Фотосинтез журналы issn1254- 4892 (басылым) Баспагері
V. Өсімдіктерде тыныс алу процесінің реттелуі
жүктеу/скачать 6,95 Mb.
|
| V. Өсімдіктерде тыныс алу процесінің реттелуі
Тыныс алудың өсімдік тіршілігіндегі маңызы Тыныс алу - бұл өсімдік организмінің маңызды метаболизм процестерінің бірі. Тыныс алу кезінде бөлінетін энергия өсу процестеріне де, белсенді күйінде өсіп үлгерген өсімдік мүшелерін ұстауға да жұмсалады. Алайда, тыныс алудың маңыздылығы оның энергиямен қамтамасыз ететін процесс екендігімен ғана шектелмейді. Тыныс алу, фотосинтез сияқты, күрделі сатылардан өтетін тотығу-тотықсыздану процесі. Оның аралық кезеңдерінде органикалық қосылыстар түзіледі, содан кейін олар әртүрлі метаболикалық реакцияларда қолданылады. Аралық өнімдерге тыныс алу ыдырауының әртүрлі жолдарымен түзілетін органикалық қышқылдар мен пентозалар жатады. Сонымен, тыныс алу көптеген метаболиттердің көзі 30 болып табылады. Жалпы тыныс алу процесі фотосинтезге қарама-қарсы болғанына қарамастан, кейбір жағдайларда олар бірін-бірі толықтыра алады. Екі процесс те энергия баламаларының (ATP, NADPH) және метаболиттердің жеткізушісі болып табылады. Жиынтық теңдеуден көрініп тұрғандай, тыныс алу кезінде су да пайда болады. Бұл сусыздандырудың экстремалды жағдайындағы суды өсімдік қолдана алады және оны өлімнен сақтайды. Кейбір жағдайларда тыныс алу энергиясы жылу ретінде бөлінген кезде, тыныс алу құрғақ заттардың ысырабына әкеледі. Осыған байланысты тыныс алу процесін қарастырғанда тыныс алу процесінің күшеюі өсімдік ағзасына әрдайым пайдалы бола бермейтінін есте ұстаған жөн. Ағзаның энергия мен метаболиттерге деген қажеттіліктері оның даму сатысына және қоршаған орта жағдайларына байланысты үнемі өзгеріп отырады. Осыған сәйкес, даму барысында организм өзгеріп отыратын жағдайларға бейімделе отырып, метаболизмді өзгерте алады. Бұл кезде организм барлық зат алмасу процестерінің өзара байланысын сақтайды. Мұның бәрі организмде және жасушада болатын белгілі бір тұрақты тетіктердің көмегімен алынады. Осыған ұқсас механизмдер тыныс алу жолдарын реттеуге арналған. Реттелмеген тыныс алу құрғақ заттардың босқа кетуіне әкелуі мүмкін. Кейбір реттеуші механизмдерді қарастырайық. Оттегінің қатысуымен пирожүзім қышқылы аэробты тыныс алу жолында трансформацияға ұшырайды және ашыту процесінің субстраты қызметін тоқтатады (Пастер эффектісі). Бұл NADH ашыту процесі үшін қажет болатындығына байланысты. Сонымен қатар, аэробты жағдайда NADH тыныс алу тізбегінде тотығады, сондықтан пируватты алкогольге дейін төмендету үшін қолдануға болмайды. Нәтижесінде оттегінің әсерінен ашыту процесі тежеледі. Аэробты жағдайда гликолиз жылдамдығы да төмендейді, өйткені тотығу фосфорлану кезінде АТФ-тың едәуір мөлшері 31 түзіледі. Пайда болған АТФ фосфофруктокиназа ферментінің белсенділігін тежейді. Шамасы, АТФ әсерінен бұл ферменттің конфигурациясы өзгереді. Осыған байланысты гликолиздің алғашқы реакцияларының бірі - фруктоза-6-фосфаттың фруктоза-1,6-дифосфатқа айналуы тежеледі. Бұл реттеудің үлкен биологиялық мәні бар, өйткені ол қантты тұтынуды АТФ жинақталуына тәуелді етеді. АТФ-ны көп тұтынған кезде оның мөлшері азаяды, ал гликолиз жеделдейді, АТФ жинақталуымен гликолиз тежеледі. АДФ пен АТФ қатынасы Кребс циклінің реакциялары үшін де реттеуші маңызы бар. Көптеген дегидрогеназалар АДФ әсерінен активтенеді және бір мезгілде АТФ жоғары концентрациясымен тежеледі. Реакцияның соңғы өнімдерімен реттеу маңызды. Сонымен, белсенді ацетаттың (ацетил-КоА) жеткізілімі Кребс циклінде баяулаған кезде, оксало-сірке қышқылы жиналады. Бұл малат дегидрогеназы ферментінің белсенділігін тежейді және осылайша циклдің барлық аралық өнімдерінің AAC-ге толық ауысуына жол бермей, Кребс циклінің жұмысын тоқтатады. Физиологтар глюкозаның ыдырау қатынасын (гликолитикалық немесе пентозды фосфат жолы) реттеуге үлкен мән береді. Екі жолдың бастапқы материалы - глюкоза, сондықтан көп жағдайда осы екі процестің арасында бәсекелестік қатынас бар. Басқа жолмен немесе басқа тәсілдермен жүзеге асуы ферменттердің қайсысымен - глюкоза-6-фосфатдегидрогеназа немесе фосфогексокиназа - бірінші кезекте және көп мөлшерде түзілуімен байланысты. Мүмкін, бұл реттеу түрі геном деңгейінде жүзеге асырылады. жүктеу/скачать 6,95 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|