38. Эндогенная регуляция фотосинтеза.

Ответ. Реализация фотосинтетической функции растения в целом определяется с одной стороны значительной автономностью хлоропластов, а с другой – сложной системой связей фотосинтеза со всеми функциями растения. В ходе онтогенеза в растительном организме всегда присутствуют аттрагирующие зоны (зоны, притягивающие питательные вещества). В аттрагирующих центрах происходит либо новообразование и рост структур, либо интенсивный однонаправленный синтез запасных веществ (клубни, плоды и др.). В обоих случаях состояние аттрагирующих центров определяет величину «запроса» на фотосинтез. Если внешние условия не лимитируют фотосинтез, то ведущая роль принадлежит аттрагирующим центрам. Чем мощнее центры, аттрагирующие ассимиляты, тем интенсивнее фотосинтез. Второй важный механизм регуляции фотосинтеза связан с фитогормонами и эндогенными ингибиторами роста и метаболизма. Фитогормоны образуются в разных частях растении, в том числе и хлоропластах, и действуют на процессы фотосинтеза как дистанционно, так и непосредственно на уровне хлоропластов. Дистанционное воздействие осуществляется благодаря регулирующему влиянию фитогормонов на процессы роста и развития, на отложение веществ в запас, на транспорт ассимилятов и т.д., т.е. на формирование и активность аттрагирующих центров. С другой стороны фитогормоны оказывают прямое действие на функциональную активность хлоропластов через изменение состояния мембран, активность ферментов, генерацию трансмембранного потенциала. Доказана также роль фитогормонов, в частности цитокинина, в биогенезе хлоропластов, синтезе хлорофиллов, ферментов ц. Кальвина.

39. Значение дыхания в жизни растений. Теория в.И. Палладина.

Ответ. Образующиеся в процессе фотосинтеза органические вещества и заключенная в них химическая энергия служат основным источником материи и энергии для жизни всего органического мира нашей планеты. Энергия дыхания используется клеткой в ходе различных процессов жизнедеятельности. Дыхание является центром, в котором скрещиваются и увязываются в единое целое различные звенья и направления обмена. Важная роль принадлежит, например, дыханию в связывании процессов обмена углеводов и азотистых веществ клетки. Особое место принадлежит в этом случае кетокислотам, образующимся в ходе гликолитического распада сахара, а затем в цикле Кребса (пировиноградная, α-кетоглутаровая, щавелевоуксусная), которые, аминируясь, превращаются в соответствующие аминокислоты (аланин, глутаминовую, аспарагиновую), играющие центральную роль синтезе и обмене аминокислот и белковых веществ в целом. Через дыхание осуществляется взаимосвязь процессов обмена углеводов и жиров. Так при окислении ацетальдегида образуется уксусная кислота, при конденсации двух молекул которой образуется ацетоуксусная кисло­та (СН3СОСН2СООН). Путем восстановления ацетоуксусная кислота превращается в одну из кислот жирного ряда — масляную. Возникающие в ходе дыхания продукты превращения гексоз могут быть использованы не только для удовлетворения пластических потребностей клетки, но они вместе с тем служат материальным источником, необходимым для построения ферментов и других биологически активных соединений. Органические соединения могут окисляться благодаря отнятию Н2. Бах сделал упор на перекисную теорию, согласно которой биологическое окисление связано с отнятием протонов и электронов. Эта гипотеза в дальнейшем была развита В. И. Палладиным в стройную теорию химизма дыхания. Он представил общую теорию химизма дыхания, разделив основное уравнение на анаэробную и аэробную части: С6Н12О6 + 6Н2О + 12R = 6СО2 + 12RН2//////12RН2 + 6СО2 = 12R + 12 Н2О//////////С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2. R – окрашенный дыхательный пигмент, способный отнимать водород от субстрата, а RН2 – бесцветный окрашенный хромоген. На анаэробном этапе глюкоза окисляется за счёт отнятия водорода, который с помощью редуктазы передается на дыхательный пигмент R (активация водорода!). по Палладину, дыхательный субстрат окисляется с участием воды, от которой тоже отнимается водород. На аэробном этапе дыхательный хромоген регенерирует в окислительную форму. Кислород необходим для отнятия электронов и протонов от хромогена, в результате чего образуется вода.