Субстрати дихання 1

Питання про речовини, що використовуються в процесі дихання, здавна займав фі-зіологіі. Ще в роботах І.П. Бородіна (1876) було показано, що інтенсив-ність процесу дихання прямо пропорційна вмісту в тканинах рослин вуглеводів. Це дало підставу припустити, що саме вуглеводи є основною речовиною, що споживаються при диханні (субстратом). У з'ясуванні цього питання велике значення має визначення дихального коефі-цієнт. Дихальний коефіцієнт (ДК) - це об'ємне або молярное відно-шення СО2. виділився в процесі дихання, до поглиненому за цей же про-проміжок часу О2. При нормальному доступі кисню величина ДК залежить від субстрату дихання. Якщо в процесі дихання використовуються вуглеводи, то про-процес йде згідно з рівнянням С6 Н12 ПРО6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2 О. В цьому випадку ДК дорівнює одиниці: 6СО2 / 6О2 = 1. Однак якщо розкладанню в процесі дихання під-Вергал більш окислені сполуки , наприклад органічні кислоти, по-глощеніе кисню зменшується, ДК стає більше одиниці. Так, якщо в якості субстрату дихання використовується яблучна кислота, то ДК = 1,33. При окисленні в процесі дихання більш відновлених з'єднань, таких, як жири або білки, потрібно більше кисню і ДК стає менше єдині-ци. Так, при використанні жирів ДК = 0,7. Визначення дихальних коеф-фициент різних тканин рослин показує, що в нормальних умовах він близький до одиниці. Це дає підставу вважати, що в першу чергу рослина використовує в якості дихального матеріалу вуглеводи. При нестачі вугле-водів можуть бути використані і інші субстрати. Особливо це проявляється на проростках, що розвиваються з насіння, в яких в якості запасного пита-ного речовини містяться жири або білки. В цьому випадку дихальний ко-коефіцієнт стає менше одиниці. При використанні в якості нку-ного матеріалу жирів відбувається їх розщеплення до гліцерину і жирних кислот. Жирні кислоти можуть бути перетворені в вуглеводи через гліоксилатний цикл. Використання білків в якості субстрату дихання передує їх розщеплення до амінокислот.

Існують дві основні системи і два основних шляхи перетворення дихальні-ного субстрату, або окислення вуглеводів: 1) гліколіз + цикл Кребса (гликолитический); 2) пентозофосфатний (апотомтескій). Відносна роль цих шляхів дихання може змінюватися в залежності від типу рослин, віку, фази розвитку, а також в залежності від факторів середовища. Процес дихання рослин здійснюється у всіх зовнішніх умовах, при яких можливе життя. Рости-вальний організм не має пристосувань до регуляції температури, тому

В процес дихання здійснюється при температурі від -50 до + 50 ° С. Ні при-пристосувань у рослин і до підтримки рівномірного розподілу кисло-роду по всіх тканинах. Саме необхідність здійснення процесу дихання в різноманітних умовах привела до вироблення в процесі еволюції різноманітних шляхів дихального обміну і до ще більшого розмаїттям фер-цементних систем, що здійснюють окремі етапи дихання. При цьому важливо відзначити взаємозв'язок всіх процесів обміну в організмі. Зміна шляху ди-хательних обміну призводить до глибоких змін в усьому метаболізмі рас-тений.