Bioloji sintez nədir? Bəzi misallar verin.

Bioloji sintez, quruluşu DNT molekulundakı nukleotid ardıcıllığı ilə təyin olunan bioloji makromolekulların meydana gəlməsi prosesidir (protein sintezi). Zülal olmayan biopolimerlərin sintezi aşağıdakı kimi baş verir: əvvəlcə bir ferment zülalı sintez olunur və onun köməyi ilə karbohidratlar, lipidlər, hormonlar və vitaminlərin molekulları əmələ gəlir.

Assimilyasiyanı təyin edin.

Assimilyasiya (anabolizm və ya plastik maddələr mübadiləsi) hüceyrə maddələrinə bənzər maddələrin xaricdən hüceyrəyə daxil olan sadə maddələrdən əmələ gəldiyi bioloji sintez reaksiyalarının məcmusu.

Genetik kod nədir?

Genetik kod DNE və RNT molekullarında irsi məlumatları onlarda olan nukleotidlərin ardıcıllığı kimi qeyd etmək üçün vahid bir sistemdir. Polipeptid zəncirindəki amin turşularının sırası haqqında məlumat verir.

Genetik kodun əsas xüsusiyyətlərini göstərin.

1. Xüsusiyyət. Eyni üçlü həmişə yalnız bir amin turşusuna uyğundur.

2. ixtisar. Dörd azotlu əsasın (üçdə üçdə) 64 mümkün birləşməsi var və onlar 20 amin turşusunu kodlaşdırırlar. Nəticədə bəzi amin turşuları bir neçə üçlüdə kodlanır, bu da irsi məlumatın ötürülməsinin etibarlılığını artırır.

Z. Dəyişiklik. Genetik kod bütün canlı orqanizmlər üçün universaldır. Məsələn, Escherichia coli və insanlarda eynidir.

4. Üst-üstə düşməmək. Amin turşularını kodlayan üçlülər heç vaxt üst-üstə düşmür, lakin həmişə oxunur və bütöv şəkildə ötürülür. Bir üçbucağın azotlu əsasını digər üçbucağın azotlu əsasları ilə birlikdə istifadə etmək mümkün deyil.

Ribonuklein turşuları harada sintez olunur?

Bütün növ RNT-lərin quruluşu haqqında məlumat DNT nukleotid ardıcıllığında yer alır və transkripsiya nəticəsində DNT molekullarının zəncirlərindən birinə, yəni DNT molekulunun tamamlayıcı sintezi ilə bir addımda həyata keçirilir.

Zülal sintezi harada baş verir?

Zülal molekulunun birbaşa yığılması sitoplazmada, ribosomlarda olur.

Protein sintezinin necə işlədiyini bizə deyin.

Protein sintezi prosesi iki mərhələdə həyata keçirilir:

Birinci mərhələ - transkripsiya - məlumatların DNT üçlü ardıcıllığından RNT üçlü ardıcıllığına ötürülməsi. Bir DNT molekulunun zəncirlərindən birində məlumat RNT-nin tamamlayıcı sintezi ilə həyata keçirilir.

İkinci mərhələ - tərcümə - məlumat mübadiləsi RNA üçlü ardıcıllığından polipeptid zəncirinin amin turşusu ardıcıllığına ötürülməsi. Tamamlama prinsipinə əsasən nəqliyyat RNT antikodonlarını məlumat RNT-nin kodonlarına (üçlülərə) seçməklə həyata keçirilir. Nəqliyyat RNT-nin anti-kodonu, mesajlaşma RNT-nin kodonunu tamamlayırsa, onda onlar arasında bir əlaqə yaranır və amin turşusu polipeptid zəncirinə daxil edilir. Bu proses, sitoplazmda, olduğu kimi, elçi RNT-nin uclarından birinə yapışan və üçlüdən sonra üçlü ilə hərəkət edən ribosomlarda baş verir.

Disimilyasiya nədir? Dissimilyasiya mərhələlərini təsvir edin.

Dissimilyasiya (katabolizm, enerji mübadiləsi) assimilyasiya reaksiyalarının əksidir. Kompleks biopolimerlər sadə maddələr meydana gətirmək üçün parçalanırlar. Bu vəziyyətdə biosintez reaksiyaları üçün tələb olunan enerji buraxılır.

Enerji mübadiləsinin üç mərhələsi var.

1. Hazırlıq. Bu mərhələdə polisakkaridlərin, zülalların, yağların molekulları qlükoza, amin turşuları, yağ turşuları, qliserin kimi kiçik molekullara parçalanır. Sərbəst buraxılan bütün enerji istilik şəklində yayılır.

2. Oksigensiz (anaerob tənəffüs və ya qlikoliz). Bu natamam oksidləşmə addımı fermentasiya adlanır. 1 qlükoza molekulunun anaerob oksidləşməsi zamanı 2 ATP molekul meydana gəlir. ATP buraxılan enerjinin 40% -ni saxlayır, qalan hissəsi istilik şəklində yayılır.

3. Oksigen parçalanması (aerob tənəffüs). Bu mərhələdə üzvi birləşmələr CO2 və H20 son məhsullarına oksidləşir. Oksigen parçalanması çox miqdarda enerjinin sərbəst buraxılması və bunun 60% -nin 36 ATP molekulunda saxlanması ilə müşayiət olunur.

Hüceyrələrin metabolizmasında ATP-nin rolu nədir?

Hüceyrədəki qida maddələrinin oksidləşməsi zamanı yayılan enerji, ATP molekulunun fosfat bağlarında saxlanılır. ATP, bütün hüceyrə funksiyalarına enerji verir - biosintez, hüceyrələrin bölünməsi, əzələ daralması, maddələrin membran vasitəsilə ötürülməsi, membran potensialının qorunması və sinir impulsunun aparılması.

ATP molekulu adenin, riboza şəkər və üç fosfor turşusu qalıqlarından ibarət azotlu bir əsasdan ibarətdir.

Nümunə olaraq qlükoza parçalanmasını istifadə edərək hüceyrədəki enerji mübadiləsi haqqında məlumat verin.

1. Hazırlıq mərhələsi. Glikogen və ya nişastanın qlükoza molekullarına parçalanması:

(C6H10O5) n + nH2O\u003e C6H12O6

2. Anaerob oksidləşmə. Bir qlükoza molekulundan 2 piruvik turşu molekulu, 2 ATP molekulu və 2 su molekulu meydana gəlir. Piruvik turşu molekulları daha sonra laktik turşuya azalır:

C 6H 12O 6 + 2H 3PO 4 + 2ADP\u003e 2C 3H 6O 3 + 2ATP + 2H 2O

3. Oksigen oksidləşməsi. Yaranan laktik turşu molekulları və oksigen varlığı 36 ATP molekulunun meydana gəlməsi ilə karbon qazına və suya oksidləşir:

2СЗНб03 + 60236ADF + 36НЗРО.1 -

Э 6С02 + 42Н20 + 36ATF.

Hansı orqanizm növlərini bilirsiniz?

Qidalanma növünə görə bütün orqanizmlər ototrof və heterotrofiklərə bölünür.

Hansı orqanizmlərə avtotrof deyilir?

Avtotroflar qeyri-üzvi bir karbon mənbəyindən kənarda yaşayan orqanizmlərdir - günəş işığının enerjisini - fototrofları və ya kimyəvi bağların enerjisini - sintez proseslərini həyata keçirmək üçün istifadə edən karbon qazı.

Fotosintezin yüngül və qaranlıq fazalarını təsvir edin.

Fotosintez günəş işığının enerjisi səbəbindən üzvi birləşmələrin üzvi birləşmələrin əmələ gəlməsi prosesidir. Fotosintezin yüngül və qaranlıq fazaları fərqlənir.

Fotosintezin yüngül fazası. Xlorofillərin qiymətləndirilməsi və suyun fotolizi (parçalanması) ilə kvantın udulması baş verir. Nəticədə, qlükoza sintezi üçün qaranlıq fazada istifadə olunan və ətraf mühitə sərbəst buraxılan molekulyar oksigen (H məhsulu) olan ATP molekulları meydana gəlir.

Fotosintezin qaranlıq mərhələsi. Xarici tərəfdən udulmuş karbon dioksiddən qlükoza meydana gəlir, işıq fazasında əldə edilən hidrogen N, ATP enerjisinin xərclənməsi ilə də işıq fazasında sintez edilir.

Niyə yaşıl bitkilərdə fotosintez nəticəsində atmosferə sərbəst oksigen buraxılır?

Parıldayan kvantın təsiri altında fotosintezin işıq fazasının reaksiyaları zamanı və xlorofil ilə qarşılıqlı təsir edərkən oksidlər (hidroliz) atom hidrogeninə çevrilir və O sərbəst radikallara çevrilir.Sonuncular bir-biri ilə sərbəst oksigen və su əmələ gətirirlər.

Oksigen fotosintez reaksiyalarının başqa bir kaskadına daxil olmadığından xarici mühitə buraxılır.

Kimyosintez nədir?

Kimosintez, qeyri-üzvi maddələrin kimyəvi bağlarının enerjisi səbəbindən karbon qazından karbon istifadə edərək üzvi birləşmələrin sintezi prosesidir.

Hansı orqanizmlərə heterotrof deyilir? Bəzi misallar verin.

Heterotroflar, üzvi bir karbon mənbəyindən istifadə edən orqanizmlərdir. Bunlara bütün heyvanlar, göbələklər, əksər bitkilər daxildir.

(Etiketlər: molekullar, sintez, fotosintez meydana gəlir, turşu, proses, sintez, orqanizmlər, enerji, oksigen, karbon qazı, nəticə, ardıcıllıq, oksigen, işıqlandırıcı, amin turşuları, hansılar ki, üçlü karbon əmələ gəlir, enerji, hüceyrə, amin turşuları və s. tamamlayıcı, nukleotidlər, istifadə edən orqanizmlər, günəş, qaranlıq, həyata keçirilmiş, üzvi, istiqrazlar, kvant, parçalanma, anaerob, istilik, qurğuşun, sitoplazma, izah, mübadilə, həmçinin nəqliyyat, fotoliz, yüngül, sərbəst, maddə, dağılmış, C6H12O 6, oksidləşən, azotlu, ardıcıl, atomik, həmişə, enerji, üçlü, birləşmə, parçalanma, formalaşma, irsi, polipeptid, qeyri-üzvi, parçalanma, parçalanma, səhnə, səhnə, parlayan, üçlü, arasında, saxlanan, işə salınmış, xaricdən, piruvik, oksidləşmə, yalan deyilir, hidrogen, ətraf mühit, qidalanma, tənəffüs, hüceyrələr, oksidləşmə, birləşmələr, əmələ gələn, kimyəvi, kimosintez, xarakterizə, bitkilər, qeydlər, məsələn, insan, daxil olan, zülal olmayan, üst-üstə düşməyən, genetik, tək, karbohidrat da, transfer) tutur

10-cu sinif şagirdləri üçün biologiya dərinliyi ilə bağlı ətraflı qərar səhifəsi, səh. 135, müəlliflər Zaxarov VB, Mamontov SG Ətraflı Səviyyə 2015

• 10-cu sinif üçün Gdz Biologiya iş dəftəri tapıla bilər

Cavablar və təkrarlamağa dair tapşırıqlar

Sual 1. Dəyişiklik nədir? Bu müddətdəki addımları təsvir edin.

Boşalma reaksiyasının məcmusuna hüceyrə enerjisi mübadiləsi və ya dissimilyasiya deyilir. Dissimilyasiya assimilyasiyanın tam əksidir: parçalanma nəticəsində maddələr hüceyrə maddələrinə bənzərliyini itirir.

Enerji mübadiləsi ümumiyyətlə 3 mərhələyə bölünür. Birinci mərhələ hazırlıqdır. Bu mərhələdə di- və polisaxaridlərin, yağların, zülalların molekulları kiçik molekullara - qlükoza, qliserin və yağ turşularına, amin turşularına, böyük nuklein turşusu molekullarına - azotlu əsaslara - nukleotidlərə bölünür. Bu mərhələdə istilik enerjisi şəklində yayılan az miqdarda enerji buraxılır.

İkinci mərhələ oksigensiz və ya natamamdır. Buna anaerob tənəffüs və ya mayalanma da deyilir. "Fermentasiya" termini ümumiyyətlə mikroorqanizmlərin və ya bitkilərin hüceyrəsində baş verən proseslərə münasibətdə istifadə olunur. Bu mərhələdə fermentlərin iştirakı ilə əmələ gələn maddələr daha çox parçalanma yoluna girir. Məsələn, əzələlərdə anaerob tənəffüs nəticəsində bir qlükoza molekulu 2 laktik turşu molekuluna (qlikoliz) parçalanır. Fosfor turşusu və ADP qlükoza parçalanma reaksiyalarında iştirak edir.

Enerji mübadiləsinin üçüncü mərhələsi aerob tənəffüs və ya oksigen parçalanması mərhələsidir. Enerji mübadiləsinin bu mərhələsinin reaksiyaları da fermentlər tərəfindən katalizləşdirilir. O hüceyrəyə çatdıqda əvvəlki mərhələdə əmələ gələn maddələr son məhsullara - H2O və CO2 qədər oksidləşir. oksigen nəfəsi çox miqdarda enerji buraxması və ATP molekullarında toplanması ilə müşayiət olunur.

Sual 2. Hüceyrələrin metabolizmasında ATP-nin rolu nədir?

Canlı orqanizmlər yalnız kimyəvi cəhətdən əlaqəli enerjidən istifadə edə bilərlər. Hər bir maddənin potensial enerjinin müəyyən bir ehtiyatı var. Onun əsas maddi daşıyıcıları, enerjinin sərbəst qalmasına və ya çevrilməsinə səbəb olan kimyəvi bağlardır. Bəzi istiqrazların enerji səviyyəsinin 8-10 kJ dəyəri var - bu istiqrazlar normal adlanır. Digər istiqrazlar daha böyük enerji ehtiva edir - 25-40 kJ - bunlar sözdə makroergik bağlardır. Bu cür bağlarla demək olar ki, məlum olan birləşmələrin hamısında molekulda lokallaşdırılmış fosfor və ya kükürd atomları vardır. Hüceyrənin həyatında həlledici rol oynayan birləşmələrdən biri adenosin trifosfor turşusudur (ATP).

Adenozin trifosfor turşusu (ATP) adenin üzvi əsasından (I), karbohidrat ribozundan (II) və üç fosfor turşusundan (III) ibarətdir. Adenin və ribozun birləşməsinə adenozin deyilir. Pyrofosfat qruplarında ~ ilə işarələnən makroergik bağlar var. Suyun iştirakı ilə bir ATP molekulunun parçalanması, 33-42 kJ / mol bərabər olan bir molekul fosfor turşusunun atılması və sərbəst enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur. ATP ilə əlaqəli bütün reaksiyalar ferment sistemləri tərəfindən tənzimlənir.

Sual 3. Qlükoza parçalanması nümunəsi ilə hüceyrədəki enerji mübadiləsi haqqında məlumat verin.

Sual 4. Orqanizmlərin hansı qidaları sizə məlumdur?

Bəslənmə növünə görə bütün orqanizmlər ototrofik, heterotrofik və mixotrofiklərə bölünür.

Sual 5. Hansı orqanizmlərə avtotrof deyilir?

Avtotroflar qeyri-üzvi bir karbon mənbəyindən kənarda yaşayan orqanizmlərdir - günəş işığının enerjisini - fototrofları və ya kimyəvi bağların enerjisini - sintez proseslərini həyata keçirmək üçün istifadə edən karbon qazı.

Sual 6. Fotosintezin yüngül və qaranlıq fazalarını təsvir edin.

Fotosintez günəş işığında yaşıl bitkilərin yarpaqlarında qeyri-üzvi üzvi birləşmələrin əmələ gəlməsi prosesidir. Fotosintezin yüngül və qaranlıq fazaları fərqlənir.

Fotosintezin işıq fazasının girişində xlorofillərin və suyun fotolizinin (parçalanmasının) qiymətləndirilməsi ilə kvantın udulması baş verir. Nəticədə, qlükoza sintezi üçün qaranlıq fazada istifadə olunan və ətraf mühitə sərbəst buraxılan molekulyar oksigen (H məhsulu) olan ATP molekulları meydana gəlir.

Fotosintezin qaranlıq mərhələsi. Xarici tərəfdən udulmuş karbon dioksiddən qlükoza meydana gəlir, işıq fazasında əldə edilən hidrogen N, ATP enerjisinin xərclənməsi ilə də işıq fazasında sintez edilir.

Sual 7. Yaşıl bitkilərdəki fotosintez nəticəsində niyə atmosferə sərbəst oksigen buraxılır?

Oksigen fotosintezin bir məhsuludur. Parıldayan kvantın təsiri altında və xlorofill ilə qarşılıqlı təsirdə fotosintezin işıq fazasının reaksiyaları zamanı oxun atom hidrogeninə və sərbəst radikallara parçalanması (fotolizi) baş verir. Sonuncular bir-biri ilə sərbəst oksigen və su əmələ gətirərək qarşılıqlı təsir bağışlayır.

Oksigen fotosintez reaksiyalarının başqa bir kaskadına daxil olmadığından xarici mühitə buraxılır.

Sual 8. Kimyintez nədir?

Kimosintez, qeyri-üzvi maddələrin kimyəvi bağlarının enerjisi səbəbindən karbon qazından karbon istifadə edərək üzvi birləşmələrin sintezi prosesidir.

Sual 9. Hansı orqanizmlərə heterotrof deyilir? Bəzi misallar verin.

Heterotroflar üzvi maddələri qeyri-üzvi maddələrdən fotosintez və ya kimosintez yolu ilə sintez edə bilməyən orqanizmlərdir. Həyati funksiyaları üçün zəruri olan üzvi maddələrin sintezi üçün ekzogen üzvi maddələrə, yəni digər orqanizmlərin istehsal etdiyi maddələrə ehtiyac duyulur. Həzm prosesində həzm fermentləri üzvi maddələrin polimerlərini monomerlərə parçalayır. Heterotroflar demək olar ki, bütün heyvanlar və göbələklərdir.

MÜZAKİRƏ ÜÇÜN SUALLAR VƏ MƏHSULLAR

Sual 1. Hansı orqanizmlərə avtotrof deyilir? Avtotroflar hansılardır?

Avtotrof orqanizmlər üzvi birləşmələri qeyri-üzvi (karbon dioksid, su və azot və kükürdün qeyri-üzvi birləşmələri) sintez edə bilən orqanizmlərdir. Avtotroflar istehlak olunan enerji mənbəyindən asılı olaraq fotosintetik və kimosintetik orqanizmlərə təsnif edilir. Birincisi işıq enerjisini, ikincisi ekzotermik kimyəvi reaksiyaların enerjisini (qeyri-üzvi birləşmələrin çevrilməsi zamanı), yəni müxtəlif qeyri-üzvi birləşmələrin (hidrogen, hidrogen sulfidi, ammonyak və s.) Oksidləşmə zamanı yaranan enerjidən istifadə edir.

Sual 2. Yaşıl bitkilərdə fotosintez nəticəsində sərbəst oksigen meydana gəlməsi mexanizmi nədir? Bu prosesin bioloji və ekoloji əhəmiyyətini kəşf edin.

Ümumiyyətlə, fotosintezin kimyəvi tarazlığı sadə bir tənlik kimi təqdim edilə bilər:

Karbon qazını qlükoza qaytarmaq üçün lazım olan hidrogen sudan alınır və fotosintez zamanı çıxarılan oksigen yan məhsuldur. Proses işığın enerjisinə ehtiyac duyur, çünki tək su karbon qazını bərpa edə bilmir.

Fotosintez Yerdəki bütün həyatın asılı olduğu bir prosesdir. Yalnız bitkilərdə olur. Fotosintez zamanı bir bitki bütün canlılar üçün zəruri olan qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələr çıxarır. Havada olan karbon dioksid təbəqənin epidermisindəki xüsusi açılar vasitəsilə təbəqəyə nüfuz edir, bunlara stomata deyilir; su və minerallar torpaqdan köklərə, oradan isə bitkinin keçirici sistemi vasitəsilə yarpaqlara nəql olunur. Qeyri-üzvi üzvi maddələrin sintezi üçün lazım olan enerji Günəş tərəfindən təmin edilir; bu enerji bitki piqmentləri, əsasən xlorofil tərəfindən əmilir. Hüceyrədə üzvi maddələrin sintezi xlorofil olan xloroplastlarda olur. Fotosintez zamanı əmələ gələn sərbəst oksigen də atmosferə buraxılır.

Sual 3. Canlı orqanizmlərdə molekulların hansı çevrilmələri və hansı miqdarda ATP əmələ gəlir?

Tənəffüs zamanı mitokondriyanın membranlarında ATP sintezi baş verir, buna görə tənəffüs zəncirinin bütün fermentləri və kofaktorları, oksidləşdirici fosforlaşmanın bütün fermentləri bu orqanellərdə lokallaşdırılır.

PROBLEM ƏSASLARI

Sual 1. DNT və RNT tərkibli virusların xüsusiyyətləri və xüsusiyyətləri haqqında irsi məlumat necə həyata keçirilir?

Təbiətdə nuklein turşuları genetik məlumatın daşıyıcısıdır. Nuklein turşularının iki əsas növü məlumdur: DNT (deoksiribonuklein turşusu) və RNT (ribonuklein turşusu). Əksər canlı orqanizmlərdə nuklein turşuları nüvədə və sitoplazmda olur (hüceyrə sapı). Viruslar hüceyrəsiz quruluşa sahib olsalar da nuklein turşularını ehtiva edirlər. Tərkibindəki nuklein turşusunun növünə görə viruslar iki sinfə bölünür: DNT tərkibli və RNT tərkibli. DNT tərkibli viruslar arasında hepatit B virusları, herpes və s. RNT tərkibli mikroorqanizmlər qrip və parainfluenza, insan immun çatışmazlığı virusu (HİV), hepatit A və s. Bu mikroorqanizmlərdə, digər canlı orqanizmlərdə də nuklein turşuları oynayır. genetik məlumat daşıyıcısının rolu. Müxtəlif zülalların quruluşu haqqında məlumat (genetik məlumat) nuklein turşularının quruluşunda xüsusi nukleotid ardıcıllıqla (DNT və RNA komponentləri) şəklində kodlanır. Viral nuklein turşusu genləri müxtəlif fermentləri və struktur zülalları kodlayır. Virusların DNT və RNT-si bu mikroorqanizmlərin irsi və dəyişkənliyinin maddi substratıdır - xüsusilə virusların və ümumilikdə bütün canlıların təkamülündə iki əsas komponent.

Sual 2. Genetik kodun çoxalmasının bioloji mənası nədir?

Kodun çoxluğu onun üçqatlığının bir nəticəsidir və bir amin turşusunun bir neçə üçlü tərəfindən kodlaşdırıla biləcəyi deməkdir (çünki 20 amin turşusu və 64 üçlü var). İstisnalar yalnız bir üçlü ilə kodlanmış metionin və triptofandır. Bundan əlavə, bəzi üçlülər xüsusi funksiyaları yerinə yetirirlər. Beləliklə, mRNA molekulunda bunlardan üçü, UAA, UAH, CAA, endon kodları, yəni polipeptid zəncirinin sintezini dayandıran siqnallardır. DNT zəncirinin əvvəlində dayanan metioninə (AUG) uyğun üçlük bir amin turşusunu kodlamır, ancaq oxumağın təşviqi (həyəcan) funksiyasını yerinə yetirir.

Kodlaşdırma ardıcıllığının çoxluğu, xarici və daxili mühitin mənfi təsirlərinə görə məlumat axınının sabitliyini artırdığı üçün ən qiymətli bir xüsusiyyətdir. Bir protein daxil ediləcək amin turşusunun təbiətini təyin edərkən, kodonda olan üçüncü nukleotid ilk ikisi qədər vacib deyildir. Bir çox amin turşusu üçün kodonun üçüncü mövqeyindəki nukleotidin dəyişdirilməsi onun mənasına təsir etmir.

Sual 3. Bir hüceyrədə sintez edilən protein olmayan molekulların quruluşu və funksiyaları haqqında irsi məlumatlar necə həyata keçirilir?

Genetik məlumat DNA və RNT-də şifrələnir.

Sual 4. Fikrinizcə, fotosintezin səmərəliliyini artırmaq mümkündürmü?

Suvarma rejiminə uyğunluq,

TƏTBİQ ASPEKTLƏR

Sual 1. Sizcə, yaşıl bitkilərdə fotosintezin səmərəliliyini necə artırmaq olar?

Bitkilərin fotosintetik fəaliyyətinə təsir edən daxili və xarici amillərin təsir mexanizmlərinə əsaslanaraq kənd təsərrüfatı praktikasında fotosintezin intensivliyini artırmaq və məhsuldarlığı artırmaq üçün bir sıra metodlardan istifadə olunur.

Suvarma rejiminə uyğunluq,

Mineral qidalanma rejiminə riayət etmək,

Mikroelementlərlə lazımlı bitki örtüklərinin istifadəsi,

Üzvi gübrələrin istifadəsi (peyin tətbiqi), quru buzun istifadəsi və istixana çərçivəsinin tüstüsü ilə qorunan torpaqda karbon qazının konsentrasiyasının artması. Eyni zamanda, xiyar yalnız fotosintezin intensivliyini artırmır, həm də qadın çiçəklərinin sayını artırır.

Sual 2. Orqanizmdə maddələr mübadiləsi xüsusiyyətlərinin tibbdə, kənd təsərrüfatında və digər sahələrdə istifadəsini səciyyələndirən hansı misallar verə bilərsiniz?

Şirniyyat sənayesində maddələr mübadiləsinə bir nümunə mayanın istifadəsidir.

MƏSƏLƏLƏR

Sual 1. Fotosintezin işıq və qaranlıq fazalarının reaksiyalarını yazın. Elektronların və protonların nəqliyyat yollarını təyin edin.

Sual 3. Aerob hüceyrələrdə oksigenin iştirakı ilə üzvi molekulların parçalanma prosesini təsvir edin.

Tənəffüs, oksigenin iştirakı ilə, kimyəvi cəhətdən aktiv metabolitlərin əmələ gəlməsi və hüceyrələr tərəfindən həyati proseslər üçün istifadə olunan enerjinin sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunan bir oksidləşdirici maddədir.

Nəfəs alma prosesində çox miqdarda enerji yaranır. Bütün bunlar dərhal ortaya çıxsaydı, onda hüceyrə varlığını dayandırar. Ancaq bu baş vermir, çünki enerji bir anda buraxılmır, ancaq addım-addım kiçik hissələrdə. Kiçik dozalarda enerjinin sərbəst buraxılması, tənəffüsün çox mərhələli bir proses olması ilə əlaqədardır, ayrı-ayrı mərhələlərdə müxtəlif aralıq məhsullar meydana gəlir (karbon zəncirinin müxtəlif uzunluqları ilə) və enerji sərbəst buraxılır. Sərbəst buraxılan enerji istilik şəklində istehlak edilmir, lakin universal bir makroergik birləşmədə - ATP-də saxlanılır. ATP bağlandıqda, enerjidən bədənin həyati funksiyalarını qorumaq üçün lazım olan hər hansı bir prosesdə istifadə edilə bilər: müxtəlif üzvi maddələrin sintezi, mexaniki iş, protoplazmanın osmotik təzyiqini saxlamaq və s.

Biosintez (bioloji sintez) - canlı orqanizmdə sadə maddələrdən mürəkkəb maddələrin əmələ gəlməsidir.


  Sonuncu biosintez hüceyrələrin xaricində - laboratoriyalarda, kimyəvi bitkilərdə, bəzən - su anbarlarında, torpaqda və süxurlarda baş verən kimyəvi sintezdən fərqlənir.

Bundan əlavə, xüsusi maddələr, fermentlər həmişə biosintezdə iştirak edirlər. Mümkün və / və ya kimyəvi reaksiyaları sürətləndirirlər. Təxminən 5000 ferment məlumdur və təbiətdə canlı orqanizmlərdən kənarda yoxdur.

Təbiət milyardlarla il və milyardlarla sintetik üsulla təcrübəli idi. Bu müddət ərzində ən uyğun maddələri seçdi, onların emalı üçün miniatür quruluşlar yaratdı. Bir canlı hüceyrə kompleks çevrilmələrin baş verə biləcəyi kimyəvi bir bitkiyə çevrildi. "Bitki" avtomatik, tez işləyir, minimum itkilərlə və maksimum nəticə ilə. Hüceyrəyə "xammal" çatdırılması, fasiləsiz enerji təchizatı, genlərdə nə yazıldığı və nə ediləcəyi haqqında məlumatlar həmişə hazırdır.

Məsələn, bir ağacın üstünə yaşıl yarpaq çəkin. Karbon qazı və suyun işığında dayanmadan qlükoza meydana gətirir. Bitki onu yeyir, enerji alır. İnsanın əlində güclü bir elm və güclü bir texnologiya var. Karbon qazı və su - istədiyiniz qədər. Bununla da, heç bir problem olmadığı görünür. Ancaq insanlar bundan yalnız istifadə edərək qlükoza dənələrini sintez edə bilmirlər. Biz tamamilə fərqli bir şəkildə, eyni bitkilərin sintez etdiyi nişastadan alırıq.

Niyə bir insan biosintez reaksiyalarını kopyalaya bilməz?

Birincisi, hüceyrədəki kimi "avadanlıq" olmadığımız üçün.

İkincisi, fermentlərin çoxu - zülallar, onları əldə etmək üçün insan hər birinin quruluşunu öyrənməlidir, sonra onları əldə etmək üçün bir yol tapmalıdır. Bütün bunlar mümkündür, amma asan deyil. Nəticədə kimyəvi sintezin məhsulu (məsələn, süni hormon) olduqca bahalıdır.


  İşin heç olmasa bir hissəsi canlı hüceyrələrə köçürülsə, məsələni asanlaşdıra bilərsiniz. Məsələn, askorbin turşusu (C vitamini) altı kimyəvi reaksiya nəticəsində fabriklərdə əldə edilir. Onlardan biri ... aktiv bakteriyalar tərəfindən təmin edilir. Bənzər sxemlər biotexnologiya tərəfindən geniş istifadə olunur.

Qəfəni bitki ilə müqayisə etdik. Lakin sənayedə, müəssisə köçürülməsi ümumi bir tətbiqdir. Genetik mühəndislik oxşar bir şey edir. Beləliklə, insulin zülalının insan geni E. coli bakteriyalarının hüceyrəsində "iş" edə bildi. Nəticədə insulin yeni bir yerdə - naməlum və tamamilə lazımsız bir E. coli, lakin diabet xəstələri tərəfindən təcili olaraq sintez edilir.

İnsan biosintez məhsullarını necə istifadə edir?

Tərəddüd etmədən həyatının hər saniyəsində onlardan istifadə edir. Bu sətirləri oxuduğunuz zaman gözlərinizdə vizual piqmentlərin biosintezi gedir, glikogen qaraciyərdəki qlükozadan sintez olunan ehtiyat maddədir, sümük iliyi hemoglobin molekullarını qurur və s.

Bundan əlavə, insanlar güc və əsas ilə "yad" biosintezin hazır məhsullarını istehlak edirlər. Bizim yeməyimiz nədir - çörək, ət, kərə yağı, dənli bitkilər, süd və s. Bütün bunlar zülalların, yağların, karbohidratların, vitaminlərin qarışıqlarıdır. Yəni bitki və heyvan hüceyrələrində keçən biosintez məhsulları.

Biosintez bizi sənaye xammalı ilə təmin edir. Antibiotiklər və vitaminlər qəliblərdən və bakteriyalardan çıxarırıq. Biz müxtəlif növ dələ - yun, xəz və məməlilərin dərisindən, həmçinin pambıq lifindən geyinirik və geyinirik. İpək qurd kəpənəklərindən təbii ipəyi seçirik. On illərdir ağaclar tərəfindən sintez edilən selüloz kağız, qlükoza, viskoza, plastik, tikinti materialları, mebelə çevrilir.


  Təbiətin biosintez yaratdığına yalnız sevinə bilər - onsuz biz bütün bunlardan məhrum olacağıq. Düzdür, biosintez olmadan özümüz olmazdıq.

Cari səhifə: 7 (kitabın cəmi 18 səhifədir) [oxumaq üçün keçid: 12 səhifə]

4.1. Anabolizm

Bioloji sintez reaksiyalarının məcmusu deyilir plastik mübadilə   və ya anabolizm   (yunanca. anabole - yüksəliş). Bu mübadilə növünün adı onun mahiyyətini əks etdirir: hüceyrəyə kənardan sadə maddələrdən, hüceyrə maddələrinə bənzər maddələr əmələ gəlir, yəni. assimilyasiya.

Hüceyrədəki və bütün bədəndəki bütün metabolik proseslər irsi aparatın nəzarəti altında davam edir. Deyə bilərik ki, bunların hamısı hüceyrədəki genetik məlumatın reallaşmasının nəticəsidir.

Plastik maddələr mübadiləsi zamanı irsi məlumatların təzahürü üçün ən vacib proseslərdən birini nəzərdən keçirin - protein biosintezi.

İrsi məlumatların reallaşdırılması - protein biosintezi

Artıq qeyd edildiyi kimi, zülal molekullarının bütün müxtəlif xüsusiyyətləri son nəticədə ibtidai quruluş, yəni amin turşularının ardıcıllığı ilə müəyyən edilir.

Zülalın sintezi üçün onun ilkin quruluşundakı amin turşusu ardıcıllığı barədə məlumat ribosomlara çatdırılmalıdır. Bu proses iki addımdan ibarətdir. transkripsiyası   və yayımlanır.

Şek. 4.1. Transkripsiya

Transkripsiya   (lat. transcriptio - yenidən yazma) məlumatı tək telli RNT molekulunun DNT zəncirlərindən birində sintez yolu ilə meydana gəlir, nükleotid ardıcıllığı matrisanın nukleotid ardıcıllığına tam uyğun (tamamlayıcı) - DNA polinukleotid zənciridir. Sintezin başlanğıc nöqtəsinin "tanınması", məlumatların oxunan DNT sətirinin seçilməsi, həmçinin prosesi başa çatdırmaq üçün xüsusi mexanizmlər mövcuddur. İnformasiya RNT-nin necə qurulduğu belədir (Şəkil 4.1).

Veriliş   (lat. translio - tərcümədən). Biosintezin növbəti mərhələsi i-RNA molekulunun nukleotid ardıcıllığında (kodon ardıcıllığı) olan məlumatların polipeptid zəncirinin amin turşusu ardıcıllığına çevrilməsidir.

Yaranmış bir nüvəsi olmayan prokaryotlarda (bakteriya və mavi-yaşıl) ribosomlar yeni sintez olunmuş i-RNT molekulunu DNT-dən ayrıldıqdan dərhal sonra və ya sintezi tamamlanana qədər bağlaya bilər. Eukaryotlarda i-RNT əvvəlcə nüvə membranı vasitəsilə sitoplazmaya çatdırılmalıdır. Transfer RNT molekulu ilə bir kompleks meydana gətirən xüsusi zülallar tərəfindən həyata keçirilir. Bu zülallar i-RNT-nin ribosomlara daşınması ilə yanaşı sitoplazmatik fermentlərin zərərli təsirindən qoruyur. Sitoplazmada ribosoma i-RNT-nin uclarından birinə (məhz nüvədəki molekulun sintezi başladığı yerdən) daxil olur və polipeptidin sintezinə başlayır.

Ribosoma i-RNA molekulu boyunca hamar deyil, ara-sıra, üçlüdən sonra üçlü hərəkət edir (Şəkil 4.2). Ribosom i-RNA molekulu boyunca hərəkət etdikdə, i-RNT üçlüsünə uyğun amin turşuları bir-birinin ardınca polipeptid zəncirinə bağlanır. Amin turşusunun i-RNT-nin üçlü koduna tam uyğunluğu t-RNA tərəfindən təmin edilir. Hər bir amin turşusunun öz t-RNT-si var, bunlardan biri üçlüdür antikodon   - i-RNT-nin ciddi şəkildə təyin olunmuş üçlüsü tamamlayır. Eyni şəkildə, hər bir amin turşusunun onu t-RNT-yə bağlayan öz fermenti var.

Şek. 4.2. Veriliş

Şek. 4.3. İrsi məlumatların DNT-dən i-RNT-yə və zülala ötürülməsi sxemi

Bir polipeptid zəncirinin biosintezi prosesindəki protein molekullarının quruluşu haqqında irsi məlumatların ötürülməsinin ümumi prinsipi Şəkil 4.3-də verilmişdir.

Sintez başa çatdıqdan sonra polipeptid zənciri matrisdən, i-RNA molekulundan ayrılır, sarılır və sonra bu protein üçün xarakterik olan üçüncü quruluşa sahib olur.

İ-RNA molekulu, ribosom kimi polipeptidləri təkrar-təkrar sintez etmək üçün istifadə edilə bilər. Tərcümə və transkripsiyanın təsviri burada çox sadələşdirilmişdir. Zülal biosintezi, bir çox fermentin iştirakı və ortaya çıxan peptid bağlarının enerji miqdarından xeyli dərəcədə çox miqdarda enerjinin xərclənməsi ilə əlaqəli son dərəcə mürəkkəb bir prosesdir. Biosintez sisteminin heyrətamiz mürəkkəbliyi və yüksək enerji intensivliyi polipeptidlərin sintezinin yüksək dəqiqliyini və nizamlılığını təmin edir.

Hüceyrədəki protein olmayan molekulların bioloji sintezi üç mərhələdə aparılır. Əvvəlcə müəyyən bir zülal-fermentin quruluşu haqqında məlumat əldə edilir, sonra bu fermentin köməyi ilə müəyyən bir karbohidrat və ya lipidin bir molekulu meydana gəlir. Digər molekullar oxşar şəkildə yaranır: vitaminlər, hormonlar və başqaları.

İstinad nöqtələri

1. Metabolik proseslərin əsas məqsədi davamlı dəyişən mövcudluq şəraitində bədənin daxili mühitinin sabitliyini (homeostaz) qorumaqdır.

2. Metabolizm iki qarşılıqlı prosesdən ibarətdir - assimilyasiya və dissimilyasiya.

3. Hüceyrədə metabolik proseslər sitoplazmanın müxtəlif membran quruluşları ilə əlaqələndirilir.

1. Bioloji sintez nədir? Bəzi misallar verin.

2. Assimilyasiyanı təyin edin.

3. Genetik kod nədir?

4. Genetik kodun əsas xüsusiyyətlərini formalaşdırın.

5. ribonuklein turşuları harada sintez olunur?

6. Zülal sintezi harada baş verir?

7. Zülal sintezinin necə aparıldığını söyləyin.

Sintezin tərsi dissimilyasiya, parçalanma reaksiyalarının məcmusudur. Yüksək molekulyar çəki birləşmələri parçalandıqda, biosintez reaksiyaları üçün lazım olan enerji buraxılır. Buna görə dissimilyasiya da deyilir hüceyrə enerjisi mübadiləsi   və ya katabolizm   (yunanca. katabole - məhv).

Şek. 4.4. ATP quruluşunun sxemi və ADP-yə çevrilməsi

Qidaların kimyəvi enerjisi üzvi birləşmələrin molekullarında atomlar arasındakı müxtəlif kovalent bağlarda yerləşir. Məsələn, bir peptid bağı kimi kimyəvi bir əlaqə pozulduqda, mol başına təxminən 12 kJ sərbəst buraxılır. Qlükoza içərisində C, H və O atomları arasındakı əlaqələrdə olan potensial enerjinin miqdarı bir mol üçün 2800 kJ (yəni 180 q qlükoza) təşkil edir. Qlükoza parçalandıqda enerji son tənliyə əsasən bir sıra fermentlərin iştirakı ilə mərhələlərlə buraxılır:

С 6 Н 12 О 6 + 6O 2 → 6N 2 O + 6CO 2 + 2800 kJ

Qidalardan ayrılan enerjinin bir hissəsi istilik şəklində yayılır və bir hissəsi toplanır, yəni ATP-nin enerji ilə zəngin olan fosfat birləşmələrində toplanır.

Hər növ hüceyrə funksiyalarını enerji ilə təmin edən ATP: biosintez, mexaniki iş (hüceyrə bölgüsü, əzələ daralması), maddələrin membranlar vasitəsilə aktiv şəkildə ötürülməsi, sinir impulsunun aparılması prosesində membran potensialının qorunması və müxtəlif sirlərin ifraz olunmasıdır.

ATP molekulu adenin, riboza şəkər və üç fosfor turşusu qalıqlarından ibarət azotlu bir əsasdan ibarətdir (Şəkil 4.4). Adenin, riboza və ilk fosfat adenozin monofosfat (AMP) əmələ gətirir. İkinci fosfat birincisinə bağlanırsa, adenozin difosfat (ADP) alınır. Fosfor turşusunun (ATP) üç qalığı olan bir molekul ən çox enerji tələb edən bir şeydir. Terminal ATP fosfatının parçalanması adi kimyəvi bağların parçalanması zamanı sərbəst buraxılan 12 kJ əvəzinə 40 kJ sərbəst buraxılması ilə müşayiət olunur.

ATP molekullarındakı enerji baxımından zəngin bağlantılar səbəbindən bir hüceyrə çox kiçik bir məkanda çox miqdarda enerji yığa bilər və lazım olduqda xərcləyə bilər. ATP sintezi əsasən mitokondriyada baş verir. Buradan, ATP molekulları hüceyrənin müxtəlif hissələrinə daxil olur, metabolik proseslərə enerji verir.

Enerji mübadiləsinin mərhələləri. Enerji mübadiləsi ümumiyyətlə üç mərhələyə bölünür. Birinci mərhələ hazırlıq. Bu mərhələdə di- və polisaxaridlərin, yağların, zülalların molekulları kiçik molekullara - qlükoza, qliserin və yağ turşularına, amin turşularına parçalanır; nukleotid başına böyük nuklein turşusu molekulları. Bu mərhələdə istilik şəklində yayılan az miqdarda enerji buraxılır.

İkinci mərhələ - oksigensiz.   Buna anaerob tənəffüs (qlikoliz) də deyilir. )   və ya mayalanma.   "Fermentasiya" termini ümumiyyətlə mikroorqanizmlərin və ya bitkilərin hüceyrələrində baş verən proseslərə münasibətdə istifadə olunur. Bu mərhələdə fermentlərin iştirakı ilə hüceyrələrin sitoplazmasında əmələ gələn maddələr daha çox parçalanmağa məruz qalır. Məsələn, anaerob tənəffüs nəticəsində əzələlərdə bir qlükoza molekulu daha sonra laktik turşuya (C 3 H 6 O 3) qədər azalan iki piruvik turşu molekuluna (C 3 H 4 O 3) parçalanır. Fosfor turşusu və ADP qlükoza parçalanma reaksiyalarında iştirak edir. Xülasə, belə görünür:

С 6 Н 12 О 6 + 2Н 3 РО 4 + 2ADF → 2С 3 Н 6 О 3 + 2ATF + 2N 2 О

Mayada, oksigen olmayan bir qlükoza molekulu etil spirti və karbon qazına (spirt fermentasiyası) çevrilir:

С 6 Н 12 О 6 + 2N 3 RO 4 + 2ADF → 2С 2 Н 5 ОН + 2СО 2 + 2ATF + 2N 2 О

Digər mikroorqanizmlərdə qlikoliz aseton, sirkə turşusu və s.

Bütün hallarda bir qlükoza molekulunun parçalanması iki ATP molekulunun meydana gəlməsi ilə müşayiət olunur. Kimyəvi bir əlaqə şəklində qlükoza oksigensiz parçalanması zamanı enerjinin 40% -i ATP molekulunda saxlanılır, qalan hissəsi istilik kimi yayılır.

Enerji mübadiləsinin üçüncü mərhələsidir aerob tənəffüs mərhələsi   və ya oksigen parçalanması.   Enerji mübadiləsinin bu mərhələsinin reaksiyaları mitokondriyada aparılır. Oksigenin hüceyrəyə daxil olması ilə əvvəlki mərhələdə əmələ gələn maddələr son məhsullara - N 2 О və СО 2-yə oksidləşir. Oksigen tənəffüsü çox miqdarda enerji buraxması və ATP molekullarında toplanması ilə müşayiət olunur. Ümumi aerob tənəffüs tənliyi aşağıdakı kimidir:

2С 3 Н 6 О 3 + 6O 2 + 36N 3 РО 4 + 36ADF → 6СО 2 + 42Н 2 O + 36ATF

Beləliklə, iki laktik turşu molekulunun oksidləşməsi zamanı 36 ATP molekul meydana gəlir. Buna görə aerob tənəffüs hüceyrələrin enerji ilə təmin olunmasında böyük rol oynayır.

Enerji əldə etmək üsulu ilə bütün orqanizmlər iki qrupa bölünür - ototrofik və heterotrofik.

Avtotroflar - bunlar qeyri-üzvi birləşmələr səbəbindən qidalanma təmin edən orqanizmlərdir (yəni enerji alır). Bunlara bəzi bakteriyalar və bütün yaşıl bitkilər daxildir. Üzvi birləşmələrin sintezi üçün avtotrof orqanizmlər tərəfindən hansı enerji mənbəyindən istifadə olunduğuna görə onlar iki qrupa bölünürlər: fototroflar və kemotroflar.

Şek. 4.5. Fotosintez prosesinin diaqramı

Fototroflar üçün işıq mənbəyi enerjidir və kemotroflar redoks reaksiyaları zamanı yayılan enerjidən istifadə edirlər. Yaşıl bitkilər fototroflardır. Xloroplastlarda olan xlorofill istifadə edərək, fotosintez - işıq enerjisinin kimyəvi bağların enerjisinə çevrilməsini həyata keçirirlər.

Fotosintez Fotosintez günəş işığının istifadəsi səbəbindən üzvi (və qeyri-üzvi) molekulların əmələ gəlməsidir. Bu proses iki mərhələdən ibarətdir - işıq   və qaranlıq   (Şəkil 4.5).

İşıq fazasında işıq kvantları - fotonlar - xlorofil molekulları ilə qarşılıqlı təsir bağışlayır və bunun nəticəsində bu molekullar çox qısa müddət ərzində enerjidə "həyəcanlanmış" vəziyyətə gəlir. Sonra həyəcanlanan xlorofil molekullarının bir hissəsinin artıq enerjisi istiliyə çevrilir və ya işıq şəklində yayılır. Digər bir hissəsi, suyun dağılması səbəbindən həmişə sulu bir həll olan hidrogen ionlarına H + ötürülür.

H 2 O → H + + OH -

Yaranan hidrogen atomları (H 0) üzvi molekullara - hidrogen daşıyıcılarına sərbəst birləşir. OH hidroksil ionları - elektronlarını digər molekullara verir və OH 0 sərbəst radikallara çevrilirlər. OH 0 radikalları bir-biri ilə qarşılıqlı təsir göstərir, bunun nəticəsində su və molekulyar oksigen yaranır:

4OH → O 2 + 2H 2 O

Beləliklə, fotosintez zamanı əmələ gələn və atmosferə sərbəst buraxılan molekulyar oksigenin mənbəyi fotoliz nəticəsində parçalanan - işığın təsiri altında suyun parçalanmasıdır. Suyun fotolizinə əlavə olaraq işıq fazasında ADP və oksigen olmadan fosfat sintezi üçün işıq enerjisi istifadə olunur.

Bu çox təsirli bir prosesdir: oksigenin iştirakı ilə eyni bitkilərin mitoxondrilərinə nisbətən xloroplastlarda 30 dəfə çox ATP əmələ gəlir. Bu şəkildə fotosintezin qaranlıq mərhələsində baş verən proseslər üçün lazım olan enerji yığılır.

Qaranlıq fazanın kimyəvi reaksiyaları kompleksində, işığın lazım olmadığı üçün, CO 2-nin bağlanması əsas əhəmiyyətə malikdir. İşıq fazası zamanı sintez olunan ATP molekulları və suyun fotolizi zamanı əmələ gələn və daşıyıcı molekullarla əlaqəli hidrogen atomları bu reaksiyalarda iştirak edirlər:

6CO 2 + 24H → C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O

Beləliklə günəş işığının enerjisi mürəkkəb üzvi birləşmələrin kimyəvi bağlarının enerjisinə çevrilir.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, atmosferə atılan molekulyar oksigen yaşıl bitkilərin fotosintezinin bir məhsuludur. Atmosferdəki sərbəst oksigen maddələrin çevrilməsində güclü bir amildir. Görünüşü planetimizdə aerobik bir maddələr mübadiləsinin meydana gəlməsi və həyatın quruya çıxması üçün bir şərt idi.

Kimyosintez. Xlorofil çatışmazlığı olan bəzi bakteriyalar qeyri-üzvi maddələrin kimyəvi reaksiyalarının enerjisini istifadə edərkən üzvi birləşmələri sintez etmək qabiliyyətinə malikdirlər. Kimyəvi reaksiyaların enerjisinin sintez olunmuş üzvi birləşmələrin kimyəvi enerjisinə çevrilməsinə deyilir kimyosintez.

Kimosintez, görkəmli bir rus mikrobioloqu S.N.Vinogradsky (1887) tərəfindən kəşf edildi.

Avtotrof-kimyosintetik qrupuna (kemotroflar)   nitrifif bakteriya. Bəziləri ammonyakın oksidləşmə enerjisini azot turşusuna, digərləri azot turşusunun oksidləşmə enerjisini azotdan istifadə edirlər. Kimosintetika məlumdur ki, qara dəmirin oksidləşməsindən ferrisə ("dəmir bakteriya") və ya hidrogen sulfidin oksidləşməsindən kükürd turşusuna ("kükürd bakteriyaları") qədər enerji çıxarır. Atmosfer azotunu sabitləşdirməklə, mineralları bitki tərəfindən əmilən olan həll olunan bir formaya çevirməklə, kimyosintetik bakteriyalar təbiətdəki maddələrin dövranında mühüm rol oynayır.

Maddələr mübadiləsinin heterotrofik növü.   Qeyri-üzvi birləşmələrdən üzvi birləşmələri sintez edə bilməyən orqanizmləri ətraf mühitdən təslim etmək lazımdır. Belə orqanizmlər deyilir heterotroflar.   Bunlara ən çox bakteriya, göbələk və bütün heyvanlar daxildir. Heyvanlar digər heyvanları və bitkiləri yeyirlər və hazırlanmış karbohidratlar, yağlar, zülallar və nuklein turşularını qida ilə birlikdə alırlar. Həyat boyu bu maddələr parçalanır. Eyni zamanda sərbəst buraxılan molekulların bir hissəsindən - qlükoza, amin turşuları, nukleotidlər və s. Bu orqanizmə xas olan daha mürəkkəb üzvi birləşmələr sintez olunur - glikogen, yağlar, zülallar, nuklein turşuları. Molekulların başqa bir hissəsi parçalanır və bu müddətdə yayılan enerji həyat üçün istifadə olunur.

Biosintez prosesləri hüceyrələrdə davamlı olaraq baş verir. Fermentlərin köməyi ilə sadə üzvi maddələr mürəkkəb yüksək molekulyar maddələrə çevrilir: zülallar aminokislotalardan, çoxölçülü karbohidratlardan - sadə karbohidratlardan, nukleotidlərdən - azotlu əsaslardan və karbohidratlardan, DNT və RNT-dən - nukleotidlərdən əmələ gəlir. Orqanizmdəki biosintezin bütün reaksiyalarına assimilyasiya deyilir. Üzvi birləşmələrin məhv edilməsini özündə əks etdirən əks proses dissimilyasiyadır. Dissimilyasiya reaksiyalarından əldə olunan enerji biosintez prosesi üçün lazımdır.

İstinad nöqtələri

1. Metabolizm bir-biri ilə sıx əlaqəli və əks istiqamətə yönəlmiş iki prosesdən ibarətdir: assimilyasiya və dissimilyasiya.

2. Hüceyrədə baş verən həyati proseslərin böyük əksəriyyəti ATP şəklində enerji tələb edir.

3. Oksigensiz fazanın oksigen ilə parçalanması ilə izlənildiyi aerob orqanizmdə qlükozanın parçalanması anaerob qlikolizdən 18 dəfə daha səmərəlidir.

4. Fotosintezin ən təsirli forması suyun hidrogen mənbəyi kimi istifadə edildiyidir.

Təkrarlama və tapşırıq üçün suallar

1. Disimilyasiya nədir? Dissimilyasiya mərhələlərini təsvir edin.

2. Hüceyrələrin metabolizmasında ATP-nin rolu nədir?

3. Nümunə olaraq qlükoza parçalanmasını istifadə edərək hüceyrədəki enerji mübadiləsi haqqında məlumat verin.

4. Qida orqanizmlərinin hansı növlərini bilirsiniz?

5. Hansı orqanizmlərə avtotrof deyilir?

6. Fotosintezin yüngül və qaranlıq fazalarını təsvir edin.

7. Yaşıl bitkilərdəki fotosintez nəticəsində niyə atmosferə sərbəst oksigen buraxılır?

8. Kimyosintez nədir?

9. Hansı orqanizmlərə heterotrof deyilir? Bəzi misallar verin.

"Terminologiya" və "Xülasə" rubrikalarının lüğətlərindən istifadə edərək, "İdarəetmə nöqtələri" nin nöqtələrini ingilis dilinə tərcümə edin.

Terminologiya

Müzakirə üçün suallar

Hansı orqanizmlərə avtotrof deyilir? Avtotroflar hansılardır?

Yaşıl bitkilərdə fotosintez nəticəsində sərbəst oksigen meydana gəlməsi mexanizmi nədir? Bu prosesin bioloji və ekoloji əhəmiyyəti nədir?

Harada, molekulların hansı dönüşümləri nəticəsində canlı orqanizmlərdə ATP əmələ gəlir?

Əsas məqamlar

Maddələr mübadiləsinin mahiyyəti maddələrin və enerjinin çevrilməsidir.

Metabolik reaksiyalar ardıcıllıqla bədənin homeostazını təmin edən qarşılıqlı, lakin çox istiqamətli assimilyasiya və dissimilyasiya proseslərindən ibarətdir.

Genetik kod, DNT və RNT molekullarının tarixən qurulmuş bir təşkilatıdır ki, orada bir orqanizmin xüsusiyyətləri və xassələri haqqında irsi məlumat nukleotidlərin ardıcıllıqla yer aldığı görünür.

Bir orqanizmin və ya bir hüceyrənin enerji mübadiləsi üç mərhələdən ibarətdir: hazırlıq - qida biopolimerlərinin monomerlərə parçalanması, oksigensiz parçalanma - aralıq məhsullara və oksigen parçalanması - son məhsullara. Yalnız son iki mərhələ ATP-nin yaranması ilə müşayiət olunur.

Problemli sahələr

DNT və RNT tərkibli virusların xüsusiyyətləri və xüsusiyyətləri haqqında irsi məlumatlar necə həyata keçirilir?

Genetik kodun ixtisarının bioloji mənası nədir?

Bir hüceyrədə sintez edilən protein olmayan molekulların quruluşu və funksiyaları haqqında irsi məlumatlar necə həyata keçirilir?

Fikrinizcə, fotosintezin effektivliyini artırmaq mümkündürmü?

Tətbiq olunan aspektlər

Sizcə, yaşıl bitkilərdə fotosintezin səmərəliliyini necə artırmaq olar?

Canlı orqanizmlərin maddələr mübadiləsi xüsusiyyətlərinin tibbdə, kənd təsərrüfatında və digər sahələrdə istifadəsini səciyyələndirən hansı misallar verə bilərsiniz?

Missiyalar

Fotosintezin işıq və qaranlıq fazalarının reaksiyalarının tənliklərini yazın. Elektronların və protonların nəqliyyat yollarını təyin edin.

Anaerob və aerob orqanizmlərdə müxtəlif oksigensiz qlükoza parçalanma reaksiyalarını təsvir edin.

Aerob orqanizmlərin hüceyrələrində oksigenin iştirakı ilə üzvi molekulların parçalanma prosesini təsvir edin.

Fəsil 5. Hüceyrələrin quruluşu və funksiyaları

Orqanizmin müxtəlif elementar hissələri üçün ümumi quruluş və inkişaf prinsipi mövcuddur və bu prinsip hüceyrələrin meydana gəlməsidir.

T. Schwann

Biokimyəvi çevrilmələr, müəyyən bir funksiyanın icrası üçün cavabdeh olan bir canlı hüceyrənin quruluşları ilə ayrılmaz şəkildə bağlıdır. Bu cür quruluşlara orqanoidlər deyilir, çünki bütün orqanizmin orqanları kimi, müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirirlər. Müasir tədqiqat metodları bioloqlara hüceyrənin quruluşuna görə bütün canlıların orqanizmlərə "nüvə olmayan" - prokaryotlara (sözün əsl mənasında - nüvə) və "nüvə" - eukaryotlara bölünməsini təmin etdi. Bütün bakteriya və mavi-yaşıl olanlar (cyanae) prokaryotik qrupa, göbələklər, bitkilər və heyvanlar eukaryotik qrupa düşdü.

Hal-hazırda hüceyrə quruluşunun iki səviyyəsi fərqlənir: prokaryotik və eukaryotik. Prokaryotik orqanizmlər ən qədim dövrlərin xüsusiyyətlərini saxlayır: quruluşlarında çox sadədirlər. Bu əsasda, müstəqil bir səltənət olaraq ayrılırlar. Eukaryotik orqanizmlərdə qabıqla bağlanmış bir nüvə, həmçinin kompleks "enerji stansiyaları" - mitokondriya var. Başqa sözlə, bütün "nüvə" hüceyrələr - eukaryotlar - yüksək mütəşəkkil, oksigen istehlak etməyə uyğunlaşdırılmış və buna görə də çox miqdarda enerji çıxara bilər.

Bakteriyalar tipik prokaryotik hüceyrələrdir. Hər yerdə yaşayırlar: suda, torpaqda, yeməkdə. Okeanın ən dərin boşluğunda və Yerin ən yüksək dağ zirvəsində - Everestdə yaşayırlar, Arktika və Antarktidanın buzlarında, yeraltı isti su mənbələrində, yuxarı atmosferdə olurlar. Yaşayış şəraitinin bu siyahısı, quruluşunun sadəliyinə baxmayaraq, fitness prokaryotik orqanizmlərin nə dərəcədə yüksək olduğunu göstərir. Bakteriyalar ibtidai həyat formasıdır və yer üzündə həyatın inkişafının ən erkən mərhələlərində meydana gələn canlı varlıq tipinə aid olduğunu güman edə bilərik.

Görünür, əvvəlcə bakteriyalar dənizlərdə yaşayırdı; yəqin ki, mikroorqanizmlər onlardan əmələ gəlmişdir. Bir adam mikroblar dünyası ilə nisbətən yaxınlarda tanış oldu, yalnız kifayət qədər güclü bir böyümə verərək, linzalar düzəltməyi öyrəndikdən sonra (XVII əsr). Sonrakı əsrlərdə texnologiyanın inkişafı bakteriya və digər prokaryotik orqanizmlərin ətraflı öyrənilməsinə imkan verdi.

Bakterial hüceyrənin struktur xüsusiyyətlərinə toxunaq (Şəkil 5.1). Bakterial hüceyrələrin ölçüsü çox dəyişir: 1 ilə 10-15 mikron arasında. Şəkildə sferik hüceyrələr təcrid olunur - kokci, uzanmış - çubuqlar və ya bacılı, qıvrılmış - spirillalar (Şəkil 5.2). Mikroorqanizmlərin hansı növlərə aid olmasından asılı olaraq, ya ayrı-ayrılıqda mövcuddurlar, ya da xarakterik çoxluqlar meydana gətirirlər. Məsələn, insanlarda və heyvanlarda iltihablı xəstəliklərə səbəb olan streptokok bir neçə bakteriya hüceyrəsinin zəncirini meydana gətirir; Uşaqlarda tənəffüs yollarına təsir edən stafilokok, üzüm fırçasına bənzəyən forma şəklində böyüyür. Bakterial hüceyrələrin bu qədər çoxluqlarının təbiəti və həyat fəaliyyətinin xüsusiyyətləri ilə mikrobioloqlar təcrid olunmuş mikroorqanizmin hansı növə aid olduğunu müəyyən edə bilərlər.

Şek. 5.1. Prokaryotik hüceyrələrin quruluş sxemi

Şek. 5.2. Bakteriyaların forması və nisbi mövqeyi: 1 - çubuqlar, 2-4 - kokci, 5 - spirillər

Bakteriyaların quruluşunun əsas xüsusiyyəti bir qabıqla bağlanmış bir nüvənin olmamasıdır. Əllərində olan irsi məlumatlar eyni xromosomdadır. Bir DNT molekulundan ibarət olan bakteriya xromosomu bir halqa şəklinə malikdir və sitoplazmaya batırılır. Bakteriyalardakı DNT zülallarla kompleks əmələ gətirmir və buna görə də irsi meyllərin böyük əksəriyyəti - xromosomu "iş" edən genlər, yəni irsi məlumatlar onlardan davamlı oxunur. Bakterial hüceyrə sitoplazma kompleks heteropolimer maddəsi ilə əmələ gələn hüceyrə divarından ayıran bir membranla əhatə olunmuşdur (Şəkil 5.1). Sitoplazmada membranlar azdır. Tərkibində protein sintezini həyata keçirən ribosomlar var. Bakteriyaların həyati proseslərini təmin edən bütün fermentlər sitoplazma boyunca səpələnmiş və ya membranın daxili səthinə yapışdırılmışdır. Bir çox mikroorqanizmdə ehtiyat maddələr hüceyrə içərisinə - polisaxaridlər, yağlar, polifosfatlar toplanır. Bu maddələr, o cümlədən metabolik proseslər xarici enerji mənbələri olmadıqda hüceyrənin ömrünü uzada bilər.

Bakteriyalar çoxalır ikiyə bölmək.   Üzük xromosomunun çoxalması və hüceyrələrin uzanmasından sonra eninə bir septum tədricən əmələ gəlir və sonra qız hüceyrələri ayrılır və ya xarakterik qruplarda - zəncirlərdə, paketlərdə və s. Birləşir və ya qalır. Bəzən çoxalma cinsi prosesdən əvvəl olur, mahiyyəti genetik materialın mübadiləsi və yeni birləşmələrin yaranmasıdır. bakteriya xromosomunda.

Şek. 5.3. Bir bakteriya hüceyrəsində yetişmiş spora

Bir çox bakteriya meyllidir spora meydana gəlməsi. Mübahisələr, bir qayda olaraq, qida çatışmazlığı olduqda və ya ətraf mühitdə metabolik məhsullar həddindən artıq miqdarda yığılanda yaranır. Spore meydana gəlməsi sitoplazmanın bir hissəsini ana hüceyrəsindən çıxarmaqla başlayır. Parçalanmış hissədə bir xromosoma var və bir membranla əhatə olunmuşdur (Şəkil 5.3). Sonra spora tez-tez çox qatlı bir hüceyrə divarı ilə əhatə olunmuşdur. Mübahisə daxilində həyati fəaliyyət prosesləri praktik olaraq dayanır. Quru vəziyyətdə olan bakteriyaların sporları çox sabitdir və temperaturun kəskin dalğalanmasına tab gətirməklə yüzlərlə və hətta minlərlə ildir davam edə bilər. Buna misal olaraq, Cənubi Qütbü ətrafındakı buzların steril qazılması zamanı qədim dəfnlərdə (qədim misirlilərin mumiyası, müxtəlif mağaralarda yemək tədarükü) tapılmış mübahisələrdir. Əlverişli şəraitdə olduqda, sporlar aktiv bir bakteriya hüceyrəsinə çevrilir. Mikrobioloqlar 10-12 min illik buz nümunəsində olan mikroorqanizmlərin koloniyalarını böyüdülər.

Uzun illər torpaqda qalan, suya düşən (müxtəlif növ suvarma tədbirləri ilə) patogen bakteriyaların sporları yoluxucu xəstəliklərin yayılmasına səbəb ola bilər. Beləliklə, məsələn, qarışqa çubuqları 30 ildən çox müddətdə sporlar şəklində qalıcı olaraq qalır.

Beləliklə, prokaryotlarda sporulyasiya mənfi ekoloji şəraitin yaşamasını təmin edən həyat dövrünün bir mərhələsidir. Bundan əlavə, sporlar vəziyyətində mikroorqanizmlərin külək və digər üsullarla yayılması baş verə bilər.

Son zamanlarda hüceyrə quruluşunun iki səviyyəsi fərqlənir: prokaryotik və eukaryotik olanlar. Prokurotik orqanizmlərdə quruluşunun sadəliyi də daxil olmaqla bir çox qədim xüsusiyyətlər qalmışdır. Beləliklə, onların protoplazmdan bir membranla ayrılmış nüvələri, orqanellələri çoxaltmaq üçün xüsusi qabiliyyəti və sitoplazmdakı forma kimi bir skelet yoxdur. Bu xüsusiyyətlərə görə, onlar ayrıca prokotikotik mikroorqanizmlərin Krallığına çıxarılırlar. Eubakteriumlar və cianobakteriumlar bu Krallığın ən vacib nümayəndələri hesab olunur və arxeobakteriyalar qədim atalara ən çox bənzəyir.

İstinad nöqtələri

1. Prokaryotlarda bir hüceyrənin genetik materialı tək dairəvi DNT molekulu ilə təmsil olunur.

2. Bütün bakteriyalar, mavi-yaşıl və mikoplazmalar haploiddir, yəni genlərin bir nüsxəsini ehtiva edir.

3. Prokaryotik orqanizmlərin hüceyrələrində praktiki olaraq daxili membranlar yoxdur, buna görə fermentlərin əksəriyyəti sitoplazma boyu yayılır.

Təkrarlama və tapşırıq üçün suallar

1. Hüceyrə orqanellələri nədir?

2. Bütün canlı orqanizmlərin iki qrupa - prokaryotlar və eukaryotlara bölünməsi üçün əsas nədir?

3. Prokaryotlar hansı orqanizmlərdir?

4. Bakterial hüceyrənin quruluşunu təsvir edin.

5. Bakteriyalar necə çoxalır?

6. Bakteriyalarda spora meydana gəlməsi prosesinin mahiyyəti nədir?

"Terminologiya" və "Xülasə" rubrikalarının lüğətlərindən istifadə edərək, "İdarəetmə nöqtələri" nin nöqtələrini ingilis dilinə tərcümə edin.

Terminologiya

Sol sütunda göstərilən hər bir müddət üçün sağ sütunda verilən rus və ingilis dillərində uyğun tərifi seçin.

Sol sütundakı hər müddət üçün düzgün tərifi, sağ sütunda sadalanan ingilis və rus variantlarından seçin.

Müzakirə üçün suallar

Prokaryotların biosenozlarda əhəmiyyəti nədir? Onların ekoloji rolu nədir?

Patogenlər makroorqanizmin (ev sahibi) vəziyyətinə necə təsir edir?

Hüceyrədəki üzvi maddələrin sintezi parçalanma prosesləri ilə eyni vaxtda baş verir. Kompleks spesifik biopolimerlər (zülallar, yağlar, karbohidratlar, nuklein turşuları) dissimilyasiya prosesləri nəticəsində əmələ gələn sadə maddələrdən sintez olunur.

Sintez olunmuş üzvi maddələr xərclənmənin əvəzinə hüceyrənin müxtəlif orqanellerini, fermentlərini, sirlərini və ehtiyat maddələrini yaratmaq üçün istifadə olunur. Bütün bu proseslər enerjinin udulması ilə gedir. Hüceyrədəki maddələrin sintezinə biosintez və ya deyilir   plastik mübadilə.

Bu mərhələdə bir sıra aralıq bağlarda cəmi 2600 kJ enerji sərbəst buraxılır.

ADP'nin ATP-yə çevrilməsi zamanı 36 makroergik istiqrazın yaranması üçün 1440 kJ və ya ATP-nin potensial enerjisinə daxil olan buraxılan enerjinin 54% -i tələb olunur. Nəticə etibarı ilə oksigen parçalanması ilə oksigensiz enerjidən 13 qat daha çox enerji, ATP şəklində bir hücrədə isə 18 qat daha çox qənaət olunur.

Qlükoza iki mərhələdə tam parçalanması üçün ümumi tənliyi aşağıdakı kimi yazmaq olar:

Üzvi birləşmələr istehsal üsulu ilə bütün hüceyrələr ototrof və heterotrofiklərə bölünür (bax "Botanika" bölməsinə).

Yaranan ATP endoplazmatik retikulumun kanalları vasitəsilə ehtiyac duyulduğu yerlərdə hüceyrənin digər hissələrinə göndərilir. Beləliklə, 80 kJ + 1440 kJ \u003d 1520 kJ və ya potensial enerjiyə girən və sonradan hüceyrə tərəfindən istifadə olunan enerjinin 55% -i qlükoza parçalanması zamanı yaranan enerjidən xilas olur. Buna görə parçalanma reaksiyasına enerji metabolizması deyilir.

Fotosintez (rəng cədvəli. I) işıq enerjisindən istifadə edərək üzvi birləşmələrin qeyri-üzvi maddələrdən əmələ gəlməsinin unikal bir prosesidir. İlk dəfə fotosintez prosesi və tərkibindəki bitki xlorofilinin rolunu görkəmli rus alimi Kliment Arkadyevich Timiryazev (1843-1920) təsvir etmişdir. Fotosintez iki mərhələdə - işıq və qaranlıqda davam edən mürəkkəb çox mərhələli bir prosesdir.

İşıq fazası   xloroplastın görünən işıqla işıqlandırılması ilə başlayır. İşıq kvantlarının təsiri altında xlorofil molekullarının bəzi mobil elektronları daha yüksək enerji səviyyəsinə keçir və potensial enerji əldə edir. Bu "həyəcanlanmış" elektronların bir hissəsi yenidən öz yerlərinə qayıdır və bu vəziyyətdə buraxılan enerji istilik şəklində yayılır. Digər bir hissəsi, daşıyıcıların iştirakı ilə azaldıcı maddələr rolunu oynayır və su molekullarının dağılması (H 2 O \u003d H + + OH -) ilə hüceyrələrdə daim meydana gələn hidrogen ionlarına yapışır. Hidrogen ionları bir elektrona bağlandıqda, hidrogen atomlarına çevrilir (H + + e - \u003d H) və daşıyıcı maddələrin molekulları ilə birləşirlər.

Hidrogen əksiksiz qalan OH ionları, elektronlarını digər ionlara bağışlayır və OH radikallarına çevrilir (OH \u003d e - + OH). Bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqə quraraq su və molekulyar oksigen əmələ gətirirlər (40H \u003d 2H 2 O + O 2).

İşıq enerjisinin təsiri altında suyun parçalanması zamanı molekulyar oksigen meydana gəlməsi prosesinə suyun fotolizi deyilir. Əvvəlcə sovet alimi Alexander Pavlovich Vinogradov (1895-1975) tərəfindən etiketli atomlar metodundan istifadə edərək təsvir edilmişdir. Onun mexanizmində suyun fotolizi suyun elektrolizinə bənzəyir.

Bundan əlavə, işıq fazasında, bəzi "həyəcanlanan" xlorofil elektronları və OH - ionlarından ayrılan elektronlar ADP və qeyri-üzvi fosfat (f) (ADP + F \u003d ATP) arasındakı sintezdə makroergik fosfat bağının meydana gəlməsində iştirak edirlər.

Beləliklə, "həyəcanlanmış" elektronlar səbəbindən xlorofil tərəfindən işıq enerjisinin udulması nəticəsində fotosintezin işıq mərhələsində suyun oksigen təkamülü və ATP sintezi ilə fotolizi baş verir.

Fotosintezin qaranlıq mərhələsi, CO 2-nin bağlanması üçün bir sıra ardıcıl enzimatik reaksiyalardan ibarətdir, nəticədə bitkinin digər üzvi maddələrinin biosintezi üçün başlanğıc material olan qlükoza meydana gəlir. Bu proses, işıq fazasında əmələ gələn hidrogen atomlarının iştirakı ilə ATP enerjisindən qaynaqlanır (6CO 2 + 24H \u003d C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O).

Fotosintez üçün ümumi tənlik aşağıdakı kimidir:

6CO 2 + 6H 2 O \u003d C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Xloroplastın membran quruluşu reaktiv maddələrin fərqliliyini həyata keçirir.

Fotosintez Məhsuldarlığı   - Saatda 1 m 2 yarpaq üçün 1 q üzvi maddə.Fotosintez nəticəsində hər il təxminən 400 milyard ton üzvi maddə əmələ gəlir. Bir nəfərin illik oksigen tələbatı, yetişmə dövründə orta yaşdakı 10-12 ağacın işləməsi ilə təmin edilir. Fotosintezin məhsuldarlığının artması ilə müəyyən bir səviyyəyə, işıq intensivliyinə, CO 2 tərkibinə, ətrafdakı havanın temperaturu və rütubətinin artdığı müəyyən edilmişdir. Bu naxışlar istixanalarda bitki yetişdirərkən geniş istifadə olunur.

Kimosintez 1888-ci ildə rus biologiyası S.N.Vinogradsky tərəfindən kəşf edildi, o, bəzi bakteriyaların karbon qazını kimyəvi enerji ilə assimilyasiya edə biləcəyini sübut etdi. Kimosintetik bakteriyaların bir neçə qrupu var, onlardan nitrophying, kükürd bakteriyası və dəmir bakteriyaları ən böyük əhəmiyyətə malikdir. Məsələn, nitrifif bakteriya üzvi maddələrin sintezi, ammonyakın azotlu, daha sonra azot turşusuna oksidləşməsi üçün enerji alır; kükürd bakteriyaları - hidrogen sulfidini sulfatlara oksidləşdirir və dəmir bakteriyaları - dəmirin qara duzlarını oksidə çevirir. Sərbəst buraxılan enerji, ATP şəklində kemosintetik bakteriyaların hüceyrələrində toplanır. Üzvi maddələrin CO 2-dən əmələ gəldiyi kimyosintez prosesi fotosintezin qaranlıq fazasına bənzər şəkildə davam edir.

Bakteriyaların həyati fəaliyyəti - kimyosintetik səbəbiylə təbiətdə duz peterinin və bataqlıq filizinin böyük yataqları toplanır.

Protein biosintezi hər canlı hüceyrədə baş verir. Zülalların sintez edildiyi, orqanoidlərinin qurulması üçün istifadə olunan, ferment zülalları və hormon zülallarının sintez edildiyi gizli hüceyrələrdə ən aktiv olan gənc böyüyən hüceyrələrdə ən aktivdir.

Zülalların quruluşunu təyin etməkdə əsas rol DNT-yə aiddir. Bir zülalın quruluşu haqqında məlumat olan bir neçə yüz nukleotiddən ibarət DNT parçasına bir gen deyilir. Bir DNT makromolekülündə bir neçə yüz gen vardır. Molekul, mütləq uyğun nukleotidlər şəklində bir protein içində amin turşularının ardıcıllığı üçün bir kod ehtiva edir. DNT kodunun mahiyyəti hər bir amin turşusunun üç bitişik nukleotidin DNT zəncirinin bir hissəsinə uyğun olmasıdır. üçlülər. Məsələn, A - - C - A amin turşusu sisteininə, A - A - C - leysinə, T - T - T - lizinə və s. Uyğun olaraq 20 fərqli amin turşusu var, 3-ün 4 nukleotidinin mümkün birləşmələrinin sayı 64-dir. bütün amin turşuları üçün kifayət qədərdir.

Protein biosintezi, matris sintezi prinsipinə uyğun gedən sintetik reaksiyalar zəncirini əks etdirən mürəkkəb çox mərhələli bir prosesdir.

Əsası matris sintez reaksiyaları   yeni zülal molekullarının mövcud DNT molekullarının quruluşunda qoyulmuş plana uyğun olaraq ciddi şəkildə sintez edilməsindən ibarətdir. Bu reaksiyalarda sintez edilmiş polimerlərdə monomerlərin dəqiq spesifik ardıcıllığı təmin edilir.

Zülal biosintezində hüceyrənin müxtəlif yerlərində baş verən aşağıdakı addımlar təyin olunur.

İ-RNT sintezi (nüvədə baş verir). DNA genində olan məlumatlar i-RNA-ya kopyalanır. Bu proses transkripsiya adlanır (lat. "Transcripttis" - yenidən yazma).

Eyni zamanda, DNT tellərindən birinin hər bir nukleotidi ona tamamlayan bir i-RNT ilə qarşılaşır. İ-RNA molekulları fərdi, hər biri bir gen haqqında məlumat daşıyır.

Amin turşularının t-RNT molekulları ilə birləşməsi   (sitoplazmada baş verir). T-RNT molekulları 70-80 nukleotiddən ibarətdir. T-RNA zəncirində bir-birini tamamlayan bir sıra nukleotid vahid var. Yaxınlaşdıqda, bir-birinə yapışaraq bir yonca yarpağına bənzər bir quruluş meydana gətirirlər (61). Yarpağın "petiole" sinə müəyyən bir amin turşusu yapışdırılır və yarpağın "yuxarı" tərəfində   kod üçlüyü   müəyyən bir amin turşusuna uyğun nukleotidlər. 20 amin turşusunun hər birinin öz t-RNT-si var.

"Zülal yığılması"   (ribosomlarda olur). Ribosomlara i-RNT nüvəsindən göndərilir. Üstəlik, bir neçə ribosom eyni anda eyni i-RNT molekulunda yerləşərək poliribosoma adlı bir kompleks meydana gətirir. Bu, çox sayda eyni protein molekulunun eyni vaxtda sintezini təmin edir.

Üzərinə “asılmış” amin turşuları olan T-RNT-nin sitoplazmasından ribosomlara yaxınlaşır və kod ucu ilə hazırda ribosomadan keçən i-RNA nukleotidlərinin üçlüsünə toxunurlar. Bu zaman t-RNT-nin amin turşusu ilə əks tərəfi zülalın "toplaşma" bölgəsinə daxil olur və t-RNA kod üçbucağı hazırda ribosomda olan i-RNA üçbucağına əlavə olacağı təqdirdə amin turşusu t-RNT-dən ayrılır və zülala daxil olur və ribosoma bir i-RNA üçlü üçün "addım" edir (20 amin turşusunun hər birinə uyğun olan i-RNT üçbucağı, əlavəyə baxın).

Amin turşusunu verərək t-RNA ribosomu tərk edərək, başqa bir amin turşusu ilə qurulur və protein molekulundakı növbəti əlaqəni təşkil edir (62). Beləliklə, bağlantıdan sonra zülal polipeptid zənciri toplanır və bir nukleotid ardıcıllığı olaraq i-RNA-da qeyd edilən protein quruluşu haqqında bir amin turşusu ardıcıllığı olaraq protein polipeptid zəncirində çoxalır. Bu proses tərcümə adlanır (lat. "Tərcümə" - köçürmə) (əlavə, tapşırıq 2 və cədvələ bax). Protein molekulunun sintezi tamamlandıqda ribosoma i-RNT ilə birləşir. Yaranan protein endoplazmik retikula və kanalları ilə hüceyrənin digər hissələrinə daxil olur və ribosoma başqa bir i-RNT-yə daxil olur və başqa bir zülalın sintezində iştirak edir. Bütün protein sintez reaksiyaları xüsusi fermentlər tərəfindən katalizləşdirilir və ATP enerji verir.