Контрольные вопросы

1. Как были открыты световые и темновые реакции фотосинтеза? 2. Какие функции в процессе фотосинтеза выполняют молекулы хлорофилла? 3. Каково участие в фотохимических реакциях каротиноидных пигментов? 4.Как под действием света инициируется перенос электронов и протонов по системе переносчиков, локализованных в тилакоидных мембранах хлоропластов? 5. Каковы механизмы нециклического и циклического транспорта электронов? 6. Какие механизмы реализуются в процессе синтеза восстановленных динуклеотидов НАДФ×Н и молекул АТФ с участием хлоропластного АТФ-синтетазного комплекса? 7. В какой последовательности происходит синтез гексозы из СО₂ и Н₂О в ходе реакций цикла Кальвина? 8. При каких условиях усиливаются реакции фотодыхания и как они влияют на эффективность процесса фотосинтеза? 9. Как происходит ассимиляция СО₂ у С₄-растений? 10. Какова эффективность использования энергии при фотосинтезе? 11. По каким механизмам происходит образование неуглеводных продуктов фотосинтеза? 12. Как зависит от условий окружающей среды выход продуктов фотосинтеза? 13. В чём состоят особенности фотосинтеза у бактерий? 14. Какие биологические реакции происходят при хемосинтезе? 15. Как были открыты реакции биологического окисления, называемого дыханием? 16. В какой последовательности осуществляются реакции гликолиза? 17. Какие химические и биоэнергетические продукты образуются в ходе гликолиза, а также из продуктов гликолиза? 18. По каким механизмам происходит превращение пировиноградной кислоты в продукты реакций цикла Кребса? 19. Какие химические и биоэнергетические продукты образуются в реакциях цикла Кребса? 20. Как происходит окисление восстановленных динуклеотидов, образующихся в цикле Кребса, с помощью ферментных комплексов митохондриальных мембран? 21. Каков механизм окислительного фосфорилирования? 22. С какой эффективностью используется энергия дыхания для синтеза АТФ? 23. Как влияют факторы окружающей среды на интенсивность дыхания растительных клеток? 24. Какие биохимические реакции происходят в пентозофосфатном цикле и какова его биологическая роль? 25. Как моносахариды превращаются в кислоты? 26. Каковы механизмы анаэробного дыхания? 27. Как происходит синтез из моносахаридов спиртов и аскорбиновой кислоты? 28. По какому пути осуществляется обращение реакций гликолиза и какое это имеет значение для организмов? 29. Какие известны взаимные превращения гексоз (глюкозы, фруктозы, маннозы и галактозы)? 30. Каковы механизмы образования в организмах рибозы, ксилозы, арабинозы, эритрозы,глицеринового альдегида и диоксиацетона? 31. Как осуществляются синтез и превращения сахарозы и других олигосахаридов? 32. Какие биохимические реакции лежат в основе синтеза крахмала, полифруктозидов, целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ? 33. С участием каких ферментов происходит распад крахмала и других полисахаридов?

Обмен липидов

Главными запасными формами липидов растений являются жиры, которые интенсивно синтезируются в хлоропластах, семенах и плодах. Особенно много накапливается жиров в семенах масличных растений. Изучение биохимических процессов в созревающих семенах масличных растений показало, что увеличение в них содержания жиров сопровождается понижением концентрации сахаров. При введении в созревающие семена сахаров, меченных радиоактивным изотопом углерода ¹⁴С, радиоактивная метка довольно быстро обнаруживалась в составе ацилглицеринов жира. Это послужило доказательством, что синтез жира осуществляется из углеводов. В дальнейшем было выяснено, что непосредственными предшественниками в синтезе ацилглециринов жира являются активированные формы жирных кислот и фосфорилированный глицерин, которые образуются из продуктов углеводного обмена.

Синтез глицеролфосфата. Исходными веществами для синтеза глицеролфосфата служат продукты фотосинтеза и дыхания 3-фосфоглице-риновый альдегид и фосфодиоксиацетон. Они образуются в цикле Кальвина при фотосинтезе, на стадии гликолиза при дыхании, а также в реакциях пентозофосфатного цикла. Непосредственно глицеролфосфат синтезируется в результате восстановления фосфодиоксиацетона ферментом глицерол-3-фосфатдегидрогеназой:

Н

/

С=О СН₂ОН СН₂ОН

| | |

СНОН D С=О + НАД×Н +Н⁺ ¾® СНОН + НАД⁺

| | |

СН₂О Р СН₂О Р СН₂О Р

3-фосфогли- фосфодиокси-

цериновый ацетон глицерол-3-фосфат

альдегид

Синтезированный из углеводных продуктов глицерол-3-фосфат затем используется для синтеза ацилглицеринов жира, фосфолипидов и гликолипидов.

192