43. Структура и основные компоненты этц фотосинтеза высших растений.

Электронтранспортная цепь фотосинтеза система переносчиков электронов в мембранах хлоропластов, осуществляющая транспорт электронов по градиенту потенциала от воды к конечным акцепторам с образованием аденозинтрифосфата (АТФ) и восстановленного никотинамидаденинди-нуклеотидфосфата (НАДФН -Н+). Организована в мембранах в виде фотосистемных комплексов, функционирующих последовательно один за другим. Цепь включает 11 компонентов, размещенных в тилакоидах хлоропластов в определенном порядке и обладающих способностью к обратимым окислительно-восстановительным изменениям. Важнейшими ее компонентами являются цитохромы (f, b6, 0559)' хиноны (витамин Кг, убихинон — ко-фермент Q, пластохинон, а -токоферилхинон, а -токоферол), пласто-цианинмедьпротеид, ферредоксин-железопротеид, марганецпротеид, пиридиннуклеотиды, комплекс Z (химических природа не идентифицирована). Все переносчики цепи, кроме хинонов, представляют собой металлопротеиды — комплексы белков с железом, медью и марганцем. Положение каждого компонента в данной цепи определяется величиной окислительно-восстановит. потенциала. Цитохромы и хиноны функционируют в диапазоне от 0 до + 0,4В, пиридиннуклеотиды — в области отрицательного потенциала ( — 0,32В), а марганец-содержащие белки при +0,8В. Перенос электронов от воды через всю цепь на НАДФ с образованием НАДФН Н+ сопряжен с реакциями нециклического фотофосфорилирования, ведущими к синтезу АТФ и выделению кислорода. Циклический перенос.электронов от хлорофилла фотосистемы 1 через ферредоксин, цитохромы b6, f и пластоцианин по замкнутой цепи обратно к хлорофиллу сопряжен с синтезом только АТФ. В результате функционирования циклического и нециклического транспорта электронов в хлоропластах образуются 02, АТФ и НАДФН Н +. Последние 2 соединения включаются в реакции темновой фазы фотосинтеза.

44. Основные принципы действия регуляторных механизмов в клетках растений.

Регуляция обеспечивает гомеостаз клетки и организма в целом, что означает сохранение постоянства параметров внутренней среды, а также создание условий для его развития (эпигенеза). Разнообразные реакции, протекающие в организме, должны быть согласованы между собой, и их строгая упорядоченность может быть обеспечена только эффективной регуляцией.

В многоклеточных организмах клетки различных тканей дифференцированы в функциональном и морфологическом отношениях, хотя они и возникают из похожих друг на друга эмбриональных клеток. Поскольку функции и структура клетки определяются происходящими в ходе развития процессами обмена веществ (например, синтез хлорофилла в зеленеющих и лигнина в древеснеющих клетках), регуляция обмена веществ служит определяющим фактором направления развития, иными словами, судьбы клетки.

Благодаря своим механизмам регуляции живые существа, так же как и автоматические системы, характеризуются целенаправленностью; даже по отношению к неблагоприятным внешним воздействиям они способны отвечать определенными состояниями. Например, поддержанием постоянства температуры в условиях ее изменения во внешней среде, поддержанием постоянного уровня АТФ в условиях избытка даваемого из вне дыхательного субстрата. Образование и концентрация любого продукта обмена веществ в клетке определяются следующей причинной зависимостью: Нуклеиновая кислота→ Фермент → Продукт. Механизмы регуляции, замедляющие или ускоряющие реакции отдельных путей обмена веществ, связанны с переключением процесса обмена с одного пути на другой. Регулирующие факторы весьма разнообразны, включая образующиеся в обмене веществ промежуточные продукты, поступающие с пищей неорганические и органические вещества, также факторы внешней среды, как свет и температура. Для многоклеточного организма системы регуляции разделяют на внутриклеточные, межклеточные и организменные.

К внутриклеточной системе относятся ферментная регуляция (на уровне ферментов), генетическая, мембранная и др. Метаболитная регуляция (регуляция путем изменения концентраций метаболитов, не затрагивающие активности или числа ферментных молекул). Ферментные регуляции (регуляции путем изменения активности имеющихся молекул ферментов), – регулирующие факторы в этом случае действуют непосредственно на фермент. Ферментная регуляция затрагивает только один фермент, но происходит очень быстро (доли секунд) и служит для «тонкой настройки» путей обмена веществ. Генная регуляция (регуляция путем включения или выключения синтеза ферментов) – регулирующие факторы действуют на генетический материал (ДНК) или непосредственный его продукт (РНК).