Глава 66. Біогенетичний закон

Думки російського вченого К. М. Бера та Ч Дарвіна про подібність зародкової будови та спільного розвитку різних форм організмів, обумовлених спільністю походження були підтверджені та розвинені Ф. Мюллером та Е. Геккелем. Геккель на основі досліджень Мюллера сформулював закон зародкової подібності біогенетичний закон: онтогенез є коротке та стисле повторення філогенезу. У багатоклітинних організмів однакові початкові фази ембріонального розвитку. Наприклад, у людського зародка є зябра, на інших стадіях схожий на зародки ссавців, на пізніх нагадує плод людиноподібних мавп.

Тобто спостерігаючи за зародковим розвитком, можна проаналізувати історію розвитку даного виду.

Важливий внесок у розвиток біогенетичного закону зробили вчені еволюціоністи О. М. Сєвєрцов та Шмальгаузен- біогенетичний закон справедливий лише в загальних рисах. В онтогенезі повторюються будова ембріонів, а не дорослих форм.(Зародок ссавців на певному етапі має зяброві щілини, що відповідає зябровому апарату зародків риб). Сєвєрцов довів, що в процесі онтогенезу відбувається випадання окремих етапів філогенезу. Нові спадкові ознаки, не змінюють будову дорослого організму, з’являються в різні періоди ембріонального розвитку. Чим пізніше виникли ознаки в процесі розвитку , тим повніші прояви біогенетичного закону. Онтогенез не тільки результат філогенезу, але і його основа. Онтогенез змінюється в результаті додавання кінцевих стадій розвитку та шляхом радикального перетворення на ранніх етапах. Філогенез є історичним рядом відомих онтогенезів. Тобто має місце не тільки залежність онтогенезу від філогенезу, а й онтогенетична обумовленість філогенезу.

Глава 67. Етл. Мітчела

Мітохондрії рослин відрізняються від мітохондрій тварин тим, що в них можуть функціонувати 2 різних шляхи перенесення електронів від субстрату типу НАД*Н і сукцинату до О₂. В реакціях перших 2-х етапів дихання (гліколіз, цикл трикарбонових кислот) молекулярний О₂ не бере участі, тоді як поглинання кисню є характерною рисою процесу дихання. Потреба в кисні виникає лише на 3 етапі дихання під час перенесення електронів у дих.ланцюзі у зв’язку з тим, що значна частка енергії, яка містилася в молекулі гексози, вже перебуває в ЕТЛ у відновлених переносниках НАД*Н₂ та ФАД*Н₂, звідки вона має звільнятися на завершальній стадії дихання, коли ці переносники знову окислюються, віддавши свої електрони вільному О₂.

Складність процесу вивільнення енергії при окисненні в ЕТЛ потребує відповідної структури власне мітохондрій. Кожен фермент має розміщуватися таким чином, щоб мав змогу одержати відповідний субстрат, а також передати вже готовий продукт реакції наступному ферментові в тому самому ряді. Затримка в будь-якій точці ЕТЛ може цілком блокувати транспортування електронів. Синтез АТФ здійснюється специфічним молекулярним комплексом, що локалізований у внутр.. мітохондріальній мембрані.

Згідно з хеміосмотичною теорією Мітчела, перенесення електронів по ЕТЛ зумовлює викидання протонів із матриксу в перимітохондріальний простір внутрішньої мітохондріальної мембрани, де в результаті зростає конц. йонів Н⁺. генерується мембранний потенціал із позитивним зарядом на цитоплазматичному боці мембрани, який і зумовлює синтез аденозинтрифосфату АТФ-синтазним комплексом.

Внутрішня мітохондріальна мембрана має бути абсолютно непроникною для протонів, бо для формування протонного градієнта потрібен замкнутий компартмент. Первинним актом запасання енергії є перенесення протонів крізь внутрішню мітохондріальну мембрану. Протони транспортуються в мітохондрії із середини назовні так, що з внутрішнього боку мітохондріальна мембрана виявляється більш лужною, а із зовнішнього – більш кислою. Протонний градієнт генерується в 3-х ділянках на шляху перенесення електронів по дихальному ланцюгу від НАД*Н до О₂, а саме: НАД*Н – Q-редуктазний комплекс, QH-цитохром с-редуктазний комплекс та цитохром с-оксидазний комплекс. Всі 3 комплексні системи наскрізь пронизують внутрішню мітохондріальну мембрану. Енергія, що виділяється під час зворотнього транспортування протонів використовується за участі специфічного кофактора на синтез АТФ із АДФ та Ф_н. гіпотеза Мітчела постулює, що електрохід. Градієнт йонів Н⁺ на внутр. мембрані є рушійною для АТФ-синтази, яка каталізує фосфоритування АДФ. Ця сила дістала назву протон рушійної сили. Синтез АТФ з АДФ і неорг.фосфору зумовлює видалення елементів води із цих двох субстратів, а саме АДФ втрачає Н⁺, а ортофосфат втрачає ОН^-. Ця реакція каталізується АТФ-синтазою, вмонтованою у внутр. мембрану.

Квант світла б’є по ФСІ – утв дірка, одночасно квант б’є по ФСІІ – цей електрон закриває дірку в ФСІ. ФСІІ, яка без електрону і починає тягнути електрон від води. Вода розкладається на 2 ел і 2 протони, і кисень. В середені тилакоїда накопич. Протони, виникає різниця потенціалів. Протони починають рухатися через протонний насос, який має складну будову(ротор і статор) . На зовнішніх білках протонного насосу синтезується фермент АТФ, потім АТФ відривається.