Սպիտակուցի սինթեզ
Օրգանիզմի ցանկացած բջիջ ունակ է սինթեզելու
սեփական սպեցիֆիկ սպիտակուցներ: Այս
հատկությունը գենետիկ է և փոխանցվում է
սներնդե-սերունդ: Սպիտակուցնեիր
կառուցվածքի մասին ինֆորմացիան
պարունակվում է ԴՆԹ-ի մեջ:
ԴՆԹ-ի այն հատվածը, որը պարունակում է
ինֆորմացիա կոնկրետ սպիտակուցի առաջնային
կառուցվածքի մաին կոչվում է
գենոմ: Սպիտակուցի սինթեզը սկսվում է
տրանսկրիպցիայով, որն ԴՆԹ-ի գենոմի
ինֆորմացիայի ինֆորմացիոն ՌՆԹ-ի
“արտագրելու” պրոցեսն է, այն անհրաժեշտ է մի
պարզ պատճառովԴՆԹ-ն գտնվում է բջջի կորիզում, իսկ սպիտակուցի սինթեզի պրոցեսը: ընթանում է ցիտոպլազմայում
ռիբոսոմնների
վրա։ Ռիբոսոմների վրա ինֆորմացիոն ՌՆԹ-ից
(իՌՆԹ կամ մատրիցային ՌՆԹ` մՌՆԹ)
սպիտակուցների սինթեզը անվանում են
տրանսլյացիա: Այն հանդիսանում է սպիտակուցի
սինթեզի վերջին փուլը:
Սպիտակուցի սինթեզի համար նահրաժեշտ
ամինաթթուները ռիբոսոմններ են հասցվում
տրանսպորտային ՌՆԹ-ի միջոցով: Ռիբոսոմների
վրա սպիտակուցի բիոսինթեզին մասնակցում են
բազմաթիվ ֆերմենտներ, որոնք կատալիզում են
ամինաթթուների իրար միանալով շղթա կազմելու
բարդ պրոցեսը։ Այս պրոցեսի ժամանակ
ծախսվում է բավականաչափ էներգիա
հետևաբար այն ընթանում է ԱԵՖ-ի
մասնակցությամբ:
Ֆոտոսինթեզ
Ֆոտոսինթեզը ածխաթթու
գազից և ջրից` լույսի ազդեցության տակ
օրգանական նյութերի առաջացումն
է ֆոտոսինթետիկ գունանյութերի՝ քլորոֆիլի
մասնակցությամբ։
• Բույսերի բջիջներում, որոնցում քլորոֆիլ է պարունակվում, տեղի են
ունենում կենդանի աշխարհի համար վիթխարի նշանակություն
ունեցող ուրույն գործընթացներ։ Բուսական բջիջներն ընդունակ են
օրգանական նյութեր սինթեզելու պարզ անօրգանական
միացություններից դրա համար օգտագործելով Արեգակի
ճառագայթային էներգիան։ Արեգակնային ճառագայթման հաշվին
կատարվող օրգանական միացությունների սինթեզը կոչվում է
ֆոտոսինթեզ։
» Ֆոտոսինթեզն արտահայտվում է հետևյալ
գումարային հավասարումով.
|Ե 6CO2+6H2O-CH, 20%+6O2
—
Արևի լույս
Այս գործընթացում էներգիայով աղքատ
նյութերից ածխածնի (IV) օքսիդից և ջրից
առաջանում է էներգիայով հարուստ՝
ածխաջուր: Ֆոտոսինթեզի հետևանքով
առաջանում է նաև մոլեկուլային թթվածին:
Քլորոֆիլն իր կառուցվածքով նման է՝
հեմոգլոբինում պարունակվող հեմին, բայց
այն տարբերությամբ, որ հեմում
պարունակվում է երկաթ, իսկ քլորոֆիլում
մագնեզիում: Քլորոֆիլը հիմնականում`
կլանում է կարմիր և կապտամանուշակագույն
լույսը, իսկ կանաչն անդրադարձնում է, որի
պատճառով բույսերը հիմնականում կանաչ
գույն ունեն, իհարկե, եթե դրան չեն խանգարում
այլ գունակներ։
Ֆոտոսինթեզի տեսակները
Ոչ քլորոֆիլային ֆոտոսինթեզ
- Իրականանում է Halobacterium ցեղի բակտերիաների կողմից։
» Հանդիսանում է ֆոտոսինթեզի առավել պարզեցված տեսակը։
» Լույսի քվանտները կլանվում
են բակտերիռոդոպսին սպիտակուցի կողմից, որը նման
է ռոդոպսինի:
» Ֆոտոսինթեզի այս տեսակը տարբերվում է
էլեկտրոնափոխադրումային շղթայի բացակայությամբ, ԱԵՖ-ի
սինթեզը իրականացվում
է քլորի իոնների և պրոտոնների էլեկտրոքիմիական
գրադիենտի ստեղծման միջոցով:
Քլորոֆիլային ֆոտոսինթեզ
Թծվածնով ֆոտոսինթեզը ավելի տարածված է։ Իրականանում
է բույսերի ցիանոբակտերիաների և պոքլորոֆիտների կողմից։
» Ֆոտոսինթեզի փուլերը
» ֆոտոֆիզիկական
» ֆոտոքիմիական
» քիմիական
» Առաջին փուլում տեղի է ունենում լույսի քվանտների կլանում գունանյութերի կողմից,
այնուհետև դրանք անցնում են գրգռված վիճակի և հաղորդում են էներգիան
| ֆոտոհամակարգի մյուս մոլեկուլներին:
Երկրորդ փուլում տեղի է ունենում լիցքերի բաժանում ռեակցիոն կենտրոնում
էլեկտրոնների տեղափողում ֆոտոսինթետիկ էլեկտրոն-փոխադրումային շղթայով, ինչև
| ավարտվում ԱԵՖ-ի NADFH-ի սինթեզով։ Առաջին երկու ձուլերը միասին կոչվում են`
ֆոտոսինթեզի լուսակախվածային փուլ։
Երրորդ փուլը կատարվում է լույսի ու պարտադիր մասնակցությամբ և ներառում է իր
մեջ օրգանական նյութերի սինթեզման կենսաքիմիական ռեակցիաները։ Այդ ժամանակ
| օգտագործվում է լուսային փուլում կուտակված էներգիան: Հաճախ, որպես այդպիսի
| ռեակցիաներ դիտվում են Կալվինի՝
ցիկլը և գլյուկոգենեզը, շաքարի և օսլայի առաջացումը օդի ածխաթթու գազից։
Քեմոսինթեզ
Քեմոսինթեզը
անօրգանական նյութերից
օրգանական նյութեր
սինթեզելու ընդունակություն
է, որով օժտված են
բակտերիաների որոշ
տեսակներ։ Փոխանակության
այս տիպը հայտնաբերել է
ռուս գիտնական,
մանրէաբան Ա.Ն.
Վինոգրադսկին: Այդ
բակտերիաներն օժտված են
հատուկ ֆերմենտային
ապարատով։
Այս գործընթացը կոչվում է
քեմոսինթեզ։ էներգիա կարող
է անջատվել ջրածնի,
ծծմբաջրածնի, ծծմբի,
երկաթի (II), ամոնիակի,
նիտրիտի և այլ
անօրգանական
միացությունների
օքսիդացումից։ Կարևոր քեմոսինթեզողներից
են նիտրիֆիկացնող
բակտերիաները:
Քեմոսինթեզողների դերը
շատ մեծ է: Դրանք կարևոր
նշանակություն ունեն
նյութերի և տարրերի
շրջապտույտում:
Գլիկոլիզ (անթթվածին ճեղքում)
Գլյուկոզի անթթվածին ճեղքումը կոչվում է
գլիկոլիզ, որն ընդհանուր է և անաէրոբ, և
աէրոբ ճեղքավորումների համար:
Դիտարկենք գլյուկոզի անթթվածին ճեղքման
գումարային հավասարումը.
C6H12O6 + 2ԱԿՖ + 2H3PO4+ C3H6O3+ 2ԱԵՖ
- 2H2O
Գլիկոլիզի արդյունքում մեկ մոլեկուլ
գլյուկոզից առաջանում է երկու մոլեկուլ
պիրոխաղողաթթու և ջրածնի չորս ատոմ:
Անջատված էներգիայի հաշվին սինթեզվում է
երկու մոլեկուլ ԱԵՖ: Ջրածինների (նաև
էլեկտրոնների) համար որպես ընդունիչ
հանդես է գալիս ՆԱԴ+-ը
(նիկոտինամիդադենինդինուկլեոտիդը), որն,
իրեն միացնելով ջրածիններին,
վերականգնվում է՝ ՆԱԴ •H + H+ (ՆԱԴ•H2):
էուկարիոտ բջիջներում գլիկոլիզը տեղի է
ունենում ցիտոպլազմայում, և այդ
գործընթացի իրականացման համար
թթվածնի առկայությունը պարտադիր չէ։ - Ֆոտոսինթեզ (հուն.՝ (010- «լույս» և ԾvvetoC –
- «սինթեզ» բառերի համակցումից,
- լուսասինթեզ), ածխաթթու գազից և ջրից՝
- լույսի ազդեցության տակ օրգանական
- նյութերի առաջացումն է :ֆոտոսինթետիկ
- գունանյութերի (բույսերի մոտ՝ քլորոֆիլ,
- բակտերիաների մոտ՝ բակտերիոքլորոֆիլև
- բակտերիոռոդոպսին) մասնակցությամբ։