Органикалық дүниенің дамуындағы

1.7. Органикалык дүниеніцдамуындағы фотосіштездін ролі 
♦ 
31
Органикалық заттардың ыдырауынан химиялық байланыста- 
гы энергия боліиеді. Оны қарапайым тілмен ассимиляция және 
диссимиляция деп аталатындығыи бәріміз білеміз. Енді осы тер- 
минге толығырак гокталып өтер болсак, ассимиляция дегеніміз -
неорганикалық заттардан (CO,, Н ,0, NH, - жасыл өсімдіктерден 
автотрофты жолмен аду) немесе органикалык заттардан (комір- 
су, майлар, белоктык коректік заттардан гстеротрофты жолмен) 
синтезделуі. Ассимиляция кезіндегі пайда болтан органикалык 
заттар жартылай дисси.миляцияланып, энергия адуға, жартылай 
жана зат күруға пайдаланылады. Зат алмасудың осы екі бағыгы
- анаболизм және катаболизм өте күрделі байланыста болады. 
Оларды бір-бірінен ажыратуға болмайды.
Жасыл автотрофты жасушалар энергияны диссимиляциялык 
жолмен алута дайын ассимиляцияпың орнына аралык өнімдерді
- кофсрментпен байланыскан сутегін иайдалана да алады.
Гетеротрофты ағзалар 
Автотрофты ағзалар
1-сурет. 
Автотрофты және гетеротрофты ағзалардын арасындағы 
анаболизм жоне катаболизм арасындагы өзара карым-катынас
Кейбір бактерияларда және көк-жасыл балдырларда ЭТФ та- 
сымалдауніы диссимиляция үдерісі жоқ, олар тиісті энергияныц 
барлығын фотосинтездің комегімсн орындайды. Ыдырау рсак- 
Циясы коп жағдайларда оттектін катысуынсыз жүруі де мүмкін 
(анаэробты алмасу). Акырғы онім - органикалык кышқыл немесе 
этанол түзілсе. оттск катыскан жагдайда (аэробты алмасу) энср- 
гиясы аз ақырғы онім СО, жоне Н ,0 түзіледі нс.мссе ол тыныс алу 
реакциясы деп те аталады. Сондыктан да тыныс алу барысында 
энергия кон болінеді.

Тыныс алудың жалпы тсцдеуі жаиу үдерісінс үксас. Яғни ты- 
ныс алудың жадны реакциясы скі сатыдам гүрады:
Субстрат біртіндсп ыдырап, сутегін тартып алады. Ол үшін 
кофермент- [Н,] символы. Оныңоттегігс қосылуынан кофермент 
біртіндеп тотығады [Н ,], олардың реакциясы былай түзіледі. 
Субстраттыи ыдырауы: С6 Нр 0 6+ Н Х —►6СО,+ 12[Н1] 
Сутегінің тотығуы: 12[Н,] + 0
,—*
12Н.0 
Ал жалпы реакция мынадай: С6 Нр 
0 6 +
6 0 ,= 6С 0,+ 6Н ,0 
AG°= - 2875кДж/моль
Осындай теңдеуді аэробты тыныс алу ксзінде де байкауга бо- 
лады. Мысалы, сірке кышкыльшың ашу реакциясы (субстрат -
этил спирті, ол сірке қышқылына дейін ашиды):
СҚСІфОН + Н ,0 + О ,-^ СНХ'ООН + 2[Н,]
2
[Н,] + *
0
, —» 
2
Н
, 0
С Н Х Н Х Н + 
н 20’ 
+ 
0 2—
> СН3СООН + 12 Н;0
AG(’= - 455 кДж/моль.
Анаэробты ашу кезіндс үдерістіц екінші бөлігі болмайды. Ал 
жану үдерісінде энергияны тасымалдаушы - комірсудың СО;-тс 
дейін тотығу реакциясы.
Енді тірі ағзалармсн машинанын энергия пайдаланудағы ка- 
сиеттерімен салыстырып карастырайык. Себсбі екеуі де жүмыс 
істейді, нәтижесінде энергия бір түрден екінші түрге өзгеріп 
отырады. Бірак тірі ағзадағы жүмыс изотермиялык жағдайда, 
температура айырмашылығында айтарлықтай айырмашылык 
жок болғанда жүмыс істейді. Кордагы энергия, алды.мен, озтсріс- 
ке үшырамай, яғни жылуға айналмай, найдалы жүмыс аткарады. 
Сондыктан да барлык тірі агзаларды хе.модинамикалык жү.мыс ат- 
қару жүйесіне жаткызады. Тірі ағзалар энергияны мынадай үдеріс- 
терге пайдаланады:
- ағзаныц ішінде жүмыс аткару аркылы күрылысын жасап, 
ону
»
і
күрастыруға батытталады;
- машина механизмдерінін детальдарында, оның бүзылған 
деталдарын дүрыстап. жөндеудсн откізіп калпына келтіру- 
ге болады. Ал тірі ағза жаракаттанғанда калпына келті- 
руге болады.
32 
♦ 
1-тарау. Биолошялыкбілім бору концешшясы жайлы...

Машина тыныштық күйде ( гоқтаган күйде) жүмыс атқармай- 
ды, энергияның керегі жок практикалык түрғыдан өзгермейді, 
оны кез келгеи жағдайда іскс қосуға болады.
Тірі ағзаларда, керісіише, тірі ағзаға бар күйде болса да энер­
гия керек. Оның күрылымының лабильділігіне тек үздіксіз түрде 
энергия келіп түру ксрек.
Сондыктан да тірі ағзалардын машинадан айырмашылығы 
онын күрылымының лабильділігінің касиетіне байланысты ағ- 
занын жалпы күйін минималды децгейдс үстап түрады. Тірі ағ- 
залардағы динамикалык касиет колік механизмдерінен ерекше 
өзгерісте болады.
Үлпаларының сусыздануы, яғни криптобиоз кейбір өсімдік- 
тер мен жануарларда кездеседі.
Екі жағдайда да ағзадағы химиялық үдеріс, ягни ыдырау, 
синтезделу ец төменгі нөлдік деңгейге жақындайды. Мысалы, 
коловратка (Rotatoria) немесе тихоход (Tardiguada) криптобиоз 
күйіне отіп. әбден косылып денесінен суды толык шығарып бөш- 
ке тәрізді формаға ауысады. Зат алмасу ен төменгі шскке дейін 
азаяды. Осындай күйінде олар рентген сәулесінін әсеріне сондай 
төзімділік корсетеді. Тіпті, осындай төзімділік аз кысымға, жо- 
ғарғы және төменгі температурада әсерін тигізгенде байкалады. 
Мысалы +151°С бірнеше минут шыдамдылык корсетсе, 0,008К 
(= - 273,142°С) темиературада өлімге де үшырамайды.
Органикалык заттардыц ыдырауынан пайда болған энер- 
гияны тірі ағза бірден пайдаланбайды, яғни бірден жылуға ай- 
налдырмайды. Энергстикалык байланыстын олшемі болінген 
жылудың сандық көрсеткіші емес, бос энтолпияның рсакциясы- 
нын өзгеруі G (Гиббстің айтуы бойынша бос энергия деген). Бүл 
ішкі энергияның бір бөлігі - жүйедегі кайтымды гүрі, сондыктан 
ол жүмыс істеуге бағытталған. Оны мынадай тецдеу аркылы бел- 
гілеуге болады.
G=Lr- TS + pV немесе LT = G + TS - pV, бүл жерде T - темпера­
тура, S - энергия, р - кысым, V - көлемі немесе дифференциалды 
тҮрде dG=dlJ - T dS - S dT + p-dV+V dp изотермиялық жағдай- 
да (dT=0) немесе изобаралық жагдайда (dP=0) dG=dU - T-dS + 
pdV
1.7. Оргашікалмк лүниенің ламуьшдагы фотосинтсздш ролі 
♦ 
33

Органнкалык заттардын ыдырауыиан түзілген энергияны жа- 
суша бірден пайдаланбайды, ол жоі ары энергетикалык күйде, яғ- 
нн аденозин үш фосфат (АҮШ) түрінде корланады. Ол адениннен 
(пуриндік косылыс), рибозадан (5-комірсу) жоне үш молскудалы 
фосфор кышкылынан түрады. Фосфаттык той бір-бірімсн жо- 
ғарғы энергетикалық байланыс ( - ) аркылы жүреді. Гидролиз 
кезінде осындай бір байланыс 25 кДж'моль энергия бөледі. Ол 
кәдімгі фосфаттық эфирдсн бірнсше рст жоғары. Нәтнжссінде. 
гидролиттік ажырау кезінде акыргы фосфаттык топтан аденозин 
екі фосфат түзілсді. Сөйтіп, 30 кДж/модь лианасында энергия бо- 
дінеді.
АҮШ + Н;<-> АРР + Н ,Р04
AG ~ - 30 кДж/.моль

жүктеу/скачать 9,38 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: