ok
Исчерпание пула малата у САМ-растений..
|
Курс будет использован в изменении фантастической книги автором этого сайта и уже явился источником научной информации на тех страницах, которые отмечены как отредактированые после начала 2020 года. Автор курса ни в чем не виноват - он об этом не знает. ВНИМАНИЕ! НАСТОЯТЕЛЬНО НЕ СОВЕТУЮ тем, кто учится в этом проекте использовать мои работы просто копируя их и забрасывая в окно "Творческое задание". Система проверяет тексты на копипаст. Вы можете вылететь с курса за такое. Это просто ориентир. В каком направлении можно идти, как можно структурировать текст, насколько обязательны примеры, каковы были комментарии в смысле ошибок в работе.
|
|
УЧЕБА и НАУКА /Исчерпание пула малата у САМ-растений. Физиология растений. Семинар1
Доктор биологических наук , профессор специализированного учебно-научного центра имени А.Н. Колмогорова (СУНЦ МГУ)
(страница создана 13.09.2021) 1. Тема для написания эссе: Срок выполнения задания: 23.10.2019 (18:00 по московскому времени) – 30.10.2019 (18:00 по московскому времени). оценка: 20 из 20 возможных баллов ТЕКСТ СЕМИНАРА: _______________ ВОПРОС: У САМ-растений вакуолярного запаса малата хватает только на первую половину дня. Во второй половине дня декарбоксилирование малата не происходит. Какими изменениями в функционировании световой фазы фотосинтеза, темновой фазы фотосинтеза и клеточного дыхания должно сопровождаться исчерпание пула малата у САМ-растений? Короткий ответ на вопрос выглядит так: в темновой и световой фазе фотосинтеза в случае САМ-метаболизма происходит разделение ассимиляции СО2 и цикла Кальвина не в пространстве как, например, у С4 а во времени. Ночью в вакуолях накапливается малат, днем при закрытых устьицах идет цикл Кальвина. Цитата из лекции курса(сокращенно) : «Накопление малата происходит в первую половину ночи, а расходование в первую половину дня. Далее вакуоль переполняется. Малат выходит из вакуоли и начинает ингибировать ФЕП – карбоксилазу. Процесс останавливается, ФЕП – карбоксилаза не может работать, так как поднялась концентрация малата не только в вакуоли, но и в цитозоли. Кислотность вакуолярного сока в этот момент симметрично падает, то есть ph возрастает. Выделение кислорода происходит в то время когда можно фиксировать углекислый газ. Как только он исчерпался в вакуоли, процессы идут вхолостую, кислород может выделяться, но будет потрачен в окислительных процессах.» ____________________________________________________ Вначале, думаю, важно увидеть место САМ-цикла (другие названия - метаболизма крассулацеановой кислоты, метаболизм толстянковых) в общем процессе вариантов цикла связывания углерода, когда CO2 преобразуется в органические вещества, в частности это практикуют автотрофы. Фотосинтезирующие растения связывают углерод тремя основными разными способами, что послужило разделением их на три класса. 1. С3. Большинство растений используют цикл Кальвина, они создают соединения с тремя атомами углерода, поэтому группа названа С3. 2. С4. Около 7600 растений перед циклом Кальвина включают СО2 в соединение с 4-мя атомами, углерода, соответственно название группы С4. У них сформировалось особая структура листа, так называемая кранц-анатомия. Фотосинтез независимо возникал по данным последних исследований около 65 раз в 19 различных семействах, считается ярким примером ковергентной (сходящейся) эволюции 3. И, наконец, САМ-цикл. Характерная его особенность – запасание СО2 ночью в виде производных яблочной кислоты и выделение его днем для увеличения эффективности цикла Кальвина. Эволюционно цикл возник в процессе борьбы с засушливым климатом. Известно порядка 16 тысяч видов растений. Большинство растений использующих САМ эпифиты, например, орхидеи, бромелиевые или сочные ксерофиты, например, кактусы. ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ И ПРЕИМУЩЕСТВА ДЛЯ СВОЕЙ СРЕДЫ Эволюционные изменения и появление САМ типов вызваны внешне малой доступностью влаги, в основном такой способ фотосинтеза применяется в экстрааридных (с минимальным количеством влаги) и засоленных областях, во втором случае экономия воды связана с экономией ее испарениятак как накопление соли сверх меры убивает растение. Менее известны растения в условиях низкой влагоемкости субстрата, например эпифиты и наскальные растения в тропических лесах. В кислых водоемах редкий случай САМ-метаболизма связан с тем, что растворимость СО2 в воде меняется с температурой и днем, когда температура высока СО2 менее доступен. В таких условиях важным преимуществом CAM для растения является способность оставлять устьица закрытыми в течение дня. Это уменьшает потерю воды через испарение, позволяя таким растениям выживать в чрезвычайно сухих условиях. В условиях хорошего водоснабжения САМ-растения получают преимущество перед другими типами – они не только фиксируют освобождённый в процессе разложения малата СО2, но и открывают устьица, что бы после исчерпания запаса малата фиксировать с помощью РУБИСКО наружный СО2. РАСТЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ НЕСКОЛЬКО РАЗНЫХ ЦИКЛОВ Факультативные и облигатные САМ растения. У растений с фотосинтезом по типу толстянковых много общего с С4-путем фотосинтеза. Кроме той особенности, что при САМ-метаболизме фиксация СО2 с образованием малата (ночью) и декарбоксилирование малата с высвобождением СО2 и пирувата (днем) разделены во времени. При избытке воды некоторые растения с метаболизмом по типу САМ могут вести себя как С3-растения или С4. В свою очередь некоторые растения с С3-путем фотосинтеза при недостатке воды проявляют черты САМ-метаболизма. ПРИМЕРЫ В лекции приведены примеры не только изменения пути, по которому живут растения при смене условий, но и растения, использующие разными частями своего тела разные пути одновременно. В частности показан похожий на кактус (но к этому семейству не относящийся) Euphorbia (молочай трехгранный, семейство молочайные) с листьями, у которого ствол живет по типу САМ, а листья по типу С3. У меня дома есть два этих растения – одно стоит на окне на южной стороне, второе ловит только лучи заката. То, что на южной усеяно листьями по всей поверхности, а закатное в основном развивает стволовые отростки. Думаю, после этой лекции переставлю второе тоже к обильному свету, пусть ни в чем себе не отказывает. БИОХИМИЯ ПРОЦЕССА Растения с CAM контролируют поглощение CO2 и его восстановление до разветвленных углеводов. При низких температурах(ночью) растения, использующие CAM , открывают устьица, происходит диффузия CO2 внутрь губчатого мезофила, потом в цитоплазму. Здесь они сталкиваются с фосфоенолпируватом (ФЕП). Растения синтезируют белок ФEП-карбоксилазу киназу (ФEП-К киназа), экспрессия которого может быть блокирована высокими температурами и наличием Малата . ФEП-К киназа фосфорилирует свой целевой фермент ФEП- карбоксилаза (ФEП-К). Фосфорилирование усиливает способность фермента катализировать образование оксалоацетата. Последний вскоре преобразуется в малат над + малатдегидрогеназой . После этого малат транспортируется через малатные челноки в вакуоль. В отличие от ФEП-К киназы, ФEП-К синтезируется все время, но блокируется при дневном свете или через дефосфорилирование с помощью ФEП-К фосфатазы или связыванием малата. Последнее невозможно при низких температурах. При дневном свете растения закрывают свои защитные клетки и выделяют малат, который позже транспортируется в хлоропласты. Там, в зависимости от вида растения, он расщепляется на пируват и СО2 или яблочным ферментом. ТРИ ТИПА ПУТИ В дневном декарбоксилировании, как и у С4-растений можно выделить три типа: НАДФ-зависимый МДГ путь, характерен для кактусов и агавовых, НАД-зависимый МДГ путь (толстянковые), ФЕП-карбоксилазный у лилейных и брамилиевых . Фиксация СО2, при помощи одного из этих трёх ферментов ФЕП-карбоксилазой вместо РУБИСКО, предотвращается. Это происходит так как ФЕП-карбоксилаза на свету из активной «ночной» формы с низкой чувствительностью к малату, переводится в малоактивную «дневную» форму с высокой чувствительностью к малату. Как и у С4-растений, у САМ-растений так же происходит фосфорилирование остатка серина ФЕП-карбоксилазы. Источники: Лекции курса, П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 2. Физиология растений.
__________ВСЕ КУРСЫ И СЕРТИФИКАТЫ ____________ я получила 5 сертификатов Московского Государственного Университета в проекте Открытое образование, чтобы не писать совсем уже ненаучную ересь, они доступны по ссылкам Физиология ЦНС (центральной нервной системы) , экзамен - июнь 2018 года сертификат с отличием Основы астрономии - экзамен - июнь 2018 года, с отличием Нейрофизиология поведения -экзамен - декабрь 2018 года, с отличием Огромная благодарность куратору курса.(она же куратор Физиологии ЦНС) -Аника Абрамова ) Биофизика - сертификат, экзамен - май 2019 года. Курс сложный, считаю, что не знаю его даже на те баллы, которые получены на экзамене. Просто повезло. Огромная благодарность куратору курса - Эвелина Никельшпарг.. Продолжаю изучать это направление по учебникам. Язык, культура и межкультурная коммуникация - сертификат - июнь 2019 года, Курс очень простой, но экзамен был в диких условиях, пришлось отвечать на вопрос за секунды, после каждого вопроса система грузилась минутут и это считалось временем ответа, в итоге все вопросы даже не были загружены я их не увидела и все они были помечены как не отвеченные соответственно никакого сертификата с отличием нет. По этому направлению, я думаю, знаю на порядок больше чем в материалах курса. Физиология растений в который входит биохимия, цитология, генетика, гистология растений(строение тканей) Собственно для меня это четыре курса одновременно. Самый интересный и самый сложный материал из всего пройденного в проекте, самое лучшее его структурирование и оформление. Сертификат не получала, экзамен вначалебыл мной отложен, а потом так и не сдавался по причине проблем с сердцем (вероятно мне больше нельзя сдавать экзамены, возможно в будущем это изменится). Но все семинары этого курса были сданы на отлично, поэтому приведены в качетстве примера в этой серии страниц
|
автор скрипта Шаройко Л. В., на текстовые или видеоматериалы не принадлежащие авторам, указаным вверху страницы даны ссылки. |
Основные проекты портала k156.ru и дружественные ресурсы
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
forum.k156.ru |
mir.k156.ru |
arh.k156.ru |
costroma.k156.ru |
k156.ru/index2.php |
shar.k156.ru |
arefiev.k156.ru |
https://paleoforum.ru |
На главную сайта k156.ru (каталог с описанием всех доменов) |