A2. Quels scientifiques ont ouvert une cage? 1) A.LUEGUK 2) T.SHVAN 3) R.GUK 4) R.VIRHOV
A3. Le contenu de quel élément chimique prévaut dans la matière sèche de la cellule? 1) azote 2) carbone 3) hydrogène 4) oxygène
A4. Quelle phase de la méiose est montrée sur la figure? 1) Aphase I 2) Métaphase I 3) Métaphase II 4) Anaphase II
A5. Quels organismes se rapportent à Chemotrofam? 1) Animaux 2) Plantes 3) Bactéries Nitrifiantes 4) Champignons A6. La formation d'un embryon à deux couches se produit dans une période de 1) Concassage 2) Gastruption 3) Organogenèse 4) Période post-mixte
A7. La combinaison de tous les gènes d'organisme est appelée 1) Génétique 2) Genofund 3) Génocide 4) Génotype A8. Dans la deuxième génération en franchissement mono-libéré et à la dominance totale, il existe une scission de signes dans le rapport 1) 3: 1 2) 1: 2: 1 3) 9: 3: 3: 1 4) 1: 1
A9. Les facteurs mutagènes physiques comprennent 1) rayonnement ultraviolet 2) acide de nitrate 3) virus 4) benzpins
A10. Dans quelle zone de cellules eucaryotes, l'ARN ribosomal est synthétisée? 1) Ribosoma 2) Rough EPS 3) Noyau nucléaire 4) Dispositifs Golgi
A11. Quelle thermique est la section d'ADN codant pour une protéine? 1) Code 2) Antiquodon 3) Triplet 4) Gene
A12. Nom Avtotrophe Body 1) Champignon Podberezovik 2) Ameba 3) Baguette tuberculeuse 4) Pine
A13. Quelle est la chromatine du noyau? 1) Karioplasma 2) threads d'ARN 3) Protéines fibreuses 4) ADN et protéines
A14. Dans quelle étape de la méiose a lieu une charnière croisée? 1) Produit à l'épreuve I 2) Interface 3) Produit à l'épreuve II 4) Anphasis I
A15. Qu'est-ce qui est formé pendant l'organogenèse de l'ectoderma? 1) Corde 2) Tube nerveux 3) Mesoderma 4) Endoterma
A16. La forme de vie non réservée est 1) Evglen 2) Bactériophage 3) Streptococcus 4) Infusoria
A17. Protéine de synthèse sur et-ARN appelée 1) Diffusion 2) Transcription 3) Réduire 4) Distimition
A18. Dans la phase lumineuse de la photosynthèse, 1) est la synthèse des glucides 2) Synthèse de chlorophylle 3) Absorption du dioxyde de carbone 4) Photooliz of Water
A19. La division cellulaire avec la préservation de l'ensemble chromosomique est appelée 1) Amitz 2) Meiz 3) GameTogenis 4) Mitose
A20. Le métabolisme plastique peut être attribué à 1) glycoliz 2) respiration aérobie 3) Assemblage de la chaîne et de l'ARN sur l'ADN 4) Sprashmala Splitting to glucose
A21. Choisissez la mauvaise instruction dans les procaryotes de la molécule d'ADN 1) est fermée dans la bague 2) n'est pas associée à des protéines 3) au lieu de thimine contient Uracil 4) est dans le singulier
A22. Où circule la troisième étape du catabolisme - une oxydation complète ou une respiration? 1) Dans l'estomac 2) en mitochondria 3) dans le lizosoma 4) dans le cytolasme
A23. 1) 1) Formation parthénocarpicale de fruits en concombre 2) Parthénogenèse à l'abeille 3) Reproduction de la tulipe oignon 4) Soi-pollution dans les plantes de fleurs
A24. Quel corps dans la période de posthambion se développe sans métamorphose? 1) lézard 2) grenouille 3) Colorado Budge 4) Fly
A25. Virus de l'immunodéficience humaine étonnant 1) Glandes sexuelles 2) T-Lymphocytes 3) Erythrocytes 4) Couverture de la peau et poumons
A26. La différenciation cellulaire commence à l'étape 1) blastultuellement 2) neurules 3) zygotes 4) gastru
A27. Qu'est-ce que les monomères de protéines? 1) Monosaccharides 2) Nucléotides 3) Acides aminés 4) Enzymes
A28. Dans quel organo est l'accumulation de substances et la formation de bulles de sécrétion? 1) Machines 2) EPS rugueux 3) Plast Four) Lizosome
A29. Quelle maladie est héritée du sol? 1) Surdité 2) Diabète Mellitus 3) Hémophilie 4) Hypertension
A30. Indiquez la mauvaise déclaration, la valeur biologique de Meios est la suivante: 1) la diversité génétique des organismes 2 augmente) augmente la stabilité du formulaire lorsque les conditions de la modification moyenne augmentent) la possibilité de prendre la retraite des symptômes à la suite de la réticulation 4) La probabilité de la variabilité combinative des organismes est réduite.
La plus grande unité systématique A) Royaume B) Département C) Classe D) Famille 3. À Eukaryote Inclure la cellule A) Champignons B) Bactéries B) Bactéries B) Bactéries B) Virus 4. Une base d'azote d'adénine, robose et trois résidus d'acide phosphorique sont en partie d'a) ADN b) ARNA c) ATP D) Protéine 5. Les ribosomes sont a) Complexe Microtubule B) Complexe Deux Terrasseurs à membrane arrondie C) Deux cylindres à membrane D) Deux sous-unités non semées de champignons de champignons 6. Cellules de bactéries, comme un Cellule de légumes, a) le noyau B) Le complexe Golgji B) le réseau endoplasmique D) Cytoplasme 7. Organisation, dans laquelle l'oxydation de substances organiques se produise au dioxyde de carbone et à l'eau a) mitochondria b) chloroplaste c) ribosome d) Complexe Golgi. 8. Les chloroplastes dans la cellule n'effectuent pas la fonction a) la synthèse des glucides b) la synthèse de l'ATP C) absorbant l'énergie solaire g) la glycolyse 9. Les liaisons d'hydrogène entre les groupes CO et NH dans la molécule protéique lui donnent la forme d'un Helix, qui est typique de la structure a) primaire b) secondaire c) tertiaire d) quaternaire 10. Contrairement aux molécules de TRNA d'IRNK a) livrer des acides aminés au site de la synthèse de protéines B) servent de matrice pour la synthèse de l'ARNC) Livrer des informations héréditaires sur la structure primaire des protéines du noyau au ribosome d) la tolérance assemblant des molécules de protéines. 11. La principale source d'énergie dans une cellule a) des vitamines b) des enzymes c) des graisses D) des glucides 12. Le processus de synthèse de glucose primaire coule a) dans le noyau B) dans les chloroplastes c) des ribosomes d) des lysosomes 13. La source de l'oxygène libéré par les cellules pendant la photosynthèse est une) eau b) glucose c) Rombing d) amidon 14. Combien de cellules et avec lesquelles sont formées de chromosomes après Meios? 15. La différence de chromatide aux pôles de la cellule se produit dans une) anaphase b) bulfase c) proface d) métaphase 16. Signification biologique de mitose. 17. Les avantages de la reproduction creuset.
8. Quel est le niveau d'organisation de la faune une combinaison de tous les écosystèmes du globe dans leur relation9. Lequel des organes énumérés sont homologues
10. L'apparition dont une caractéristique appartient à des atavismes
11. Quelle paire de vertébrés d'eau confirme la possibilité d'évolution basée sur une similitude convergente
12. La similitude des fonctions de chloroplastes et de mitochondries est qu'elles se produisent dans elles
13. Nommez la forme de sélection naturelle, en raison de laquelle le nombre d'yeux et la quantité de doigts sur les membres des vertébrés reste permanent pendant une longue période.
14. La nature créative de la sélection naturelle dans l'évolution est manifestée dans
15. Nommez la forme de sélection naturelle, dont la perte d'ailes dans une partie des oiseaux et des insectes
16. La composition de laquelle les molécules comprennent le phosphore nécessaire par tous les organismes vivants
17 à la preuve paléontologique de l'évolution relative
18. La plus grande concentration de matière vivante est observée.
19. Quelles structures manquent dans les cellules de la peau des écailles de l'arc
20. Fondateur de la systématique scientifique (classification)
21. Dans la molécule d'ADN, le nombre de nucléotides avec thimine est ...% du nombre total. Quel pourcentage de nucléotides avec une cytosine dans cette molécule
22. Dans le processus de photosynthèse des plantes
23. Le résidu du troisième siècle dans le coin de l'œil humain est un exemple
24. Dans quels organes cellulaires sont une grande variété d'enzymes impliquées dans la scission de biopolymères aux monomères
25. La zone de distribution du renne dans la zone Tundra est un critère
26. Mollusk Small Prudovik est un propriétaire intermédiaire
27. La plus grande concentration de substances toxiques dans un environnement aérien terrestre pollué par l'environnement peut être détectée de
28. Quel organoïde fournit des substances de transport dans une cellule
29. Les formes de vie non tétales incluent
30. L'héritage des caractères intérimaires se manifeste lorsque
31 L'effet de serre sur la terre est une conséquence d'une augmentation de l'atmosphère de concentration
32. La forme la plus aiguë de lutte pour l'existence
33. L'inhomogénéité génétique des individus de la population renforce
34. Le développement d'organismes multicellulaires de la Zygota est la preuve
35. Les atavismes de la personne incluent l'apparence
36. Déterminer les organismes entrant dans des relations concurrentielles
37.Qu'est-ce qui arrive quand la photosynthèse
38. La similitude de la structure et de l'activité vitale des cellules des organismes de différents royaumes de faune sauvage est l'une des dispositions
39. La structure et les fonctions de la membrane plasmique sont dues aux molécules incluses dans sa composition.
40. Installez la correspondance entre la forme de sélection naturelle et ses caractéristiques.
1) 02in2O 3) C02in20
2) C02 et H2 4) C02 et H2C03
2. Le consommateur de dioxyde de carbone dans la biosphère est:
1) Oak 3) ver de pluie
2) Aigle 4) Bactéries de sol
3. Dans ce cas, la formule de glucose est correctement écrite:
1) CH10 O5 3) CH12
2) C5H220 4) C3N603
4. La source d'énergie pour la synthèse de l'ATP dans les chloroplastes est la suivante:
1) dioxyde de carbone et eau 3) NADF H2
2) acides aminés 4) glucose
5. Dans le processus de photosynthèse dans les plantes, le dioxyde de carbone est restauré à:
1) glycogène 3) lactose
2) Cellulose 4) Glucose
6. Les substances organiques de Inorganic peuvent créer:
1) baguette intestinale 3) feuille pâle
2) Poulet 4) Vasileuk
7. Dans le stade de la photo de la photosynthèse, les molécules sont excitées par Quanta:
1) chlorophylle 3) ATP
2) glucose 4) eau
8. Avtotrofam n'inclus pas:
1) chlorella et spirohyra
2) bouleau et pin
3) Champignon et dépositaire pâle 4) Algue Xerenelen
9 .. Le principal fournisseur d'oxygène dans l'atmosphère de la terre est:
1) Plantes 2) Bactéries
3) animaux 4) personnes
10. La capacité de la photosynthèse a:
1) 2 simples de virus
3) Plantes 4) Champignons
11. La chimiosynthèse comprend:
1) Jamming 2) Virus grippaux et Corey
3) Vibriennes de choléra 4) Algues brunes
12. La plante avec respiration absorbe:
1) dioxyde de carbone et oxygène excrété
2) oxygène et mettre en évidence le dioxyde de carbone
3) Energie de la lumière et souligne le dioxyde de carbone
4) l'énergie de la lumière et distingue l'oxygène
13. Photooliz of Water se produit lorsque la photosynthèse:
1) Au cours de l'ensemble du processus de photosynthèse
2) dans la phase sombre
3) Dans la phase lumineuse
4) ne se produit pas la synthèse des glucides
14. La phase lumineuse de la photosynthèse se produit:
1) sur la membrane interne des chloroplastes
2) sur la membrane externe des chloroplastes
3) dans le stroma des chloroplastes
4) dans matrix mitochondria
15. Dans la phase sombre de la photosynthèse se produit:
1) isolement de l'oxygène
2) synthèse ATP
3) Synthèse des glucides du dioxyde de carbone et de l'eau
4) l'excitation de la lumière de photone chlorophylle
16. Par type de pouvoir, la plupart des plantes font référence à:
17. Dans les cellules végétales, contrairement aux cellules humaines, aux animaux, aux champignons, se produit
1) Métabolisme 2) Respiration aérobique
3) Synthèse de glucose 4) Synthèse des protéines
18. La source d'hydrogène pour restaurer le dioxyde de carbone dans le processus de photosynthèse est servie.
1) eau 2) glucose
3) Starch 4) Sels minéraux
19. Dans les chloroplastes a lieu:
1) Transcription Irnna 2) Formation de ribosomes
3) Formation de Lizosoma 4) Photosynthèse
20. La synthèse de l'ATP dans la cellule se produit dans le processus:
1) glycolyse; 2) photosynthèse;
3) respiration cellulaire; 4) Tous répertoriés
Ministère de l'agriculture de la Fédération de Russie
FGBOU VPO "Académie agricole de l'État de Yaroslavl"
Département de l'écologie
TEST
Dans la discipline "Physiologie des plantes"
Effectué:
Étudiant 4 cours
faculté technologique
Stepanova A. Yu.
Vérifié:
enseignant Taran T. V.
Yaroslavl 2014.
1. Absorption des substances par une cellule de légumes. Transports passifs et actifs .................................................. ....................................
2. Transcription et sa signification biologique, types. Facteurs définissant la magnitude de la transcription ..............................................
3. Déshydrogénases, leur nature chimique et la nature de l'action ..................
4. Physiologie de la paix et germination des semences. Effet des conditions internes et externes sur le processus de germination des semences ........................................ ........................
1. Absorption des substances par une cellule de légumes. Transport passif et actif
Admission de substances dans la paroi cellulaire (1ère étape).
L'absorption des substances de la cellule commence par leur interaction avec la coque cellulaire. Plus que les œuvres de D. A. Sabinin et I. I. Kolosov a montré que la coque de la cellule est capable d'une adsorption rapide des ions. De plus, cette adsorption dans certains cas est partagée. À l'avenir, dans des expériences avec des coquilles cellulaires dédiées, il a été démontré qu'ils peuvent être considérés comme un échangeur d'ions. Sur la surface de la coque de la cellule sont des ions adsorbés H + et NS0 3 - qui en quantités équivalentes changent de ions dans l'environnement externe. Les ions peuvent être partiellement localisés dans les lacunes intermoculaires et intermoléculaires de la paroi cellulaire, partiellement liées et fixées dans la paroi cellulaire avec des charges électriques.
La première étape de la réception est caractérisée par une vitesse élevée et une réversibilité. Les ions entrés sont facilement lavés. Il s'agit d'un processus de diffusion passif, qui présente un gradient de potentiel électrochimique. Le volume de la cellule disponible pour la diffusion libre des ions comprend des murs cellulaires et des lacunes intercellulaires, c'est-à-dire apoplast ou espace libre. Selon les calculs, l'espace libre (SP) peut occuper 5 à 10% dans les tissus végétaux. Étant donné que la membrane cellulaire comprend des composés amphotèques (protéines), la charge qui change à différentes valeurs de pH, en fonction de la valeur du pH, la vitesse d'adsorption des cations et des anions peut également changer. Admission de substances à travers la membrane (2ème étape). Afin de pénétrer dans le cytoplasme et de s'engager dans le métabolisme cellulaire, les substances doivent passer par la membrane - plasma. Le transfert de substances à travers la membrane peut aller passif et actif. En cas d'admission passive de substances à travers la membrane du transfert du transfert et dans ce cas est la diffusion. Le taux de diffusion dépend de l'épaisseur de la membrane et de la solubilité de la substance dans la phase lipidique de la membrane. Par conséquent, les substances non polaires qui se dissolvent dans des lipides (acides d'acides organiques et gras, éthers) sont plus faciles à travers la membrane. Cependant, la plupart des substances importantes pour la nutrition de la cellule et son métabolisme ne peuvent pas diffuser à travers la couche lipidique et sont transportées par des protéines qui facilitent la pénétration de l'eau, des ions, des sucres, des acides aminés et d'autres molécules polaires dans la cellule. Actuellement, l'existence de trois types de protéines de transport est présentée: canaux, transporteurs, pompes.
Trois classes de protéines de transport:
1 - canal de protéines;
2 - transporteur;
3 - pompe.
Les canaux sont des protéines transmembranaires qui agissent comme des pores. Parfois, ils sont appelés filtres sélectifs. Le transport à travers les canaux est généralement passif. La spécificité de la substance transportée est déterminée par les propriétés de la surface des pores. En règle générale, les ions se déplacent à travers les canaux. La vitesse du transport dépend de leur ampleur et de leur charge. S'il est temps d'ouvrir, les substances passent rapidement. Cependant, les canaux ne sont pas toujours ouverts. Il existe un mécanisme "porte" qui sous l'influence du signal externe ouvre ou ferme le canal. Pendant longtemps, une hausse de la membrane (10 μm / s) pour l'eau - substance polaire polaire et insoluble dans les lipides a été présentée. Actuellement, des protéines membranaires intégrées représentant le canal à travers la membrane pour la pénétration des aquarines. La capacité des aquarines au transport de l'eau est réglementée par le processus de phosphorylation. Il a été montré que l'adhésion et le retour des groupes phosphatés à certains acides aminés d'Aquaporines accélèrent ou inhibent la pénétration de l'eau, mais n'affecte pas la direction du transport.
Les transporteurs sont des protéines spécifiques pouvant se lier à la substance tolérée. Dans la structure de ces protéines, il existe des groupes qui sont définitivement orientés vers la surface extérieure ou interne. En raison de la variation de la conformation des protéines, la substance est transmise à l'extérieur ou à l'intérieur. Étant donné que le transporteur doit modifier la configuration pour transporter chaque molécule ou chaque ion, la vitesse de vitesse du véhicule est plusieurs fois inférieure au transfert à travers les canaux. Il est montré que la présence de protéines de transport non seulement dans Plasmamemm, mais également dans la tonoplast. Le transport avec des transporteurs peut être actif et passif. Dans ce dernier cas, un tel transport va à la direction du potentiel électrochimique et ne nécessite pas de coûts énergétiques. Ce type de transfert est appelé diffusion de la lumière. Grâce aux transporteurs, cela va avec une plus grande vitesse que la diffusion ordinaire.
Selon des idées sur le fonctionnement des porteurs, ion (m) réagit avec son support (x) à la surface de la membrane ou à proximité de celle-ci. Cette première réaction peut inclure ou échanger une adsorption, ou une interaction chimique. Ni le transporteur lui-même ni son complexe avec l'ion peuvent aller à l'environnement externe. Cependant, le complexe de support avec l'ion (MX) se déplace dans la membrane elle-même et se déplace vers son côté opposé. Ici, ce complexe décompose et libère l'ion dans le milieu intérieur pour former un précurseur de support (X 1). Ce prédécesseur du support se retourne à l'extérieur de la membrane, où il s'éteint à nouveau du prédécesseur au support, qui peut être connecté à un autre ion à la surface de la membrane. Lorsqu'il est introduit dans le milieu, une substance capable de former un complexe durable avec un support, le transfert de la substance est bloqué. Des expériences menées sur des membranes lipidiques artificielles ont montré que le transfert d'ions peut être sous l'influence de certains antibiotiques produits par les bactéries et les champignons - ionophores. Le transport avec la participation des transporteurs a la propriété de la saturation, c'est-à-dire avec une augmentation de la concentration de substances dans la solution environnante, le taux d'arrivée à l'arrivée au début augmente, puis reste constant. Ceci est expliqué par le nombre limité de transporteurs.
Les transporteurs sont spécifiques, c'est-à-dire qu'ils sont impliqués dans le transfert de certaines substances et garantissent ainsi la sélectivité de la réception.
Complexe d'ionophore K. +
Cela n'exclut pas le fait que le même transporteur peut transférer plusieurs ions. Par exemple, le porteur K +, qui a une spécificité pour cet ion, transfère également RB + et Na +, mais ne transporte pas les molécules de saccharose SL - ou non chargées. Les protéines de transport, spécifiques aux acides neutres, tolèrent bien les acides aminés de glycine, la valine, mais pas l'asparagine ou la lysine. En raison de la variété et de la spécificité des protéines, leur réponse électorale avec des substances dans le milieu est effectuée et, par conséquent, leur transfert sélectif.
Pompes (pompes) - Protéines de transport intégrées qui effectuent la consommation active d'ions. Le terme "pompe" montre que la réception est livrée avec la consommation d'énergie libre et contre un gradient électrochimique. L'énergie utilisée pour la consommation active d'ions est fournie par des processus respiratoires et de photosynthèse et est principalement accumulé dans ATP. Comme on le sait, pour l'utilisation de l'énergie conclue dans ATP, ce composé doit être hydrolysé par l'ATP + non équation -\u003e ADP + FN. Les enzymes transportant l'hydrolyse de l'ATP sont appelées adénosynthosphates (ATPASe). Dans les membranes cellulaires, divers ATPASES ont été trouvés: K + - NA + - AtThase; CA 2+ - Athase; H + - ATPAZ. H + - ATPAZ (N + -NSOS ou Pompe à hydrogène) est le mécanisme principal du transport actif chez les plantes, les champignons et les bactéries. H + - AtThase fonctionne dans la plasmamemme et fournit l'émission de protons de la cellule, ce qui entraîne la formation de la différence électrochimique dans les potentiels de la membrane. N + - ATPASE transfère des protons dans la cavité vacuole et dans la citerne de l'appareil Golgi.
Le calcul montre que pour une mole de sel diffusée contre le gradient de concentration, il est nécessaire de dépenser environ 4 600 j. En même temps, 30660 j / mol est mis en surbrillance avec l'hydrolyse de l'ATP. Par conséquent, cet énergie de l'énergie devrait suffire à transporter plusieurs moles de sel. Il existe des données montrant directement une dépendance proportionnelle qui existe entre l'activité de l'ATPASE et l'arrivée des ions. La nécessité des molécules d'ATP pour la réalisation du transfert est également confirmée par le fait que les inhibiteurs perturbant l'accumulation d'énergie respiratoire dans ATP (violation de la conjugaison de l'oxydation et de la phosphorylation), en particulier du dinitrophénol, inhibent le flux d'ions.
Les pompes sont divisées en deux groupes:
1. Électrique, qui effectue le transport actif d'un ion de toute charge unique dans une seule direction. Ce processus entraîne une accumulation d'une charge de type sur un côté de la membrane.
2. électronique, dans lequel le transfert d'ion dans une direction est accompagné du mouvement de l'ion du même signe dans le sens opposé ou transfert de deux ions ayant la même taille, mais différent par les charges de charges dans la même direction .
Le mécanisme d'action de l'Attase de transport (P est phosphate inorganique).
Ainsi, le transfert d'ions à travers la membrane peut être effectué actif et passif. En assurant la fonction de transport de la membrane et de la sélectivité de l'absorption, les protéines de transport sont jouées par un rôle majeur: canaux, transporteurs et pompes. Actuellement, pour de nombreuses protéines de transport, les gènes sont clonés. Gènes identifiés codant pour les canaux de potassium. À Arabidopsis, des gènes ont été obtenus, qui affectent le transport et la restauration des nitrates. Il est montré que dans le génome des plantes pour transporter des substances à travers les membranes, aucun gène n'est responsable, mais plusieurs. Cette multiplicité assure l'exécution d'une fonction dans différentes parties de plantes, ce qui permet de transporter des substances d'un tissu à un autre.
Enfin, la cellule peut "grimper" des nutriments avec de l'eau (pinocytose). La pinocytose pousse la membrane de surface en raison de laquelle les gouttelettes des gouttelettes liquides avec des substances dissoutes se produisent. Le phénomène de la pinocytose est connu pour les cellules animales. Il est maintenant prouvé qu'il est caractéristique des plantes pour les cellules. Ce processus peut être divisé en plusieurs phases: 1) l'adsorption des ions sur une certaine parcelle de Plasmama; 2) perçage, qui se produit sous l'influence des ions chargés; 3) la formation de bulles de liquide pouvant migrer à travers le cytoplasme; 4) La fusion de la membrane entourant la bulle de pincipe, avec les membranes de lysosomes, un réseau endoplasmique ou une vacuole et l'inclusion de substances dans le métabolisme. Avec l'aide de la pinocytose dans les cellules, non seulement des ions, mais également diverses substances organiques solubles peuvent tomber.
L'action de la pompe ATP-Nitral de la membrane cytoplasmique.
Transport de substances dans le cytoplasme (3ème étage) et admission à la vacuole (4ème étape). Après avoir traversé la membrane, les ions s'inscrivent dans le cytoplasme, où le métabolisme cellulaire est inclus. Un rôle essentiel dans le processus de liaison des ions de cytoplasme est un organellama cellulaire. Mitochondria, chloroplaste, apparemment, se concurrencent les uns avec les autres, absorbant des cations et des anions entrés par un plasma-to-cytoplasme. Dans le processus d'accumulation d'ions dans différents cytoplasmes d'organhellah et inclusion dans le métabolisme, leur transport intracellulaire est d'une grande importance. Ce processus est apparemment effectué par les canaux EPR.
Les ions tombent dans la vacuole au cas où le cytoplasme en est déjà saturé. C'est comme l'excès de nutriments non inclus dans la réaction métabolique. Afin de passer à vacuole, les ions devraient surmonter une autre barrière - tonoplastique. Si le mécanisme de transfert d'ions agit dans des concentrations relativement faibles, alors dans la tonoplast - avec des concentrations plus élevées lorsque le cytoplasme est déjà saturé de cet ion. Les canaux wacuolars, qui diffèrent dans l'heure d'ouverture (rapides et lents) ont été découverts dans des membranes vacuoles. Le transfert d'ions à travers la tonoplast est également effectué à l'aide de supports et nécessite des coûts énergétiques, ce qui est assuré par le travail de H + - la ATFASE de la TONOPLAST. Le potentiel de vacuole par rapport au cytoplasme est positif, de sorte que les anions arrivent au gradient du potentiel électrique, ainsi que des cations et des sucres - dans l'antiport avec des protons. La faible perméabilité de la tonoplast pour les protons réduit les coûts énergétiques de l'admission de substances. La membrane vacuolaire a une deuxième pompe à protons associée à H +-Shirophosphatase. Cette enzyme se compose d'une seule chaîne de polypeptide. La source d'énergie pour le flux de protons est l'hydrolyse du pyrophosphate inorganique. Les protéines de transport se trouvent dans la tonoplast, qui vous permettent de pénétrer dans un vacuol avec de grandes molécules organiques directement en raison de l'énergie de l'hydrolyse ATP. Cela joue un rôle dans l'accumulation de pigments dans une vacuole, dans la formation de substances antimicrobiennes, ainsi qu'avec des herbicides neutralisants. Les substances entrées dans la vacuole fournissent les propriétés osmotiques de la cellule. Ainsi, les ions pénétrants à travers le plasmamama accumulent et se lient au cytoplasme, et seul leur excès est désorbé dans le vacuol. C'est pourquoi il n'y a pas d'équilibre entre la teneur en ions dans la solution externe et le jus cellulaire. Il est nécessaire de souligner une fois de plus qu'une admission active revêt une grande importance pour l'activité vitale. C'est qu'il est responsable de l'accumulation sélective des ions dans le cytoplasme. L'absorption des nutriments par la cellule est étroitement liée au métabolisme. Ces obligations sont multilatérales. Pour le transfert actif, la synthèse des protéines est nécessaire - les transporteurs, l'énergie fournie au cours du processus respiratoire, le fonctionnement effectif du transport ATPAZ. Il est également nécessaire de prendre en compte que, plus les ions entrants sont inclus dans le métabolisme, plus l'absorption est intense. Pour une centrale supérieure multicellulaire, le mouvement des nutriments d'une cellule dans une cellule n'a pas moins important. Plus ce processus passe plus vite, plus le sel sera plus rapide aura lieu dans d'autres endroits égaux à la cellule.
PassifETactifArrivées
L'absorption des nutriments par la cellule peut être passive et active. L'absorption passive est une absorption qui ne nécessite pas de coûts d'énergie. Il est associé au processus de diffusion et suit le gradient de concentration de cette substance. D'un point de vue thermodynamique, la direction de diffusion est déterminée par le potentiel chimique de la substance. Plus la concentration de la substance est élevée, plus son potentiel chimique est élevé. Le mouvement va vers un plus petit potentiel chimique. Il convient de noter que la direction du mouvement des ions est déterminée non seulement par des produits chimiques, mais également par potentiel électrique. Par conséquent, le mouvement passive des ions peut suivre le gradient de potentiel chimique et électrique. Ainsi, la force motrice du transport passif des ions à travers les membranes est le potentiel électrochimique.
Le potentiel électrique sur la membrane - le potentiel transmembranaire peut se produire en raison de raisons différentes:
1. Si l'arrivée des ions est sous la gradient de concentration (potentiel de gradient-chimique), cependant, due à la perméabilité différente de la membrane, le cation ou une anion arrive à une vitesse plus grande. En vertu de cela, la membrane découle la différence entre les potentiels électriques, ce qui conduit à la diffusion de l'ion chargé de manière opposée.
2. S'il y a une membrane de protéines sur le côté intérieur, la fixation de certains ions, c'est-à-dire l'immobiliser. Au détriment des charges fixes, une possibilité supplémentaire de réception des ions de la charge opposée (l'équilibre Donnan) est créée.
3. À la suite d'un transport actif (énergie associé) ou de cation ou d'anion. Dans ce cas, l'ion chargé de manière opposée peut se déplacer passivement par le gradient potentiel électrique. Le phénomène lorsque le potentiel est généré par une admission active à travers la membrane des ions d'une charge, est appelée pompe électrique. Le terme "pompe" montre que l'admission est livrée avec une consommation d'énergie libre.
Le transport actif est le transport qui vient contre le potentiel électrochimique avec le coût de l'énergie debout dans le processus de métabolisme.
Transport passif et actif
Il existe un certain nombre de preuves de l'existence du transport actif d'ions. En particulier, il s'agit d'expériences sur les effets des conditions extérieures. Donc, il s'est avéré que le flux d'ions dépend de la température. Au cours de certaines limites, avec une augmentation de la température, le taux de vitesse des substances par la cellule augmente. En l'absence d'oxygène, dans l'atmosphère d'azote, l'arrivée d'ions est fortement inhibée et la sortie des sels des cellules racines à l'extérieur est observée. Sous l'influence des poisons respiratoires, telles que KCN, CO, l'arrivée des ions ralentit également. D'autre part, une augmentation du contenu ATP améliore le processus d'absorption. Tout cela indique qu'il existe une connexion étroite entre les sels et l'absorption respiratoire.
De nombreux chercheurs arrivent à la conclusion sur la relation étroite entre l'absorption des sels et la synthèse de protéines. Donc, chloramphénicol - un inhibiteur de synthèse de protéines spécifique - supprime et absorbe les sels. L'apport actif d'ions est effectué avec l'aide de mécanismes de transport spéciaux - pompes. Les pompes sont divisées en deux groupes:
1. Electrogenic (mentionné précédemment), qui effectue le transport actif de l'ion de toute charge unique en une seule direction. Ce processus entraîne une accumulation d'une charge de type sur un côté de la membrane.
2. électronique, dans lequel le transfert d'ion dans une direction est accompagné du mouvement de l'ion du même signe dans le sens opposé ou transfert de deux ions ayant la même taille, mais différent par les charges de charges dans la même direction .
La capacité de la cellule à l'accumulation électorale de sels nutritionnels, la dépendance de la réception de l'intensité de l'échange sert de preuve que, avec passive, il existe une admission active d'ions. Les deux processus vont souvent au même moment et sont si étroitement liés qu'il est difficile de les distinguer.
L'absorption des nutriments par la cellule peut être passive et active. Absorption passive- Ceci est une absorption qui ne nécessite pas de coûts énergétiques. Il est associé au processus de diffusion et suit le gradient de concentration de cette substance. Comme déjà mentionné ci-dessus (voir p. 46), d'un point de vue thermodynamique, la direction de diffusion est déterminée par le potentiel chimique de la substance. Plus la concentration de la substance est élevée, plus son potentiel chimique est élevé. Le mouvement va vers un plus petit potentiel chimique. Il convient de noter que la direction du mouvement des ions est déterminée non seulement par des produits chimiques, mais également par potentiel électrique. Les ions avec une charge de VariePete peuvent diffuser à travers une membrane à différentes vitesses. En raison de cela, la différence potentielle est créée, ce qui, à son tour, peut servir de force de conduite "de l'afflux de l'ionique contrecude opposé. Le potentiel électrique peut également se produire à la suite d'une répartition inégale des charges dans la membrane elle-même. Ainsi , le mouvement passif des ions peut aller sur un gradient chimiqueet potentiel électrique.
Avec passif a lieu transport actifions dans une cage, c'est-à-dire avec le coût de l'énergie libérés pendant le métabolisme. Il existe un certain nombre de preuves de l'existence du transport actif des ions. En particulier, il s'agit d'expériences sur les effets des conditions extérieures. Donc, il s'est avéré que le flux d'ions dépend de la température. Au cours de certaines limites, avec une augmentation de la température, le taux de vitesse des substances par la cellule augmente. En l'absence d'oxygène, dans l'atmosphère d'azote, l'arrivée d'ions est fortement inhibée et la sortie des sels des cellules racines à l'extérieur est observée. Sous l'influence des poisons respiratoires, telles que KSN, CO, l'arrivée des ions ralentit également. D'autre part, une augmentation du contenu ATP améliore le processus d'absorption. Tout cela indique qu'il existe une connexion étroite entre les sels et l'absorption respiratoire.
La coque de la cellule primaire est une structure complexe. Les substances pectiques, la cellulose, l'hémicellulose et d'autres composés inclus dans les coques cellulaires contiennent des groupes carboxyle chargés négatifs lors de la dissociation. Dans le cadre de la coquille, il existe également des protéines pouvant dépendre de la charge négative ou positive en fonction du pH. En conséquence, la coque de la cellule peut agir comme échangeur d'ions, reliant de manière réversible des cations et des anions. Sur la surface de la coque de la cellule sont des ions adsorbés H + et NS0 3 - dont les quantités équivalentes changent de ions dans l'espace libre. En raison du fait que la coquille a une quantité importante (interfamillar), non engagée dans la matrice, elle a une grande surface interne, qui est impliquée dans l'adsorption des ions à partir de l'espace libre. Les ions peuvent ainsi s'accumuler dans la coque de la cellule et sert comme si leur réservoir.
Afin de vous inscrire au cytoplasme et de s'engager dans le métabolisme cellulaire, les ions doivent passer par la membrane - plasma. Plusieurs hypothèses expliquent la pénétration des ions à travers la membrane. L'opinion la plus courante est que les ions pénètrent la membrane avec transporteurs.
Le transport avec la participation des transporteurs peut aller dans la direction d'un gradient chimique ou électrique. Dans ce cas, l'arrivée des ions ne nécessite pas de coûts d'énergie - il s'agit d'un processus passif. Cependant, cela va avec une plus grande vitesse que la diffusion ordinaire (diffusion de la lumière). Le processus de concentration sélective d'ions dans une cellule qui se présente contre un gradient électrochimique nécessite des coûts énergétiques. C'est ce transfert actif qui est crucial pour la cellule vitale. L'énergie utilisée pour la consommation active d'ions est fournie par le processus respiratoire et est principalement accumulée dans ATP. Comme on le sait, pour l'utilisation de l'énergie conclue dans ATP, ce composé doit être hydrolysé par l'ATP + non équation → ADF + FN. Ce processus est catalysé par l'enzyme adénosine trifhosphatase (ATP-AZA). ATP-AZA détecté dans les membranes de diverses cellules. Pour les cellules animales, il est montré que le transport ATF-AZA est localisé dans les membranes. Cette enzyme est activée en présence de cations de potassium et de sodium monovalents (K +, N +, ATP-AZA) et inhibé par le glycoside de la Wabaine. Avec la présence de transport ATP-AZA lier le transfert actif d'ions à travers les membranes. L'activité ATP-AZNA a été trouvée dans les membranes végétales. L'énergie relâchée lors de l'effondrement de l'ATP est utilisée pour modifier la configuration de l'ATP-AZA lui-même, de sorte que la parcelle enzymatique reliant une certaine ion tourne et se révèle être de l'autre côté de la membrane. De cette manière, un transfert actif d'IOPS (utilisant l'énergie) contre le gradient de concentration peut être effectué. Le calcul montre que pour 1 mol de sel diffusé contre le gradient de concentration, il est nécessaire de dépenser environ 4 600 j. En même temps, 30 660 J / Mol se distinguent dans l'hydrolyse de l'ATP. Par conséquent, cette énergie ATP devrait suffire à transporter plusieurs taupes de sel. Il existe des données montrant directement une dépendance proportionnelle qui existe entre l'activité de l'enzyme ATP-ASE et l'arrivée des ions.
La nécessité des molécules d'ATP pour la réalisation du transfert est également confirmée par le fait que les inhibiteurs perturbant l'accumulation d'énergie respiratoire dans ATP (violation de la conjugaison de l'oxydation et de la phosphorylation), en particulier du dinitrophénol, inhibent le flux d'ions. Dans le même temps, l'énergie respiratoire peut également être utilisée directement sans accumulation préalable dans ATP à utiliser pour le transfert d'ions contre le gradient de concentration. Le mécanisme de ce phénomène réside dans le fait que, à la suite du processus respiratoire d'un côté de la membrane (extérieure), les ions d'hydrogène s'accumulent, tandis que le côté intérieur de la membrane est chargé négativement. Les cations entrent à l'intérieur, attirant une charge négative à l'intérieur de la membrane.
Pinocytose- Il s'agit de la pitching de la membrane de surface, due auxquelles les gouttelettes des gouttelettes liquides avec les solutés se produisent. Le phénomène de la pinocytose est connu pour les cellules d'organismes animaux. Il est maintenant prouvé qu'il est caractéristique des plantes pour les cellules. Ce processus peut être divisé en plusieurs phases:
1) l'adsorption des ions sur une certaine section du plasmama;
2) perçage, qui se produit sous l'influence des ions chargés;
3) la formation de bulles de liquide pouvant migrer à travers le cytoplasme;
4) Destruction enzymatique de la membrane entourant la bulle de pincipe et l'inclusion de substances dans le métabolisme. Avec l'aide de la pinocytose dans les cellules, non seulement des ions, mais également diverses substances organiques solubles peuvent tomber.
En raison de la force de succion résultant du test d'humidité à travers la poussière des feuilles, et l'injection des racines dans la solution de sol de sels minéraux dans la solution de sol ainsi que le courant d'eau peut recevoir d'abord dans les intercellies et les pores creux Parmi les membranes cellulaires de jeunes racines, puis transportées vers la partie souterraine des plantes sur une partie de xylène - une partie ascendante d'un système conducteur vasculaire constitué de cellules mortes sans cloison, dépourvue de contenu vivant.
Cependant, à l'intérieur des cellules vivantes de la racine (ainsi que des orgues aériennes), ayant une membrane cytoplasmique semi-perméable extérieure, absorbée et transportée avec des ions d'eau peut pénétrer un peu différemment.
Absorption "passive" - \u200b\u200bc'est-à-dire Sans coûts énergétiques supplémentaires - uniquement dans un gradient de concentration - de plus que le processus de diffusion, ou avec la présence d'un potentiel électrique approprié (pour les cations - négatif et des anions - positif) sur la surface interne de la membrane par rapport à l'extérieur solution.
La diffusion est le mouvement des molécules de gaz, de liquides ou de solutés dans un gradient de concentration - dépend du gradient de la concentration de substances absorbées et d'une zone à travers laquelle des substances ou des ions passent. Le passage permanent des ions à travers un plasmamaemum implique une cible continue de ses nouveaux ions pour aligner la concentration.
Une partie du tissu total du système racinaire, dans lequel les ions proviennent desquels sont attribués en raison de la diffusion, sont appelés espace libre. Il s'agit d'environ 4 à 6% du volume racine total et est localisé dans la coque primaire lâche des parois cellulaires en dehors de la protoplaste à l'extérieur du plasmama.
Cependant, dans les organismes de légumes, les éléments nutritifs sont généralement situés dans des concentrations beaucoup plus élevées que dans la solution nutritionnelle environnante. De plus, la réception d'éléments individuels et leur concentration est effectuée différemment et ne correspond pas au rapport entre les concentrations d'éléments dans la solution nutritionnelle. Cela est dû au plasmolem, qui empêche la perte de substances accumulées par la cellule par diffusion, tout en fournissant simultanément une pénétration de l'eau et des éléments de nutrition minérale.
Dans ce cas, l'absorption des nutriments par des plantes devrait se produire contre le gradient de concentration et est impossible en raison de la diffusion.
Les plantes sont simultanément absorbées par des cations et des anions. Dans ce cas, des ions individuels s'inscrivent dans une plante dans un rapport très différent de celui qu'ils sont contenus dans la solution de sol. Certains ions sont absorbés dans les racines de plus, d'autres en moins et à différentes vitesses, même avec la même concentration dans la solution environnante. Il est évident que l'absorption passive basée sur la diffusion et les phénomènes d'osmose ne peut avoir une valeur significative dans la nutrition des plantes, portant une élection prononcée.
Des études utilisant des atomes marquées ont également montré que l'absorption des nutriments et leur autre mouvement dans la plante se produit à une vitesse, centaine de fois la manière possible du moyen de diffusion et de transport passif le long du système vasculaire avec un courant d'eau.
De plus, il n'existe aucune dépendance directe de l'absorption des nutriments avec des racines de plantes de l'intensité de la transpiration, sur le nombre d'humidité absorbée et évaporée.
Tout cela confirme que l'absorption des nutriments par des plantes est effectuée non seulement par aspiration passive par les racines de la solution de sol ainsi que les sels contenus, mais est un processus physiologique actif qui est inextricablement lié à l'activité vitale des racines et Des organes végétales élevés, avec des substances de photosynthèse, de photosynthèse, de respiration et d'échange, nécessitent nécessairement des coûts énergétiques.
Schématiquement, le processus de réception des batteries dans le système racinaire des plantes est la suivante.
À la surface extérieure de la membrane cytoplasmique de poils racines et de cellules externes de jeunes racines, des sels minéraux sont déplacés de la solution de sol avec un flux d'eau et due à la diffusion.
La première étape de l'arrivée d'ions à l'intérieur de la cellule est l'absorption (adsorption) des ions sur la surface extérieure de la membrane cytoplasmique. Il se compose de deux couches de phospholipides, entre lesquelles des molécules de protéines sont construites. En raison de la structure de la mosaïque, certaines sections de la membrane cytoplasmique ont des charges négatives et positives, en raison de laquelle l'adsorption de l'installation requise de cations et d'anions peut survenir simultanément à partir de l'environnement extérieur en échange d'autres ions.
H + et il peut s'agir du taux de change des cations et des anions dans les plantes, ainsi que H + et NSO 3 - formés pendant la dissociation de l'acide coalique séparé pendant la respiration.
L'adsorption des ions sur la surface de la membrane cytoplasmique est épuisée et ne nécessite pas de coûts d'énergie. Non seulement les ions de mortier de sol sont impliqués dans l'échange, mais également des ions absorbés par des colloïdes du sol. En raison de l'absorption active des plantes d'ions contenant les piles nécessaires, leur concentration dans la zone de contact direct avec des poils racines est réduite. Cela facilite la déplacement des ions similaires de l'état absorbé de l'état dans la solution de sol (en échange d'autres ions).
Le transport d'ions adsorbés du côté extérieur de la membrane cytoplasmique sur l'intérieur contre le gradient de concentration et contre le potentiel électrique nécessite des coûts énergétiques obligatoires. Le mécanisme de ce type de pompage «actif» est très complexe. Il est réalisé avec la participation de «transporteurs» spéciaux et de pompes soi-disant ions, dans le fonctionnement dont un rôle important appartient aux protéines avec l'activité ATP - agenic. Les véhicules actifs à l'intérieur de la cellule à travers la membrane de certains ions contenant les éléments de nutrition nécessaires par des plantes sont associés au transport en sens inverse vers l'extérieur d'autres ions de la cellule en quantités fonctionnellement redondantes.
Le stade initial de l'absorption des nutriments par des plantes de la solution de sol est l'adsorption des ions sur la surface d'absorption de la racine - est reprise constamment, car les ions adsorbés sont déplacés en continu dans les cellules racines.
La sélectivité de l'absorption des ions, une augmentation de leur concentration à l'intérieur des cellules, une concurrence lorsqu'elle est absorbée par les cellules racines entre les ions chimiquement proches explique la théorie des transporteurs. Selon cette théorie, l'ion surmonte la membrane n'est pas libre, mais sous la forme d'un complexe avec une molécule de support. À l'intérieur de la membrane, le complexe se dissocie, libérant l'ion à l'intérieur de la cellule. Le transfert d'ions à l'intérieur des cellules peut être effectué en utilisant des transporteurs de différents types.
Le transport de substances à l'intérieur des cellules racines est stimulé par le fait que dans le cytoplasme, de nombreux ions sont impliqués dans des processus biosynthétiques et en raison de la formation de substances organiques, la concentration d'ions à l'intérieur des cellules tombe.
Le transport actif des nutriments de la cellule dans la cellule est effectué selon les plasmodeses reliant le cytoplasme des cellules végétales dans un système unique - le soi-disant symplast. Lorsque vous déplacez le long d'un symbolfast, certains ions et métabolites peuvent être libérés dans l'espace intercellulaire et se déplacer dans la placement des places passivement avec le courant ascendant de l'eau du xylène. La vitesse habituelle du mouvement des ions, des acides aminés, des sucres de 2 à 4 cm par heure.
Il existe une relation étroite entre l'intensité de l'absorption des éléments de puissance et l'intensité de la respiration des racines, car le processus respiratoire est la source de l'énergie requise pour l'absorption active des éléments de nutrition minérale. Ainsi, avec une aggravation de la croissance des racines et de la respiration de freinage (avec un manque d'oxygène dans des conditions de mauvaise aération ou d'excès de sol hydratant), l'absorption des nutriments est fortement limitée.
Pour une croissance normale et une respiration, les racines sont nécessaires à l'aide d'un afflux constant de matériaux énergétiques - Produits de photosynthèse (glucides et autres composés organiques) des organes ci-dessus. Avec un affaiblissement de la photosynthèse, la formation et le mouvement des assimilants dans les racines diminue, à la suite de laquelle l'activité vitale se détériore et l'absorption des nutriments du sol est réduite.
Les plantes absorbent les ions non seulement de la solution de sol, mais également des ions absorbés par les colloïdes. De plus, les plantes sont activement (dues à la capacité dissolution des décharges racines, y compris de l'acide coalique, des acides organiques et des acides aminés) affectent la phase solide du sol, traduisant les nutriments nécessaires sur une forme abordable.
Pour qu'un substrat exogène soit utilisé par une cellule, il doit passer à travers ses couches de frontière. La paroi cellulaire ne constitue pas un obstacle important pour les petites molécules et les ions, mais il retardent les macromolécules, dont la masse dépasse 600. La couche limite responsable du transport de nutriments à l'intérieur de la cellule est la membrane plasmique.
Le transfert des nutriments à travers la membrane plasmatique est généralement spécifique: seules les substances pour lesquelles le système de transport correspondant peut être absorbé. À l'exception de petites exceptions, le transport dépend de la présence de pareasses ou de translocas spécifiques. Nous parlons de protéines membranaires, dont le nom lui-même indique qu'ils ont les propriétés des enzymes, c'est-à-dire Peut être induit par un substrat spécifié par rapport au substrat et ne sont formés que dans de telles conditions dans lesquelles la synthèse des protéines est possible.
Quant au mécanisme de substances de transport, il existe un certain nombre de processus différents, dont deux sont capables de fournir uniquement des transports, mais pas l'accumulation de substances dans la cellule; Ils peuvent s'opposer aux processus de transport actif, entraînant l'accumulation de substances à l'intérieur de la cellule (Fig. 7.18 et 7.19).
Diffusion simple. La pénétration non spécifique de substances dans la cellule se produit par diffusion passive. Pour la diffusion, la magnitude des molécules et le degré de leur lipophilie est essentielle. La vitesse de déplacement par diffusion est petite. Pour les sucres, de tels processus n'ont pas été découverts et ils sont peu probables. Par simple diffusion dans la perturbation de la cage, apparemment, poisons, inhibiteurs et autres cellules extraterrestres de la substance.
Diffusion de la lumière. Dans une diffusion légère, la substance contenue dans le milieu nutritif est transportée dans la cellule "DOWN" dans son gradient de concentration. Ce processus est effectué grâce au papeasis spécifique au substrat et ne nécessite pas les coûts de l'énergie métabolique. La vitesse de transport dans une large plage dépend de la concentration du substrat dans le milieu (figure 7.19). Le nutriment ne peut pas s'accumuler dans la cellule contre le gradient de concentration.
Figure. 7.18. Schéma de quatre mécanismes de transport de substances dans une cage. Substrat rose et transporté sur le cercle; C - perméeza (porteur de protéines); avec un rectangle gris - un support énergisé; FEP - phosphoenolpyruvat;
Protéine thermostable GB. Explications dans le texte.
Transport actif. Le transport actif et les translocations du groupe ont une diffusion légère que ces processus se produisent avec la participation des protéines de transport spécifiques au substrat. Cependant, contrairement à la diffusion facilitée de ce type, le transport nécessite des coûts énergétiques. Lorsque vous utilisez l'énergie métabolique, la substance peut s'accumuler dans la cellule contre le gradient de concentration. La principale différence entre le transport actif et la translocation
Figure. 7.19. Les courbes de saturation à l'absorption de deux substrats par des cellules intactes de bactéries [construites selon des données sur la consommation 02 (intensité respiratoire)]. L'absorption active et passive du substrat peut être déchargée sous la forme d'une courbe. Étant donné que le substrat A est absorbé par le transport actif et s'accumule dans une cellule, la respiration même à très faible concentration du substrat atteint un niveau maximum. Le substrat B est absorbé de manière passive et l'intensité de la respiration atteint le maximum uniquement à une concentration relativement élevée d'un tel substrat (environ 10-20 mm / l).
Figure. 7.20. Différents types de transport actif, pour lesquels la source d'énergie sert de potentiel de proton des autres.
Membrane ґ \\ v u1 n + o ґn
V / io simport et h +
Antiport h * et na +
Simport b et na "
Unpartian à *
Extérieur
les groupes sont la nature de la molécule entrant dans la cellule.
Avec le transport actif, la même molécule entre dans le cytoplasme, qui a été absorbée du milieu nutritif. Lors de la translation du groupe, la molécule de transfert dans le processus de transport est modifiée, par exemple, phosphorylée.
Toutes les théories expliquant le transport actif comprennent l'idée de la présence de protéines de transport spécifiques dans la membrane. Ces protéines ont reçu des noms indiquant leur fonction: permeases, translochabes, transvérités protéines, transporteurs. Les processus de transport diffèrent principalement par la source d'énergie pour eux - le potentiel de proton de l'AR (Fig. 7.20), l'APR ou le phosphoénolpyruvate (Fig. 7.18).
Pour le transfert de nombreuses substances, y compris des ions inorganiques et organiques, ainsi que des sucres, l'énergie potentielle de proton est utilisée (voir page 243-244). Les cellules bactériennes prennent en charge le potentiel pro-tonal, pompant en continu des protons et d'autres ions (Na +) de la cellule. Pour cela, il existe des protéines de transport spécifiques dans la membrane.
Chacune de ces protéines a une caractéristique complètement définie. Il y a, par exemple, une protéine qui catalyse le transfert simultané et unidirectionnel d'un proton et d'une molécule de sucre (lactose, mélibiose, glucose). Dans de tels cas, ils parlent de la symbole de deux substances (ou plusieurs). Autres protéines de transport Catalyser le transfert de compteur simultané de deux particules, comme un proton et une autre ion (Na + ou anion d'acide organique); Dans ces cas, ils parlent de l'antiport. Lorsque le transfert de sucres associés au transport d'ions est susceptible d'utiliser toujours des ions H + ou Na +. Les procaryotes prévaut des simplistes avec des ions H +, à Eucaryota - Sympathène avec Na + (Fig. 7.20).
Le fait que les bactéries existent réellement des protéines transportées du type décrites, elles ont été confirmées (a) en purifiant et d'intégrer ensuite le support protéique dans des protoplastes ou dans les liposomes dites et (b) par des mutants isolés, dépourvu de la protéine correspondante et sa fonction spécifique. En ce qui concerne le transport en utilisant de l'énergie potentielle de protons, il s'agit probablement du mécanisme le plus courant d'absorption active des substrats.
L'idée de la participation de protéines-transporteurs spécifiques dans le transport des ions est confirmée par les données sur l'action d'un certain nombre d'antibiotiques et de substances synthétiques. Nous parlons d'Ionophos. Ce sont des composés avec une masse de mole-dural relativement petite (500-2000), dont les molécules sont en dehors de l'hydrophobe et à l'intérieur hydrophile. Posséder des propriétés hydrophobes, ils diffusent dans une membrane lipidique. D'Aitibiotics-ionophores est la valinéomycine la plus connue; Il diffuse à l'intérieur de la membrane et de catalyser les ions k +, CS +, RB + ou NH4. Par conséquent, la présence de telles cations dans un environnement de suspension entraîne un alignement de la charge des deux côtés de la membrane (comme si un court-circuit) et diminuant ainsi le potentiel de proton. Les autres canaux de foodphors forment des canaux pour lesquels les ions peuvent passer. Il existe également des composés synthétiques qui augmentent la conductivité des protons des membranes; Le transporteur le plus célèbre des protons -Carboonyl cyanide-and-trifluorone-toxiphénylyhazone. Il agit comme "le séparateur" - l'appariement de la synthèse de l'ATP avec le transport d'électrons, transférant les protons à la cellule pour contourner l'AP-synthase. L'étude des moyens de transport membranaires a entraîné des résultats importants qui sont compatibles avec la théorie chimiosotique de la conversion d'énergie et la soutenir.
En plus des systèmes de transport utilisant un potentiel de proton, il existe également des systèmes dépendant de l'APR. Les protéines de liaison périplasmiques (Fig. 2.28) jouent un certain rôle. La membrane plasmique des cellules animales ne transporte pas de protons et ne crée pas de gradient de proton. Le potentiel membranaire n'est probablement supporté que par les mécanismes de pompage dépendants de l'ATP, tels qu'une pompe à potassium de sodium, et un potentiel de sodium fournit à son tour des nutriments SIMPAT ainsi que des ions Na +.
Translocation du groupe. Pendant le transport de ce type de molécule est modifié chimiquement; Il est absorbé par exemple du sucre en tant que tel, mais dans la cellule, elle entre une forme phosphorylée. Le fructose, le glucose, le mannitol et les substances associées sont absorbés par le système de phosphotransférase, dépendant de la phosphoénolpiruvat. Ce système consiste en des composants non spécifiques et spécifiques. Le composant non spécifique est une protéine thermostable qui, avec la participation de l'enzyme I située dans un cytoplasme, phosphorylates phosphorylates. La deuxième enzyme induite dans la membrane située dans la membrane et, spécifique à l'un ou l'autre sucre; Il catalyse le transfert de phosphate de la protéine thermostable (TB) sur le sucre pendant le transport de ce dernier à travers la membrane;
Enzyme/
Phosphoenolpiruvat + NRG\u003e NRG - P + Pyruvate
Enzyme I.
NWG + sucre\u003e Sugar-i + NWG
Enzyme II exécute probablement la fonction de perméasia et de phosphotransferences en même temps (voir Fig. 7.18).
Sinon, l'absorption des substances par les cellules est un processus très complexe et toujours mal étudié. De nombreux effets métaboliques du freinage et des phénomènes de concurrence entre substrats simultanément abordables sont associés, apparemment avec les particularités des cadres de réglementation qui se manifestent déjà dans les processus de substances de transport.
Le rendement de substances de la cellule. La sortie des métabolites dans l'environnement est connue de manière significative inférieure à celle des mécanismes d'absorption des substances par la cellule. Apparemment, la libération d'eux de la cellule se produit également à la fois avec la participation des systèmes de transport et par diffusion incontrôlée. Les substances quittent la cellule lorsque, à la suite d'une surproduction, ils y s'accumulent, atteignant des concentrations supérieures au niveau normal. L'accumulation peut être une conséquence d'une oxydation incomplète, d'une violation des processus de régulation ou de fermentation.
Très transport. Pour le transport de cette macroélérante, la cellule microbienne a un mécanisme spécial. Dans les conditions anaérobies, le Lezo est représenté par un ion bivalent (Fe2 +) et sa concentration peut atteindre 10 "1 m / L, de sorte qu'elle ne limite pas la croissance du fond du microorrale. Cependant, dans des conditions aérobies à pH 7,0, le fer est représenté comme hydroxyde le complexe FE3 +, qui est presque insoluble; la concentration d'ions de fer trivalent n'est que de 10 "18 m / l. Il n'est pas surprenant que les micro-organismes soient distingués par des substances qui ont traduit le fer à une forme soluble . Ces substances sont des soi-disant ions Sideroforms-Bin raide Fe3 + dans le complexe et de telle manière, il est transporté; il est principalement composé de substances solubles dans l'eau de faible poids moléculaire (avec un centre commercial inférieur à 1500), ferrant du fer par coordination lien avec une spécificité élevée et une hauteur d'affinité (constante de stabilité de l'ordre de T30). Par sa nature chimique, il peut être des phénolats ou des hydroxamates.. Le premier est entérochine; il comporte six groupes hydroxy phénoliques, et certaines entérobactéries sont distinguées. Partir dans Ceci Moyen de pesée, il lie le matériel et le ferry en ferry résultant est absorbé par la cellule. La cage de fer est exempte à la suite de l'hydrolyse enzymatique de ferrocheline de ferrocheline (Fig. 7.21).
Beaucoup de champignons au même but forment ferrichrome; On pense qu'elles sont crues hydroexamate Siderofores. Ce sont des hexapètes cycliques, la direction du fer roulant avec trois groupes hydrogénats. Ils se distinguent également de la cellule sous la forme de composés non-fer, ils sont liés dans le milieu nutritif de fer et sous forme de ferrichroles sont à nouveau absorbés. Dans la cage de fer est restauré à Fe2 +, à laquelle Ferrichroma n'a qu'une affinité mineure et donc libérée. La fonction similaire est effectuée par les ferricaches (en actinomycètes), des microélectriques (en mycobactéries) et des excohelines (également en mycobacteria).
Figure. 7.21. Exemples de mécanismes de transfert de fer dans les cellules des microorganismes impliquant des sidérasforms. Au niveau du système de transport utilisant Enterochelline, propre à de nombreuses bactéries; Vous trouverez ci-dessous un système ferrichromique disponible à partir de nombreux champignons.
Les microorganismes allouent généralement des Sideroforms dans le milieu nutritif uniquement lorsque le fer limite la croissance. La sélection de Sideroformes est une conséquence de la jonction de leur synthèse. En présence d'un fer associé complexe dissous, les sensibilisateurs sont synthétisés uniquement en petites quantités et sont maintenues dans la paroi cellulaire. Dans ces conditions, ils ne servent que pour le transport de fer dans la cage.
À cet égard, il est intéressant de noter que parmi les dispositifs de protection naturelle des organismes les plus élevés que nous trouvons «nettoyage» du milieu intérieur du fer. Il existe des protéines spéciales qui sont si fermement associées au fer que cela deviennent inaccessibles pour les microorganismes. Par exemple, dans la protéine de l'œuf de poulet, il contient un co-coalbumine, dans le lait, le liquide déchirant et la salive - lactotransferrine et la séroturransferrine dans le sérum. Lors du semant des bactéries sur la protéine de poulet, elles ne poussent que si des ions de fer sont introduits simultanément avec une inoculation (comme citrate). Ainsi, le fer joue un rôle important dans les relations antagonistes entre les organismes les plus élevés et les bactéries. Le combat gagne le partenaire qui produit une substance est plus fort que le fer à repasser.