Hansı proseslər hüceyrəni enerji ilə təmin edir. Hüceyrədəki həyat prosesləri. Mövzu: Hüceyrə səviyyəsi
C1-C4 hissələrinin vəzifələri
1. Ekosistemdə canavarların sayının tənzimlənməsinə hansı ekoloji amillər kömək edir?
Cavab:
1) antropogen: meşə sahəsinin azalması, həddindən artıq ov;
2) biotik: qida çatışmazlığı, rəqabət, xəstəliklərin yayılması.
2. Şəkildə göstərilən hüceyrənin növünü və bölünmə mərhələsini təyin edin. Bu mərhələdə hansı proseslər baş verir?
Cavab:
1) rəqəm mitozun metafazasını göstərir;
2) mil sapları xromosomların sentromerlərinə yapışdırılır;
3) bu fazada bixromatid xromosomlar ekvator müstəvisində düzülür.
3. Nə üçün torpağın şumlanması mədəni bitkilərin yaşayış şəraitini yaxşılaşdırır?
Cavab:
1) alaq otlarının məhvinə kömək edir və mədəni bitkilərlə rəqabəti azaldır;
2) bitkilərin su və minerallarla təminatına kömək edir;
3) köklərə oksigen tədarükünü artırır.
4. Təbii ekosistem aqroekosistemdən nə ilə fərqlənir?
Cavab:
1) böyük biomüxtəliflik və qida əlaqələri və qida zəncirlərinin müxtəlifliyi;
2) maddələrin balanslaşdırılmış dövranı;
3) uzun müddət mövcudluq.
5. Nəsildən-nəslə orqanizmlərin bütün hüceyrələrində xromosomların sayı və formasının sabitliyini təmin edən mexanizmləri aşkar edin?
Cavab:
1) meiosis sayəsində haploid xromosom dəsti olan gametlər əmələ gəlir;
2) mayalanma zamanı ziqotda xromosomların diploid dəsti bərpa olunur ki, bu da xromosom dəstinin sabitliyini təmin edir;
3) orqanizmin böyüməsi somatik hüceyrələrdə xromosomların sayının sabitliyini təmin edən mitoz nəticəsində baş verir.
6. Bakteriyaların maddələrin dövriyyəsində rolu nədir?
Cavab:
1) heterotrof bakteriyalar - parçalayıcılar üzvi maddələri bitkilər tərəfindən udulan minerallara parçalayır;
2) avtotrof bakteriyalar (foto, kemotroflar) - istehsalçılar qeyri-üzvi olanlardan üzvi maddələr sintez edir, oksigen, karbon, azot və s. dövranını təmin edir.
7. Mamırlı bitkilər üçün hansı xüsusiyyətlər xarakterikdir?
Cavab:
2) mamırlar növbələşən nəsillərlə həm cinsi, həm də cinsi yolla çoxalır: cinsi (qametofit) və aseksual (sporofit);
3) yetkin mamır bitkisi cinsi nəsildir (qametofit), sporlu kapsul isə aseksualdır (sporofit);
4) mayalanma suyun iştirakı ilə baş verir.
8. Dələlər, bir qayda olaraq, iynəyarpaqlı meşələrdə yaşayır və əsasən ladin toxumları ilə qidalanırlar. Hansı biotik amillər dələ populyasiyasının azalmasına səbəb ola bilər?
9. Məlumdur ki, Qolji aparatı mədəaltı vəzinin vəzi hüceyrələrində xüsusilə yaxşı inkişaf etmişdir. Səbəbini izah edin.
Cavab:
1) pankreas hüceyrələri Golgi aparatının boşluqlarında toplanan fermentləri sintez edir;
2) Golgi aparatında fermentlər veziküllər şəklində qablaşdırılır;
3) Golgi aparatından fermentlər mədəaltı vəzi kanalına aparılır.
10. Müxtəlif hüceyrələrdən olan ribosomlar, amin turşularının bütün dəsti və mRNT və tRNT-nin eyni molekulları sınaq borusuna yerləşdirilib və zülalların sintezi üçün hər cür şərait yaradılıb. Nə üçün bir sınaq borusunda müxtəlif ribosomlarda bir növ zülal sintez ediləcək?
Cavab:
1) zülalın ilkin quruluşu amin turşularının ardıcıllığı ilə müəyyən edilir;
2) zülal sintezi üçün şablonlar eyni ilkin zülal strukturunun kodlandığı eyni mRNT molekullarıdır.
11. Xordata tipinin nümayəndələri üçün hansı struktur xüsusiyyətləri xarakterikdir?
Cavab:
1) daxili eksenel skelet;
2) bədənin dorsal tərəfində boru şəklində sinir sistemi;
3) həzm borusunda çatlar.
12. Yonca çəmənlikdə bitir və arılar tərəfindən tozlanır. Hansı biotik amillər yonca populyasiyasının azalmasına səbəb ola bilər?
Cavab:
1) arıların sayının azalması;
2)ot yeyən heyvanların sayının artması;
3) rəqib bitkilərin (taxıl və s.) çoxaldılması.
13. Müxtəlif siçovul orqanlarının hüceyrələrinin kütləsinə nisbətdə mitoxondrilərin ümumi kütləsi belədir: mədəaltı vəzidə - 7,9%, qaraciyərdə - 18,4%, ürəkdə - 35,8%. Niyə bu orqanların hüceyrələri müxtəlif mitoxondrial məzmuna malikdir?
Cavab:
1) mitoxondriyalar hüceyrənin enerji stansiyalarıdır, onlarda ATP molekulları sintez olunur və toplanır;
2) ürək əzələsinin intensiv işi çox enerji tələb edir, buna görə də hüceyrələrində mitoxondrilərin tərkibi ən yüksəkdir;
3) qaraciyərdə mitoxondrilərin sayı mədəaltı vəzi ilə müqayisədə daha yüksəkdir, çünki daha intensiv metabolizmə malikdir.
14. Sanitar nəzarətdən keçməmiş mal ətinin nə üçün az bişmiş və ya az bişmiş yemək təhlükəli olduğunu izah edin.
Cavab:
1) mal ətinin tərkibində iribuynuzlu heyvan tapeworms ola bilər;
2) həzm kanalında finnadan yetkin qurd inkişaf edir və insan son ev sahibi olur.
15. Şəkildə göstərilən bitki hüceyrə orqanoidini, 1-3 rəqəmləri ilə göstərilən strukturlarını və funksiyalarını adlandırın.
Cavab:
1) təsvir edilən orqanoid xloroplastdır;
2) 1 - fotosintezdə iştirak edən grana tilakoidləri;
3) 2 - DNT, 3 - ribosomlar, xloroplastın öz zülallarının sintezində iştirak edir.
16. Nə üçün bakteriyaları eukariotlar kimi təsnif etmək olmaz?
Cavab:
1) hüceyrələrində nüvə maddəsi bir dairəvi DNT molekulu ilə təmsil olunur və sitoplazmadan ayrılmır;
2) mitoxondriya, Qolji kompleksi və ya ER yoxdur;
3) ixtisaslaşmış mikrob hüceyrələri yoxdur, mayoz və mayalanma yoxdur.
17. Meşədə yaşayan və əsasən bitkilərlə qidalanan çılpaq şlakın populyasiyasının artmasına biotik amillərin hansı dəyişiklikləri səbəb ola bilər?
18. Bitkilərin yarpaqlarında fotosintez prosesi intensiv şəkildə baş verir. Yetişmiş və yetişməmiş meyvələrdə olurmu? Cavabınızı izah edin.
Cavab:
1) yetişməmiş meyvələrdə (yaşıl olduqda) fotosintez baş verir, çünki onların tərkibində xloroplastlar var;
2) yetkinləşdikcə xloroplastlar fotosintezin baş vermədiyi xromoplastlara çevrilir.
19. Şəkildə A, B və C hərfləri ilə gametogenezin hansı mərhələləri göstərilir? Bu mərhələlərin hər birində hüceyrələrdə hansı xromosom dəsti var? Bu proses hansı xüsusi hüceyrələrin inkişafına səbəb olur?
Cavab:
1)A - çoxalma (bölünmə) mərhələsi (zonası), diploid hüceyrələr;
2)B - böyümə mərhələsi (zonası), diploid hüceyrə;
3) B - yetişmə mərhələsi (zonası), hüceyrələr haploiddir, sperma inkişaf edir.
20. Bakteriya hüceyrələri canlı təbiətin digər səltənətlərindəki orqanizmlərin hüceyrələrindən strukturuna görə nə ilə fərqlənir? Ən azı üç fərqi sadalayın.
Cavab:
1) formalaşmış nüvə, nüvə zərfi yoxdur;
2) bir sıra orqanoidlər yoxdur: mitoxondriya, EPS, Qolji kompleksi və s.;
3) bir halqalı xromosom var.
21. Nə üçün bitkilər (istehsalçılar) ekosistemdə maddələrin dövriyyəsinin və enerjinin çevrilməsinin ilkin həlqəsi hesab olunurlar?
Cavab:
1) qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələr yaratmaq;
2) günəş enerjisini toplamaq;
3) ekosistemin digər hissələrində olan orqanizmləri üzvi maddələr və enerji ilə təmin etmək.
22. Bitki boyu suyun və mineralların hərəkətini hansı proseslər təmin edir?
Cavab:
1) kökdən yarpaqlara qədər su və minerallar transpirasiya hesabına damarlar vasitəsilə hərəkət edir, bunun nəticəsində əmmə qüvvəsi yaranır;
2) bitkidə yuxarıya doğru axını hüceyrələrdə və ətraf mühitdə maddələrin konsentrasiyasının fərqliliyinə görə kökə daimi suyun axması nəticəsində yaranan kök təzyiqi ilə asanlaşdırılır.
23. Şəkildə göstərilən xanalara baxın. Hansı hərflərin prokaryotik və eukaryotik hüceyrələri təmsil etdiyini müəyyənləşdirin. Fikriniz üçün sübut təqdim edin.
Cavab:
1) A - prokaryotik hüceyrə, B - eukaryotik hüceyrə;
2) Şəkil A-dakı hüceyrənin formalaşmış nüvəsi yoxdur, onun irsi materialı üzük xromosomu ilə təmsil olunur;
3) Şəkil B-dəki hüceyrənin formalaşmış nüvəsi və orqanoidləri var.
24. Suda-quruda yaşayanların qan dövranı sisteminin balıqlarla müqayisədə mürəkkəbliyi nədir?
Cavab:
1) ürək üç kameralı olur;
2) qan dövranının ikinci dairəsi görünür;
3) ürəkdə venoz və qarışıq qan var.
25. Niyə qarışıq meşə ekosistemi ladin meşəsi ekosistemindən daha sabit hesab olunur?
Cavab:
1) qarışıq meşədə ladin meşəsinə nisbətən daha çox növ var;
2) qarışıq meşədə qida zəncirləri ladin meşəsinə nisbətən daha uzun və şaxələnmişdir;
3) qarışıq meşədə ladin meşəsinə nisbətən daha çox yarus var.
26. DNT molekulunun bölməsi aşağıdakı tərkibə malikdir: GATGAATAGTGCTTC. Timin yeddinci nukleotidinin sitozin (C) ilə təsadüfən əvəzlənməsi nəticəsində yarana biləcək ən azı üç nəticəni sadalayın.
Cavab:
1) gen mutasiyası baş verəcək - üçüncü amin turşusunun kodonu dəyişəcək;
2) zülalda bir amin turşusu digəri ilə əvəz oluna bilər, bunun nəticəsində zülalın ilkin strukturu dəyişəcək;
3) bütün digər zülal strukturları dəyişə bilər ki, bu da orqanizmdə yeni əlamətin yaranmasına səbəb olacaqdır.
27. Qırmızı yosunlar (bənövşəyi yosunlar) böyük dərinliklərdə yaşayır. Buna baxmayaraq, onların hüceyrələrində fotosintez baş verir. Su sütunu spektrin qırmızı-narıncı hissəsindən şüaları udursa, fotosintezin niyə baş verdiyini izah edin.
Cavab:
1) fotosintez üçün yalnız qırmızıdan deyil, həm də spektrin mavi hissəsindən şüalar tələb olunur;
2) qırmızı göbələklərin hüceyrələrində spektrin mavi hissəsindən şüaları udan qırmızı piqment var, onların enerjisi fotosintez prosesində istifadə olunur.
28. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Səhvlərə yol verilmiş cümlələrin nömrələrini göstərin və onları düzəldin.
1. Coelenteratlar üç qatlı çoxhüceyrəli heyvanlardır. 2.Onlarda mədə və ya bağırsaq boşluğu var. 3. Bağırsaq boşluğuna sancma hüceyrələri daxildir. 4. Coelenterates retikulyar (diffuz) sinir sisteminə malikdir. 5. Bütün coelenteratlar sərbəst üzən orqanizmlərdir.
1)1 - coelenteratlar - iki qatlı heyvanlar;
2)3 - sancıcı hüceyrələr bağırsaq boşluğunda deyil, ektodermada olur;
3)5 - coelenteratlar arasında əlavə formalar var.
29. Məməlilərin ağciyərlərində və toxumalarında qaz mübadiləsi necə baş verir? Bu prosesə nə səbəb olur?
Cavab:
1) qaz mübadiləsi alveolların havasında və qanda qaz konsentrasiyasının (qismən təzyiq) fərqindən yaranan diffuziyaya əsaslanır;
2) alveolyar havanın yüksək təzyiq sahəsindən oksigen qana, qanda yüksək təzyiq sahəsindən karbon qazı isə alveolalara daxil olur;
3) toxumalarda, kapilyarlarda yüksək təzyiq sahəsindən oksigen hüceyrələrarası maddəyə, sonra isə orqanların hüceyrələrinə daxil olur. Hüceyrələrarası maddədəki yüksək təzyiq sahəsindən karbon qazı qana daxil olur.
30. Orqanizmlərin funksional qruplarının biosferdəki maddələrin dövriyyəsində iştirakı nədən ibarətdir? Onların hər birinin biosferdəki maddələrin dövriyyəsindəki rolunu nəzərdən keçirin.
Cavab:
1) istehsalçılar qeyri-üzvi maddələrdən (karbon qazı, su, azot, fosfor və digər minerallar) üzvi maddələr sintez edir, oksigeni (xemotroflardan başqa) buraxır;
2) orqanizmlərin istehlakçıları (və digər funksional qrupları) üzvi maddələrdən istifadə edir və onları çevirir, tənəffüs zamanı onları oksidləşdirir, oksigeni udur və karbon qazı və suyu buraxır;
3) parçalayıcılar üzvi maddələri azot, fosfor və s.-nin qeyri-üzvi birləşmələrinə parçalayaraq onları ətraf mühitə qaytarır.
31. Zülaldakı amin turşularının ardıcıllığını kodlayan DNT molekulunun bölməsi aşağıdakı tərkibə malikdir: G-A-T-G-A-A-T-A-G-TT-C-T-T-C. Yeddinci və səkkizinci nukleotidlər arasına təsadüfən guanin nukleotidinin (G) əlavə edilməsinin nəticələrini izah edin.
Cavab:
1) gen mutasiyası baş verəcək - üçüncü və sonrakı amin turşularının kodları dəyişə bilər;
2) zülalın ilkin strukturu dəyişə bilər;
3) mutasiya orqanizmdə yeni əlamətin yaranmasına səbəb ola bilər.
32. Fərdi inkişafın müxtəlif mərhələlərində xoruzlar hansı bitki orqanlarını zədələyir?
Cavab:
1) bitki kökləri sürfələr tərəfindən zədələnir;
2) ağac yarpaqları yetkin böcəklər tərəfindən zədələnir.
33. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Səhvlərə yol verilmiş cümlələrin nömrələrini göstərin və onları düzəldin.
1. Yastı qurdlar üç qatlı heyvanlardır. 2. Yastı qurdlar filumuna ağ planariya, insan yuvarlaq qurd və qaraciyər qurdları daxildir. 3. Yastı qurdlar uzunsov, yastı bədənə malikdir. 4. Yaxşı inkişaf etmiş sinir sisteminə malikdirlər. 5. Yastı qurdlar yumurta qoyan ikievli heyvanlardır.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - insan dəyirmi qurd yastı qurd kimi təsnif edilmir, o, yuvarlaq qurddur;
2)4 - yastı qurdlarda sinir sistemi zəif inkişaf edir;
3)5 - Yastı qurdlar hermafroditlərdir.
34. Meyvə nədir? Bitki və heyvanların həyatında onun əhəmiyyəti nədir?
Cavab:
1) meyvə - angiospermlərin generativ orqanı;
2) bitkilərin çoxaldığı və səpələndiyi toxumları ehtiva edir;
3) bitki meyvələri heyvanlar üçün qidadır.
35. Quş növlərinin çoxu istiqanlı olmasına baxmayaraq qış üçün şimal bölgələrindən uzaqlara uçur. Bu heyvanların uçmasına səbəb olan ən azı üç amili göstərin.
Cavab:
1) həşərat yeyən quşların qida maddələri əldə etmək üçün əlçatmaz olur;
2) su anbarlarının buz örtüyü və yerdəki qar örtüyü otyeyən quşları yemdən məhrum edir;
3) gündüz saatlarının dəyişməsi.
36. Sterilizasiya olunmuş və ya təzə sağılmış hansı süd eyni şəraitdə daha tez turşar? Cavabınızı izah edin.
Cavab:
1) təzə sağılmış süd daha sürətli turşuyacaq, çünki tərkibində məhsulun fermentasiyasına səbəb olan bakteriyalar var;
2) süd sterilizasiya edildikdə, süd turşusu bakteriyalarının hüceyrələri və sporları ölür və süd daha uzun müddət saxlanılır.
37. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Səhvlərə yol verilən cümlələrin sayını göstərin və izah edin.
1. Buğumayaqlıların əsas sinifləri xərçəngkimilər, araxnidlər və həşəratlardır. 2. Xərçəng və araknidlərin bədəni baş, döş qəfəsi və qarın nahiyəsinə bölünür. 3. Həşəratların gövdəsi sefalotoraks və qarından ibarətdir. 4. Araxnidlərin antenası yoxdur. 5. Həşəratların iki cüt, xərçəngkimilərin isə bir cüt antenası var.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - xərçəngkimilər və araknidlərin bədəni sefalotoraks və qarın hissəsindən ibarətdir;
2)3 - həşəratların bədəni baş, sinə və qarından ibarətdir;
3)5 - həşəratlarda bir cüt, xərçəngkimilərdə isə iki cüt antena var.
38. Bitkinin rizomunun dəyişdirilmiş tumurcuq olduğunu sübut edin.
Cavab:
1) rizomun rudimentar yarpaqların və qönçələrin yerləşdiyi düyünləri var;
2) rizomun yuxarı hissəsində tumurcuğun böyüməsini təyin edən apikal tumurcuq var;
3) rizomdan kənar köklər uzanır;
4) rizomun daxili anatomik quruluşu gövdəyə bənzəyir.
39. Həşərat zərərvericiləri ilə mübarizə aparmaq üçün insanlar kimyəvi maddələrdən istifadə edirlər. Bütün ot yeyən həşəratlar kimyəvi üsullarla məhv edilirsə, palıd meşəsinin həyatında ən azı üç dəyişikliyi göstərin. Onların niyə baş verəcəyini izah edin.
Cavab:
1) həşəratla tozlanan bitkilərin sayı kəskin şəkildə azalacaq, çünki ot yeyən həşəratlar bitki tozlayıcılarıdır;
2) həşərat yeyən orqanizmlərin (2-ci dərəcəli istehlakçılar) sayı kəskin azalacaq və ya qida zəncirlərinin pozulması səbəbindən yox olacaq;
3) həşəratları öldürmək üçün istifadə olunan kimyəvi maddələrin bir hissəsi torpağa daxil olacaq, bu da bitki həyatının pozulmasına, torpaq flora və faunasının ölümünə səbəb olacaq, bütün pozuntular palıd meşəsinin ölümünə səbəb ola bilər.
40. Niyə antibiotiklərlə müalicə bağırsaq disfunksiyasına səbəb ola bilər? Ən azı iki səbəb göstərin.
Cavab:
1) antibiotiklər insan bağırsaqlarında yaşayan faydalı bakteriyaları öldürür;
2) lifin parçalanması, suyun udulması və digər proseslər pozulur.
41.Şəkildə vərəqin hansı hissəsi A hərfi ilə göstərilib və hansı strukturlardan ibarətdir? Bu strukturlar hansı funksiyaları yerinə yetirir?
1) A hərfi damar-lifli bağı (damar) ifadə edir, dəstəyə damarlar, ələk boruları və mexaniki toxuma daxildir;
2) gəmilər suyun yarpaqlara daşınmasını təmin edir;
3) ələk boruları üzvi maddələrin yarpaqlardan digər orqanlara daşınmasını təmin edir;
4) mexaniki toxuma hüceyrələri güc verir və yarpağın çərçivəsi kimi xidmət edir.
42. Göbələklər aləminin xarakterik xüsusiyyətləri hansılardır?
Cavab:
1) göbələklərin gövdəsi miselyum əmələ gətirən saplardan - hiflərdən ibarətdir;
2) cinsi və cinsi yolla çoxalır (sporlar, miselyumlar, qönçələr);
3) həyat boyu böyümək;
4) hüceyrədə: membranda xitinə bənzər bir maddə var, ehtiyat qida maddəsi glikogendir.
43. Çay daşqından sonra əmələ gələn kiçik su anbarında aşağıdakı orqanizmlər tapılmışdır: başmaqlı kirpiklər, dafniya, ağ planariya, iri gölməçə ilbizi, sikloplar, hidra. Bu su hövzəsinin ekosistem sayıla biləcəyini izah edin. Ən azı üç dəlil təqdim edin.
Cavab:
Adı çəkilən müvəqqəti su anbarını ekosistem adlandırmaq olmaz, çünki tərkibində:
1) istehsalçılar yoxdur;
2) parçalayıcılar yoxdur;
3) maddələrin qapalı dövranı yoxdur və qida zəncirləri pozulur.
44. İri damarlardan qanaxmanın dayandırılması üçün vurulan, vurulduğu vaxtı göstərən qeyd nə üçün turniketin altına qoyulur?
Cavab:
1) qeydi oxuduqdan sonra turniketin tətbiqindən nə qədər vaxt keçdiyini müəyyən edə bilərsiniz;
2) 1-2 saatdan sonra xəstəni həkimə çatdırmaq mümkün olmadıqda, turniket bir müddət boşaldılmalıdır. Bu, toxuma ölümünün qarşısını alacaq.
45. Şəkildə 1 və 2 rəqəmləri ilə göstərilən onurğa beyninin strukturlarını adlandırın və onların quruluşunun və funksiyalarının xüsusiyyətlərini təsvir edin.
Cavab:
1)1 - neyronların bədənlərindən əmələ gələn boz maddə;
2) 2 - neyronların uzun prosesləri ilə əmələ gələn ağ maddə;
3) boz maddə refleks funksiyasını, ağ maddə keçirici funksiyanı yerinə yetirir.
46. Tüpürcək vəziləri məməlilərdə həzmdə hansı rolu oynayır? Ən azı üç funksiyanı sadalayın.
Cavab:
1) tüpürcək vəzilərinin ifrazatı qidanı nəmləndirir və dezinfeksiya edir;
2) tüpürcək qida bolusunun formalaşmasında iştirak edir;
3) tüpürcək fermentləri nişastanın parçalanmasını təşviq edir.
47. Vulkanik fəaliyyət nəticəsində okeanda ada əmələ gəlmişdir. Yeni əmələ gələn quruda ekosistemin əmələ gəlməsi ardıcıllığını təsvir edin. Zəhmət olmasa, ən azı üç element təqdim edin.
Cavab:
1) ilk olaraq torpağın əmələ gəlməsini təmin edən mikroorqanizmlər və likenlər məskunlaşır;
2) sporları və ya toxumları külək və ya su ilə daşınan bitkilər torpaqda məskunlaşır;
3) bitki örtüyü inkişaf etdikcə ekosistemdə heyvanlar, ilk növbədə, artropodlar və quşlar meydana çıxır.
48. Təcrübəli bağbanlar meyvə ağaclarının gövdə dairələrinin kənarları boyunca yerləşən yivlərə gübrələri bərabər paylamaq əvəzinə, tətbiq edirlər. Səbəbini izah edin.
Cavab:
1) kök sistemi böyüyür, emiş zonası kök zirvəsinin arxasında hərəkət edir;
2) inkişaf etmiş udma zonası olan köklər - kök tükləri - gövdə dairələrinin kənarlarında yerləşir.
49. Şəkildə hansı dəyişdirilmiş tumurcuq göstərilmişdir? Şəkildə 1, 2, 3 rəqəmləri ilə göstərilən struktur elementləri və onların yerinə yetirdiyi funksiyaları adlandırın.
Cavab:
1) soğan;
2)1 - qida maddələrinin və suyun saxlandığı şirəli miqyaslı yarpaq;
3)2 - su və mineral maddələrin udulmasını təmin edən əlavə köklər;
4)3 - tumurcuq, tumurcuqların böyüməsini təmin edir.
50. Mamırların struktur xüsusiyyətləri və həyati funksiyaları hansılardır? Zəhmət olmasa, ən azı üç element təqdim edin.
Cavab:
1) mamırların əksəriyyəti yarpaqlı bitkilərdir, bəzilərində rizoidlər var;
2) mamırlar zəif inkişaf etmiş keçirici sistemə malikdir;
3) mamırlar həm cinsi, həm də cinsi yolla çoxalır, növbələşən nəsillər: cinsi (qametofit) və aseksual (sporofit); Yetkin bir mamır bitkisi cinsi nəsildir və spor kapsulu aseksualdır.
51. Meşə yanğını nəticəsində ladin meşəsinin bir hissəsi yanmışdır. Onun özünü sağalmasının necə baş verəcəyini izah edin. Ən azı üç addımı sadalayın.
Cavab:
1) ilk növbədə otlu, işıqsevər bitkilər inkişaf edir;
2) sonra toxumları küləyin köməyi ilə düşən ağcaqayın, ağcaqovaq, şam tumurcuqları görünür və kiçikyarpaqlı və ya şam meşəsi əmələ gəlir.
3) işığı sevən növlərin örtüyü altında kölgəyə davamlı ladin ağacları inkişaf edir, sonradan digər ağacları tamamilə sıxışdırır.
52. İrsi xəstəliyin səbəbini müəyyən etmək üçün xəstənin hüceyrələri müayinə olundu və xromosomlardan birinin uzunluğunda dəyişiklik aşkar edildi. Hansı tədqiqat metodu bu xəstəliyin səbəbini müəyyən etməyə imkan verdi? Hansı mutasiya növü ilə əlaqələndirilir?
Cavab:
1) xəstəliyin səbəbi sitogenetik üsulla müəyyən edilmişdir;
2) xəstəlik xromosom mutasiyasından qaynaqlanır - xromosom parçasının itirilməsi və ya əlavə edilməsi.
53. Şəkildə hansı hərf lanseletin inkişaf dövrəsində blastulanı göstərir. Blastulanın əmələ gəlməsinin xüsusiyyətləri hansılardır?
Cavab:
1) blastula G hərfi ilə təyin olunur;
2) blastula ziqotun parçalanması zamanı əmələ gəlir;
3) blastulanın ölçüsü ziqotun ölçüsündən çox deyil.
54. Nə üçün göbələklər üzvi dünyanın xüsusi krallığı kimi təsnif edilir?
Cavab:
1) göbələklərin gövdəsi nazik budaqlanan saplardan ibarətdir - miselyum və ya miselyum əmələ gətirən hiflər;
2) misel hüceyrələri karbohidratları glikogen şəklində saxlayır;
3) göbələklər bitkilərə aid edilə bilməz, çünki onların hüceyrələrində xlorofil və xloroplastlar yoxdur; divarda xitin var;
4) göbələklər heyvanlar kimi təsnif edilə bilməz, çünki onlar qida maddələrini bədənin bütün səthinə udurlar və onları qida parçaları şəklində udmurlar.
55. Bəzi meşə biosenozlarında toyuq quşlarını qorumaq üçün gündüz yırtıcı quşlarının kütləvi şəkildə vurulması aparılmışdır. Bu hadisənin toyuqların sayına necə təsir etdiyini izah edin.
Cavab:
1) əvvəlcə toyuqların sayı artdı, çünki düşmənləri məhv edildi (təbii olaraq sayını tənzimləyir);
2) sonra yem çatışmazlığı səbəbindən toyuqların sayı azaldı;
3) xəstəliklərin yayılması və yırtıcıların olmaması səbəbindən xəstə və zəifləmiş fərdlərin sayı artdı ki, bu da toyuqların sayının azalmasına təsir etdi.
56. Ağ dovşanın xəzinin rəngi il boyu dəyişir: qışda dovşan ağ, yayda isə boz olur. Heyvanda hansı növ dəyişkənliyin müşahidə olunduğunu və bu əlamətin təzahürünü nəyin müəyyən etdiyini izah edin.
Cavab:
1) dovşan modifikasiya (fenotipik, irsi olmayan) dəyişkənlik nümayiş etdirir;
2) bu əlamətin təzahürü ətraf mühit şəraitinin dəyişməsi (temperatur, günün uzunluğu) ilə müəyyən edilir.
57. Şəkildə A və B hərfləri ilə göstərilən lanseletin embrion inkişaf mərhələlərini adlandırın. Bu mərhələlərin hər birinin formalaşma xüsusiyyətlərini aşkar edin.
A B
Cavab:
1) A - qastrula - iki qatlı embrionun mərhələsi;
2) B - neurula, gələcək sürfə və ya yetkin orqanizmin rudimentlərinə malikdir;
3) qastrula blastula divarının invaginasiyası ilə əmələ gəlir və nevrulada ilk növbədə digər orqan sistemlərinin formalaşması üçün tənzimləyici rolunu oynayan sinir lövhəsi əmələ gəlir.
58. Bakteriyaların quruluşu və fəaliyyətinin əsas xüsusiyyətlərini adlandırın. Ən azı dörd xüsusiyyəti sadalayın.
Cavab:
1) bakteriyalar - formalaşmış nüvəsi və çoxlu orqanoidləri olmayan nüvədən əvvəl orqanizmlər;
2) qidalanma üsuluna görə bakteriyalar heterotrof və avtotrofdur;
3) bölünmə ilə çoxalmanın yüksək sürəti;
4) anaeroblar və aeroblar;
5) mübahisəli vəziyyətdə əlverişsiz şərait yaşanır.
59. Quru-hava mühiti su mühitindən nə ilə fərqlənir?
Cavab:
1) oksigen tərkibi;
2) temperatur dəyişmələrindəki fərqlər (yer-hava mühitində dalğalanmaların geniş amplitudası);
3) işıqlandırma dərəcəsi;
4) sıxlıq.
Cavab:
1) dəniz yosunu yod kimyəvi elementini toplamaq xüsusiyyətinə malikdir;
2) yod qalxanabənzər vəzin normal fəaliyyəti üçün lazımdır.
61. Nə üçün kirpikli başlıq hüceyrəsi inteqral orqanizm hesab olunur? Şəkildə 1 və 2 rəqəmləri ilə kirpikli başlığın hansı orqanoidləri göstərilib və onlar hansı funksiyaları yerinə yetirirlər?
Cavab:
1) kirpikli hüceyrə müstəqil bir orqanizmin bütün funksiyalarını yerinə yetirir: maddələr mübadiləsi, çoxalma, qıcıqlanma, uyğunlaşma;
2) 1 - kiçik nüvə, cinsi prosesdə iştirak edir;
3) 2 - böyük nüvə, həyati prosesləri tənzimləyir.
61. Göbələklərin struktur xüsusiyyətləri və həyati funksiyaları hansılardır? Ən azı üç xüsusiyyət göstərin.
62. Turşu yağışlarının bitkilərə necə zərər verdiyini izah edin. Ən azı üç səbəb göstərin.
Cavab:
1) bitki orqanlarını və toxumalarını birbaşa zədələmək;
2) torpağı çirkləndirmək, münbitliyi azaltmaq;
3) bitki məhsuldarlığını azaltmaq.
63. Təyyarə qalxarkən və ya enərkən sərnişinlərə nə üçün lolipop əmmək tövsiyə olunur?
Cavab:
1) təyyarənin qalxması və ya enməsi zamanı təzyiqin sürətli dəyişməsi qulaq pərdəsinə ilkin təzyiqin daha uzun müddət davam etdiyi orta qulaqda narahatlıq yaradır;
2) udma hərəkətləri, orta qulaq boşluğundakı təzyiqin ətraf mühitdəki təzyiqlə bərabərləşdiyi eşitmə (Eustachian) borusuna hava girişini yaxşılaşdırır.
64. Buğumayaqlıların qan dövranı sistemi annelidlərin qan dövranı sistemindən nə ilə fərqlənir? Bu fərqləri sübut edən ən azı üç əlaməti göstərin.
Cavab:
1) artropodların açıq qan dövranı sistemi, annelidlərin isə qapalı qan dövranı sistemi var;
2) artropodların dorsal tərəfində ürəyi var;
3) annelidlərin ürəyi yoxdur, onun funksiyasını halqalı damar yerinə yetirir.
65. Şəkildə göstərilən heyvan hansı növdür? 1 və 2 rəqəmləri nəyi göstərir? Bu növün digər nümayəndələrini adlandırın.
Cavab:
1) Coelenterates növünə;
2) 1 - ektoderm, 2 - bağırsaq boşluğu;
3) mərcan polipləri, meduzalar.
66. İstiqanlı heyvanlarda ətraf mühitin temperaturuna morfoloji, fizioloji və davranış uyğunlaşmaları necə özünü göstərir?
Cavab:
1) morfoloji: istilik izolyasiya edən örtüklər, dərialtı yağ təbəqəsi, bədənin səthindəki dəyişikliklər;
2) fizioloji: tənəffüs zamanı tərin və nəmin buxarlanmasının intensivliyinin artması; qan damarlarının daralması və ya genişlənməsi, metabolik səviyyədə dəyişikliklər;
3) davranış: yuvaların, yuvaların qurulması, ətraf mühitin temperaturundan asılı olaraq gündəlik və mövsümi fəaliyyətin dəyişməsi.
67. Genetik məlumat nüvədən ribosoma necə ötürülür?
Cavab:
1) mRNT sintezi tamamlayıcılıq prinsipinə uyğun olaraq nüvədə baş verir;
2) mRNA - zülalın ilkin quruluşu haqqında məlumatı ehtiva edən DNT bölməsinin surəti, nüvədən ribosoma doğru hərəkət edir.
68. Mamırlarla müqayisədə qıjıların mürəkkəbliyi necədir? Ən azı üç işarə verin.
Cavab:
1) qıjıların kökləri var;
2) ferns, mamırlardan fərqli olaraq, keçirici toxuma inkişaf etdirmişdir;
3) qıjıların inkişaf siklində aseksual nəsil (sporofit) prothallus ilə təmsil olunan cinsi nəsil (qametofit) üzərində üstünlük təşkil edir.
69. Şəkildə 3 rəqəmi ilə göstərilən onurğalı heyvanın mikrob təbəqəsini adlandırın. Hansı toxuma növü və ondan hansı orqanlar əmələ gəlir.
Cavab:
1) mikrob təbəqəsi - endoderm;
2 epitel toxuması (bağırsaqların və tənəffüs orqanlarının epiteli);
3) orqanlar: bağırsaqlar, həzm vəziləri, tənəffüs orqanları, bəzi daxili sekresiya vəziləri.
70. Meşə biosenozunda quşlar hansı rol oynayır? Ən azı üç misal göstərin.
Cavab:
1) bitkilərin sayını tənzimləmək (meyvə və toxumları yaymaq);
2) həşəratların və kiçik gəmiricilərin sayını tənzimləmək;
3) yırtıcılar üçün yemək kimi xidmət etmək;
4) torpağı gübrələmək.
71. Leykositlərin insan orqanizmində qoruyucu rolu nədir?
Cavab:
1) leykositlər faqositoz qabiliyyətinə malikdir - zülalları, mikroorqanizmləri, ölü hüceyrələri yeyir və həzm edir;
2) leykositlər müəyyən antigenləri neytrallaşdıran anticisimlərin istehsalında iştirak edirlər.
72. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Qurulduğu cümlələrin nömrələrini göstərin, onları düzəldin.
İrsiyyətin xromosom nəzəriyyəsinə görə:
1. Genlər xromosomlarda xətti qaydada yerləşir. 2. Hər biri müəyyən bir yer tutur - bir allel. 3. Bir xromosomda olan genlər əlaqə qrupu təşkil edir. 4. Bağlayıcı qrupların sayı xromosomların diploid sayı ilə müəyyən edilir. 5. Meyozun profilaktikasında xromosomların konyuqasiyası prosesində gen birləşməsinin pozulması baş verir.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - genin yeri - lokus;
2)4 - əlaqə qruplarının sayı xromosomların haploid dəstinə bərabərdir;
3)5 - krossinqover zamanı gen əlaqəsinin pozulması baş verir.
73. Nə üçün bəzi alimlər yaşıl evqlenanı bitki, digərləri isə heyvan kateqoriyasına aid edirlər? Ən azı üç səbəb göstərin.
Cavab:
1) bütün heyvanlar kimi heterotrof qidalanma qabiliyyətinə malikdir;
2) bütün heyvanlar kimi qida axtarışında aktiv hərəkət edə bilən;
3) hüceyrədə xlorofil ehtiva edir və bitkilər kimi avtotrof qidalanma qabiliyyətinə malikdir.
74. Enerji mübadiləsinin mərhələlərində hansı proseslər baş verir?
Cavab:
1) hazırlıq mərhələsində mürəkkəb üzvi maddələr daha az mürəkkəb olanlara (biopolimerlər - monomerlərə) parçalanır, enerji istilik şəklində yayılır;
2) qlikoliz prosesində qlükoza piruvik turşuya (yaxud laktik turşuya, yaxud spirtə) parçalanır və 2 ATP molekulu sintez olunur;
3) oksigen mərhələsində piruvik turşu (piruvat) karbon qazına və suya parçalanır və 36 ATP molekulu sintez olunur.
75. İnsan bədənində əmələ gələn yarada qanaxma zamanla dayanır, lakin irinləmə baş verə bilər. Bunun qanın hansı xüsusiyyətlərindən qaynaqlandığını izah edin.
Cavab:
1) qanın laxtalanması və qan laxtasının əmələ gəlməsi səbəbindən qanaxma dayanır;
2) irinləmə faqositoz keçirmiş ölü leykositlərin yığılması nəticəsində yaranır.
76. Verilmiş mətndə səhvləri tapın və onları düzəldin. Səhvlərə yol verilən cümlələrin sayını göstərin və izah edin.
1. Orqanizmlərin quruluşunda və fəaliyyətində zülalların böyük əhəmiyyəti vardır. 2. Bunlar monomerləri azotlu əsaslar olan biopolimerlərdir. 3. Zülallar plazma membranının bir hissəsidir. 4. Bir çox zülal hüceyrədə fermentativ funksiyaları yerinə yetirir. 5. Orqanizmin xüsusiyyətləri haqqında irsi məlumatlar zülal molekullarında şifrələnir. 6. Zülal və tRNT molekulları ribosomların bir hissəsidir.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - zülalların monomerləri amin turşularıdır;
2)5 - orqanizmin xüsusiyyətləri haqqında irsi məlumat DNT molekullarında şifrələnir;
3)6- ribosomlarda tRNT deyil, rRNT molekulları var.
77. Miyopiya nədir? Uzaqgörən insanda təsvir gözün hansı hissəsində fokuslanır? Miyopiyanın anadangəlmə və qazanılmış formaları arasında fərq nədir?
Cavab:
1) miyopiya - insanın uzaqdakı obyektləri ayırd etməkdə çətinlik çəkdiyi görmə orqanlarının xəstəliyi;
2) miyopik insanda cisimlərin təsviri retinanın qarşısında görünür;
3) anadangəlmə miyopi ilə, göz almasının forması dəyişir (uzalır);
4) əldə edilmiş miyopiya lensin əyriliyinin dəyişməsi (artım) ilə əlaqələndirilir.
78. İnsan başının skeleti böyük meymunların baş skeletindən nə ilə fərqlənir? Ən azı dörd fərqi sadalayın.
Cavab:
1) kəllənin beyin hissəsinin üz hissəsi üzərində üstünlük təşkil etməsi;
2) çənə aparatının azaldılması;
3) alt çənədə çənə çıxıntısının olması;
4) qaş çıxıntılarının azalması.
79. Nə üçün insan orqanizminin sutka ərzində ifraz etdiyi sidiyin həcmi eyni vaxtda içilən mayenin həcminə bərabər deyil?
Cavab:
1) suyun bir hissəsi orqanizm tərəfindən istifadə olunur və ya metabolik proseslərdə əmələ gəlir;
2) suyun bir hissəsi tənəffüs orqanları və tər vəziləri vasitəsilə buxarlanır.
80. Verilmiş mətndə səhvləri tapın, onları düzəldin, onların qurulduğu cümlələrin nömrələrini göstərin, bu cümlələri xətasız yazın.
1. Heyvanlar heterotrof orqanizmlərdir, onlar hazır üzvi maddələrlə qidalanırlar. 2. Birhüceyrəli və çoxhüceyrəli heyvanlar var. 3. Bütün çoxhüceyrəli heyvanlar ikitərəfli bədən simmetriyasına malikdir. 4. Onların əksəriyyətində müxtəlif hərəkət orqanları inkişaf etmişdir. 5. Yalnız artropodlar və xordalılar qan dövranı sisteminə malikdir. 6. Bütün çoxhüceyrəli heyvanlarda postembrional inkişaf birbaşa olur.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1) 3 - bütün çoxhüceyrəli heyvanlarda bədənin ikitərəfli simmetriyası yoxdur; məsələn, koelenteratlarda radialdır (radial);
2) 5 - qan dövranı sistemi annelidlərdə və mollyuskalarda da mövcuddur;
3) 6 - birbaşa postembrional inkişaf bütün çoxhüceyrəli heyvanlara xas deyil.
81. Qanın insan həyatında əhəmiyyəti nədir?
Cavab:
1) nəqliyyat funksiyasını yerinə yetirir: oksigen və qida maddələrinin toxumalara və hüceyrələrə çatdırılması, karbon qazının və metabolik məhsulların çıxarılması;
2) leykositlərin və antikorların aktivliyinə görə qoruyucu funksiyanı yerinə yetirir;
3) orqanizmin həyati funksiyalarının humoral tənzimlənməsində iştirak edir.
82. Heyvanlar aləminin inkişaf ardıcıllığını təsdiq etmək üçün embriogenezin ilkin mərhələləri (ziqot, blastula, qastrula) haqqında məlumatlardan istifadə edin.
Cavab:
1) ziqot mərhələsi birhüceyrəli orqanizmə uyğundur;
2) hüceyrələrin differensiallaşmadığı blastula mərhələsi kolonial formalara bənzəyir;
3) qastrula mərhələsindəki embrion koelenteratın (hidra) quruluşuna uyğundur.
83. Böyük dozada dərman preparatlarının venaya yeridilməsi onların fizioloji məhlulla (0,9% NaCl məhlulu) seyreltilməsi ilə müşayiət olunur. Səbəbini izah edin.
Cavab:
1) böyük dozada dərmanların seyreltilmədən qəbulu qan tərkibində kəskin dəyişikliyə və geri dönməz hadisələrə səbəb ola bilər;
2) şoran məhlulunun konsentrasiyası (0,9% NaCl məhlulu) qan plazmasında duzların konsentrasiyasına uyğundur və qan hüceyrələrinin ölümünə səbəb olmur.
84. Verilmiş mətndə səhvləri tapın, onları düzəldin, onların qurulduğu cümlələrin nömrələrini göstərin, bu cümlələri xətasız yazın.
1. Buğumayaqlılar tipli heyvanların xarici xitin örtüyü və oynaq üzvləri var. 2. Onların əksəriyyətinin bədəni üç hissədən ibarətdir: baş, döş və qarın. 3. Bütün buğumayaqlıların bir cüt antenası var. 4. Gözləri mürəkkəbdir (üzlü). 5. Həşəratların qan dövranı sistemi qapalıdır.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)3 - bütün buğumayaqlıların bir cüt antenası yoxdur (araxnidlərdə yoxdur, xərçəngkimilərdə isə iki cüt var);
2)4 - bütün buğumayaqlıların mürəkkəb (mürəkkəb) gözləri yoxdur: araknidlərdə onlar sadə və ya yoxdur, həşəratlarda mürəkkəb gözlərlə yanaşı sadə gözlərə malik ola bilərlər;
3)5 - artropodların qan dövranı sistemi qapalı deyil.
85. İnsanın həzm sistemi hansı funksiyaları yerinə yetirir?
Cavab:
1) qidanın mexaniki emalı;
2) qida məhsullarının kimyəvi emalı;
3) qidanın hərəkəti və həzm olunmamış qalıqların çıxarılması;
4) qida maddələrinin, mineral duzların və suyun qana və limfaya udulması.
86. Çiçəkli bitkilərdə bioloji tərəqqi necə xarakterizə olunur? Ən azı üç işarəni göstərin.
Cavab:
1) populyasiyaların və növlərin geniş çeşidi;
2) yer kürəsində geniş yayılması;
3) müxtəlif ekoloji şəraitdə həyata uyğunlaşma.
87. Qida nə üçün yaxşıca çeynəməlidir?
Cavab:
1) yaxşı çeynənmiş yemək ağız boşluğunda tüpürcəklə tez doyur və həzm olunmağa başlayır;
2) yaxşı çeynənmiş qida mədə və bağırsaqlarda həzm şirələri ilə tez doyurulur və buna görə də daha asan həzm olunur.
88. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Qurulduğu cümlələrin nömrələrini göstərin, onları düzəldin.
1. Populyasiya ümumi ərazidə uzun müddət məskunlaşan eyni növün sərbəst şəkildə birləşən fərdlərinin məcmusudur 2. Eyni növün müxtəlif populyasiyaları bir-birindən nisbətən təcrid olunmuş və onların fərdləri cinsləşmir. 3. Bir növün bütün populyasiyalarının genofondu eynidir. 4. Əhali təkamülün elementar vahididir. 5. Bir yay dərin hovuzda yaşayan eyni növdən olan qurbağalar qrupu populyasiyanı təşkil edir.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - bir növün populyasiyaları qismən təcrid olunur, lakin müxtəlif populyasiyalardan olan fərdlər cinsləşə bilər;
2)3 - eyni növün müxtəlif populyasiyalarının genofondları müxtəlifdir;
3)5 - qurbağalar qrupu populyasiya deyil, çünki eyni növdən olan fərdlər qrupu çoxlu sayda nəsillər üçün eyni məkanı tutursa, populyasiya sayılır.
89. Nə üçün yayda uzun müddət susuz olanda duzlu su içmək məsləhət görülür?
Cavab:
1) yayda insan daha çox tərləyir;
2) mineral duzlar bədəndən tər vasitəsilə xaric edilir;
3) duzlu su toxumalar və orqanizmin daxili mühiti arasında normal su-duz balansını bərpa edir.
90. İnsanın məməlilər sinfinə aid olmasını nə sübut edir?
Cavab:
1) orqan sistemlərinin strukturunda oxşarlıq;
2) saçın olması;
3) uşaqlıq yolunda embrionun inkişafı;
4) nəslini südlə bəsləmək, nəslə qulluq etmək.
91. İnsan qan plazmasının kimyəvi tərkibinin sabitliyini hansı proseslər qoruyur?
Cavab:
1) tampon sistemlərində proseslər mühitin reaksiyasını (pH) sabit səviyyədə saxlayır;
2) plazmanın kimyəvi tərkibinin neyrohumoral tənzimlənməsi həyata keçirilir.
92. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Onların qurulduğu cümlələrin nömrələrini göstərin və izah edin.
1. Populyasiya ümumi ərazidə uzun müddət məskunlaşan müxtəlif növlərdən olan, sərbəst şəkildə birləşən fərdlərin məcmusudur 2. Populyasiyanın əsas qrup xüsusiyyətləri sayı, sıxlığı, yaşı, cinsi və məkan quruluşudur. 3. Populyasiyada olan bütün genlərin məcmusuna genofond deyilir. 4. Əhali canlı təbiətin struktur vahididir. 5. Əhalinin sayı həmişə sabitdir.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)1 - populyasiya - populyasiyanın ümumi ərazisində uzun müddət məskunlaşan eyni növdən olan, sərbəst şəkildə çarpazlaşan fərdlərin toplusudur;
2)4 - populyasiya növün struktur vahididir;
3)5 - müxtəlif fəsillərdə və illərdə əhalinin sayı dəyişə bilər.
93. Bədən örtüyünün hansı strukturları insan orqanizmini ətraf mühitin temperatur amillərinin təsirindən qoruyur? Onların rolunu izah edin.
Cavab:
1) dərialtı yağ toxuması bədəni soyumaqdan qoruyur;
2) tər vəziləri tər əmələ gətirir, buxarlandıqda həddindən artıq istiləşmədən qoruyur;
3) başdakı tüklər bədəni soyumaqdan və həddindən artıq istiləşmədən qoruyur;
4) dəri kapilyarlarının lümenində dəyişikliklər istilik ötürülməsini tənzimləyir.
94. İnsanın uzun təkamül prosesində əldə etdiyi ən azı üç mütərəqqi bioloji xüsusiyyətlərini göstərin.
Cavab:
1) beynin və kəllənin beyin hissəsinin böyüməsi;
2) dik duruş və skeletdə müvafiq dəyişikliklər;
3) əlin azad edilməsi və inkişafı, baş barmağın müxalifəti.
95. Meyozun hansı bölgüsü mitoza bənzəyir? Onun necə ifadə olunduğunu və hüceyrədə hansı xromosom dəstinə səbəb olduğunu izah edin.
Cavab:
1) mitozla oxşarlıqlar meyozun ikinci bölünməsində müşahidə olunur;
2) bütün fazalar oxşardır, bacı xromosomlar (xromatidlər) hüceyrənin qütblərinə ayrılır;
3) yaranan hüceyrələrdə haploid xromosom dəsti olur.
96.Arterial qanaxma ilə venoz qanaxmanın fərqi nədir?
Cavab:
1) arterial qanaxma ilə qan qırmızı olur;
2) yaradan güclü axar, çeşmə ilə çıxır.
97. Şəkildə insan orqanizmində baş verən hansı prosesin diaqramı göstərilmişdir? Bu prosesin əsasında nə dayanır və nəticədə qanın tərkibi necə dəyişir? Cavabınızı izah edin.
kapilyar
Cavab:
1) şəkildə ağciyərlərdə qaz mübadiləsinin diaqramı göstərilir (ağciyər vezikül və qan kapilyarları arasında);
2) qaz mübadiləsi diffuziyaya əsaslanır - qazların yüksək təzyiqli yerdən aşağı təzyiqli yerə nüfuz etməsi;
3) qaz mübadiləsi nəticəsində qan oksigenlə doyur və venozdan (A) arteriyaya (B) çevrilir.
98. Fiziki hərəkətsizlik (az fiziki fəaliyyət) insan orqanizminə hansı təsir göstərir?
Cavab:
Fiziki hərəkətsizlik aşağıdakılara səbəb olur:
1) maddələr mübadiləsinin səviyyəsinin azalmasına, yağ toxumasının artmasına, artıq bədən çəkisinə;
2) skelet və ürək əzələlərinin zəifləməsi, ürəyə yükün artması və bədənin dözümlülüyünün azalması;
3) alt ekstremitələrdə venoz qanın durğunluğu, damarların genişlənməsi, qan dövranının pozulması.
(Cavabın mənasını təhrif etmədən başqa ifadələrə icazə verilir.)
99. Quraqlıq şəraitində yaşayan bitkilər hansı xüsusiyyətlərə malikdir?
Cavab:
1) bitkilərin kök sistemi torpağa dərindən nüfuz edir, yeraltı sulara çatır və ya torpağın səth qatında yerləşir;
2) bəzi bitkilərdə quraqlıq zamanı yarpaqda, gövdə və digər orqanlarda su yığılır;
3) yarpaqlar mumlu bir örtüklə örtülmüşdür, tüklüdür və ya tikanlara və ya iynələrə çevrilmişdir.
100. Dəmir ionlarının insan qanına daxil olması zərurətinin səbəbi nədir? Cavabınızı izah edin.
Cavab:
2) qırmızı qan hüceyrələri oksigen və karbon qazının daşınmasını təmin edir.
101. Şəkildə 3 və 5 rəqəmləri ilə göstərilən ürəyin otaqları hansı damarlar və hansı qan vasitəsilə keçir? Bu ürək strukturlarının hər biri hansı qan dövranı sistemi ilə bağlıdır?
Cavab:
1) 3 nömrə ilə işarələnmiş kamera yuxarı və aşağı vena kavadan venoz qan alır;
2) 5 rəqəmi ilə göstərilən kamera ağciyər venalarından arterial qan alır;
3) 3 rəqəmi ilə göstərilən ürək kamerası sistemli dövriyyəyə bağlıdır;
4) 5 rəqəmi ilə göstərilən ürək kamerası ağciyər dövranı ilə bağlıdır.
102. Vitaminlər nədir, onların insan orqanizminin həyatında rolu nədir?
Cavab:
1) vitaminlər - az miqdarda lazım olan bioloji aktiv üzvi maddələr;
2) maddələr mübadiləsində iştirak edən fermentlərin bir hissəsidir;
3) bədənin mənfi ətraf mühit təsirlərinə qarşı müqavimətini artırmaq, bədənin böyüməsini, inkişafını, toxumaların və hüceyrələrin bərpasını stimullaşdırmaq.
103. Kalima kəpənəyinin bədən forması yarpağa bənzəyir. Kəpənək belə bədən formasını necə inkişaf etdirdi?
Cavab:
1) fərdlərdə müxtəlif irsi dəyişikliklərin görünüşü;
2) bədən forması dəyişdirilmiş şəxslərin təbii seçmə yolu ilə qorunması;
3) yarpağa bənzəyən bədən forması olan fərdlərin çoxalması və yayılması.
104. Əksər fermentlərin təbiəti necədir və şüalanmanın səviyyəsi artdıqda niyə öz aktivliyini itirir?
Cavab:
1) fermentlərin əksəriyyəti zülallardır;
2) şüalanmanın təsiri altında denaturasiya baş verir, zülal-fermentin strukturu dəyişir.
105. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Onların verildiyi təkliflərin nömrələrini göstərin, onları düzəldin.
1. Bitkilər də bütün canlı orqanizmlər kimi yeyir, nəfəs alır, böyüyür və çoxalır. 2. Qidalanma üsuluna görə bitkilər avtotrof orqanizmlər kimi təsnif edilir. 3. Bitkilər tənəffüs etdikdə karbon qazını udur və oksigen buraxır. 4. Bütün bitkilər toxumla çoxalır. 5. Bitkilər də heyvanlar kimi yalnız həyatın ilk illərində böyüyürlər.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)3 - bitkilər tənəffüs etdikdə oksigeni udur və karbon qazı buraxır;
2)4 - yalnız çiçəkli bitkilər və gimnospermlər toxumla, yosunlar, mamırlar və qıjılar isə sporlarla çoxalır;
3)5 - bitkilər ömrü boyu böyüyür, qeyri-məhdud böyüməyə malikdir.
106. Dəmir ionlarının insan qanına daxil olması zərurətinin səbəbi nədir? Cavabınızı izah edin.
Cavab:
1) dəmir ionları eritrositlərin hemoglobinin bir hissəsidir;
2) eritrositlərin hemoglobini oksigen və karbon qazının daşınmasını təmin edir, çünki bu qazlarla bağlana bilir;
3) oksigen tədarükü hüceyrənin enerji mübadiləsi üçün zəruridir və karbon qazı onun son məhsuludur və xaric edilməlidir.
107. Fərqli irqlərdən olan insanların eyni növ kimi təsnif edilməsini izah edin. Ən azı üç dəlil təqdim edin.
Cavab:
1) quruluşda, həyat proseslərində, davranışda oxşarlıq;
2) genetik birlik - eyni xromosom dəsti, onların quruluşu;
3) irqlərarası nikahlar çoxalma qabiliyyətinə malik nəsillər yetişdirir.
108. Qədim Hindistanda cinayətdə şübhəli bilinən şəxsə bir ovuc quru düyü udmağı təklif ediblər. Əgər uğursuz olarsa, təqsiri sübuta yetirilib. Bu prosesin fizioloji əsasını verin.
Cavab:
1) udma, dil kökünün tüpürcək və qıcıqlanması ilə müşayiət olunan mürəkkəb bir refleks aktıdır;
2) güclü həyəcanla tüpürcək ifrazı kəskin şəkildə maneə törədilir, ağız quruyur, udma refleksi baş vermir.
109. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Onların qurulduğu cümlələrin nömrələrini göstərin və izah edin.
1. Biogeosenozun qida zəncirinə istehsalçılar, istehlakçılar və parçalayıcılar daxildir. 2. Qida zəncirinin ilk həlqəsi istehlakçılardır. 3. İşıqda olan istehlakçılar fotosintez prosesində udulmuş enerji toplayırlar. 4. Fotosintezin qaranlıq fazasında oksigen ayrılır. 5. Parçalayıcılar istehlakçılar və istehsalçılar tərəfindən yığılan enerjinin sərbəst buraxılmasına kömək edir.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - birinci həlqə istehsalçılardır;
2)3 - istehlakçılar fotosintez etmək qabiliyyətinə malik deyillər;
3)4 - fotosintezin işıq mərhələsində oksigen ayrılır.
110. İnsanlarda anemiyanın səbəbləri hansılardır? Ən azı üç mümkün səbəbi sadalayın.
Cavab:
1) böyük qan itkisi;
2) qida çatışmazlığı (dəmir və vitamin çatışmazlığı və s.);
3) hematopoetik orqanlarda qırmızı qan hüceyrələrinin formalaşmasının pozulması.
111. Arı milçəyi rənginə və bədən formasına görə arıya bənzəyir. Onun qoruyucu qurğusunun növünü adlandırın, əhəmiyyətini və uyğunlaşmanın nisbi xarakterini izah edin.
Cavab:
1) uyğunlaşma növü - qorunmayan heyvanın rəngini və bədən formasını qorunan heyvana təqlid etmək, təqlid etmək;
2) arı ilə oxşarlıq mümkün yırtıcıya sancmaq təhlükəsi barədə xəbərdarlıq edir;
3) milçək hələ arıya refleks inkişaf etdirməmiş gənc quşların ovuna çevrilir.
112. Aşağıdakı bütün obyektlərdən istifadə edərək qida zəncirini yaradın: humus, çarpaz hörümçək, şahin, böyük tit, ev milçəyi. Quraşdırılmış zəncirdə üçüncü dərəcəli istehlakçıları müəyyənləşdirin.
Cavab:
1) humus -> ev sineği -> hörümçək hörümçək -> super sink -> şahin;
2) üçüncü dərəcəli istehlakçı - böyük tit.
113. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Səhvlərə yol verilən cümlələrin sayını göstərin, onları düzəldin.
1. Annelidlər digər qurd növlərinin ən yüksək təşkil olunmuş heyvan kəsimidir. 2. Annelidlərin açıq qan dövranı sistemi var. 3. Annelid qurdun bədəni eyni seqmentlərdən ibarətdir. 4. Annelidlərin bədən boşluğu yoxdur. 5. Annelidlərin sinir sistemi perifaringeal halqa və dorsal sinir kordonu ilə təmsil olunur.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - Annelidlərin qapalı qan dövranı sistemi var;
2)4 - Annelidlərin bədən boşluğu var;
3)5 - sinir zənciri bədənin ventral tərəfində yerləşir.
114. Torpaq bitkilərində ilk olaraq torpağı inkişaf etdirməyə imkan verən ən azı üç aromorfozu adlandırın. Cavabınızı əsaslandırın.
Cavab:
1) buxarlanmadan qorunmağa kömək edən integumentar toxumanın - stomatlı epidermisin görünüşü;
2) maddələrin daşınmasını təmin edən keçirici sistemin yaranması;
3) dəstəkləyici funksiyanı yerinə yetirən mexaniki toxumanın inkişafı.
115. Avstraliyada marsupial məməlilərin nə üçün çox müxtəlif olduğunu və digər qitələrdə onların olmamasını izah edin.
Cavab:
1) plasental heyvanların meydana çıxmasından əvvəl marsupialların çiçəklənmə dövründə digər qitələrdən ayrılmış Avstraliya (coğrafi təcrid);
2) Avstraliyanın təbii şəraiti marsupial xarakterlərin və aktiv spesifikasiyanın ayrılmasına kömək etdi;
3) digər qitələrdə marsupiallar plasenta məməliləri ilə əvəz olundu.
116. Hansı hallarda DNT nukleotidlərinin ardıcıllığının dəyişməsi müvafiq zülalın strukturuna və funksiyalarına təsir göstərmir?
Cavab:
1) nukleotidin dəyişdirilməsi nəticəsində eyni amin turşusunu kodlayan başqa bir kodon meydana çıxarsa;
2) nukleotidlərin dəyişdirilməsi nəticəsində əmələ gələn kodon fərqli, lakin zülalın strukturunu dəyişməyən oxşar kimyəvi xassələrə malik olan amin turşusunu kodlayırsa;
3) genlərarası və ya işləməyən DNT bölgələrində nukleotid dəyişiklikləri baş verərsə.
117. Nə üçün çay ekosistemində pike və perch arasında əlaqə rəqabətli hesab olunur?
Cavab:
1) yırtıcıdır, oxşar qida ilə qidalanır;
2) eyni su hövzəsində yaşamaq, oxşar yaşayış şəraitinə ehtiyac duymaq, qarşılıqlı olaraq bir-birini sıxışdırmaq.
118. Verilmiş mətndə səhvləri tapın. Səhvlərə yol verilən cümlələrin sayını göstərin, onları düzəldin.
1. Buğumayaqlıların əsas sinifləri xərçəngkimilər, araxnidlər və həşəratlardır. 2. Böcəklərin dörd cüt ayağı var, araknidlərin isə üç cütü var. 3. Xərçəngin sadə gözləri, çarpaz hörümçəyin isə mürəkkəb gözləri var. 4. Araxnidlərin qarnında araxnoid ziyillər var. 5. Çarpaz hörümçək və xoruz ağciyər kisələri və nəfəs borularından istifadə edərək nəfəs alır.
Cümlələrdə səhvlərə yol verildi:
1)2 - həşəratların üç cüt ayağı, araknidlərin isə dörd cütü var;
2)3 - xərçəngin mürəkkəb gözləri, çarpaz hörümçəyin isə sadə gözləri var;
3)5 - xoruzda ağciyər kisələri yoxdur, ancaq nəfəs borusu var.
119. Qapaqlı göbələklərin struktur xüsusiyyətləri və həyati funksiyaları hansılardır? Ən azı dörd xüsusiyyəti adlandırın.
Cavab:
1) miselyum və meyvə gövdəsi var;
2) sporlar və miselyumlarla çoxalmaq;
3) qidalanma üsuluna görə - heterotroflar;
4) əksər hallarda mikorizalar əmələ gəlir.
120. Hansı aromorfozlar qədim suda-quruda yaşayanlara quru inkişaf etdirməyə imkan verdi.
Cavab:
1) ağciyər tənəffüsünün görünüşü;
2) parçalanmış əzaların formalaşması;
3) üç kameralı ürək və iki dövran dairəsinin görünüşü.
Bu video dərs “Hüceyrələri enerji ilə təmin etmək” mövzusuna həsr olunub. Bu dərsdə hüceyrədəki enerji proseslərinə baxacağıq və hüceyrələrin enerji ilə necə təmin olunduğunu öyrənəcəyik. Siz həmçinin hüceyrə tənəffüsünün nə olduğunu və hansı mərhələlərdən ibarət olduğunu öyrənəcəksiniz. Bu addımların hər birini ətraflı müzakirə edin.
BİOLOGIYA 9 SINIF
Mövzu: Hüceyrə səviyyəsi
Dərs 13. Hüceyrələrin enerji ilə təmin edilməsi
Stepanova Anna Yurievna
biologiya elmləri namizədi, dosent MGUIE
Moskva
Bu gün biz hüceyrələri enerji ilə təmin etmək haqqında danışacağıq. Enerji hüceyrədə baş verən müxtəlif kimyəvi reaksiyalar üçün istifadə olunur. Bəzi orqanizmlər günəş işığının enerjisindən biokimyəvi proseslər üçün istifadə edirlər - bunlar bitkilərdir, digərləri isə qidalanma zamanı alınan maddələrdəki kimyəvi bağların enerjisindən istifadə edirlər - bunlar heyvan orqanizmləridir. Qidadan olan maddələr hüceyrə tənəffüsü prosesi ilə parçalanma və ya bioloji oksidləşmə yolu ilə çıxarılır.
Hüceyrə tənəffüsü hüceyrədə fermentlərin iştirakı ilə baş verən biokimyəvi prosesdir, bunun nəticəsində su və karbon qazı ayrılır, enerji ATP molekullarının makroenergetik bağları şəklində yığılır. Bu proses oksigenin iştirakı ilə baş verirsə, buna "aerobik" deyilir. Əgər oksigensiz baş verirsə, buna “anaerob” deyilir.
Bioloji oksidləşmə üç əsas mərhələdən ibarətdir:
1. Hazırlıq,
2. oksigensiz (qlikoliz),
3. Üzvi maddələrin tam parçalanması (oksigenin iştirakı ilə).
Hazırlıq mərhələsi. Qidadan alınan maddələr monomerlərə parçalanır. Bu mərhələ mədə-bağırsaq traktında və ya hüceyrənin lizosomlarında başlayır. Polisaxaridlər monosaxaridlərə, zülallar amin turşularına, yağlar qliserinlərə və yağ turşularına parçalanır. Bu mərhələdə ayrılan enerji istilik şəklində yayılır. Qeyd etmək lazımdır ki, enerji prosesləri üçün hüceyrələr karbohidratlardan, daha yaxşısı isə monosaxaridlərdən istifadə edirlər. Beyin isə öz işi üçün yalnız monosaxariddən - qlükozadan istifadə edə bilər.
Qlikoliz zamanı qlükoza iki üç karbonlu piruvik turşu molekuluna parçalanır. Onların sonrakı taleyi hüceyrədə oksigenin olmasından asılıdır. Hüceyrədə oksigen varsa, o zaman piruvik turşu karbon qazına və suya tam oksidləşmə (aerob tənəffüs) üçün mitoxondriyaya daxil olur. Əgər oksigen yoxdursa, heyvan toxumalarında piruvik turşusu laktik turşuya çevrilir. Bu mərhələ hüceyrənin sitoplazmasında baş verir. Glikoliz nəticəsində yalnız iki ATP molekulu əmələ gəlir.
Qlükozanın tam oksidləşməsi üçün oksigen lazımdır. Üçüncü mərhələdə mitoxondriyada piruvik turşunun karbon qazına və suya tam oksidləşməsi baş verir. Nəticədə daha 36 ATP molekulu əmələ gəlir.
Ümumilikdə, üç addım qlikoliz zamanı yaranan iki ATP nəzərə alınmaqla bir qlükoza molekulundan 38 ATP molekulu istehsal edir.
Beləliklə, hüceyrələrdə baş verən enerji proseslərini araşdırdıq. Bioloji oksidləşmənin mərhələləri xarakterizə edilmişdir. Bununla da dərsimiz başa çatır, sizə uğurlar, əlvida!
Nəfəs alma və yanma arasındakı fərq. Hüceyrədə baş verən tənəffüs tez-tez yanma prosesi ilə müqayisə edilir. Hər iki proses oksigenin iştirakı ilə baş verir, enerji və oksidləşmə məhsullarını buraxır. Ancaq yanmadan fərqli olaraq, tənəffüs fermentlərin iştirakı ilə baş verən biokimyəvi reaksiyaların sifarişli bir prosesidir. Tənəffüs zamanı bioloji oksidləşmənin son məhsulu kimi karbon qazı yaranır və yanma zamanı karbon qazının əmələ gəlməsi hidrogenin karbonla birbaşa birləşməsindən baş verir. Həmçinin tənəffüs zamanı müəyyən sayda ATP molekulları əmələ gəlir. Yəni tənəffüs və yanma mahiyyətcə fərqli proseslərdir.
Biotibbi əhəmiyyəti. Tibb üçün təkcə qlükoza mübadiləsi deyil, həm də fruktoza və qalaktoza vacibdir. Oksigen olmadıqda ATP əmələ gətirmə qabiliyyəti tibbdə xüsusilə vacibdir. Bu, aerob oksidləşmənin qeyri-kafi səmərəliliyi şəraitində skelet əzələsinin intensiv işini saxlamağa imkan verir. Artan qlikolitik aktivliyə malik toxumalar oksigen aclığı dövründə aktiv qalmağa qadirdir. Ürək əzələsində qlikoliz imkanları məhduddur. O, işemiyaya səbəb ola biləcək qan tədarükünün pozulmasından əziyyət çəkməkdə çətinlik çəkir. Qlikolizi tənzimləyən fermentlərin çatışmazlığından qaynaqlanan bir neçə məlum xəstəliklər var:
Hemolitik anemiya (sürətlə böyüyən xərçəng hüceyrələrində qlikoliz limon turşusu dövrünün imkanlarını aşan sürətlə baş verir), bu da orqan və toxumalarda laktik turşunun sintezinin artmasına kömək edir. Bədəndə yüksək miqdarda laktik turşu xərçəngin əlaməti ola bilər.
Fermentasiya. Mikroblar fermentasiya zamanı enerji əldə edə bilirlər. Fermentasiya insanlara qədim zamanlardan məlumdur, məsələn, şərabın hazırlanmasında. Laktik turşu fermentasiyası daha əvvəl məlum idi. İnsanlar bu proseslərin mikroorqanizmlərin fəaliyyəti ilə əlaqəli olduğunu anlamadan süd məhsullarını istehlak edirdilər. Bunu ilk dəfə Louis Pasteur sübut etdi. Üstəlik, müxtəlif mikroorqanizmlər fərqli fermentasiya məhsulları ifraz edirlər. İndi spirtli və laktik turşu fermentasiyası haqqında danışacağıq. Nəticədə etil spirti və karbon qazı əmələ gəlir və enerji ayrılır. Pivəçilər və şərabçılar şəkərləri spirtə çevirən fermentasiyanı stimullaşdırmaq üçün müəyyən növ mayalardan istifadə ediblər. Fermentasiya əsasən maya, həmçinin bəzi bakteriya və göbələklər tərəfindən həyata keçirilir. Ölkəmizdə ənənəvi olaraq Saccharomycetes mayasından istifadə olunur. Amerikada - Pseudomonas cinsinin bakteriyaları. Meksikada isə “hərəkət edən çubuq” bakteriyaları istifadə olunur. Mayamız adətən qlükoza və ya fruktoza kimi heksozları (altı karbonlu monosaxaridlər) fermentləşdirir. Alkoqolun əmələ gəlməsi prosesi aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər: bir qlükoza molekulundan iki molekul spirt, iki karbon dioksid molekulu və iki molekul ATP əmələ gəlir. Bu üsul aerob proseslərdən daha az gəlirlidir, lakin oksigen olmadıqda həyatı saxlamağa imkan verir. İndi fermentləşdirilmiş süd fermentasiyası haqqında danışaq. Bir qlükoza molekulu iki laktik turşu molekulunu əmələ gətirir və eyni zamanda iki ATP molekulu ayrılır. Süd turşusu fermentasiyası süd məhsullarının istehsalı üçün geniş istifadə olunur: pendir, kəsmik, qatıq. Süd turşusu sərinləşdirici içkilərin istehsalında da istifadə olunur.
- Canlı orqanizmlərin qidalanma növləri
- fotosintez
- Enerji mübadiləsi
1. Həyat fəaliyyəti bütün orqanizmlər yalnız enerjiyə malik olduqda mümkündür. Enerji əldə etmə üsuluna görə bütün hüceyrələr və orqanizmlər iki qrupa bölünür: avtotroflar Və heterotroflar.
Heterotroflar(yunan heteros - fərqli, başqa və trofe - qida, qidalanma) qeyri-üzvi birləşmələrin özlərindən üzvi birləşmələri sintez edə bilmirlər, onları ətraf mühitdən almalıdırlar. Üzvi maddələr onlar üçün təkcə qida deyil, həm də enerji mənbəyi kimi xidmət edir. Heterotroflara bütün heyvanlar, göbələklər, əksər bakteriyalar, həmçinin xlorofil olmayan yerüstü bitkilər və yosunlar daxildir.
Qida əldə etmə üsuluna görə, heterotrof orqanizmlər bölünür Holozoanlar(heyvanlar) bərk hissəcikləri tutan və osmotrofik(göbələklər, bakteriyalar) həll olunmuş maddələrlə qidalanır.
Müxtəlif heterotrof orqanizmlər avtotroflar tərəfindən sintez edilən bütün maddələri, eləcə də insanın istehsal fəaliyyəti nəticəsində sintez olunan mineral maddələri kollektiv şəkildə parçalamaq qabiliyyətinə malikdir. Heterotrof orqanizmlər avtotroflarla birlikdə trofik əlaqələrlə birləşən Yer kürəsində vahid bioloji sistem təşkil edir.
Avtotroflar- qeyri-üzvi birləşmələrdən qidalanan (yəni enerji alan) orqanizmlər, bunlar bəzi bakteriyalar və bütün yaşıl bitkilərdir. Avtotroflar kemotroflara və fototroflara bölünür.
Kemotroflar- redoks reaksiyaları zamanı ayrılan enerjidən istifadə edən orqanizmlər. Xemotroflara nitrifikasiya edən (azot fiksasiya edən) bakteriyalar, kükürd, hidrogen (metan əmələ gətirən), manqan, dəmir əmələ gətirən və karbonmonoksitdən istifadə edən bakteriyalar daxildir.
Fototroflar- yalnız yaşıl bitkilər. Onlar üçün enerji mənbəyi işıqdır.
2. Fotosintez(yun. phos - gen. payız. photos - işıq və sintez - əlaqə) - yaşıl bitkilərin hüceyrələri, eləcə də bəzi bakteriyalar tərəfindən işıq enerjisinin iştirakı ilə üzvi maddələrin əmələ gəlməsi, işıq enerjisinin enerjiyə çevrilməsi prosesi. kimyəvi enerji. Piqmentlərin (xlorofil və bəzi başqaları) köməyi ilə xloroplastların tilakoidlərində və hüceyrələrin xromatoforlarında baş verir. Fotosintez elektronların donor-reduktordan (su, hidrogen və s.) akseptora (latınca qəbuledicisi - qəbuledici) - karbon qazına, reduksiya edilmiş birləşmələrin - karbohidratların əmələ gəlməsi ilə asetata köçürüldüyü redoks reaksiyalarına əsaslanır. su oksidləşərsə, oksigen.
Sudan başqa donorlardan istifadə edən fotosintetik bakteriyalar oksigen istehsal etmir.
Fotosintezin işıq reaksiyaları(işıq nəticəsində yaranır) xloroplast tilakoidlərinin qranada baş verir.Görünən işıq kvantları (fotonlar) xlorofil molekulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, onları həyəcanlı vəziyyətə gətirir. Xlorofildəki elektron müəyyən uzunluqda işıq kvantını udur və sanki addımlarla elektron daşıyıcıları zənciri boyunca hərəkət edərək enerjisini itirir, bu da ADP-nin ATP-yə fosforilləşməsinə xidmət edir. Bu, çox səmərəli prosesdir: xloroplastlar eyni bitkilərin mitoxondrilərindən 30 dəfə çox ATP istehsal edir. Bu, aşağıdakılar üçün lazım olan enerjini toplayır - fotosintezin qaranlıq reaksiyaları. Aşağıdakı maddələr elektron daşıyıcısı kimi çıxış edir: sitoxromlar, plastokinon, ferredoksin, flavoprotein, reduktaza və s. Həyəcanlanan elektronların bəziləri NADP+-nı NADPH-ə endirmək üçün istifadə olunur. Günəş işığına məruz qaldıqda su xloroplastlarda parçalanır - fotoliz, bu halda öz itkilərini xlorofillə kompensasiya edən elektronlar əmələ gəlir; Oksigen əlavə məhsul kimi istehsal olunur və planetimizin atmosferinə buraxılır. Bu, nəfəs aldığımız və bütün aerob orqanizmlər üçün lazım olan oksigendir.
Ali bitkilərin, yosunların və siyanobakteriyaların xloroplastlarında müxtəlif quruluş və tərkibli iki fotosistem var. İşıq kvantları II fotosisteminin piqmentləri (reaksiya mərkəzi - dalğa uzunluğu 680 nm olan işığı udan zülallı xlorofil kompleksi - P680) tərəfindən udulmuş zaman elektronlar sudan aralıq qəbulediciyə və daşıyıcı zənciri vasitəsilə ötürülür. fotosistem I reaksiya mərkəzinə. Və bu fotosistem reaksiya mərkəzi 700 nm - P700 dalğa uzunluğu ilə işığı udan xüsusi protein-KOM ilə kompleks qələm xlorofil molekullarını aşkar edəcək. Xlorofil F1 molekullarında "deşiklər" var - PLDPH-yə ötürülən elektronların doldurulmamış yerləri. Bu "deşiklər" PI-nin işləməsi zamanı əmələ gələn elektronlarla doldurulur. Yəni, II fotosistem I fotosisteminə elektronları verir ki, bu elektronlar onda NADP+ və NADPH-nin azaldılmasına sərf olunur. İşıqla həyəcanlanan II fotosistem elektronlarının son qəbuledicisinə - I fotosistemin xlorofilinə doğru hərəkət yolu boyunca ADP enerji ilə zəngin ATP-yə fosforlaşır. Beləliklə, işıq enerjisi ATP molekullarında saxlanılır və daha sonra karbohidratların, zülalların, nuklein turşularının və bitkilərin digər həyati proseslərinin sintezi və onların vasitəsilə bitkilərlə qidalanan bütün orqanizmlərin həyati fəaliyyəti üçün istifadə olunur.
Qaranlıq reaksiyalar və ya karbon fiksasiya reaksiyaları, işıqla əlaqəli olmayan, xloroplastların stromasında həyata keçirilir. Onlarda əsas yeri karbon qazının fiksasiyası və karbonun karbohidratlara çevrilməsi tutur. Bu reaksiyalar tsiklik xarakter daşıyır, çünki aralıq karbohidratların bir hissəsi kondensasiya prosesindən keçir və dövrün fasiləsiz işləməsini təmin edən CO 2-nin əsas qəbuledicisi olan ribuloza difosfata çevrilir. Bu prosesi ilk dəfə amerikalı biokimyaçı Melvin Kalvin təsvir etmişdir
Qeyri-üzvi birləşmə CO 2-nin üzvi birləşmələrə - kimyəvi bağlarında günəş enerjisinin saxlandığı karbohidratlara çevrilməsi mürəkkəb bir ferment - ribuloza-1,5-difosfat karboksilazanın köməyi ilə baş verir. O, beş karbonlu ribuloza-1,5-difosfata bir CO 2 molekulunun əlavə edilməsini təmin edir və nəticədə altı karbonlu qısamüddətli ara birləşmənin əmələ gəlməsini təmin edir. Bu birləşmə, hidroliz səbəbindən, ATP və NADPH istifadə edərək üç karbonlu şəkərə (trioz fosfatlar) qədər azaldılan fosfogliserik turşunun iki üç karbonlu molekuluna parçalanır. Onlardan fotosintezin son məhsulu olan qlükoza əmələ gəlir.
Trioz fosfatların bir hissəsi kondensasiya və yenidən qurulma proseslərindən keçərək əvvəlcə ribuloza monofosfata, sonra isə ribuloza difosfata çevrilərək yenidən qlükoza molekullarının yaradılmasının davamlı dövrünə daxil edilir. Qlükoza enzimatik olaraq polimerləşə bilər
nişasta və sellüloza bitkilərin dəstəkləyici polisaxaridləridir.
Bəzi bitkilərin (şəkər qamışı, qarğıdalı, amaranth) fotosintezinin bir xüsusiyyəti karbonun dörd karbonlu birləşmələr vasitəsilə ilkin çevrilməsidir. Belə bitkilər C 4 indeksini aldı -bitkilər və onlarda fotosintez karbon mübadiləsidir. C4 bitkiləri fotosintetik məhsuldarlığına görə tədqiqatçıların diqqətini cəlb edir.
Kənd təsərrüfatı bitkilərinin məhsuldarlığının artırılması yolları:
Metabolik proseslərin ən yaxşı gedişatını təmin edə bilən kifayət qədər mineral qidalanma;
İşığı sevən və kölgəyə dözümlü bitkilərin işıq istehlakını nəzərə alaraq müəyyən bitki səpin dərəcələrindən istifadə etməklə əldə edilə bilən daha tam işıqlandırma;
Havada karbon qazının normal miqdarı (tərkibinin artması ilə fotosintezlə əlaqəli olan bitki tənəffüs prosesi pozulur);
İqlim və aqrotexniki şəraitdən asılı olaraq bitkilərin nəmə tələbatına uyğun torpaq nəmliyi.
Fotosintezin təbiətdəki əhəmiyyəti.
Yer üzündə fotosintez nəticəsində hər il 150 milyard ton üzvi maddə əmələ gəlir və təxminən 200 milyard ton sərbəst oksigen ayrılır. Fotosintez təkcə Yer atmosferinin sakinlərinin həyatı üçün zəruri olan hazırkı tərkibini təmin etmir və saxlayır, həm də atmosferdə CO 2 konsentrasiyasının artmasının qarşısını alır, planetimizin həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını alır (sözdə istixana səbəbindən). təsiri). Fotosintez zamanı ayrılan oksigen orqanizmlərin tənəffüsü və onları zərərli qısa dalğalı ultrabənövşəyi şüalardan qorumaq üçün lazımdır.
Xemosintez(Son yunanca chemeta - kimya və yunanca sintez - əlaqə) - tərkibində xlorofil olmayan bakteriyalar tərəfindən üzvi maddələrin yaradılmasının avtotrof prosesi. Xemosintez qeyri-üzvi birləşmələrin oksidləşməsi hesabına həyata keçirilir: hidrogen, hidrogen sulfid, ammonyak, dəmir (II) oksid və s. CO 2-nin assimilyasiyası fotosintez zamanı (Kalvin dövrü) olduğu kimi, metan əmələ gətirən, homo maddələri istisna olmaqla davam edir. - asetat bakteriyaları. Oksidləşmədən əldə edilən enerji ATP şəklində bakteriyalarda saxlanılır.
Kimyosintetik bakteriyalar biosferdəki kimyəvi elementlərin biogeokimyəvi dövrlərində son dərəcə mühüm rol oynayır. Nitrifikasiya edən bakteriyaların həyati fəaliyyəti torpağın münbitliyinin ən mühüm amillərindən biridir. Kimosintetik bakteriyalar dəmir, manqan, kükürd və s. birləşmələri oksidləşdirir.
Xemosintezi 1887-ci ildə rus mikrobioloqu Sergey Nikolayeviç Vinoqradski (1856-1953) kəşf etmişdir.
3. Enerji mübadiləsi
Hüceyrələrin və orqanizmlərin müxtəlif hissələrində xüsusi fermentlərin iştirakı ilə enerji mübadiləsinin üç mərhələsi həyata keçirilir.
Birinci mərhələ hazırlıqdır- (həzm orqanlarında heyvanlarda) di- və polisaxaridlərin, yağların, zülalların, nuklein turşularının molekullarını daha kiçik molekullara: qlükoza, qliserin və yağ turşularına, amin turşularına, nukleotidlərə parçalayan fermentlərin təsiri altında baş verir. Bu, istilik kimi yayılan az miqdarda enerji buraxır.
İkinci mərhələ oksigensiz və ya natamam oksidləşmədir. Buna anaerob tənəffüs (fermentasiya) da deyilir qlikoliz. Qlikoliz fermentləri sitoplazmanın maye hissəsində - hialoplazmada lokallaşdırılır. Qlükoza parçalanır, hər bir molen mərhələli şəkildə parçalanır və fermentlərin iştirakı ilə iki üç karbonlu piruvik turşu CH 3 - CO - COOH molekuluna oksidləşir, burada COOH üzvi turşulara xas olan bir karboksil qrupudur.
Bu qlükoza çevrilməsində ardıcıl olaraq doqquz ferment iştirak edir. Qlikoliz prosesində qlükoza molekulları oksidləşir, yəni hidrogen atomları itirilir. Bu reaksiyalarda hidrogen qəbuledicisi (və elektron) nikotinamid nindinukleotid (NAD+) molekullarıdır ki, onlar struktur baxımından NADP+ ilə oxşardır və yalnız riboza molekulunda fosfor turşusu qalığının olmaması ilə fərqlənir. Pyruvic turşusu azaldılmış NAD səbəbindən azaldıqda, glikolizin son məhsulu - laktik turşu meydana gəlir. Fosfor turşusu və ATP qlükozanın parçalanmasında iştirak edir.
Xülasə, bu proses belə görünür:
C 6 H 12 O 6 + 2 H 3 P0 4 + 2 ADP = 2 C 3 H 6 0 3 + 2 ATP + 2 H 2 0.
Maya göbələklərində oksigenin iştirakı olmadan bir qlükoza molekulu etil spirtinə və karbon qazına (spirtli fermentasiya) çevrilir:
C 6 H 12 O 6 +2H 3 P0 4 +2ADP - 2C 2 H b 0H+2C0 2 +2ATP+2H 2 O.
Bəzi mikroorqanizmlərdə qlükozanın oksigensiz parçalanması sirkə turşusunun, asetonun və s. əmələ gəlməsi ilə nəticələnə bilər. Bütün hallarda bir qlükoza molekulunun parçalanması iki ATP molekulunun, yüksək enerjili bağlarda əmələ gəlməsi ilə müşayiət olunur. enerjinin 40%-i yığılır, qalan hissəsi isə istilik kimi dağılır.
Enerji mübadiləsinin üçüncü mərhələsi(oksigenin parçalanma mərhələsi , və ya aerob tənəffüs mərhələsi) mitoxondriyada baş verir. Bu mərhələ mitoxondrial matris və daxili membranla əlaqələndirilir; adlanan enzimatik halqa “konveyer”i təmsil edən fermentləri əhatə edir Krebs dövrü, kəşf edən alimin adını daşıyır. Bir çox fermentin bu mürəkkəb və uzun iş üsuluna da deyilir trikarboksilik turşu dövrü.
Bir dəfə mitoxondriyada piruvik turşu (PVA) oksidləşir və enerji ilə zəngin bir maddəyə - asetil koenzim A və ya qısaca asetil-KoA-ya çevrilir. Krebs dövründə asetil-KoA molekulları müxtəlif enerji mənbələrindən gəlir. PVK oksidləşmə prosesində elektron qəbulediciləri NAD + NADH-ə qədər azalır və başqa bir akseptor növü - FAD FADH 2-yə qədər azalır (FAD flavin adenin dinukleotiddir). Bu molekullarda toplanan enerji universal bioloji enerji akkumulyatoru olan ATP-nin sintezi üçün istifadə olunur. Aerob tənəffüs mərhələsində NADH və FADH 2-dən olan elektronlar son elektron qəbuledicisinə - molekulyar oksigenə ötürülməsinin çox pilləli zənciri boyunca hərəkət edirlər. Transferdə bir neçə elektron daşıyıcı iştirak edir: koenzim Q, sitoxromlar və ən əsası oksigen. Elektronlar tənəffüs konveyerinin mərhələdən mərhələyə keçdikdə, ATP sintezinə sərf olunan enerji ayrılır. Mitoxondriyanın daxilində H + kationları O 2 ~ anionları ilə birləşərək su əmələ gətirir. Krebs dövründə CO 2, elektron ötürmə zəncirində isə su əmələ gəlir. Bu vəziyyətdə, oksigenin C0 2 və H 2 0-a daxil olması ilə tamamilə oksidləşən bir qlükoza molekulu 38 ATP molekulunun meydana gəlməsinə kömək edir. Yuxarıda göstərilənlərdən belə nəticə çıxır ki, hüceyrənin enerji ilə təmin edilməsində əsas rolu üzvi maddələrin oksigenlə parçalanması və ya aerob tənəffüs oynayır. Oksigen çatışmazlığı və ya onun tam olmaması zamanı üzvi maddələrin oksigensiz, anaerob parçalanması baş verir; Belə bir prosesin enerjisi yalnız iki ATP molekulu yaratmaq üçün kifayətdir. Bunun sayəsində canlılar qısa müddət ərzində oksigensiz yaşaya bilirlər.
Canlı hüceyrənin mahiyyət etibarilə qeyri-sabit və demək olar ki, ağlasığmaz bir quruluşu var; Hüceyrə yalnız davamlı enerji istehlakı sayəsində kövrək quruluşunun çox spesifik və gözəl mürəkkəb nizamını qoruya bilir.
Enerji təchizatı dayanan kimi hüceyrənin mürəkkəb quruluşu dağılır və nizamsız və qeyri-mütəşəkkil vəziyyətə keçir. Müxtəlif növ hüceyrələrdə enerjinin çevrilməsi hesabına hüceyrənin bütövlüyünü qorumaq üçün zəruri olan kimyəvi prosesləri təmin etməklə yanaşı, bədənin həyatı ilə əlaqəli müxtəlif mexaniki, elektrik, kimyəvi və osmotik proseslərin həyata keçirilməsi. təmin edilir.
Nisbətən son dövrlərdə müxtəlif işlərin görülməsi üçün müxtəlif cansız mənbələrin tərkibində olan enerjini çıxarmağı öyrənən insan hüceyrənin enerjini necə məharətlə və hansı yüksək səmərəliliklə çevirdiyini anlamağa başladı. Canlı hüceyrədə enerjinin çevrilməsi cansız təbiətdə fəaliyyət göstərən termodinamikanın eyni qanunlarına tabedir. Termodinamikanın birinci qanununa görə, hər hansı fiziki dəyişikliyi olan qapalı sistemin ümumi enerjisi həmişə sabit qalır. İkinci qanuna görə, enerji iki formada mövcud ola bilər: “sərbəst” və ya faydalı enerji forması və faydasız yayılan enerji forması. Eyni qanunda deyilir ki, hər hansı fiziki dəyişikliklə enerjinin dağılmasına, yəni sərbəst enerjinin miqdarının azalmasına və entropiyanın artmasına meyl var. Bu arada, canlı hüceyrənin daimi sərbəst enerji təchizatı lazımdır.
Mühəndis ehtiyac duyduğu enerjini əsasən yanacağın tərkibində olan kimyəvi bağların enerjisindən əldə edir. Yanacağın yandırılması ilə kimyəvi enerjini istilik enerjisinə çevirir; daha sonra istilik enerjisini, məsələn, buxar turbinini döndərmək və bununla da elektrik enerjisi əldə etmək üçün istifadə edə bilər. Hüceyrələr həmçinin “yanacaq”ın tərkibində olan kimyəvi bağların enerjisini sərbəst buraxaraq sərbəst enerji alırlar. Enerji bu cür yanacaq kimi xidmət edən qida maddələrini sintez edən hüceyrələr tərəfindən bu əlaqələrdə saxlanılır. Ancaq hüceyrələr bu enerjini çox xüsusi bir şəkildə istifadə edirlər. Canlı hüceyrənin fəaliyyət göstərdiyi temperatur təxminən sabit olduğu üçün hüceyrə istilik enerjisini iş görmək üçün istifadə edə bilməz. İstilik enerjisi hesabına işin baş verməsi üçün istilik daha çox qızdırılan bədəndən daha az qızdırılan bədənə keçməlidir. Tamamilə aydındır ki, hüceyrə öz yanacağını kömürün yanma temperaturunda (900°) yandıra bilməz; Həm də həddindən artıq qızdırılan buxarın və ya yüksək gərginlikli cərəyanın təsirinə tab gətirə bilməz. Hüceyrə kifayət qədər sabit və üstəlik aşağı temperatur, seyreltilmiş yod mühiti və hidrogen ionlarının konsentrasiyasında çox cüzi dalğalanmalar şəraitində enerji çıxarmalı və istifadə etməlidir. Hüceyrə enerji əldə etmək qabiliyyətinə sahib olmaq üçün üzvi dünyanın əsrlər boyu təkamülü zamanı bu mülayim şəraitdə qeyri-adi dərəcədə effektiv fəaliyyət göstərən əlamətdar molekulyar mexanizmlərini təkmilləşdirmişdir.
Enerjinin çıxarılması üçün hüceyrə mexanizmləri iki sinfə bölünür və bu mexanizmlərdəki fərqlərə əsasən, bütün hüceyrələri iki əsas növə bölmək olar. Birinci tip hüceyrələrə heterotrof deyilir; Bunlara insan bədəninin bütün hüceyrələri və bütün ali heyvanların hüceyrələri daxildir. Bu hüceyrələr çox mürəkkəb kimyəvi tərkibə malik hazır yanacaqla daimi tədarükü tələb edir. Belə yanacaqlar karbohidratlar, zülallar və yağlar, yəni digər hüceyrə və toxumaların fərdi komponentləridir. Heterotrof hüceyrələr atmosferin molekulyar oksigenini (O2) əhatə edən tənəffüs adlanan prosesdə bu mürəkkəb maddələri (digər hüceyrələr tərəfindən istehsal olunur) yandıraraq və ya oksidləşdirərək enerji əldə edirlər. Heterotrof hüceyrələr bu enerjidən öz bioloji funksiyalarını yerinə yetirmək üçün istifadə edərək karbon qazını son məhsul kimi atmosferə buraxırlar.
İkinci tipə aid olan hüceyrələrə avtotrof deyilir. Ən tipik avtotrof hüceyrələr yaşıl bitkilərin hüceyrələridir. Fotosintez prosesində onlar günəş işığının enerjisini bağlayır, ondan ehtiyacları üçün istifadə edirlər. Bundan əlavə, onlar günəş enerjisindən atmosfer karbon qazından karbon çıxarmaq üçün istifadə edirlər və ondan ən sadə üzvi molekulu - qlükoza molekulunu yaratmaq üçün istifadə edirlər. Qlükozadan yaşıl bitkilərin və digər orqanizmlərin hüceyrələri onların tərkibini təşkil edən daha mürəkkəb molekullar yaradır. Bunun üçün lazım olan enerjini təmin etmək üçün hüceyrələr tənəffüs zamanı ixtiyarında olan xammalın bir hissəsini yandırırlar. Hüceyrədəki enerjinin tsiklik çevrilmələrinin bu təsvirindən aydın olur ki, bütün canlı orqanizmlər son nəticədə günəş işığından enerji alır, bitki hüceyrələri isə onu birbaşa günəşdən, heyvanlar isə dolayı yolla alırlar.
Bu məqalədə verilən əsas sualların öyrənilməsi hüceyrənin istifadə etdiyi ilkin enerji çıxarma mexanizminin ətraflı təsvirinə olan ehtiyaca əsaslanır. Tənəffüs və fotosintezin mürəkkəb dövrlərindəki mərhələlərin əksəriyyəti artıq öyrənilmişdir. Bu və ya digər prosesin hüceyrənin hansı orqanında baş verdiyi müəyyən edilmişdir. Tənəffüs, demək olar ki, bütün hüceyrələrdə çoxlu sayda olan mitoxondriyalar tərəfindən həyata keçirilir; fotosintez yaşıl bitkilərin hüceyrələrində olan xloroplastlar - sitoplazmik strukturlar tərəfindən təmin edilir. Bu hüceyrə quruluşlarının içərisində olan, onların quruluşunu təşkil edən və funksiyalarını təmin edən molekulyar mexanizmlər hüceyrənin öyrənilməsində növbəti mühüm addımdır.
Eyni yaxşı öyrənilmiş molekullar - adenozin trifosfat (ATP) molekulları tənəffüs və ya fotosintez mərkəzlərindən qida maddələrindən və ya günəş işığından əldə edilən sərbəst enerjini hüceyrənin bütün hissələrinə ötürür, enerji sərfiyyatı tələb edən bütün proseslərin həyata keçirilməsini təmin edir. ATP ilk dəfə təxminən 30 il əvvəl Loman tərəfindən əzələ toxumasından təcrid edilmişdir. ATP molekulunda bir-biri ilə əlaqəli üç fosfat qrupu var. Sınaq borusunda son qrup adenozin difosfat (ADP) və qeyri-üzvi fosfat istehsal edən hidroliz reaksiyası ilə ATP molekulundan ayrıla bilər. Bu reaksiya zamanı ATP molekulunun sərbəst enerjisi istilik enerjisinə çevrilir və termodinamikanın ikinci qanununa uyğun olaraq entropiya artır. Hüceyrədə isə hidroliz zamanı terminal fosfat qrupu sadəcə olaraq ayrılmır, akseptor funksiyasını yerinə yetirən xüsusi molekula ötürülür. ATP molekulunun sərbəst enerjisinin əhəmiyyətli bir hissəsi qəbuledici molekulun fosforlaşması səbəbindən saxlanılır, indi artan enerji sayəsində enerji istehlakı tələb edən proseslərdə, məsələn, biosintez proseslərində iştirak etmək imkanı əldə edir. əzələ daralması. Bu birləşmə reaksiyasında bir fosfat qrupunun çıxarılmasından sonra ATP ADP-yə çevrilir. Hüceyrə termodinamikasında ATP enerji daşıyıcısının (adenozin fosfat) enerji ilə zəngin və ya "yüklü" forması, ADP isə enerjisiz və ya "boşalmış" forma kimi düşünülə bilər.
Daşıyıcının ikincil "doldurulması", əlbəttə ki, enerjinin çıxarılmasında iştirak edən iki mexanizmdən biri və ya digəri tərəfindən həyata keçirilir. Heyvan hüceyrələrinin tənəffüs prosesi zamanı qida maddələrinin tərkibində olan enerji oksidləşmə nəticəsində ayrılır və ADP və fosfatdan ATP-nin qurulmasına sərf olunur. Bitki hüceyrələrində fotosintez zamanı günəş işığının enerjisi kimyəvi enerjiyə çevrilir və adenozin fosfatın "yüklənməsinə", yəni ATP meydana gəlməsinə sərf olunur.
Fosforun radioaktiv izotopundan (P 32) istifadə edilən təcrübələr göstərdi ki, qeyri-üzvi fosfat ATP-nin terminal fosfat qrupuna yüksək sürətlə daxil olur və xaric olur. Böyrək hüceyrəsində terminal fosfat qrupunun dövriyyəsi o qədər tez baş verir ki, onun yarımxaricolma dövrü 1 dəqiqədən az çəkir; bu, bu orqanın hüceyrələrində son dərəcə intensiv enerji mübadiləsinə uyğundur. Əlavə etmək lazımdır ki, canlı hüceyrədə ATP-nin fəaliyyəti heç bir halda qara sehr deyil. Kimyaçılar kimyəvi enerjinin cansız sistemlərdə ötürüldüyü bir çox oxşar reaksiyaları bilirlər. ATP-nin nisbətən mürəkkəb quruluşu, enerji ötürülməsi ilə əlaqəli kimyəvi reaksiyaların ən effektiv tənzimlənməsini təmin etmək üçün yalnız hüceyrədə yaranmışdır.
ATP-nin fotosintezdəki rolu yalnız bu yaxınlarda aydınlaşdırıldı. Bu kəşf, fotosintetik hüceyrələrin, karbohidrat sintezi prosesində, bütün canlılar üçün əsas enerji mənbəyi olan günəş enerjisini necə bağladığını izah etməyə imkan verdi.
Günəş işığından gələn enerji fotonlar və ya kvantlar şəklində ötürülür; Fərqli rənglərdə və ya müxtəlif dalğa uzunluqlarında işıq müxtəlif enerjilərlə xarakterizə olunur. İşıq müəyyən metal səthlərə düşəndə və bu səthlər tərəfindən udulduğunda, fotonlar metalın elektronları ilə toqquşması nəticəsində enerjilərini onlara ötürürlər. Bu fotoelektrik effekt yaranan elektrik cərəyanına görə ölçülə bilər. Yaşıl bitkilərin hüceyrələrində müəyyən dalğa uzunluqlu günəş işığı yaşıl piqment - xlorofil tərəfindən udulur. Udulmuş enerji kompleks xlorofil molekulunda elektronları əsas enerji səviyyəsindən daha yüksək səviyyəyə köçürür. Belə "həyəcanlı" elektronlar udduqları enerjini buraxaraq əsas sabit enerji səviyyəsinə qayıtmağa meyllidirlər. Hüceyrədən təcrid olunmuş xlorofilin təmiz preparatında udulmuş enerji digər fosfor və ya floresan üzvi və qeyri-üzvi birləşmələrdə baş verənlərə bənzər görünən işıq şəklində təkrar buraxılır.
Beləliklə, xlorofil sınaq borusunda olduğu üçün öz-özünə işıq enerjisini saxlaya və ya istifadə edə bilməz; bu enerji qısaqapanma baş vermiş kimi sürətlə dağılır. Bununla belə, hüceyrədə xlorofil sterik olaraq digər xüsusi molekullarla bağlıdır; buna görə də işığın udulmasının təsiri altında həyəcanlı, "isti" və ya enerji ilə zəngin vəziyyətə gəldikdə, elektronlar normal (həyəcanlanmamış) enerji vəziyyətinə qayıtmırlar; bunun əvəzinə elektronlar xlorofil molekulundan qoparılaraq qapalı reaksiyalar zəncirində onları bir-birinə ötürən elektron daşıyıcı molekullar tərəfindən aparılır. Bu yolu xlorofil molekulundan kənara çıxararaq, həyəcanlanan elektronlar tədricən enerjilərini itirir və xlorofil molekulundakı ilkin yerlərinə qayıdırlar və sonra ikinci fotonu udmağa hazır olurlar. Eyni zamanda, elektronların verdiyi enerji ADP və fosfatdan ATP əmələ gətirmək üçün istifadə olunur - başqa sözlə, fotosintetik hüceyrənin adenozin fosfat sistemini "yükləmək" üçün.
Bu fotosintetik fosforlaşma prosesində vasitəçilik edən elektron daşıyıcıları hələ tam olaraq müəyyən edilməmişdir. Bu daşıyıcılardan birinin tərkibində riboflavin (vitamin B2) və K vitamini olduğu görünür. Digərləri şərti olaraq sitoxromlar kimi təsnif edilir (yerləşdiyi yerə və quruluşuna görə xlorofilin özünün porfirinə bənzəyən porfirin qrupları ilə əhatə olunmuş dəmir atomları olan zülallar). Bu elektron daşıyıcılardan ən azı ikisi ADP-dən ATP-ni bərpa etmək üçün daşıdıqları enerjinin bir hissəsini bağlaya bilir.
Bu, D.Arnon və başqa alimlər tərəfindən işlənmiş işıq enerjisinin ATP fosfat bağlarının enerjisinə çevrilməsinin əsas sxemidir.
Lakin fotosintez prosesində günəş enerjisinin bağlanması ilə yanaşı, karbohidrat sintezi də baş verir. İndi belə hesab edilir ki, həyəcanlanmış xlorofil molekulunun bəzi "isti" elektronları sudan yaranan hidrogen ionları ilə birlikdə elektron daşıyıcılarından birinin - trifosfopiridin nukleotidinin azalmasına (yəni əlavə elektronların və ya hidrogen atomlarının alınmasına) səbəb olur. (TPN, azaldılmış formada TPN-N).
İşıq olmadıqda baş verə biləcəyi üçün belə adlandırılan bir sıra qaranlıq reaksiyalarda TPH-H karbon dioksidin karbohidratlara çevrilməsinə səbəb olur. Bu reaksiyalar üçün lazım olan enerjinin böyük hissəsi ATP tərəfindən təmin edilir. Bu qaranlıq reaksiyaların təbiəti əsasən M.Kalvin və onun həmkarları tərəfindən öyrənilmişdir. TPN-nin ilkin fotoreduksiyasının əlavə məhsullarından biri hidroksil ionudur (OH -). Bizdə hələ tam məlumat olmasa da, bu ionun son məhsulu molekulyar oksigen olan fotosintetik reaksiyalar zəncirində öz elektronunu sitoxromlardan birinə verdiyi güman edilir. Elektronlar daşıyıcılar zənciri boyunca hərəkət edərək ATP-nin əmələ gəlməsinə öz enerjili töhfələrini verirlər və nəticədə bütün artıq enerjilərini sərf edərək xlorofil molekuluna daxil olurlar.
Fotosintez prosesinin ciddi nizamlı və ardıcıl təbiətinə əsaslanaraq gözlənildiyi kimi, xlorofil molekulları xloroplastlarda təsadüfi yerləşmir və təbii ki, xloroplastları dolduran maye içərisində sadəcə olaraq dayandırılmır. Əksinə, xlorofil molekulları xloroplastlarda - qranada nizamlı strukturlar əmələ gətirir, onların arasında liflərin və ya onları ayıran membranların bir-birinə qarışması var. Hər bir qrananın içərisində düz xlorofil molekulları yığınlarda yerləşir; hər bir molekul elementin ayrıca boşqabına (elektroduna), qrana - elementlərə və qrananın cəminə (yəni bütün xloroplast) - elektrik batareyasına analoq hesab edilə bilər.
Xloroplastlar həmçinin xlorofillə birlikdə “isti” elektronlardan enerji çıxarmaqda və bu enerjini karbohidratları sintez etmək üçün istifadə etməkdə iştirak edən bütün xüsusi elektron daşıyıcı molekulları ehtiva edir. Hüceyrədən çıxarılan xloroplastlar fotosintezin bütün mürəkkəb prosesini həyata keçirə bilər.
Günəş enerjisi ilə işləyən bu miniatür fabriklərin səmərəliliyi heyrətamizdir. Laboratoriyada müəyyən xüsusi şərtlərə riayət etməklə, fotosintez prosesi zamanı xlorofil molekuluna düşən işığın 75%-ə qədərinin kimyəvi enerjiyə çevrildiyini göstərmək olar; Lakin bu rəqəmi tam dəqiq hesab etmək olmaz və bu barədə hələ də mübahisələr gedir. Tarlada yarpaqların günəş tərəfindən qeyri-bərabər işıqlandırılması, eləcə də bir sıra başqa səbəblər üzündən günəş enerjisindən istifadənin səmərəliliyi xeyli aşağı - bir neçə faiz təşkil edir.
Beləliklə, fotosintezin son məhsulu olan qlükoza molekulunun molekulyar konfiqurasiyasında olan kifayət qədər əhəmiyyətli miqdarda günəş enerjisi olmalıdır. Tənəffüs prosesi zamanı heterotrof hüceyrələr ATP-nin yeni yaranmış fosfat bağlarında ehtiva etdiyi enerjini “saxlamaq” üçün qlükoza molekulunu tədricən parçalayaraq bu enerjini çıxarırlar.
Heterotrof hüceyrələrin müxtəlif növləri var. Bəzi hüceyrələr (məsələn, bəzi dəniz mikroorqanizmləri) oksigensiz yaşaya bilər; digərləri (məsələn, beyin hüceyrələri) mütləq oksigen tələb edir; digərləri (məsələn, əzələ hüceyrələri) daha çox yönlüdür və həm ətraf mühitdə oksigenin olması, həm də onun olmaması halında fəaliyyət göstərə bilir. Bundan əlavə, əksər hüceyrələr qlükozadan əsas yanacaq kimi istifadə etməyi üstün tutsalar da, bəziləri yalnız amin turşuları və ya yağ turşuları üzərində mövcud ola bilər (sintezi üçün əsas xammal eyni qlükozadır). Buna baxmayaraq, qaraciyər hüceyrələrində qlükoza molekulunun parçalanması bizə məlum olan əksər heterotroflara xas olan enerji istehsalı prosesinin nümunəsi sayıla bilər.
Qlükoza molekulunda olan enerjinin ümumi miqdarını müəyyən etmək çox asandır. Laboratoriyada müəyyən miqdar (nümunə) qlükozanı yandırmaqla göstərmək olar ki, qlükoza molekulunun oksidləşməsi nəticəsində 6 molekul su və 6 molekul karbon qazı əmələ gəlir və reaksiya formada enerjinin ayrılması ilə müşayiət olunur. istilik (1 qram molekula təxminən 690.000 kalori, yəni 180 qram qlükoza üçün). İstilik şəklində olan enerji faktiki olaraq sabit bir temperaturda işləyən hüceyrə üçün təbii ki, faydasızdır. Tənəffüs zamanı qlükozanın tədricən oksidləşməsi elə baş verir ki, qlükoza molekulunun sərbəst enerjisinin çox hissəsi hüceyrə üçün əlverişli formada saxlanılır.
Nəticədə hüceyrə oksidləşmə zamanı ayrılan bütün enerjinin 50%-dən çoxunu fosfat rabitəsi enerjisi şəklində alır. Belə yüksək səmərəlilik adətən texnologiyada əldə edilənlə müsbət müqayisə edilir, burada yanacaq yanmasından əldə edilən istilik enerjisinin üçdə birindən çoxunu mexaniki və ya elektrik enerjisinə çevirmək nadir hallarda mümkündür.
Hüceyrədə qlükozanın oksidləşməsi prosesi iki əsas mərhələyə bölünür. Qlikoliz adlanan birinci və ya hazırlıq mərhələsində qlükozanın altı karbonlu molekulu iki üç karbonlu laktik turşu molekuluna parçalanır. Bu sadə görünən proses bir deyil, ən azı 11 addımdan ibarətdir və hər bir addım öz xüsusi fermenti ilə katalizlənir. Bu əməliyyatın mürəkkəbliyi Nyutonun “Natura entm simplex esi” (“təbiət sadədir”) aforizminə zidd görünə bilər; Ancaq yadda saxlamaq lazımdır ki, bu reaksiyanın məqsədi sadəcə olaraq qlükoza molekulunu yarıya bölmək deyil, onun içindəki enerjini bu molekuldan azad etməkdir. Aralıq məhsulların hər birində fosfat qrupları var və reaksiya iki ADP molekulu və iki fosfat qrupundan istifadə etməklə başa çatır. Nəhayət, qlükozanın parçalanması nəticəsində təkcə iki laktik turşu molekulu əmələ gəlmir, əlavə olaraq iki yeni ATP molekulu əmələ gəlir.
Bu, enerji baxımından nəyə gətirib çıxarır? Termodinamik tənliklər göstərir ki, bir qram qlükoza parçalanaraq laktik turşu əmələ gətirdikdə 56.000 kalori ayrılır. ATP-nin hər bir qram-molekulunun formalaşması 10.000 kalori bağladığından, bu mərhələdə enerji tutma prosesinin səmərəliliyi təxminən 36% -dir - bu, adətən texnologiyada qarşılaşmalı olduğumuz şeylərə əsaslanaraq çox təsir edici bir rəqəmdir. Bununla belə, fosfat bağı enerjisinə çevrilən bu 20.000 kalori bir qram qlükoza molekulunda (690.000 kalori) olan ümumi enerjinin yalnız kiçik bir hissəsini (təxminən 3%) təşkil edir. Bu vaxt bir çox hüceyrə, məsələn, anaerob hüceyrələr və ya fəaliyyət vəziyyətində olan (və bu anda tənəffüs edə bilməyən) əzələ hüceyrələri bu əhəmiyyətsiz enerji istifadəsi səbəbindən mövcuddur.
Qlükozanı laktik turşuya parçaladıqdan sonra aerob hüceyrələr qalan enerjinin böyük hissəsini tənəffüs prosesi ilə çıxarmağa davam edir, bu müddət ərzində üç karbonlu laktik turşu molekulları bir karbonlu karbon dioksid molekullarına parçalanır. Süd turşusu, daha doğrusu onun oksidləşmiş forması olan piruvik turşusu daha mürəkkəb bir sıra reaksiyalara məruz qalır, bu reaksiyaların hər biri yenidən xüsusi ferment sistemi tərəfindən katalizlənir. Birincisi, üç karbonlu birləşmə sirkə turşusunun (asetil koenzim A) və karbon qazının aktivləşdirilmiş formasını yaratmaq üçün parçalanır. Sonra "iki karbonlu hissə" (asetil koenzim A) dörd karbonlu birləşmə, oksaloasetik turşu ilə birləşərək, altı karbon atomunu ehtiva edən limon turşusu istehsal edir. Sitrik turşusu bir sıra reaksiyalar vasitəsilə yenidən oksaloasetik turşuya çevrilir və bu reaksiyalar dövrünə daxil olan piruvik turşunun üç karbon atomu nəticədə karbon dioksid molekullarını əmələ gətirir. Təkcə qlükozanı deyil, həm də əvvəllər sirkə turşusuna parçalanan yağ və amin turşusu molekullarını “üyüdən” (oksidləşdirən) bu “dəyirman” Krebs dövrü və ya limon turşusu dövrü kimi tanınır.
Dövr ilk dəfə 1937-ci ildə G. Krebs tərəfindən təsvir edilmişdir. Bu kəşf müasir biokimyanın təməl daşlarından birini təmsil edir və onun müəllifi 1953-cü ildə Nobel mükafatına layiq görülüb.
Krebs dövrü laktik turşunun karbon qazına oksidləşməsini izləyir; Ancaq bu dövr tək başına laktik turşu molekulunun tərkibində olan böyük miqdarda enerjinin canlı hüceyrədə istifadə üçün uyğun formada necə çıxarıla biləcəyini izah edə bilməz. Krebs dövrünü müşayiət edən bu enerji hasilatı prosesi son illərdə intensiv şəkildə öyrənilmişdir. Ümumi mənzərə az-çox aydındır, lakin bir çox təfərrüatlar hələ də araşdırılmalıdır. Göründüyü kimi, Krebs dövrü zamanı fermentlərin iştirakı ilə elektronlar aralıq məhsullardan qoparılaraq, birlikdə tənəffüs zənciri adlanan bir sıra daşıyıcı molekullar boyunca ötürülür. Bu ferment molekulları zənciri bioloji oksidləşmə prosesində qida molekullarından çıxarılan bütün elektronların son ümumi yolunu təmsil edir. Bu zəncirin son halqasında elektronlar sonda oksigenlə birləşərək su əmələ gətirirlər. Beləliklə, tənəffüs yolu ilə qida maddələrinin parçalanması fotosintezin əks prosesidir ki, bu prosesdə elektronların sudan çıxarılması oksigen yaradır. Üstəlik, tənəffüs zəncirindəki elektron daşıyıcıları kimyəvi cəhətdən fotosintez prosesində iştirak edən müvafiq daşıyıcılara çox oxşardır. Onların arasında, məsələn, xloroplastın strukturlarına bənzər riboflavin və sitoxrom strukturları var. Bu, Nyutonun təbiətin sadəliyi haqqında aforizmini təsdiqləyir.
Fotosintezdə olduğu kimi, bu zəncir boyunca oksigenə keçən elektronların enerjisi tutulur və ADP və fosfatdan ATP sintez etmək üçün istifadə olunur. Əslində, tənəffüs zəncirində meydana gələn bu fosforlaşma (oksidləşdirici fosforlaşma) nisbətən yaxınlarda kəşf edilən fotosintez zamanı baş verən fosforlaşmadan daha yaxşı öyrənilmişdir. Məsələn, tənəffüs zəncirində adenozin fosfatın "yüklənməsinin", yəni ATP-nin meydana gəlməsinin baş verdiyi üç mərkəz olduğu qəti şəkildə müəyyən edilmişdir. Beləliklə, Krebs dövrü ərzində laktik turşudan çıxarılan hər elektron cütü üçün orta hesabla üç ATP molekulu əmələ gəlir.
Ümumi ATP məhsuldarlığına əsaslanaraq, indi hüceyrənin qlükoza oksidləşməsi ilə əldə etdiyi enerjini çıxardığı termodinamik səmərəliliyi hesablamaq mümkündür. Qlükozanın iki laktik turşu molekuluna ilkin parçalanması nəticəsində iki ATP molekulu əmələ gəlir. Hər bir laktik turşu molekulu nəticədə altı cüt elektronu tənəffüs zəncirinə köçürür. Zəncirdən keçən hər bir elektron cütü üç ADP molekulunun ATP-yə çevrilməsinə səbəb olduğundan, tənəffüs prosesinin özü zamanı 36 ATP molekulu əmələ gəlir. ATP-nin hər qram molekulu əmələ gəldikdə, artıq qeyd etdiyimiz kimi, təxminən 10.000 kalori bağlanır və buna görə də, 38 qram ATP molekulu, qlükozanın orijinal qram molekulunda olan 690.000 kalorinin təxminən 380.000-ni birləşdirir. Beləliklə, qlikoliz və tənəffüsün əlaqəli proseslərinin səmərəliliyi ən azı 55% hesab edilə bilər.
Tənəffüs prosesinin həddindən artıq mürəkkəbliyi, tərkib hissələri məhlulda sadəcə bir-birinə qarışdırılsa, iştirak edən fermentativ mexanizmlərin işləyə bilməyəcəyinin başqa bir göstəricisidir. Fotosintezlə əlaqəli molekulyar mexanizmlərin müəyyən struktur təşkilatı olduğu və xloroplastın tərkibində olduğu kimi, hüceyrənin tənəffüs orqanları - mitoxondrilər də eyni struktur nizamlı sistemi təmsil edir.
Bir hüceyrə, növündən və funksiyasının xarakterindən asılı olaraq, 50-dən 5000-ə qədər mitoxondriyadan ibarət ola bilər (bir qaraciyər hüceyrəsində, məsələn, təxminən 1000 mitoxondriya var). Onlar kifayət qədər böyükdür (uzunluğu 3-4 mikron) adi mikroskopla görünə bilər. Bununla belə, mitoxondrilərin ultrastrukturunu yalnız elektron mikroskop altında görmək olar.
Elektron mikroqrafiklərdə mitoxondrinin iki membranı olduğunu görmək olar, daxili membran isə mitoxondrinin gövdəsinə uzanan qıvrımlar əmələ gətirir. Qaraciyər hüceyrələrindən təcrid olunmuş mitoxondriyanın son tədqiqatı göstərdi ki, Krebs siklində iştirak edən ferment molekulları matrisdə və ya mitoxondriyanın daxili tərkibinin həll olunan hissəsində, tənəffüs zəncirinin fermentləri isə molekulyar formada yerləşir. montajlar” membranlarda yerləşir. Membranlar zülal və lipid (yağ) molekullarının növbələşən təbəqələrindən ibarətdir; Xloroplastların granasındakı membranlar eyni quruluşa malikdir.
Beləliklə, hüceyrənin bütün həyati fəaliyyətinin asılı olduğu bu iki əsas "elektrik stansiyası" nın strukturunda aydın oxşarlıq var, çünki onlardan biri günəş enerjisini ATP-nin fosfat bağlarında "saxlayır", digəri isə enerjiyə çevrilir. qida maddələrində olan enerji ATP enerjisinə çevrilir.
Müasir kimya və fizikanın inkişafı son zamanlarda bəzi böyük molekulların, məsələn, bir sıra zülalların və DNT molekullarının, yəni genetik məlumatı ehtiva edən molekulların məkan quruluşunu aydınlaşdırmağa imkan verdi.
Hüceyrənin tədqiqində növbəti vacib addım, böyük ferment molekullarının (bunlar özləri zülaldır) mitoxondrial membranlarda lipidlərlə birlikdə yerləşdikləri yerləri tapmaqdır - bu, hər bir katalizator molekulunun düzgün oriyentasiyasını təmin edən tənzimləmədir. bütün iş mexanizminin sonrakı əlaqəsi ilə qarşılıqlı əlaqənin mümkünlüyü. Mitoxondriyanın "tel diaqramı" artıq aydındır!
Hüceyrənin elektrik stansiyaları ilə bağlı müasir məlumatlar göstərir ki, o, təkcə klassik enerjini deyil, həm də texnologiyanın ən yeni, daha parlaq nailiyyətlərini çox geridə qoyur.
Elektronika hesablama cihazlarının komponentlərinin yerləşdirilməsi və ölçülərinin kiçilməsi sahəsində heyrətamiz uğur qazanmışdır. Ancaq bütün bu uğurlar, üzvi təkamül prosesində inkişaf etdirilən və hər canlı hüceyrədə mövcud olan ən mürəkkəb enerji çevrilmə mexanizmlərinin tamamilə inanılmaz dərəcədə miniatürləşdirilməsi ilə müqayisə edilə bilməz.
Səhv tapsanız, lütfən, mətnin bir hissəsini vurğulayın və klikləyin Ctrl+Enter.
Yağlı ağacların bol böyüməsi,
qısır qumda hansı kök
təsdiq edir, açıq şəkildə bildirir
yağ təbəqələri havadan yağ yağ
udmaq...
M. V. Lomonosov
Enerji hüceyrədə necə saxlanılır? Metabolizm nədir? Qlikoliz, fermentasiya və hüceyrə tənəffüsü proseslərinin mahiyyəti nədir? Fotosintezin işıqlı və qaranlıq fazalarında hansı proseslər baş verir? Enerji və plastik maddələr mübadiləsi prosesləri necə əlaqəlidir? Xemosintez nədir?
Dərs-mühazirə
Bir növ enerjini digər növə çevirmək qabiliyyəti (radiasiya enerjisini kimyəvi bağların enerjisinə, kimyəvi enerjini mexaniki enerjiyə və s.) canlıların əsas xüsusiyyətlərindən biridir. Burada bu proseslərin canlı orqanizmlərdə necə həyata keçirildiyinə daha yaxından nəzər salacağıq.
ATP HÜCƏRƏDƏ ENERJİYƏNİN ƏSAS DAŞIYICISIDIR. Hüceyrə fəaliyyətinin hər hansı təzahürlərini həyata keçirmək üçün enerji tələb olunur. Avtotrof orqanizmlər ilkin enerjini fotosintez reaksiyaları zamanı Günəşdən alır, heterotrof orqanizmlər isə enerji mənbəyi kimi qida ilə təmin edilən üzvi birləşmələrdən istifadə edirlər. Enerji molekulların kimyəvi bağlarında hüceyrələr tərəfindən saxlanılır ATP (adenozin trifosfat), üç fosfat qrupundan, şəkər qalığından (riboza) və azotlu əsas qalığından (adenindən) ibarət nukleotiddir (şək. 52).
düyü. 52. ATP molekulu
Fosfat qalıqları arasındakı əlaqə makroergik adlanır, çünki qırılan zaman çox miqdarda enerji ayrılır. Tipik olaraq, hüceyrə yalnız terminal fosfat qrupunu çıxararaq ATP-dən enerji çıxarır. Bu zaman ADP (adenozin difosfat) və fosfor turşusu əmələ gəlir və 40 kJ/mol ayrılır:
ATP molekulları hüceyrənin universal enerji sövdələşmə çipi rolunu oynayır. Onlar enerji-intensiv prosesin saytına çatdırılır, istər üzvi birləşmələrin fermentativ sintezi, istər zülalların işi - molekulyar mühərriklər və ya membran daşıyıcı zülallar və s. ATP molekullarının əks sintezi bir fosfat qrupu əlavə etməklə həyata keçirilir. enerjinin udulması ilə ADP-yə. Hüceyrə reaksiyalar zamanı enerjini ATP şəklində saxlayır enerji mübadiləsi. ilə sıx bağlıdır plastik mübadiləsi, bu müddət ərzində hüceyrə fəaliyyəti üçün lazım olan üzvi birləşmələri istehsal edir.
HÜCƏRƏDƏ MADDƏ MOBOLİZMA VƏ ENERJİ (METABOLİZMA). Metabolizm bir-biri ilə əlaqəli plastik və enerji mübadiləsinin bütün reaksiyalarının məcmusudur. Hüceyrələr daim karbohidratlar, yağlar, zülallar və nuklein turşularını sintez edirlər. Birləşmələrin sintezi həmişə enerji sərfi ilə, yəni ATP-nin əvəzsiz iştirakı ilə baş verir. ATP əmələ gəlməsi üçün enerji mənbələri hüceyrəyə daxil olan zülalların, yağların və karbohidratların oksidləşməsinin enzimatik reaksiyalarıdır. Bu proses zamanı enerji sərbəst buraxılır və ATP-də saxlanılır. Qlükoza oksidləşməsi hüceyrənin enerji mübadiləsində xüsusi rol oynayır. Qlükoza molekulları bir sıra ardıcıl çevrilmələrə məruz qalır.
Birinci mərhələ adlanır qlikoliz, hüceyrələrin sitoplazmasında yer alır və oksigen tələb etmir. Fermentlərin iştirak etdiyi ardıcıl reaksiyalar nəticəsində qlükoza iki piruvik turşu molekuluna parçalanır. Bu zaman iki ATP molekulu sərf olunur və oksidləşmə zamanı ayrılan enerji dörd ATP molekulunun əmələ gəlməsi üçün kifayət edir. Nəticədə, qlikolizin enerji çıxışı kiçikdir və iki ATP molekuluna bərabərdir:
C 6 H1 2 0 6 → 2C 3 H 4 0 3 + 4H + + 2ATP
Anaerob şəraitdə (oksigen olmadıqda) sonrakı çevrilmələr müxtəlif növlərlə əlaqələndirilə bilər fermentasiya.
Hər kəs bilir laktik turşu fermentasiyası(süd turşusu), laktik turşu göbələkləri və bakteriyaların fəaliyyəti nəticəsində baş verir. Mexanizm glikolizə bənzəyir, burada yalnız son məhsul laktik turşudur. Bu tip qlükoza oksidləşməsi hüceyrələrdə, məsələn, intensiv işləyən əzələlərdə oksigen çatışmazlığı olduqda baş verir. Alkoqol fermentasiyası kimyada laktik turşu fermentasiyasına yaxındır. Fərq ondadır ki, spirtli fermentasiya məhsulları etil spirti və karbon dioksiddir.
Pyruvic turşusunun karbon qazına və suya oksidləşdiyi növbəti mərhələ adlanır hüceyrə tənəffüsü. Tənəffüslə əlaqəli reaksiyalar bitki və heyvan hüceyrələrinin mitoxondrilərində və yalnız oksigenin iştirakı ilə baş verir. Bu, son məhsulun - karbon qazının meydana gəlməsindən əvvəl bir sıra kimyəvi çevrilmələrdir. Bu prosesin müxtəlif mərhələlərində hidrogen atomlarının aradan qaldırılması ilə başlanğıc maddənin oksidləşməsinin aralıq məhsulları əmələ gəlir. Bu vəziyyətdə ATP-nin kimyəvi bağlarında "saxlanılan" enerji ayrılır və su molekulları əmələ gəlir. Aydın olur ki, ayrılmış hidrogen atomlarını bağlamaq üçün məhz oksigen lazımdır. Bu kimyəvi çevrilmələr seriyası kifayət qədər mürəkkəbdir və mitoxondrilərin, fermentlərin və daşıyıcı zülalların daxili membranlarının iştirakı ilə baş verir.
Hüceyrə tənəffüsü çox effektivdir. 30 ATP molekulu sintez olunur, qlikoliz zamanı daha iki molekul, qlikoliz məhsullarının mitoxondrial membranlarda çevrilməsi nəticəsində altı ATP molekulu əmələ gəlir. Ümumilikdə, bir qlükoza molekulunun oksidləşməsi nəticəsində 38 ATP molekulu əmələ gəlir:
C 6 H 12 O 6 + 6H 2 0 → 6CO 2 + 6H 2 O + 38ATP
Mitoxondriyada təkcə şəkərlərin deyil, həm də zülalların və lipidlərin oksidləşməsinin son mərhələləri baş verir. Bu maddələr hüceyrələr tərəfindən, əsasən karbohidratların tədarükü başa çatdıqda istifadə olunur. Birincisi, yağ istehlak olunur, onun oksidləşməsi eyni həcmdə karbohidratlar və zülallardan əhəmiyyətli dərəcədə daha çox enerji buraxır. Buna görə də, heyvanların yağları enerji ehtiyatlarının əsas “strateji ehtiyatını” təşkil edir. Bitkilərdə nişasta enerji ehtiyatı rolunu oynayır. Saxlandıqda, enerji ekvivalent yağ miqdarından əhəmiyyətli dərəcədə daha çox yer tutur. Bu bitkilər üçün heç bir maneə deyil, çünki onlar hərəkətsizdirlər və heyvanlar kimi özləri ilə təchizat daşımırlar. Karbohidratlardan enerjini yağlardan daha sürətli çıxara bilərsiniz. Zülallar bədəndə bir çox vacib funksiyaları yerinə yetirir və buna görə də enerji mübadiləsində yalnız şəkər və yağ ehtiyatları tükəndikdə, məsələn, uzun müddətli oruc zamanı iştirak edir.
FOTOSİNTEZ. fotosintez günəş şüalarının enerjisinin üzvi birləşmələrin kimyəvi bağlarının enerjisinə çevrildiyi bir prosesdir. Bitki hüceyrələrində fotosintezlə əlaqəli proseslər xloroplastlarda baş verir. Bu orqanellin içərisində Günəşin parlaq enerjisini tutan piqmentlərin yerləşdiyi membran sistemləri var. Fotosintezin əsas piqmenti əsasən mavi və bənövşəyi, həmçinin spektrin qırmızı şüalarını udan xlorofildir. Yaşıl işıq əks olunur, buna görə də xlorofilin özü və onu ehtiva edən bitkilərin hissələri yaşıl görünür.
Fotosintezdə iki mərhələ var: işıq Və qaranlıq(Şəkil 53). Parlaq enerjinin faktiki tutulması və çevrilməsi işıq fazasında baş verir. İşıq kvantlarını udarkən xlorofil həyəcanlanmış vəziyyətə keçir və elektron donoruna çevrilir. Onun elektronları elektron daşıma zənciri boyunca bir zülal kompleksindən digərinə ötürülür. Bu zəncirin zülalları, piqmentlər kimi, xloroplastların daxili membranında cəmləşmişdir. Elektron bir daşıyıcı zənciri boyunca hərəkət edərkən, ATP sintezi üçün istifadə olunan enerjini itirir. İşıqla həyəcanlanan elektronların bəziləri NDP (nikotinamid adenin dinukleotifosfat) və ya NADPH-ni azaltmaq üçün istifadə olunur.
düyü. 53. Fotosintezin işıq və qaranlıq fazalarının reaksiya məhsulları
Günəş işığının təsiri altında su molekulları da xloroplastlarda parçalanır - fotoliz; bu halda, itkilərini xlorofillə kompensasiya edən elektronlar meydana çıxır; Bu, əlavə məhsul kimi oksigen istehsal edir:
Beləliklə, işıq fazasının funksional mənası işıq enerjisini kimyəvi enerjiyə çevirərək ATP və NADPH sintezidir.
Fotosintezin qaranlıq mərhələsinin baş verməsi üçün işığa ehtiyac yoxdur. Burada baş verən proseslərin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, işıq fazasında əmələ gələn ATP və NADPH molekulları CO2-ni karbohidratlar şəklində “sabitləyən” bir sıra kimyəvi reaksiyalarda istifadə olunur. Bütün qaranlıq faza reaksiyaları xloroplastların içərisində baş verir və "fiksasiya" zamanı buraxılan karbon dioksid ADP və NADP yenidən ATP və NADPH sintezi üçün işıq faza reaksiyalarında istifadə olunur.
Fotosintez üçün ümumi tənlik aşağıdakı kimidir:
PLASTİK VƏ ENERJİ MÜBADİLƏ PROSESLƏRİNİN ƏLAQƏSİ VƏ BİRLİKİ. ATP sintezi prosesləri sitoplazmada (qlikoliz), mitoxondriyada (hüceyrə tənəffüsü) və xloroplastlarda (fotosintez) baş verir. Bu proseslər zamanı baş verən bütün reaksiyalar enerji mübadiləsi reaksiyalarıdır. ATP şəklində yığılan enerji hüceyrənin həyatı üçün zəruri olan zülalların, yağların, karbohidratların və nuklein turşularının istehsalı üçün plastik mübadilə reaksiyalarında sərf olunur. Qeyd edək ki, fotosintezin qaranlıq mərhələsi reaksiyalar zənciri, plastik mübadiləsi, işıq fazası isə enerji mübadiləsidir.
Enerji və plastik mübadiləsi proseslərinin qarşılıqlı əlaqəsi və birliyi aşağıdakı tənliklə yaxşı təsvir edilmişdir:
Bu tənliyi soldan sağa oxuduqda, ATP (enerji mübadiləsi) sintezi ilə əlaqəli qlikoliz və hüceyrə tənəffüsü zamanı qlükozanın karbon qazına və suya oksidləşməsi prosesini alırıq. Əgər onu sağdan sola oxusanız, ATP (plastik mübadilə) iştirakı ilə su və karbon qazından qlükoza sintez edildikdə fotosintezin qaranlıq fazasının reaksiyalarının təsvirini alırsınız.
XEMOSİNTEZ. Fotoavtotroflardan başqa bəzi bakteriyalar (hidrogen bakteriyaları, nitrifikasiya edən bakteriyalar, kükürd bakteriyaları və s.) qeyri-üzvi maddələrdən də üzvi maddələr sintez etmək qabiliyyətinə malikdir. Onlar bu sintezi qeyri-üzvi maddələrin oksidləşməsi zamanı ayrılan enerji hesabına həyata keçirirlər. Onlara kemoautotroflar deyilir. Bu kimosintetik bakteriyalar biosferdə mühüm rol oynayır. Məsələn, nitrifikasiya edən bakteriyalar bitkilər tərəfindən sorulmayan ammonium duzlarını onlar tərəfindən yaxşı mənimsənilən azot turşusu duzlarına çevirir.
Hüceyrə metabolizması enerji və plastik maddələr mübadiləsinin reaksiyalarından ibarətdir. Enerji mübadiləsi zamanı yüksək enerjili kimyəvi bağlara malik üzvi birləşmələr - ATP əmələ gəlir. Bunun üçün tələb olunan enerji anaerob (qlikoliz, fermentasiya) və aerob (hüceyrə tənəffüsü) reaksiyaları zamanı üzvi birləşmələrin oksidləşməsindən əldə edilir; enerjisi işıq fazasında (fotosintez) udulan günəş işığından; qeyri-üzvi birləşmələrin oksidləşməsindən (xemosintez). ATP enerjisi fotosintezin qaranlıq fazasının reaksiyalarını əhatə edən plastik mübadilə reaksiyaları zamanı hüceyrə üçün zəruri olan üzvi birləşmələrin sintezinə sərf olunur.
- Plastik və enerji mübadiləsi arasındakı fərqlər nələrdir?
- Günəş işığının enerjisi fotosintezin işıq mərhələsinə necə çevrilir? Fotosintezin qaranlıq mərhələsində hansı proseslər baş verir?
- Nə üçün fotosintez planetar-kosmik qarşılıqlı əlaqənin əks olunması prosesi adlanır?
Yüklənir...