Cədvəl 5
Krebs tsikli aşkar olunan göbələklərin əsas nümayəndələri
Şöbələr Göbələklər
Oomycota
Phytophthora infestans, Pythium və s.
Ascomycota
Claviceps purpurea, Gibberella zeae,
Monilinia fructicola və s.
Basidiomycota
Merillius, Polyporus palustris, Uromyces ap-
pendiculatus, Ustilaqo maydis və s.
Deuteromycota
Asperqillus niqer, Asperqillus oruzae,
Caldariomyces fumaqo, Fusarium
oxysporum, Penicilllum diqitatum və s.
3.1.7. Tənəffüsün elektronnəqliyyat dövrəsi və oksidləşdirici
fosforlaşma
Oksidləşən substratdan elektronların oksigenə daşınması,
mitoxondrilərdə yerləşən tənəffüs dövrəsi komponentləri va-
sitəsilə həyata keçirilir. Substratın oksidləşməsini, oksigenin
reduksiyası ilə əlaqələndirən, hidrogenin (elektronların) –
2H
+
+2e
-
, daşınma reaksiyaları tənəffüsün elektronnəqliyyat
dövrəsi adlanır.
Tənəffüsün elektronnəqliyyat və ya qısaca, tənəffüs dövrəsi,
mahiyyəti etibarilə, oksidləşmə – reduksiya reaksiyalarının ardı-
cıllığından ibarətdir. Elektronların redoks sistemlər (oksidləşmə-
reduksiya) arasında hərəkət istiqaməti, həmin sistemlərdəki re-
doks potensialın (E
0
) qiyməti ilə müəyyən edilir.
Elektronlar, spontan olaraq daha çox mənfi redoks poten-
siallı sistemdən, müsbət potensiala malik sistemə daşına bilər.
Beləliklə də, ən çox müsbət potensiallı sistem, istənilən mənfi
potensiallı sistemi oksidləşdirməyə qabildir. Güclü mənfi po-
tensialı olan sistem sanki «elektron təzyiqi», müsbət potensialı
olan sistem isə «elektron sorulması» yaradır. Bu proseslər
mitoxondrilərdə həyata keçirilir. Mitoxondrilər, tədqiq olunan
göbələklərin hamısında aşkar edilmişdir və özlərinin əsas
xassələrinə görə ali bitkilərin və heyvanların
mitoxondrilərindən o qədər də fərqlənmirlər.
Göbələklərin mitoxonidrilərində morfoloji dəyişikliklər,
orqanizmin növündən, inkişaf mərhələsindən və xarici
təsirlərdən asılıdır. Bu cür dəyişikliklər, hər şeydən əvvəl,
orqanoidin forma və ölçülərində özünü büruzə verir. Adətən
göbələklərdə mitoxondrilər qlobus və ya ellips şəklində olurlar,
lakin intensiv böyüyən hiflərdə bunlar uzunsov formadadır.
Göbələk mitoxondrilərində kristlərin miqdarı müxtəlifdir. Bir
qayda olaraq, ali bitkilərə nisbətən göbələklərdəki
mitoxondrilərdə kristlər azdır. Bütün göbələklərdə kristlər la-
melyar quruluşdadır. Yalnız Oomycota şöbəsinə aid olan
göbələklərdə kristler boruşəkillidir. Kristlər mitoxondrilərdə
düzgün və ya qeyri-düzgün qaydada yerləşə bilir. Məsələn,
Rhizopus göbələyinin hiflərində mitoxondrinin kristləri düz-
gün, Pythium debaryanum göbələyində isə qeyri-düzgündür.
Göbələk hiflərində tənəffüs dövrəsinin komponentləri aşkar
edilmişdir. Göbələklərin əksəriyyətində elektronların oksigenə
daşınması, ali bitkilərdəki kimi daşıyıcılar qrupu tərəfindən
həyata keçirilir. Bir çox göbələk mitsellərində sırf sitoxrom
spektri, həmçinin də elektronların aralıq daşıyıcıları müəyyən
olunmuşdur. Belə ki, Fusarium lini göbələyinin mitsellərindəki
mitoxondrilərdə sitoxromlardan: a, b, c, həmçinin də, sitoxro-
moksidaza, diaforaza, NAD·H və NADF ·H – sitoxrom C – re-
duktaza aşkar edilmişdir. Göbələklərin elektronnəqliyyat
dövrəsi komponentlərinin ardıcıllığını aşağıdakı kimi yazmaq
olar.
Göbələk sporları və mitsellərinin tənəffüs prosesində si-
toxromoksidazanın (sit.a+a
3
) iştirakı Phytophthora infestans,
Ustilaqo maydis, Fusarium oxysporum və digərlərində diferen-
sial spektroskopiya metodu ilə müəyyənləşdirilmişdir.
Tədqiqatçılar, patogen göbələk mitsellərindən oksidləşdirici
fosforlaşma (fosforlaşdırıcı oksidləşmə) qabiliyyətini saxlayan
və fuksional baxımdan aktiv olan mitoxondriləri ayırarkən bir
sıra çətinliklərlə qarşılaşırlar. Belə uğursuzluqların səbəbini
göbələk mitsellərinin qılafının çox möhkəm olması ilə
əlaqələndirirlər. Bu halda, göbələk mitsellərini dağıtmaq üçün
sərt üsullardan (şüşə tozundan, mitselləri maye azotla dondur-
maq, mexaniki yolla əzmək və s.) istifadə etmək lazım gəlir.
Odur ki, bu şəraitlərdə ayrılmış göbələk mitoxondrilərinin
zədələnməsi və oksidləşdirici-fosforlaşma aktivliyini xeyli
dərəcədə itirməsi labüddür. Bununla belə, bir sıra tədqiqatçılar
tərəfindən funksional baxımdan tamamilə aktiv mitoxondriləri
göbələk mitsellərindən ayırmaq mümkün olmuşdur.
Hər hansı normal funksiyaya malik olan hüceyrədə bioloji
oksidləşmənin iki tipi mövcuddur: fosforlaşma ilə əlaqədar ol-
mayan «sərbəst» oksidləşmə və fosforlaşma ilə müşa-yiət olu-
nan oksidləşmə (oksidləşdirici fosforlaşma, yaxud onun si-
nonimi kimi işlədilən fosforlaşdırıcı oksidləşmə).
Oksidləşdirici fosforlaşma dedikdə, müəyyən oksidləşmə-
reduksiya reaksiyalarının, ADP-nin fosforlaşması ilə əla-
qələnməsi prosesi başa düşülməlidir. Bu halda həm oksidləşmə,
həm də fosforlaşma prosesləri eyni zamanda gedir. Əgər
oksidləşmə prosesi fosforlaşma ilə əlaqələnmirsə, onda
tənəffüs, enerjinin toplanması olmadan (ATP-nin əmələ gəl-
məsi baş vermir) həyata keçirilir.
Aparılan çoxlu miqdarda tədqiqatlar sayəsində müəyyən
edilmişdir ki, mitoxondrilərin tənəffüs dövrəsində ən azı üç
nöqtədə elektronların daşınması prosesi, fosforlaşma ilə
əlaqələnir. Bu nöqtələr (NAD
→FP; sit.b→sit.c
1
; sit. c
→sit.a)
yuxarıdakı sxemdə göstərilmişdir. Nəzərə almaq lazımdır ki, bir cüt
elektronun daşınması bir ATP-ə ekvivalentdir (2e
-
≈1ATP).
Bütövlükdə ilk fosforlaşma nöqtəsinə (NAD
→FP) 10 cüt elek-
tron və proton daxil olur (10H
+
+e
-
). Bunlardan iki cüt
qlikolizdə, iki cüt, piroüzüm turşusunun asetil – K
0
A-ya
çevrilməsi zamanı, altı cüt isə Krebs tsiklində (NAD (P) · H
2
)
şəklində tənəffüsün elektronnəqliyyat dövrəsinə daxil olur.
Substratın oksidləşməsi Krebs tsikli üzrə gedirsə, onda aerob
dehidrogenazalardan olan FAD-ın köməyilə iki cüt elektron
(FAD·H+H
+
+2e
-
) tənəffüs dövrəsində koenzim Q (K
0
Q)
səviyyəsində daşınma prosesinə qoşulur. Odur ki, ikinci
(sit.b
→sit.c
1
) və üçüncü (sit.c
→sit.a) fosforlaşma nöqtələrinin
hər birində 12 molekul ATP əmələ gəlir. Bunu ümumi halda
aşağıdakı kimi yazmaq olar.
Beləliklə, 1 molekul qlükozanın aerob yolla (Krebs tsikli
üzrə) oksidləşməsi nəticəsində cəmi 40 molekul ATP əmələ
gəlir ki, bunun da 34 – molekulu tənəffüsün elektronnəqliyyat
dövrəsində (yuxarıdakı sxemə bax. 10 + 12 + 12ATP) yaranır.
Qalan ATP molekullarından 4-ü qlikolizdə, 2-si isə Krebs
tsiklində suksinatın (kəhrəba turşusu) əmələ gəlməsi zamanı
sintez olunur. Lakin heksozaların (qlükoza və fruktozanın) iki
dəfə fosforlaşmasını nəzərə alsaq (2ATP sərf olunur), onda
ATP-nin təmiz çıxımı 38 molekul olur (40 - 2ATP).
Əgər substratın oksidləşməsi (qlükozo 6-fosfatın) yalnız
heksozomonofosfat yolu ilə baş verirsə, bu halda, tənəffüs
dövrəsində 12 cüt proton və elektron (12NADP · H + H
+
) daxil
olur. Fosforlaşma nöqtələrinin hər üçündə 12 molekul ATP
əmələ gəlir. Bütövlükdə bu prosesdə 36 molekul ATP yaranır.
Heksozomonofosfat yolunda yalnız qlükozanın bir dəfə fosfor-
laşmasını nəzərə alsaq, onda ATP-nin təmiz çıxımı 35 molekul
olur.
Tənəffüs dövrəsi üzrə həm protonlar (H
+
), həm də elek-
tronlar (e
-
), ancaq sitoxrom «b» səviyyəsinədək birlikdə hərəkət
⎯ ⎯
←
− e
edir. Sitoxrom «b» səviyyəsindən başlayaraq yalnız elek-
tronların daşınması (
+
+
+
⎯
⎯→
⎯
−
2
3
Fe
Fe
e
) yerinə yetirilir, pro-
tonlar isə mitoxondridaxili mühit vasitəsilə oksigenə verilir.
Oksidləşdirici fosforlaşmanın
ən mühüm
xüsusiyyətlərindən biri onun labilliyidir. Lakin tənəffüs
dövrəsində oksidləşmə ilə fosforlaşmanın əlaqəsinin pozulması,
Krebs tsiklindəki oksidləşmə reaksiyalarının gedişini pozmur.
Sistemdəki ADP-nin ATP-yə çevrilməsindən sonra tənəffüsün
zəifləməsi tənəffüs nəzarəti adlanır, başqa sözlə
mitoxondrilərdə ADP olan halda udulan oksigenin, ADP qur-
tardıqda udulan oksigenin miqdarına olan nisbəti kimi başa
düşülür.
Dostları ilə paylaş: |