Tabiiy fanlar fakulteti botanika kafedrasi

13- MAVZU : O‘SIMLIKLARNING NAFAS OLISHI VA UNING XIMIZMI

Reja:

1. 
   O‘simliklar hayotida nafas olishning ahamiyati.
   
2. 
   Nafas olish to‘g‘risidagi nazariyalar.
   
3. 
   Nafas olish koeffitsenti.
   
4. 
   Nafas olish jarayonining asosiy yo‘llari.
   
5. 
   Nafas olishga ichki va tashqi sharoitlarning ta’siri.
   

Tayanch iboralar: nafas olish, energiya, biologik oksidlanish, yog‘lar, aminokislotalar, molekula, aerob, anaerob, perioksid, akseptor, vodorod, aerob, anaerob, ferment, donor, koferment, alkogoldegidrogenaza, laktatdegidrogenaza, malatdegidrogenaza, flavinmononukleotid, sitoxromoksidaza, polifenoloksidaza, glikoliz, pentozafosfat, glioksilat.

.

Fotosintez jarayonida hosil bo‘lgan shakarlar va boshqa organik moddalar o‘simlik hujayralarining asosiy oziqa moddalari hisoblanadi. Bu organik moddalar tarkibida ko‘p miqdorda kimyoviy energiya to‘planib, nafas olish jarayonida ajralib chiqadi va hujayradagi barcha sintetik reaksiyalarni energiya bilan taminlaydi. O‘simliklar hujayralarida boradigan oksidativ reaksiyalar organik moddalarning kislorod ishtirokida anorganik moddalarga (CO2 va H2O) parchalanishi va kimyoviy energiya ajralib chiqish jarayoni nafas olish deyiladi. Bu jarayonning shakliy tenglamasini quyidagicha ko‘rsatish mumkin:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O + energiya ( 2875kDJ mol).

Nafas olish muhim fiziologik jarayon bo‘lib, barcha tirik organizmlarga xos xususiyatdir. Bunda uglevodlar muhim ahamiyatga ega. Biroq uglevodlarning tirik organizmlarda bajaradigan vazifasi faqat ularga energiya etkazib berish bilan yakunlanmaydi. Ularning parchalanishida bir qator oraliq birikmalar hosil bo‘ladi. Bu birikmalar o‘simliklar tanasida uchraydigan boshqa organik moddalarning (yog‘lar, aminokislotalar va boshqalar) asosini tashkil etadi. Demak, o‘simlik tanasidagi organik moddalarning turli xilligida nafas olishning ahamiyati katta. Lekin o‘simliklarning (xayvon va odamlarnikiga o‘xshash) maxsus nafas olish a’zolari bo‘lmaydi. Ularning barcha hujayralari va to‘qimalari mustaqil nafas olish xususiyatiga ega. Barcha tirik hujayralarning organoidi sanaladigan mitoxondriyalar nafas olish a’zosi hisoblanadi. Ana shu mitoxondriyalarda murakkab organik birikmalar (asosan uglevodlar) fermentlar tizimi ishtirokida kislorod yordamida oksidlanib, suv va CO2 ga parchalanadi. Bu reaksiyalar tizimi biologik oksidlanish deyiladi. Tirik organizmlarda boradigan nafas olish jarayonida kislorodning rolini dastlab XUIII asrning oxirlarida fransuz olimi A.L.Lavuaze ilmiy asoslab bergan edi. U o‘zining 1773-1783 yillarda o‘tkazgan bir qator tajribalarida nafas olish va yonish jarayonlarining o‘xshashligini isbotlab berdi. U nafas olishda ham xuddi yonishdagidek atmosferadan kislorod yutiladi va atmosferaga karbonat angidrid ajralib chiqadi, deb ta’kidladi. A.L.Lavuaze o‘z kuzatishlariga asoslanib, nafas olish bu kislorod yordamida organik moddalarning juda ham sekinlik bilan yonishidir, degan xulosaga keldi. Taxminan shu vaqtlarda (1777) SHeele urug‘lar bilan o‘tkazgan tajiribalari asosida unayotgan urug‘ solingan yopiq idishda kislorodning miqdori kamayib, CO₂ ning miqdori ko‘payganini aniqladi. 1778-1780 yillarda YA.Ingenxauz yashil o‘simliklar qorong‘ida kislorodni yutib, karbonat angidrid chiqaradi va bu jihatdan xayvonlarga o‘xshaydi, o‘simliklarning yashil bo‘lmagan qismlari esa yorug‘likda ham kislorod yutishi mumkin degan xulosaga keldi. O‘simliklarning nafas olishini N.T.Sossyur asoslab berdi. U 1797- 1804 yillarda birinchi marta miqdoriy tahlillar o‘tkazdi va qorong‘ida o‘simliklar qancha O₂ yutsa, shuncha CO₂ ajratib chiqishini isbotladi. YA’ni yutilgan kislorod bilan ajralib chiqqan karbonat angidridning nisbati birga teng deb ko‘rsatdi. Bundan tashqari karbonat angidrid bilan bir qatorda suv va energiya ham hosil bo‘lishini isbotladi. Ammo N.T.Sossyurning bu muhim fikrlari boshqa olimlar tomonidan uzoq muddatgacha e’tiborga olinmadi. Ajralib chiqayotgan CO2 fotosintezda ishlatilmay qolgan CO₂ bo‘lib, u qayta chiqadi, uning nafas olishga aloqasi yo‘q deb tushuntirildi. Shu olimlar qatorida taniqli nemisfiziologi YU.Libix (1842 ) ham bor edi.

Keyingi yillarda, ayniqsa, XIX asrning oxiri va XX asrning boshlarida juda ko‘p olimlarning (Borodin, Bax, Palladin, Kostichev, Varburg va boshqalar) tajribalari asosida o‘simliklarning nafas olishi muhim fiziologik jarayon ekanligi, asosan shu jarayon natijasida ajralib chiqqan kimyoviy energiya hujayralardagi sintetik reaksiyalarni energiya bilan ta’minlashi mumkinligi isbotlandi.Umuman o‘simliklarning nafas olishi muhim fiziologik jarayon bo‘lib, u qorong‘ilik yoki yorug‘likdan qatiy nazar tirik hujayralarda doimiy xarakterga ega. Hatto omborlarda saqlanadigan urug‘larda, o‘sish va rivojlanishi to‘xtab, tinim olish holatiga o‘tgan daraxtlarda (qish faslida), tinch holdagi ildiz va ildizmevalarda, boshqa tirik hujayra va to‘qimalarda nafas olish to‘xtamaydi. Faqat uning jadalligi past bo‘lishi mumkin. Nafas olishning to‘xtab qolishi organizmning nobud bo‘lishi bilan yakunlanadi.