25
LIETUVOS ŽEMĖS ŪKIO UNIVERSITETAS AGRONOMIJOS FAKULTETAS BIOLOGIJOS IR AUGALŲ APSAUGOS KATEDRA REGINA MALINAUSKAITĖ AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis Klausimai ir atsakymai (Elektroninė forma) Akademija 2009

AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

LIETUVOS ŽEMĖS ŪKIO UNIVERSITETAS

AGRONOMIJOS FAKULTETAS

BIOLOGIJOS IR AUGALŲ APSAUGOS KATEDRA

REGINA MALINAUSKAITĖ

AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI

II dalis

Klausimai ir atsakymai

(Elektroninė forma)

Akademija

2009

Page 2: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

PRATARMĖ

Biomedicinos krypties studijų studentai dažnai nesugeba susieti esminių veiksnių,

vykstančių augaluose, taikyti įgytų teorinių žinių praktikoje.

II metodinės priemonės „Augalų fiziologijos testai“ dalis, papildyta pateikiant atsakymus,

gali iš dalies užpildyti susidariusią spragą.

Ji skirta kvėpavimo ir fotosintezės procesų augaluose žinioms įtvirtinti. Palyginti su I

dalimi, joje gausu paveikslų, teisingas ir išsamesnis atsakymas papildomas vaizdine medžiaga,

taip skatinant studijuojančiųjų gebėjimus ir sąmoningą žinių suvokimą.

Page 3: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

LĄSTELINIS KVĖPAVIMAS IR FOTOSINTEZĖ

Kvėpavimas – tai viena iš metabolizmo sudėtinių dalių, kai susidarę tarpiniai junginiai

naudojami augalų biomasės struktūros komponentų sintezei. Kvėpavimo proceso metu

generuota ATP naudojama daugelyje ląstelėje vykstančių procesų. Kvėpavimas gali būti

aerobinis ir anaerobinis. Ląstelės aerobinio kvėpavimo galutiniai etapai vyksta

mitochondrijose (1–2 pav.).

1 pav. Augalinės ląstelės sandara (Hoog et al. Dev Cell, 2007, 12, 349)

2 pav. Mitochondrijų modelis ir struktūra: 1 – vidinė membrana (inner membrane); 2 –

išorinė membrana (outer membrane); 3 – krista (cristae); 4 – matriksas (matrix).

http://en.wikipedia.org/wiki/Mitochondrion, http://lt.wikipedia.org/wiki/Mitochondrija

Page 4: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

Fotosintezė – tai svarbiausia cheminė reakcija Žemėje, vykstanti šviesoje, kai šviesos

energija augaluose transformuojama į organinių junginių energiją, arba vyksta organinių

junginių sintezė iš neorganinių:

6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O (3 pav.).

3 pav. Fotosintezės proceso vyksmas (light – šviesa; light reacrions – šviesos reakcijos;

Calvin cycle – Kalvino ciklas; sugar – sacharidai) (http://en.wikipedia.org/wiki/Photosynthesis)

Fotosintezė vyksta chloroplastuose (4 pav.). Pirmoji – šviesinė reakcija (arba nuo šviesos

priklausančios reakcijos) vyksta chloroplastų tilakoiduose, o antroji – tamsinė (arba nuo

šviesos nepriklausančios reakcijos) – chloroplastų stromoje.

4 pav. Chloroplasto struktūra (http://lt.wikipedia.org/wiki/Chloroplastas)

Page 5: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

Pagal tamsinės fotosintezės reakcijų metu CO2 fiksavimą, augalai gali priklausyti C3, C4 ir

CAM tipo grupėms. Yra ir tarpinių grupių - C3 – C4.

Žemės augalai fotosintezės būdu per metus pagamina apie 450 mlrd. t organinių medžiagų

ir apie 500 mlrd. t O2.

Kvėpavimas ir fotosintezė – tarpusavyje susieti procesai: fotosintezėje naudojami

galutiniai kvėpavimo produktai, o kvėpavimo substratai yra fotosintezės metu pagamintos

medžiagos. Fotosintezės metu vyksta medžiagų redukcija, o kvėpavimo – jų oksidacija.

Kvėpavimo metu substratinio ir oksidacinio fosforilinimo būdu pagaminta ATP yra

pagrindinis energijos šaltinis visiems fiziologiniams procesams, o fotosintezės – daugiausia

CO2 asimiliavimui.

Nepriklausomai nuo kai kurių skirtumų, šie procesai turi daug bendro: daugelis Kalvino

ciklo ir pentozių kelio reakcijų yra tapačios. Pagrindinės mitochondrijų ir chloroplastų

funkcijos yra elektronų transportas bei ATP, kaip energijos šaltinio, gamyba fosforilinimo

būdu.

Fotosintezės metu elektronus aktyvuoja šviesos kvantai, o kvėpavimo – substratų

cheminių junginių energija.

Kvėpavimo proceso intensyvumą apibūdina kvėpavimo rodikliai: kvėpavimo

intensyvumas (apibūdina išskirto anglies dioksido kiekis arba sunaudoto deguonies kiekis,

tenkantis augalo tūrio vienetui per tam tiktą laiko tarpą) ir kvėpavimo koeficientas (tai

išskirto CO2 ir sunaudoto O2 kiekių santykis).

Page 6: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

KLAUSIMAI

1. Aerobinio kvėpavimo etapai:

A. Glikolizė, pereinamoji reakcija, Krebso ciklas, elektronų pernašos grandinė;

B. Glikolizė, Krebso ciklas;

C. Krebso ciklas, elektronų pernašos grandinė.

2. Galutiniai aerobinio kvėpavimo produktai:

A. CO2, H2O ir ATP;

B. CO2, H2O;

C. ATP, etanolis.

3. Glikolizės procesas būdingas:

A. Aerobiniam kvėpavimui;

B. Anaerobiniam kvėpavimui.

4. Glikolizės procesas augalų ląstelėse vyksta:

A. Vakuolėje;

B. Citozolyje (citoplazmoje);

C. Plastidėse;

D. Mitochondrijose.

5. Mitochondrijų funkcijos:

A. Aprūpina ląstelę energija;

B. Sintetina dalį baltymų;

C. Vyksta aminorūgščių ir steroidų hormonų sintezė;

D. Vyksta aktyvus jonų kaupimas.

6. Mitochondrijų išorinės ir vidinės membranų selektyvus pralaidumas svarbus:

A. Glikolizės produktų tolesniam skaidymui;

B. ATP sintezei;

C. Pagaminto ATP transportavimui.

Page 7: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

7. Kas sudaro kvėpavimo grandinę:

A. Hidrofobiniai integraliniai baltymai;

B. Du judrūs elektronų nešikliai;

C. Glikolipidai.

8. Kvėpavimo grandinės substratai yra:

A. NADH;

B. FADH2;

C. Kofermentas Q.

9. Kvėpavimo kofermentų: NAD– priklausomų dehidrogenazių ir FAD– priklausomų

dehidrogenazių, esminiai veiklos skirtumai:

A. Kofermentų naudingumu ATP sintezėje;

B. Ryšio su apofermentu stiprumu.

10. Elektronų pernaša mitochondrijose yra:

A. Membraninis procesas;

B. Matriksinis procesas.

11. Substratinio ir oksidacinio fosforilinimo skirtumai:

A. Substratiniam fosforilinimui nereikalinga energija;

B. Skiriasi ATP gamybai naudojamas energijos šaltinis.

12. Kas turi įtakos ATP sintezės efektyvumui:

A. Substrato kiekis;

B. Mitochondrijų išorinės membranos laidumas;

C. Mitochondrijų vidinės membranos laidumas.

13. Kvėpavimo koeficiento Kkoef. dydį lemiantys veiksniai:

A. Kvėpavimo substratas;

B. Kvėpavimo substrato oksidacijos laipsnis;

C. Aplinkos sąlygos.

Page 8: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

14. Kurių augalo dalių kvėpavimo intensyvumas išlieka didžiausias iki sėklų brendimo

laikotarpio:

A. Lapų;

B. Stiebų;

C. Šaknų.

15. Svarbiausi fotosintezės pigmentai:

A. Chlorofilai a ir b;

B. Karotinoidai;

C. Antocianai.

16. Kokioje spinduliuotės dalyje fotosintezė vyksta intensyviausiai:

A. Raudonuosiuose spinduliuose;

B. Geltonuosiuose;

C. Žaliuosiuose.

17. Fotosintezės šviesinės reakcijos priskiriamos:

A. Šviesos energijos sugėrimo reakcijoms;

B. Organinių junginių sintezės reakcijoms.

18. Šviesinės fotosintezės reakcijų metu pasigamina:

A. Deguonis;

B. Elektronai;

C. ATP;

D. NADPH.

19. Tamsinės fotosintezės reakcijų metu pasigamina:

A. Sacharidai;

B. ATP;

C. NADPH.

20. Kodėl augalai pagal vykstančių reakcijų eigą priskiriami skirtingoms grupėms (C3, C4 ir

CAM augalai):

A. Dėl CO2 fiksavimo principo;

Page 9: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

B. Dėl CO2 fiksavime dalyvaujančių fermentų ir gautų produktų;

C. Dėl CO2 redukavimo.

21. C3 augalų fotosintezės tamsinės stadijos esminiai požymiai:

A. CO2 fiksuojantis fermentas;

B. CO2 fiksuojantis ir vėliau susidaręs naujas junginys;

C. ATP sunaudotas kiekis.

22. C4 augalų fotosintezės esminiai požymiai:

A. CO2 fiksuojantis fermentas;

B. CO2 fiksuojantis ir vėliau susidaręs naujas junginys;

C. ATP sunaudotas kiekis;

D. CO2 fiksavimo vieta.

23. CAM augalų fotosintezės esminiai požymiai:

A. CO2 fiksuojantis fermentas;

B. CO2 fiksuojantis ir vėliau susidaręs naujas junginys;

C. Šviesinių ir tamsinių reakcijų vyksmo skirtumai per parą;

D. CO2 fiksavimo vieta.

24. Bendri CO2 fiksavimo principai būdingi šioms augalų grupėms:

A. C3 ir C4;

B. C3 ir CAM;

C. C4 ir CAM.

25. Anatominiai C3 ir C4 augalų skirtumai:

A. Chloroplastų sandara;

B. Mezofilio specifiškumas;

C. Renkamųjų ląstelių buvimas;

D. Epidermio storis.

26. Kodėl C3 tipo augalams būdingas fotokvėpavimas:

A. Dėl augavietės specifiškumo;

B. Dėl CO2 fiksuojančio fermento specifiškumo;

Page 10: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

C. Dėl produktyvumo dydžio.

27. ATP gamybos tipai fotosintezėje:

A. Substratinis fosforilinimas;

B. Oksidacinis fosforilinimas;

C. Fotosintetinis fosforilinimas.

28. Fotosintezės intensyvumas priklauso nuo:

A. Apšvietos intensyvumo ir kokybės;

B. Aplinkos temperatūros;

C. Mineralinės mitybos;

D. Lapo audinių aprūpinimo vandeniu.

29. Kvėpavimo ir fotosintezės procesų bendrumai:

A. Organelių sandaros panašumas;

B. ATP gamybos tipas;

C. Tapačios kai kurios procesų reakcijos;

D. DNR prigimtis.

30. Kurie iš šių veiksnių neturės įtakos Kint. Ir Fint.:

A. CO2 ir O2 kiekis;

B. Aplinkos temperatūra;

C. Augalo išsivystymo laipsnis;

D. Lapo pralaidumas CO2 kiekiui.

Page 11: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

ATSAKYMAI

1. A.–Glikolizės reakcijos vyksta citoplazmoje; pereinamoji reakcija vyksta mitochondrijų

matrikse, susiedama citoplazmoje vykusius procesus. Krebso ciklo reakcijos vyksta

mitochondrijų matrikse, o elektronų pernašos grandinė – mitochondrijų kristose.

2. A.–Aerobinio kvėpavimo procese panaudoti produktai suskyla iki CO2, H2O, taip pat

pasigamina ATP.

C6H12O6 + 6O2 +6H2O +32ADP +32Pn →6 CO2 + 12 H2O +32 ATP

3. A.–Glikolizė, reiškianti „sacharidų skaidymas“, būdinga abiems kvėpavimo tipams.

Gliukozė ir fruktozė yra pagrindiniai glikolizės procese transformuojami monosacharidai.

4. B, C.–Pagrindiniai glikolizės procesai vyksta citozolyje (citoplazmoje). Tai bendras abiems

kvėpavimo tipams etapas, kurio metu pasigamina piruvatas (5 pav.). Tačiau glikolizės

procesas vyksta ir plastidėse (yra bendrų kvėpavimo ir fotosintezės reakcijų). Plastidžių ir

citozolio fermentų izoformos yra koduojamos skirtingų branduolio genų, todėl jie savo

savybėmis gali skirtis.

5 pav. Glikolizės proceso reakcijos (http://nl.wikipedia.org/wiki/Glycolyse)

Page 12: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

5. A, B, C, D.–Mitochondrijose sintetinama dalis baltymų, panaudojant savo chromosomose

saugomą informaciją; sintezės reakcijų metu energija akumuliuojama ATP pavidalu, o

oksiduojantis organinėms medžiagoms kaupiami H+ protonai.

6. A, B, C.–Išorinė mitochondrijų membrana yra pralaidi mažamolekuliams junginiams ir

jonams. Todėl glikolizės produktai patenka į mitochondrijas, kur jie Krebso reakcijų metu

(arba trikarbonių rūgščių ciklas) oksiduojasi iki CO2 ir H2O (6 pav.). Vidinėje membranoje

dėl elektronų pernašos fosforilinimo būdu (iš ADP ir P) pasigamina ATP. Perėjusi per vidinę

membraną ATP patenka į matriksą.

6 pav. Krebso ciklo reakcijos (vykstančios mitochondrijose dar vadinamos citrinų rūgšties

ciklu – citric acid cycle) (http://lt.wikipedia.org/wiki/Krebso_ciklas)

7. A, B.–Kvėpavimo grandinė yra vidinėje mitochondrijų membranoje (inner membrane).

Hidrofobiniai integraliniai baltymai yra įsiterpę į membranos fosfolipidų dvisluoksnį, o

elektronų nešikliai yra citochromas c (hidrofilinis citochromas c yra periferinis baltymas,

Page 13: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

silpnai prijungtas prie išorinės vidinės membranos pusės) bei kofermentas Q (ubichinonas,

nesusijęs su baltymu) (7 pav.).

7 pav. Elektronų nešikliai kvėpavimo grandinėje

8. A, B.–Energija kvėpavimo grandinėje laipsniškai išlaisvinama iš redukuotų kofermentų

NADH ir FADH2, kurie ir yra šios grandinės substratai (8 pav.).

8 pav. Mitochondrijų kvėpavimo grandinės kompleksų schema

9. A, B.–Kofermentas NAD nėra kovalentiškai sujungtas su apofermentu. Susidaręs NAD

oksiduojamas kvėpavimo grandinėje, o citoplazmos NAD gali būti oksiduojamas tik

mitochondrijose. Flavino (FAD) kofermentas yra prostetinės grupės, tvirtai (kovalentiškai

arba nekovalentiškai) surištos su fermentais. Jų daugiau mitochondrijose. 1NADH generuoja

Page 14: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

2,5 ATP, o 1FADH2 generuoja 1,5 ATP. To priežastis – ne visa protonų gradiente sukaupta

energija panaudojama ATP sintezei. Dalis energijos panaudojama jonų transportui į ir iš

mitochondrijos.

10. A.–Energija transformuojama į specifinę membraninėms struktūroms formą –

elektocheminį protonų gradientą. Ši energijos forma panaudojama ATP sintezei (vyksta

oksidacinis fosforilinimas).

11. B.–Substratinio fosforilinimo būdu pagamintai ATP energija gaunama skylant kitam

makroenergetiniam junginiui, o oksidaciniam fosforilinimui energiją teikia membranoje

veikiančioje kvėpavimo grandinėje vykstantys oksidacijos-redukcijos procesai (9 pav.)

9 pav. Oksidacinio fosforilinimo schema

12. B.–Jei vidinės membranos vientisumas pažeistas, jos laidumas didėja. Jonai (H+, K+, Ca2+)

tiesiogiai pereina per membraną ir sumažina ∆p (elektrinį potencialo gradientą). Tai

aktyvuoja kvėpavimo grandinę. Bet ∆p kritimas mažina ir fosforilinimo greitį.

13. A, B, C.–Jei kvėpavimo substratai pilnai oksiduojasi, tada Kkoef. gali būti ≈ 1 (kai

substratas gliukozė), > 1 (substratas kai kurios rūgštys, pvz., rūgštynių acto), < 1 (substratai –

Page 15: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

lipidai, baltymai, kiti junginiai). Jei oksidacijos procesas nepilnas (pvz., sacharidai),

sugeriamas O2, nesiskiria CO2, tada Kkoef. mažėja. Dekarboksilinimo metu susidarant Co-A

(kofermentas A), išskiriamas CO2 ir nenaudojamas O2. Tada Kkoef. >1. Kkoef. didėja, mažėjant

audinių drėgniui bei aplinkos temperatūrai. Kkoef. ypač sumažėja, kai mechaniškai

pažeidžiami šakniavaisiai ir šakniagumbiai. Tada suintensyvėja O2 sugėrimas.

14. C.–Stiebų Kint. didesnis nei lapų ir šaknų, nes jie mažiausiai keičiasi vegetacijos metu.

Augalo organų kvėpavimo intensyvumas mažėja augalui senstant. Per vegetaciją į šaknis

patenka 30–35 % lapuose pagamintų asimiliatų. Iš jų 2/3 naudojami šaknų kvėpavimui, o kita

dalis – jų augimui. Lapuose Kint. didėja iki maksimalaus dydžio susiformavimo, vėliau

stabilizuojasi. Senėjimo pradžioje jis dar padidėja, bet vėliau – mažėja. Šiuo laikotarpiu

sustiprėja etileno išsiskyrimas, todėl Kint. silpnėja. Kint. silpnėjimą atskirose augalo dalyse

galima pateikti tokia eile: žiedai, lapai, šaknys, dygstančios sėklos, stiebai, sausos sėklos.

15. A.–Chlorofilai a ir b yra svarbiausi fotosintezės pigmentai. Fotosintezės fotosistemose

esantys pigmentai a (chlorofilai a) yra pagrindiniai reakcinio centro pigmentai, kurie

sukaupia kitų pigmentų perduotą energiją. Reakcinio centro chlorofilų a molekulių elektronai

yra sužadinami, tada jie atsipalaiduoja ir juda link šalia esančių elektronų akceptorių

molekulių (žr. 11 pav.).

16. A.–Fotosintezei naudojama regimoji elektromagnetinio spektro šviesa. Chlorofilai a ir b

geriau sugeria violetinę, raudoną ir mėlyną spinduliuotės dalį (10 pav.). Palankiausia

fotosintezė, kai bangos ilgis – 0,68 nm. Geltonąją spinduliuotės dalį sugeria karotinoidai,

žalioji yra chlorofilų atspindima.

Fotosintezės greitis padidėja prie raudonosios spinduliuotės pridėjus 20 % mėlynosios.

Page 16: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

10 pav. Pigmentų sugerties spektras (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0c/

Lichtabsorbtion_eines_buchenblattes.svg)

17. A.–Reakcijų metu tilakoidų membranų energija naudojama H2O molekulėms sužadinti ir

elektronams atimti (vyksta fotolizė). Šių procesų metu pasigamina ATP (iš ADP ir Pn), o

elektronus prisijungia NADP+ (NADP+ +ē +H+).

18. A, B, C, D.–Šie produktai pasigamina neciklinių elektronų pernašos grandinės reakcijų

metu fotosistemose FI ir FII (11 pav.). Ciklinių elektronų pernašos reakcijų metu pasigamina

tik ATP.

11 pav. Fotosintezės šviesinės stadijos schema (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/

commons/ 9/90/ Calvin_cycle_%28cs%29.svg)

Page 17: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

19. A.–Tamsinės reakcijos metu pasigamina sacharidai iš fiksuoto CO2 , t. y. anglies dioksidas

tampa sudėtine CH2O sacharido dalimi. Redukcijos reakcijai naudojami šviesinėje

fotosintezės stadijoje pagaminti ATP (ATP→ADP+Pn) ir elektronai bei vandenilio jonai

(NADPH→NADP++2ē +H+).

20. A, B.–Tamsinės reakcijos metu (prieš Kalvino ciklo reakcijas) CO2, priklausomai nuo

augalų grupių (C3, C4 ir CAM), fiksuoja skirtingi fermentai. Po perdavimo atitinkamiems

akceptoriams pasigamina skirtingą anglies atomų skaičių turinčios molekulės.

21. A,B.–C3 tipo augaluose CO2 fiksuoja fermentas RuBP karboksilazė (rubuliozės bifosfato

karboksilazė arba „rubisco“) ir prijungia prie BuBP. Susidaręs 6 anglies atomus turintis

junginys suskyla į 2 molekules PGA (3-fosfogliceratas) (12 pav.). Todėl tiesiogiai fiksuojantys

anglies dioksidą augalai priskiriami C3 augalų grupei.

12 pav. C3 augalų tamsinės fotosintezės stadijos reakcijos(http://upload.wikimedia.org/

wikipedia/commons/9/90/Calvin_cycle_%28cs%29.svg)

22. A, B, D.–C4 tipo augaluose CO2 sugeriamas mezofilio ląstelėse, dalyvaujant fermentui

PEPCazei (PEP karboksilazei), ir prijungiamas prie PEP (fosfoenilpiruvato) (13 pav.).

Malatas, redukuota oksalacetato forma, pernešamas į renkamąsias ląsteles, esančias prie lapo

gyslų. CO2 patenka į Kalvino ciklą.

Page 18: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

C-4 fotosintezė

13 pav. C4 augalų tamsinė fotosintezės stadija (mesophyll cells – mezofilio ląstelės; Bundle

sheath cells – renkamosios ląstelės apie gyslas)

23. A, B, C, D.–CAM augaluose CO2 fiksuoja ir prisijungia tie patys junginiai, kaip C4 tipo

augaluose, bet CO2 fiksuojamas nakties metu dėl atvirų žiotelių (14 pav.). Pasigaminęs

malatas saugomas mezofilio vakuolėse. Dieną CO2 patenka į Kalvino ciklą. Paraleliai vyksta ir

šviesinės fotosintezės reakcijos (gaminasi ATP bei NADPH).

C A M P h o t o s y n t h e s i sCAM FOTOSINTEZĖ

14 pav. CAM augalų fotosintezė

Page 19: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

24. C.–C4 ir CAM augaluose fiksuotą CO2 fermentas PEPCazė prijungia prie PEP (4 anglies

atomus turintis junginys) (15 pav.)

Skirtingi CO2 asimiliacijos keliai

15 pav. CO2 fiksavimo keliai skirtingose augalų grupėse

25. A, B, C.–C3 augalų lapų asimiliacinio audinio chloroplastai turi granas. C4 augalų

nediferencijuoto mezofilio ląstelės su granomis, o apie gyslas išsidėsčiusių renkamųjų ląstelių

chloroplastai be granų (16 pav.).

Page 20: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

Lapo anatomija C3 (kairė) ir C4 (dešinė) augalo.

Bundle sheath cell – renkamoji ląstelėIš Purves et al.

16 pav. C3 ir C4 augalų lapų skerspjūvis

26. B.–Fotokvėpavimas – tai redukcijos šviesoje seka, dalyvaujant O2 bei išskiriant CO2:

RuBP + O2 → PGA + fosfoglikolatas → CO2

CO2 fiksuojanti RuBP karboksilazė, esant deguonies pertekliui (kai žiotelės dėl drėgmės

trūkumo dieną būna ilgai užvertos), gali prisijungti ir deguonį, kuris pasigamina šviesinėje

fotosintezės stadijoje fotolizės metu (17 pav. A ir B). Tai rodo, kad „rubisco“ būdingos ne tik

karboksilinimo, bet ir „oksigenazės“ savybės.

Page 21: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

Fotokvėpavimas

A

Theodor Hanekamp © 2003 22

Rubisco “oxygenase activity”

Occurs concurrently with carboxylase reaction.

Km for CO2 = 9 µM, Km for O2 = 350 µ M

In comparison with the carboxylase activity, the oxygenase

activity increases rapidly with higher temperatures.

K

Rubisco “oksigenazės” aktyvumas

B

17 pav. Fotokvėpavimo proceso eiga (A) ir Rubisco fermento geba prisijungti CO2 ir O2

(B)

27. C.–Fotosintezės metu ATP pasigamina fotofosforilinimo būdu neciklių (FSII) ir ciklinių

(FSI) pernašos reakcijų metu (18 pav.). Oksidacinio ir substratinio fosforilinimo būdu ATP

pasigamina kvėpavimo procese.

Page 22: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

18 pav. Fotofosforilinimas, fotooksidacija ir fotoredukcija Chlorobium dumbliuose, kurie

vykdo fotosintezę

28. A, B, C, D.–Pagal apšvietos kiekį augalai gali būti fotofilai (šviesamėgiai) ir fotofobai

(ūksmamėgiai). Jų fotosintezė vyksta esant skirtingai apšvietai. Didėjant temperatūrai (iki 25-

30ºC), fotosintezės intensyvumas didėja. Daugelis augalų fotosintezę vykdo tik esant

teigiamoms temperatūroms, tačiau eglė, pušis ir – esant -15 ºC, o dykumų augalų fotosintezė

intensyviai vyksta ir aukštesnėje nei 30 ºC temperatūroje (19 pav.). N, Mg, P, Cu ir kiti

elementai svarbūs, nes dalyvauja pigmentų sintezėje, žiotelių varstymęsi. Vanduo yra ne tik

svarbus tirpiklis, bet ir universalus elektronų ir H+ jonų donoras.

Page 23: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

19 pav. C3 ir C4 augalų fotosintezės intensyvumo pokyčiai esant skirtingoms

temperatūroms (http://pl.wikipedia.org/wiki/Fotosynteza)

29. A, C, D.–Skirtingai nei kitos organelės, mitochondrijos ir chloroplastai turi dvigubas

membranas, iš kurių išorinė yra tapati savo prigimtimi kitoms organelėms, o vidinė – artima

tik abiems organelėms. DNR prigimtis yra bendra (20 pav.), todėl mitochondrijos ir

chloroplastai vadinami pusiau autonomiškomis organelėmis, tačiau daugelį fermentų,

reikalingų reakcijų vyksmui, koduoja branduolio chromosomos. Glikolizės procesuose bei

Krebso cikle yra tapačių reakcijų. Kvėpavimo ir fotosintezės procesuose pagaminama ATP

yra skirtingos prigimties.

Page 24: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

19 pav. Chloroplastų ir mitochondrijų DNR bendra prigimtis

30. D.–Anglies dioksido ir deguonies santykis svarbus fotosintezės intensyvumui (Fint.) ir

kvėpavimo intensyvumui (Kint.), nes pasikeitus santykiui, gali susidaryti anaerobinės sąlygos.

Aplinkos temperatūros pokyčiai šiek tiek skirtingai (skirtingi maksimumai) veikia šiuos

rodiklius (20 pav.). Iki žydėjimo Fint. ir Kint. didėja. Tik lapo pralaidumas CO2 kiekiui veikia

Fint.

20 pav. Aplinkos temperatūros įtaka kvėpavimo ir fotosintezės pokyčiams

(http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za)

Page 25: AUGALŲ FIZIOLOGIJOS TESTAI II dalis

Literatūra:

http://www.google.lt/imgres?imgurl=http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/leafstru

.gif&imgrefurl=http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookPS.html&h=386&

w=552&sz=62&tbnid=QdmU-

tcqNg01BM:&tbnh=93&tbnw=133&prev=/images%3Fq%3Dfotosintez%25C4%2597&hl=lt&usg=

__RR5HxAAAB0-7pG-

_v9vEjjy2e8I=&ei=ENA5S_ifHIWKnQP0wICTAg&sa=X&oi=image_result&resnum=7&ct=imag

e&ved=0CBgQ9QEwBg

http://en.wikipedia.org/wiki/Glycolysis

mitochondrijų kvėpavimo grandinėje. Oksidacijos metu susidaro H2O ir ... būdu elektronų pernaša

mitochondrijų kvėpavimo grandine (oksidacija) susijusi su ...

gamta.vdu.lt/bakalaurai/lab_darbai/biochemija/Bioch3.pdf

http://de.wikipedia.org/wiki/Oxidative_Decarboxylierung

gamta.vdu.lt/bakalaurai/lab.../biochemija/Mitochondriju_NAD.pdf

biofizikai.lt/Files/augalu%20fiziologija/fotosint%...

http://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese

Recenzentai: doc. S.Gliožeris

Redaktorė: L.Jonikienė

Svarstyta:

Katedroje 2009 09 10, protokolo Nr.2.

AF metodinėje komisijoje 2009 10 08, protokolo Nr. 17(67).