Взаємозв΄язок метаболічних процесів в рослинних клітинах Лекція 13

Взаємозв΄язок метаболічних процесів в рослинних клітинах Лекція

Цілісність рослинного організму пояснюється тим, що він складається з великої кількості клітин, тканин, органів, які взаємодіють між собою.

• Cell metabolism can be defined as a set of chemical process that helps an individual or an organism to respond to their surroundings. The cell metabolism is mainly involved in the extraction of energy that is used for many activities like cell growth, cells and tissue repair, etc. The cell extracts energy from breaking down the excess amount of carbohydrates, amino acids and lipids. This biological process is very much important for an organism, which is involved in obtaining chemical energy, synthesizing complex molecules and converting nutrient molecules into usable forms for further use. Without this process, a cell dies with lack of energy to carry out biological reactions. If a cell starts to die, finally an organism ends.

• Метаболітичні цикли, які регулюються ферментами за рахунок прямих і обернених зв’язків становлять суть метаболітичної регуляції. • Мембранна регуляція в основі має незрівноважений стан який забезпечується різноманітними фото-, хемо- та механорецепторами мембран. • В основі мембранної регуляції • 1) динамічна рівновага (іонні насоси, олсобливо Н + -АТФ-ази які створюють мембранний потенціал (на плазмалемі 100 -200 м. В), енергія якого використовується для поглинання клітиною катіонів, аніонів, цукрів та ін. Мембранний потенціал – складова частина гомеостаза) • 2) мембранна регуляція впливає на зміну концентрації внутрішньоклітинного кальцію, який впливає на активність Са 2+ – залежних протеїнкіназ, фосфорилювання білків, стан цитоскелету, секреторну, мітотичну активність •

• 3) в ролі регуляторної системи функціонує фосфоінозитольний цикл, який: • а) сприяє звільненню Са 2+ із ендоплазматичного ретикулума • б) за участю Са 2+ активує протеїнкіназу в плазмалемі • • 4) значну роль в мембранній регуляції виконують ГТФ-зв’язуючі сигнальні білки, які складаються з гетеротримерних ГТФ – зв’язуючі регуляторні протеїни та з малих γ-протеїнів • • 5) практично всі функції мембран – бар’єрна, транспортна, енергетична, осмотична, структурна, біосинтетична, електрична, рецепторна – відіграють певну роль у регуляторних процесах. При чому особливе значення рецепторів, які дозволяють клітині відповідно оцінювати зміни як внутрішнього, так і зовнішнього середовища і відповідно на них реагувати

Primary Plant Metabolites • Primary metabolites are the compounds, which are commonly produced by all plants and are directly used by them for their growth and their development. Carbohydrates, proteins, nucleic acids and lipids are considered as the main primary metabolites.

Functions of primary metabolic compounds • Polysaccharides are mainly used in providing support for plants and also stores energy for their later use. • A protein builds the remaining biomass of living plant cells. • A protein consists of polypeptides, which are made up of amino acids. • lants synthesize amino acids from the products of photosynthesis by using large amounts of energy in the form of ATP and NADPH. • A protein stores energy in seeds and are used as a source of nutrition in the early development of seedlings. For example: Corn produces a storage protein called ZEIN.

Secondary Plant Metabolism • Secondary metabolites are the compounds, which are not required for normal growth and for the development of plant cells. The products of secondary metabolism are morphine, cafeine, nicotine, menthol and rubber. The products of secondary metabolism are the metabolism of chemicals, which are very rarely found in plants and do not have any specific role in plants functioning.

Functions of secondary metabolic compounds • The product of secondary metabolism plays a vital role in interactions between plants and other organisms. • They also play an ecological role in governing interactions between plants and other organisms. • The product of secondary metabolism also helps in attracting pollinators, fruit and seed dispersers. These are because of their bright coloured pigments of flowers. • Few toxic compounds, which are produced from secondary metabolism like nicotine, which helps the plant in protecting them from plant eating animals (herbivores) and also from the microbes.