Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Роль заліза у ферментативних реакціях та процесах дихання гідробіонтів





Залізо відіграло виключно важливу роль в еволюції біосфери. Як складовий компонент металопорфірінів воно стало основою для утворення хлорофілу, дихальних ферментів і дихальних білків. Залізо входить до структури гемоглобіну, міоглобіну, а також дихальних ферментів – цитохромів, цитохромоксидаз, пероксидаз і каталаз. Воно є неодмінним компонентом у реакціях окиснювального фосфорилювання, тобто перетворення енергії, яка вивільнюється при перенесенні електронів від системи з високим відновним потенціалом до окиснювального агенту – кисню.

Деякі мікроорганізми можуть окиснювати солі двовалентного (закисного) заліза з утворенням гідрату окису заліза та вивільненням енергії, яка використовується для засвоєння вуглецю. Найбільша роль у кругообігу заліза належить бактеріям. Так, у процесах хемосинтезу приймають участь залізобактерії Thіobacіllus, Leptothrіx, Metallogenіum, Ochrobіum та деякі інші. Бактерії родів Cladothrіx, Lyngbіa можуть накопичувати заліза так багато, що на їх поверхні утворюються панциреподібні тверді утворення. Залізобактерії Sіderocapsa можуть утилізувати залізо з гуматів, яке також відкладається на поверхні їх тіла.

Діатомові водорості мають властивість інтенсивно засвоювати колоїдні форми гідроксиду тривалентного заліза.

Вищі рослини для утворення залізомістких білків протоплазми використовують набагато менше заліза, ніж тваринні організми – в основному в процесі біосинтезу хлорофілу, хоча в його структуру воно і не входить. Поряд із підвищенням вмісту заліза у надводній частині вищих водяних рослин зростає і вміст хлорофілу. Молярне співвідношення заліза і хлорофілу у більшості рослин коливається від 1:4 до 1:10.

В організмі риб і безхребетних залізо знаходиться головним чином у вигляді органічних сполук. У порівнянні з теплокровними тваринами вміст заліза в тканинах і біологічних рідинах у них значно менший. Його біологічна роль пов’язана з транспортом газів кров’ю та каталітичною дією у складі ферментів. У водяних тварин існує кілька дихальних пігментів, які являють собою білок-глобін, зв’язаний з простетичною групою, або гемом. Останній складається з чотирьох пірольних кілець, в центрі якого розташоване залізо. У деяких дихальних пігментів це місце може займати не залізо, а мідь. Залізу належить надзвичайно важлива роль у зв’язуванні кисню дихальними пігментами. Серед найбільш поширених чотирьох дихальних пігментів (гемоглобін, хлоро­круорин, гемеритрин, гемоціанин) у водяних тварин переважно зустрічається гемоглобін (Hb) і найменше – хлорокруорин. У водяних тварин різних систе­ма­­тичних груп зустрічаються не тільки різні комбінації дихальних пігментів, а й різна їх кількість. В свою чергу це впливає і на вміст заліза в їхній структурі. Так, у коловерток, кишковопорожнинних, моховаток, плечоногих, морських їжаків, зірок та лілей дихальних пігментів взагалі немає. У поліхет Serpula в крові є Hb і хлорокруорин, у Spіrothrіx borealіs – хлорокруорин, а у Spіrothrіx corrugatus – тільки Hb.



Перенесення кисню пігментами здійснюється завдяки рухливому зв’язку із залізом у простетичній групі. При цьому одна молекула О2 зв’язується одним атомом заліза у Hb і хлорокруорині, двома атомами заліза – в гемеритрині і двома атомами міді – в гемоціаніні.

Вміст пігментів в організмі водяних тварин залежить від особливостей їх поведінки та екологічних умов середовища, перш за все від ступеня насичення води киснем. У більш рухливих риб (форель, судак, скумбрія, ставрида, шпрот) більше не тільки Hb, але й заліза, ніж у малорухливих донних риб (скорпена, скат-хвостокол та інші). При тривалому перебуванні риб в умовах гіпоксії в їх крові збільшується вміст пігментів (компенсаторна реакція) і заліза. Така адаптивна реакція характерна не тільки для риб, а й для інших водяних тварин.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 280; Нарушение авторских прав?


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2020) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.