Սպիտակուցի սինթեզ —
Օրգանիզմի ցանկացած բջիջ ունակ է սինթեզելու սեփական սպեցիֆիկ սպիտակուցներ: Այս հատկությունը գենետիկ է և փոխանցվում է սերնդե-սերունդ: Սպիտակուցների կառուցվածքի մասին մասին ինֆորմացիան պարունակվում է Դ.Ն.Թ.-ի մեջ: Դ.Ն.Թ.-ի այն հատվածը, որը պարունակում է ինֆորմացիա կոնկրետ սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքի մասին կոչվում է գենոմ: Սպիտակուցի սինթեզը սկսվում է տրանսկրիպցիոն Ռ.Ն.Թ.-ի «արտագրելու» պրոցեսն է, որը անհրաժեշտ է մի պարզ պատճառով՝ Դ.Ն.Թ.-ն գտնվում է բջջի կորիզում, իսկ սպիտակուցի սինթեզի պրոցեսը ընթանում է ցիտոպլազմայում՝ռիբոսոմների վրա: Տրանսկրիպցիան ընթանում է հետևալ փուլերով՝
- Մեկ կամ ավելի սիգմա ֆակտորներ միանում են ՌՆԹ-պոլիմերազին, որը թույլ է տալիս վերջինիս միանալ ԴՆԹ-ի որոշակի հաջորդականության՝ պրոմոտորին:
- ՌՆԹ-պոլիմերազը ձևավորում էտրանսկրիպցիոն պղպջակ: Այս արվում է կոմպլեմենտար ԴՆԹ նուկլեոտիդների միջև ջրածնային կապերի քանդման միջոցով։
- ՌՆԹ-պոլիմերազը կոմպլեմենտարության սկզբունքի համաձայն սկսում է ռիբոնուկլոտիդներից սինթեզել նոր ՌՆԹ շղթա։
- ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ ձևավորվում է ՌՆԹ-ի շաքարա-ֆոսֆատային հենքը։
- ՌՆԹ և ԴՆԹ շղթաների միջև գործող ջրածնական կապերը քանդվում են և նոր սինթեզված ՌՆԹ շղթան ազատվում է։
- Եթե բջիջն ունի ձևավորվածկորիզ, ապա ՌՆԹ-ն ենթարկվում է մշակման (պրոցեսինգ)։ Այս կարող է լինել պոլիադենիլացում, կեպինգ և սպլայսինգ:
- ՌՆԹ-ն կարող է կամ մնալ կորիզում կամ անցնիցիտոպլազմա:
Դ.Ն.Թ.-ի հատվածը, որից ինֆորմացիան անցնում է Ռ.Ն.Թ.-ին, կոչվում է «տրանսկրիպցիոն միավոր» և կոդավորում է ամենաքիչը մեկ գեն: Տրանսլյացիան բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզն է, որը իրենից ներկայացնում է Ռ.Ն.Թ.-ի սպիտակուց ինֆորմացիայի փոխանցումը: Տրանսլյացիան ի տարբերություն տրանսկրիպցիայի տեղի է ունենում կորիզից դուրս՝ռիբոսոմներում: Այդ իսկ պատճառով Ռ.Ն.Թ.-ի ծայրերին ավելանում են լրացուցիչ նուկլեոտիդներ, որոնք կոչվում են գլուխ և պոչ, որոնք էլ պաշտպանում են Ռ.Ն.Թ-ին ֆերմենտներից:
Տրանսլյացիան կատարվում է երեք փուլով՝
- Ինիցիացիա(սկիզբ)
- Էլոնգացիա(երկարացում)
- տերմինացիա(ավարտ)
Ֆոտոսինթեզ
Ֆոտոսինթեզ ածխաթթու գազից և ջրից` լույսի ազդեցության տակ օրգանական նյութերի առաջացումն է ֆոտոսինթետիկ գունանյութերի մասնակցությամբ։
Ֆոտոսինթեզն ընթանում է 2 փուլով՝
- Լուսային
- Մթնային
Լուսային փուլ
- Քլորոֆիլը տեսանելի լույսով լուսավորվում է
- Ֆոտոնը կլանվում է քլորոֆիլի կողմից: Կլանելով ֆոտոնը՝ քլորոֆիլը անցնում է գռգռված վիճակի, այսինքն ավելի բարձր էներգետիկ մակարդակի
- Քլորոֆիլը կլանելով արեւի լույսի ֆոտոնը՝ կորցնում է վերջին էներգետիկ շերտի էլեկտրոնը
- Քլորոֆիլի էլեկտրոնները դուրս գալով քլորոֆիլից՝ անցնում է էլեկտրոն փոխադրող շղթաների մեջ
- Քլորոֆիլի էլեկտրոնը կորցնելով իր էլեկտրոնը, վերականգնում է այն՝ քայքայելով ջրի էլեկտրոնը
- Էլեկտրոն կորցնելու հետևանքով ջրի մոլեկուլը քայքայվում է ջրածնի պրոտոնի եւ թթվածնի ատոմի
- Թթվածնի մոլեկուլները միանալով առաջացնում են մոլեկուլային թթվածին, որը դիֆուզիայի եղանակով արտամղվում է մթնոլորտ
- Այսպիսով այս փուլում թաղանթի մի կողմում հավաքվում են դրական պրոտոնները (ներսում), իսկ թաղանթի մյուս կողմում՝ էլեկտրոնները (դրսում)
- Այսպիսով ստեղծվում է պրոտոնային պոտենցիալ
- Ինչպես միտոքոնդրիումներում, այնպես էլ պլաստիդներում գտնվում են ԱԵՖ-սինթազներ
- Այս ֆերմենտի անցուղիներով կարող են անցնել պրոտոնները, որոնք ձգտնում են էլեկտրոնին
- Էլեկտրոնային դաշտի շնորհիվ պրոտոնները ներքին միջավայրից անցնում են արտաքին միջավայրի
- Այդ անցման ժամանակ անջատվում է էներգիա, որը ծախսվում է ԱԵՖ-ի սինթեզի համար
- Ստացված ԱԵՖ-ը գնում է քլորոպլաստի այն հատվածը, որտեղ տեղի է ունենում ածխաջրերի սինթեզ
- Թաղանթի մյուս կողմում, երբ պրոտոնները անցնում են ներս, միանում են իրենց էլեկտրոնների հետ եւ առաջացնում ջրածնի H ատոմներ, (e–+H+=H0) որոնք շարժվում են քլորոպլաստի այն մասը, որտեղ սինթեզվում են ածխաջրեր
Մթնային փուլ
- Այս պրոցեսում CO2-ը մտնում է քլորոպլաստներ դիֆուզիայի ճանապարհով (ներթափանցում է հերձանցքների միջոցով)
- CO2-ը քիմիական ռեակցիայի մեջ է մտնում H ատոմների հետ՝ առաջացնելով գլյուկոզ
- Այս պրոցեսին մասնակցում են շատ ֆերմենտներ (ռիբուլոզաբիֆոսֆատ-կարբօքսիլազ)
- Գլյուկոզից սինթեզվում են այլ ածխաջրեր՝ սախարոզ (դիսախարիդ) և օսլա
- Ածխաջրերը լուբով (մաղանման խողովակներով) տեղափոխվում են բույսի այն մասերը, որոնք ֆոտոսինթեզ չեն կատարում (որոնք կարիք ունեն այդ շաքարների)
- Այդ գլյուկոզը, որը վերածվում է օսլայի, օգտագործելով ԱԵՖ-ի էներգիան, պահեստավորվում է
- Բույսերը կարող են սինթեզել իրենց անհրաժեշտ բոլոր նյութերը (ազոտը, ֆոսֆորը, երկաթը, ծծումբը եւ այլն, վերցվում են արմատային համակարգի միջոցով)
Քեմոսինթեզ
Քեմոսինթեզը անօրգանական նյութերից օրգանական նյութեր սինթեզելու ընդունակություն է, որով օժտված են բակտերիաների որոշ տեսակներ։ Փոխանակության այս տիպը հայտնաբերել է ռուս գիտնական, մանրէաբան Ա.Ն. Վինոգրադսկին։ Այդ բակտերիաներն օժտված են հատուկ ֆերմենտային ապարատով:
Քեմոսինթեզն ընթանում է բակտերիաներում,որոնք ֆիքսում են մթնոլորտային ազոտը (N2)`վերածելով այն բույսերի համար հեշտ յուրացվող միացությունների։
Կարևոր քեմոսինթեզողներից են նիտրիֆիկացնող բակտերիաները։Նիտրիֆիկացնող բակտերիաների մի մասն օգտագործում է ամոնիակի (NH3)`մինչև ազոտային թթու (HNO2),իսկ մյուս մասը՝ ազոտային թթվի՝ մինչև ազոտական թթու (HNO3) օքսիդացման արդյունքում անջատվող էներգիան։
Քեմոսինթեզի դերը կարևոր է բնության մեջ նյութերի շրջապտույտում։
Շուշան Աղասյան, 9-6 դաս 