Физиология. Вазифалари ва усуллари. Тиббиётдаги аҳамияти. ҚИСҚача тарихи. ҚЎЗҒалувчан тўҚималар физиологияси

Оқсиллар алмашинуви
Оқсиллар ёки протеинлар органик элементлар орасида етакчи ўрин эгаллайди, улар ҳужайра қуруқ массасининг 50% ташкил этади. Оқсиллар кўпгина муҳим биологик функцияларни бажаради. Улар ферментлар, антителолар, гемоглобин, миоглобин, кўпгина гормонлар асосини ташкил этади. Демак, оқсиллар нафас, ҳазм, айирув, ҳимоя, бошқарилиш жараёнларида фаол иштирок этади. Организмнинг барча ҳаракатларини қисқарувчан оқсиллар актин ва миозин ҳамкорлиги таъминлайди.
Ташқи муҳитдан овқат билан қабул қилинадиган оқсил пластик ва энергетик мақсадларга сарфланади. 1г оқсил оқсидланганда ўртача 16,7 кДж (4,1 ккал) энергия ажралади. Тўқималарда мунтазам равишда оқсил парчаланиш жараёнлари, ундан кейинги организм фойдаланмайдиган маҳсулотларнинг ташқи муҳитга чиқарилиши ва шу билан бирга оқсил синтези содир бўлиб туради. Шундай қилиб, организм оқсиллари статик ҳолатда бўлмасдан, узлуксиз парчаланиб ва ҳосил бўлиб, яъни мунтазам янгиланиб туради. Оқсилларнинг янгиланиш тезлиги турли тўқималарда бир хил эмас. Жигар, ичак шиллиқ пардаси, бошқа ички аъзолар ва плазма оқсиллари энг катта тезлик билан янгиланади. Мия, юрак, жинсий безлар ҳужайралари таркибидаги оқсиллар секинроқ, мушак, тери ва айниқса таянч тўқималари (пайлар, суяклар ва тогайлар) оксиллари яна ҳам секинроқ янгиланади.
Организмда оқсиллар нормал алмашинуви ва синтезланиши учун овқат билан ҳар хил аминокислоталар кириб туриши зарур. Организмга кирувчи аминокислоталар миқдори нисбатини ўзгартириб ёки овқатдан бирор аминокислотани чиқариб ташлаб, азот балансининг ҳолатига, ҳайвонларнинг бўйи, вазни ва умумий аҳволига қараб, айрим аминокислоталарнинг организм учун аҳамиятини аниқлаш мумкин. Экспериментларда аниқланишича, маълум 20 аминокислотадан организмда 12 таси синтезланиши мумкин (алмаштириб бўладиган аминокислоталар), 8 таси синтезланмайди (алмаштириб бўлмайдиган аминокислоталар).
Алмаштириб бўлмайдиган аминокислоталардан бирортаси бўлмаса оқсил синтези кескин бузилади, азот баланси манфий бўлади, ўсиш тўхтайди, тана массаси камаяди. Одам учун лейцин, изолейцин, валин, метионин, лизин, треонин, фенилаланин, триптофан алмаштириб бўлмайдиган аминокислоталардир.
Оқсилларнинг аминокислоталар таркиби ҳар хил бўлгани сабабли организмнинг синтетик эҳтиёжлари учун улардан фойдаланиш имконияти ҳам ҳар хил. Шу муносабат билан овқат оқсилларининг биологик қиймати деган тушунча жорий қилинган. Таркибида нормал синтез жараёни учун зарур ҳамма аминокислотлар керакли нисбатда мавжуд бўлган оқсиллар биологик тўла қимматли оқсил ҳисобланади. Бирорта аминокислотаси йўқ ёки жуда кам бўлган оқсил чала қимматли оқсил ҳисобланади. Масалан, желатинада триптофан ва тирозин йўқ, маккажуҳори оқсилида триптофан ва лизин жуда кам, буғдой оқсилида ва арпа оқсилида лизин кам в.х. Гўшт, тухум,балик,икра,сут оксиллари юксак биологик кимматлидир. Шу сабабли одам овқати нафақат етарли миқдорда оқсилга эга бўлиши керак, балки унинг таркиби юксак биологик бўлиши, яъни ҳайвон оқсили 30% дан кам бўлмаслиги керак. Иккита чала қимматли оқсилдан бирида бир хил аминокислота, иккинчисида бошқа хил аминокислота бўлса, улар биргаликда организм эҳтиёжларини қондира олиши амалий жиҳатдан муҳим.
Организмга овқат билан кирган ва унда парчаланган оқсил нисбати азот баланси бўйича аниқланади. Чунки азотнинг асосий манбаи оқсилдир. Организмга овқат билан кирган ва организмдан чиқарилган азот миқдорларининг нисбати азот баланси деб аталади. Организмга кирган ва ўзлаштирилган азотнинг миқдори тенг эмас, чунки азотнинг бир қисми нажас билан чиқади. Ўзлаштирилган азот миқдорини аниқлаш учун овқатдаги азот миқдоридан нажасдаги азот миқдорини айириш керак. Қанча азот ўзлаштирилганлигини билиб олиб, организмга қанча оқсил кирганини ҳисоблаб чиқариш мумкин. Оқсилда ўртача 16% азот бўлиши, яъни 1 г азот 6,25 г оқсил таркибида бўлишига асосланиб, топилган азот миқдорини 6,25 га кўпайтириб, оқсил миқдорини аниқлаш мумкин. Парчаланган оқсил миқдорини аниқлаш учун организмдан чиқарилган умумий азот миқдорини билиш зарур. Оқсил алмашинувининг азотли бирикмалари (сийдикчил, сийдик кислотаси, креатинин в.б.) организмдан энг кўп сийдик билан ва қисман тер билан чиқарилади. Одатдаги шароитда, яъни организмдан кўплаб тер ажратилмаганда тер таркибидаги азотга эътибор қилинмайди. Сийдик таркибидаги азот аниқланиб, 6,25 га кўпайтирилади ва парчаланган оқсил миқдори аниқланади.
Организм қабул қилинган азот миқдори организмдан чиқарилган азот миқдоридан ортиқ бўлса, мусбат азот баланси дейилади, яъни оқсил синтези унинг парчаланишидан кўпроқ бўлади. Мусбат азот баланс ўсаётган организмда, ҳомиладорлик вақтида, оғир касалликдан сўнг тузалиш даврида, спортчи зур бериб машқ қилганда мушаклар массаси ошганда кузатилади. Бу ҳолларда организмда азот ушланиб қолади, яъни азот ретенцияси содир бўлади.
Овқат оқсиллари билан қабул қилинган азот ва организмдан чиқарилган азот миқдорлари ўзаро боғлиқдир. Организмга кўпроқ оқсил киритилса, организмдан чиқариладиган азот миқдори ошади. Катта ёшдаги соғлом киши тўғри овқатланганда организм қабул қилган азот миқдори ундан чиқарилган азот миқдорига тенг бўлади. Бу хол азот мувозанати деб номланган.
Оқсиллар организмда заҳира қилиб жамгарилмайди. Шунинг учун овқат билан кўп оқсил қабул қилинганда, унинг фақатгина бир қисми пластик мақсадда сарфланади, кўпроқ қисми энергия манбаи бўлиб хизмат қилади. Организмдан чиқарилган азот миқдори қабул қилинган азот миқдоридан кўпроқ бўлса, манфий азот баланси дейилади. Манфий азот баланси оқсил очлигида ва оқсил синтези учун зарур булган баъзи аминокислоталар қабул қилинмаганда кузатилади.
Оқсил парчаланиши организмда узлуксиз содир бўлиб туради. Оқсил парчаланиш даражаси овқатланиш характерига боғлиқ. Оқсил очлиги шароитида оқсилнинг минимал сарфи карбонсувлар билан овқатланганда кузатилади. Бундай шароитда тўла очликка нисбатан азот 3-3,5 баравар озроқ ажратилади. Карбонсувлар бунда оқсилларни асраш ролини бажаради.
Овқат таркибида етарли миқдорда карбонсувлар, ёғлар, минерал тузлар, сув, витаминлар бўлса ва оқсиллар бқлмаса организмдаги оқсил парчаланиши асосий ҳаётий жараёнлар билан боғлиқ бўлган энг кам-минимал оқсил сарфини ифодалайди. Организмнинг тинч ҳолатидаги энг кам оқсил йўқотилиши тана массасининг ҳар бир кг ига ҳисобланади ва Рубнер томонидан емирилиш коэффициенти деб аталган. Катта ёшдаги одам учун бир кеча-кундузда тана массасининг 1 кг га емирилиш коэфиценти 0,028-0,075 г азотга тенг.
Оқсил етишмовчилиги баъзан овқатда оқсил меъерида бўлса ҳам кузатилиши мумкин, бу хол организмнинг оқсилга бўлган талаби ошганда бўлади ва оқсил очлигига олиб келади. Оқсил очлигида хатто бошқа озиқа моддалари етарли миқдорда қабул қилинганда ҳам озиш кундан-кунга тезлашиб боради, чунки тўқима оқсилларининг сарфи (у емирилиш коэффициентига тенг) овқат билан тўлдирилмайди. Шунинг учун узоқ давом этган оқсил очлиги, тўла очликдай, оқибатда ўлимга олиб келади. Оқсил очлиги айниқса ёш, ўсаётган организмда оғир кечади.
Оқсил алмашинувининг нейроэндокрин бошқарилиши бир гуруҳ гормонлар томонидан амалга оширилади. Гипофизнинг соматотроп гормони организмнинг ўсиш даврида ҳамма аъзо ва тўқималар массасини оширади. Катта ёшдаги одамда у ҳужайра мембранасининг аминокислоталарга нисбатан ўтказувчанлигини ошириш, ядрода информацион РНК синтезини кучайтириш ва ҳужайра ичидаги протеолитик ферментлар-катепсинлар синтезини пасайтириш орқали оқсил синтези жараёнини таъминлайди.
Қалқонсимон без гормонлари тироксин ва трийодтиронин ҳам оқсил синтезини кучайтириб, тўқима ва аъзолар ўсиши, ривожланиши ва тафовутланишини тезлаштиради. Буйрак усти бези пўстлоқ қавати гормонлари глюкокортикоидлар (гидрокортизон, кортикостерон) тўқималарда, айниқса мушак ва лимфоид тўқималарда оқсил парчаланишини кучайтиради. Жигарда глюкокортикоидлар оқсил синтезини кучайтиради.