Оқсил алмашинувининг умумий йўллари

папаиназалар группасига тегишли бўлиб, оқсилларни парчалаб полипептидлар ва оз миқдорда аминокислоталар аралашмаси ҳосил қилади. Сўнгра полипептидлар пептидазалар таъсирида аминокислоталарга парчаланади. Ҳосил бўлган аминокислоталар турли ҳужайра компонентларининг тузилишига сарф бўлади. ва ҳар хил метаболик ўзгаришларга учрайди. Аминокислоталар алмашинувининг энг муҳим босқичи эркин аммиак ажратиш билан кечадиган дезаминланиш реакциясидир. Бунда ҳосил бўлган аммиак заҳарли модда бўлганидан у дарҳол органик бирикма шаклида боғланиб захарсизлантирилади. Усимликларда аммиакни боғлаб, уни захира азот манбаи шаклида саклашда асосий ролни дикарбон аминокислоталар —аспартат ва глутамат кислогалар ўйнайди. Натижада бу кислоталарнинг баъзи ўсимликларда кўп миқдорда тўпланадиган амидлари — аспарагин ва глутамин ҳосил бўлади. Бу амидларнинг ҳосил бўлишида энергия манбаи сифатида АТФ молекуласи ҳамда Mg ионлари ҳам иштирок этади. Масалан, глутамин синтезининг биринчи босқичида фермент глутамин синтетаза АТФ билан қуйидаги схема бўйича реакцияга киришади:
АТФ + Фермент = Фермент – фосфат + АДФ
Бунда ҳосил бўлган фермент — фосфат комплекси келгуси босқичда глутамат кислотани фаоллаштиради:

Энди фаоллашган глутамат кислота энергияга бой боғ орқали бириккан фосфат кислотани аммиакка алмаштириши натижасида глутамин ҳосил бўлади:

Глутамин ва аспарагин ўсимликларда аммиак боғланишидан ҳосил бўлган чиқинди модда эмас, у ҳайвон организмида аммиакни зарарсизлантиришдан келиб чиқадиган сийдикчил каби ташқарига чиқариб ташланмайди. Умуман, ўсимлик организми ташқи муҳитдан олган азотни жуда ҳам иқтисод қилиб, турли метаболик жараёнларда ишлатилади. Организмдаги азот кўп марта айланиб, бир бирикмадан иккинчисига кўчиб туради. Ҳосил бўлган амидлар ўсимлик организмидаги аминокислота ва оқсиллар синтези учун зарур аминогруппа манбаидир. Улар парчаланганда бир қатор аминокислоталар синтези учун зарур бўлган маҳсулотлар ажралиб чиқади.
Узоқ вақтлар давомида аспарагин ва глутамин фақат ўсимликлар учунгина хос, улар ҳайвон организмида синтезланмайди деб келинар эди. Аммо ҳозирги вақтда глутамин турли ҳайвон тўқималарида ҳам топилган. Хусусан, у мия фаолияти жараёнида аммиак пайдо бўлиши ва аммиакни боғлашда муҳим роль ўйнайди. Бир қатор ўсимликларда дезаминланиш натижасида ҳосил бўладиган аммиак ҳайвон организмида азот алмашинувининг асосий чиқинди маҳсулоти — сийдикчил шаклида ҳам зарарсизлантирилиши маълум бўлди. Унинг синтези ҳам ҳайвон тўкимасидаги каби орнитин ҳалқаси йўли билан ўтади. Бу мисоллар ўсимлик ва ҳайвон организмларининг ҳар хил турларида ҳам азот алмашинувининг ҳужайра ичи жараёнлари бир хил механизмлар бўйича кечишини кўрсатади. Бу ерда фарк шундан иборатки, ҳайвон ва одам доимо азот алмашинувининг охирги маҳсулотларини ташқарига чикариб, уларнинг ўрнини овқат билан қабул қилинадиган оқсил ҳисобига тўлатиб турса, ўсимликлар бу маҳсулотларни ташқарига чиқариб юбормай, улардаги азотдан кайта-қайта фойдаланади.
Ҳайвонларда оқсиллар алмашинуви
Ҳайвон организми оқсил моддаларга бўлган эҳтиёжини кундалик овқат билан таъминлаб туради. Таркибида азот тутувчи бирдан-бир озиқа модда оқсиллар бўлганидан, таркибида деярли азот бўлмаган углевод ёки ёғлар уни қоплай олмайди. Организмнинг ҳаёт фаолияти жараёнида оксил моддалар доимо сарфланиб, улар таркибидаги азот ташқарига чиқарилиб тургач, овқат билан ҳам маълум миқдор оқсил қабул қилиб турилиши зарур. Оқсил модда танада захира ҳолида сақланиб турмаганидан соғлом организмда унинг кундалик кирими чиқимига тенг бўлиши шарт. Азот озик моддалар ичида деярли фақат оқсил таркибида бўлганидан ва организмдан ташқарига чиқариладиган азот ҳам тананинг оқсил моддаларидан келиб чиққанидан, машҳур немис олими Карл Фойт (1831 — 1908) концепцияси бўйича, оқсиллар алмашинувининг миқдорий томони ҳақида қабул қилинган ва чиқарилган азот миқдори, яъни азот балансига қараб хулоса килинса бўлади. Бунда оқсиллар таркибида азог ўрта ҳисобда 16 % ни ташкил қилганидан озиқ модда ва чиқинди маҳсулотлардаги азот микдори 6,25 (100:16=6,25) га кўпайтирилса, қабул қилинган ҳамда парчаланган оқсил миқдори маълум бўлади.
Соғлом организмда кундалик овқатдаги оқсил миқдори организмда парчаланган оқсил миқдорига тенг, яъни организм азот мувозанатида бўлади.Аммо кундалик овқат билан қабул қилинадиган оқсил организм эҳтиёжини тўла қопламаса у ориқлайди, яъни ўз танасидаги оқсиллар парчаланиши ҳисобига ҳаётий эҳтиёжини таъминлаб туради. Демак, азот баланси манфий бўлади. Бундай ҳодисалар оч қолганда, иситма билан кечадиган касалликларда, овқатяхши ҳазмланмаганда кузатилади. Бунинг аксича, ёш, ўсаётган организмда, иситмали касалликлардан тузалаётган шахсларда азот баланси мусбат бўлади. Улар организмда сарф қилинаётган оқсил миқдорига қараганда овқат билан кўпроқ оқсил истеъмол қилиб турадилар. Аммо, кундалик овқатдаги оқсил миқдори қанча бўлиши керак?
Кўп йиллар давомида ўтказилган тадқикотлар организмнинг оқсилларга бўлган кундалик эҳтиёжи оқсилнинг таркибига боғлиқ эканлигини кўрсатди, яъни овкат билан қабул қилинадиган оқсилларнинг қиммати уларнинг аминокислота таркибига боғлиқ, деган фикрни тасдиқлади. Бу нуқтаи назарга биноан, оқсилларни тўла қимматли ва тўла қиммати йўқ деган икки группага бўлиш қабул қилинди. Тўла қимматли оқсиллар таркибида организмнинг нормалўсиши ва ривожланиши учун лозим бўлган барча аминокислоталар етарли миқдорда мавжуд. Улар алмаштириб бўлмайдиган (эссенциал) мажбурий аминокислоталар деб аталади. Тўла киммати йўк оқсиллар таркибида эса алмашинмайдиган аминокислоталарнинг баъзи вакиллари мутлақо бўлмайди, ё етишмайди. Овқатдаги ҳайвон оқсиллари, айниқса, гўшт, сут, тухум, пишлок, балик оқсиллари тўла қимматли, ўсимлик оқсиллари, масалан, маккажўхори зеини, буғдой глиадини ва бошқалар эса тўла қиммати йўқ оқсиллардир. Ўсимликлардан дуккаклилар дони, масалан, нўхат оксилга бой бўлиб, таркибидаги глицинин ҳайвон оксилларига тенг келмаса ҳам бошқа ўсимлик оқсилларидан афзалроқдир. Замбуруғлар оқсили биологик қиммати жиҳатидан нўхат оқсилига яқин, яъни ўсимликлар дунёсидаги бошқа барча оқсиллардан юкори туради. Шунинг билан бирга айрим оқсиллар таркибида баъзи аминокислоталар бўлмаса ҳам улар тўла қимматга эга эканлиги аниқланди. Масалан, сут оқсили казеин таркибида глицин йўқ, лекин у тўла кимматли. Бинобарин, глицин танада синтезланса керак. Демак организмнинг синтетик қобилияти чегарали, у баъзи аминокислоталарни синтез кила олади, бошқаларини эса синтез қилиш қобилиятига эга эмас. Мана шу организмда синтезланмайдиган, яъни алмашинмайдиган муҳим аминокислоталар, масалан, лизин, триптофан, лейцин доимо оксиллар таркибида организмга киритиб турилиши лозим. Организмда синтез қилиниши мумкин бўлган, алмашинадиган , организмга киритилиши зарур бўлмаган аминокислоталар, масалан, глицин, аланин, глутамат кислота овқат билан истеъмол қилинмаса ҳам бўлади. Бинобарин, таркибида барча алмашинмайдиган аминокислоталарни етарли миқдорда тутиб, зарур бўлмаган
аминокислоталардан бир нечтасини тамомила тутмайдиган ёки кам тутадиган оқсил ҳам тўла қимматли бўлади. Аммо қайси аминокислоталар организм учун зарур, қайсилари зарур эмаслигини аниқлаш ҳайвонларда турли экспериментал текширишлар ўтказилишини талаб қилди. Бу масалани ҳал қилиш учун экспериментал ҳайвонларни тўла қиммати йўқ, тозаланган оксил билан боқилиб етишмаган аминокислоталарни қўшиб бериш орқали, уларнинг биологик қиммати текширилади. Аминокислоталарнинг овқат таркибида ҳайвонлар ва одам учун зарур ёки зарур эмаслигини кейинги даврда ҳар томонлама текширган олим Роуз бўлди. Бу мақсад учун Роуз
яна икки янги усулдан фойдаланди. Улардан бирида аввал тўла кимматли оқсил, масалан, казеин гидролизланиб унинг барча аминокислоталарини тутувчи гидролизати олинади. Сўнгра аминокислоталар аралашмасидан иборат бўлган гидролизат таркибидаги бир аминокислота тўла бузилади. Энди ҳайвонларни шу гидролизатнинг ўзини ёки етишмаган (бузилган) аминокислотани қўшиб бокиш билан унинг зарур ёки зарур эмаслиги аниқланди (19-жадвал). Агар бундай диетадаги ҳайвонларнинг ўсиши контрол ҳайвонларга нисбатан сусайса ёки азот баланси манфий бўлса, етишмаган аминокислотанинг зарурлиги ва унинг алмашинмаслиги тасдиқланади.

• 
  jadval