Moddalar almashinuvining o’zaro bog’liqligi. Reja: I. Kirish: II. Asosiy qism

Organizmda moddalar almashinuvi. Modda almashinuv jarayon turli moddalarning tashqi muhitidan organizmga kirishi, o‘zlashtirilishi, o‘zgarish va hosil bo‘lgan parcha-lanish mahsulotlarining chiqarilishidan iborat. Organizmda moddalar o‘zgaradigan shu jarayonlarda ko‘pgina turli kimyoviy, mexanik, termik va elektr hodisalar ro‘y beradi, energiya beto‘xtov o‘zgaradi. Murakkab organik birikmalar parchalanganda ularning potensial energiyasi ajralib, issiqlik, mexanik, elektr energiyasiga aylanadi. Issiqlik energiyasi va mexanik energiya asosan organizmda yuzaga chiqadi. Organizmda elektr energiyasi juda oz bo‘ladi.
Hujayralar hayotida - ulardagi modda almashinuvida oqsillar bilan nuklein kislotalarning biologik ahamiyati kattaroq. Hayotning boshqa hamma belgilari shu moddalarga bog‘liq. So‘nggi yillarda hujayralar yadrosi bilan protoplazmasi tarkibidagi nuklein kislotalarini o‘rganish katta ilmiy kashfiyotlarga olib keladi: organizm oqsillarining sintezlanishida va irsiy xossalarning o‘tishida nuklein kislotalarning qanday ahamiyati borligi aniqlandi.
Oqsillar (yoki proteinlar) eng murakkab kimyoviy birikmalar bo‘lib, 20 turli aminokislotalarning turli kombinatsiyalaridan tarkib topgan polimerlardir. Oqsillar biosintezi nuklein kislotalarning bevosita yo‘naltiruvchi ishtirokida ro‘y beradi. Nuklein kislotalar ayrim aminokislotalardan oqsil molekulasini yig‘adigan «karkas» vazifasini o‘tovchi qolip, andozaga o‘xshaydi. Nuklein kislotalardagi struktura komponentlarining genezga aloqador bo‘lgan har xil kombinatsiyalari hujayralarda oqsillar sintezini belgilab beradi. Turli organizmlar va ularning har xil a’zo va to‘qimalari molekulyar tuzilish jihatidan son-sanoqsiz oqsillarni hosil qiladi.
Har xil turlarga mansub hayvonlarning va bir turga mansub individlarning, shuningdek bir individdagi turli a’zo va to‘qimalarning oqsillari farq qiladi. Shuning uchun hujayra oqsillarning tur, individ, a’zo va to‘qimlarga oid maxsusligi haqida so‘zlashadi. Bir turli hayvon qoniga ikkinchi turli hayvon oqsillarini yubo-rilsa turli xavfli reaksiyalar ro‘y berishi (immun jismlar-antitelolar hosil bo‘lishi, anafilaktik reaksiyalar va shunga o‘xshashlar oqsillarning turga oid maxsusligi bilan bog‘langan) mumkin. Shu sababli hayvondan odamga qon yoki uning plazmasini olib quyish mumkin emas. har xil turlarga mansub hayvonlarning oqsillari biologik jihatdan o‘zaro mos kelmagani uchun ularning a’zolarini biridan ikkinchisiga olib o‘tkazish muvaffaqiyatsiz chiqmoqda. Geterotransplantatsiya deb ataladigan bunday jarrohliklarda a’zo ko‘chirib o‘tkazilgach yashab ketmay, qisqa vaqtdan keyin nobud bo‘ladi. Bir turdagi turli organizmlar oqsillarining individual maxsusligi unchalik yaqqol ko‘rinmaydi. Ammo bir turga mansub ikki hayvonning biridan ikkinchisiga a’zolar ko‘chirib o‘tqazishning muvaffaqiyatsiz chiqishi oqsillarning xuddi shu individual spetsifik-ligiga bog‘liq. Gomotransplantatsiya deb ataladigan bunday operatsiyalarda ko‘chirib o‘tqaziladigan a’zo, ya’ni transplantat aksari so‘rilib ketadi yoki halok bo‘ladi.
A’zo yoki to‘qimalarga doir maxsuslik har xil a’zo va to‘qimalarning oqsillarida o‘z ifodasini topadi. Masalan, organizmning yuksak darajada differensiyallangan, muayyan funksiyalarni bajarishga moslashgan hujayralarida xuddi shu hujayraga xarakterli, maxsus oqsillar vujudga keladi. Ixtisoslashgan hujayra strukturalarning tarkibiga kiradigan oqsillar shunday bo‘ladi. Maslan, mushak hujayralardagi ingichka tolalar, miofibrillalarda muayyan enzimli xossalarga ega bo‘lgan oqsillar - miozin va aktin bor, mushak shu oqsillarning o‘zgarishi tufayli qisqaradi (ular shuning uchun ham qisqartiruvchi oqsillar deb ataladi). qo‘shuvchi to‘qima hujayralardagi kollagenlar deb ataluvchi oqsillar qo‘shuvchi to‘qima hujayralaridan vjudga keladigan tolalarning oqsil negizini tashkil etadi. Kollagen tolalar mayinligi, uzilmasligi va yuksak darajada elastikligi bilan farq qiladi. qo‘shuvchi to‘qima (zichlashmagan va tolali qo‘shuvchi to‘qima, tog‘ay va suyak to‘qimasi)ning tayanch va mexanik funksiyalari kollagen tolalarning shu xossalariga bog‘liq.
Organizmda ko‘p oqsillarning ahamiyati ularning enzimli xossalaridan, turli organik birikmalarning muayyan parchalanish va sintezlash jarayonlarini kuchaytira olishidan kelib chiqadi.
Organizm hujayralarida oqsillar almashinuvining xarakterli belgisi shuki, ular o‘z-o‘zidan yangilanib turadi, ya’ni hujayra oqsillari parchalanib va yangidan sintezlanib (resintez) turadi.
Protoplazma va hujayra strukturalari oqsillarining sintezi hujayralar va ichidagi strukturalar qurilishi bilan bog‘liq plastik jarayonlarga kiradi. hujayralarning hayot faoliyati uchun zarur energiyani ularga yetkazib beradigan energetik jarayonlar plastik jarayonlardan farq qiladi. hujayralar faoliyatida, masalan, mushak qisqarganda, ko‘pgina sintetik jarayonlarda foydalaniladigan energiyani asosan parchalanish yo‘li bilan yetkazib beradigan ba’zi moddalar almashinuvi energetik jarayonlar orasida alohida o‘rin tutadi. Shunday moddalarga kiradigan makroergik birikmalardan biri ATF hisoblanadi. ATF dan ikkita fosfat kislota qoldig‘i ajralganda ko‘pgina energiya bo‘shab chiqadi (bir fosfat kislota qoldig‘i ajralganda 1 gramm-molekula moddaga qariyb 10000 kaloriya ajralib chiqadi).
Turli hujayralarda faqat shular uchun maxsus bo‘lgan ko‘pgina kimyoviy o‘zgarishlar ro‘y beradi. Masalan, ba’zi kimyoviy birikmalar faqat muayyan hujayralarda yoki hujayra ichidagi strukturalarda hosil bo‘ladi. Ularning hujayrada hosil bo‘lishi va tashqi yoki ichki muhitga chiqishi shu hujayraning asosiy funksiyasi hisoblanadi. Masalan, xlorid kislotani faqat me’da bezlarining qoplama hujayralari hosil qiladi va chiqaradi; tripsinogen enzimi faqat me’da osti bezining tashqi sekretsiya hujayralarida hosil bo‘ladi. Organizmning uglevodlar almashinuvida muhim rol o‘ynaydigan insulin gormoni ham me’da osti bezining hujayralarida sintezlanadi, lekin uni tashqi sekretsiya hujayralari emas, balki ichki sekretsiya hujayralari - orolcha to‘qimasining v-hujayralari sintezlaydi. Asab impulsini asab oxiridan innervatsiyalanuvchi a’zoga o‘tkazadigan kimyoviy modda – atsetilxolin asab oxirini muayyan qismida hosil bo‘ladi.
Modda almashinuvi jarayonlari - turli birikmalarning sintezlanishi va parchalanishi turli hujayralardagina emas, yuksak darajada differensiallashgan hujayraning turli strukturalarida ham turlicha ro‘y beradi. Modda almashinuv jarayonlarida hujayraning turli strukturalari qatnashuvi gistokimyoviy usullar va izotop indikatorlar uslublari yordamida aniqlanadi. Uglevodlarning tsitoplazmada parchalanishi (glikoliz), oksidlanish jarayonlarida kechadigan fosforillanish jarayoni mitoxondriyalarda ro‘y berishi, oqsil sintezining ilk stadiyalari tsitoplazmada, keyingi stadiyalari esa mikrosomalarda sodir bo‘ladi.
Organizmning boshqa hamma fiziologik funksiyalari kabi, hujayralarda uzluksiz ro‘y beradigan modda almashinuv jarayonlari ham dinamik va o‘zgaruvchan bo‘ladi. Tashqi muhit ta’sir etganda yoki organizmning ichki muhiti o‘zgarganda modda almashinuvi kuchayishi yoki pasayishi, sifat jihatdan ham o‘zgarishi mumkin. hujayralar ishlab turganda hamisha shunday bo‘ladi. Shu bilan birga tinchlikdagi modda va energiya almashinuvi (organizmdagi har qanday tinchlik nisbiy, chunki hayotiy jarayonlar modda va energiya sarfi bilan ta’riflanadi) ish vaqtidagi almashinuvga o‘tadi; hujayra qancha ko‘p faoliyat ko‘rsatayotgan bo‘lsa, ish vaqtidagi almashinu o‘shancha shiddatli intensiv bo‘ladi.
Moddalar almashinuvi assimilatsiya va dissimilyatsiya jarayonining birligi bo‘lib tirik organizmning asosiy funksiyasidir. Tirik materiyaning yaratilish jarayonlari, organizmga tashqi muhitdan tushgan moddalarni xujayralar tomonidan o‘zlashtirilishi, oddiyroq kimyoviy moddalardan murakkabroq kimyoviy birikmalar hosil bo‘lishi, orga-nizmda tirik tsitoplazma sintezining majmuasi assimilyatsiya, deb ataladi. Dissimilyatsiya xujayralarda moddalarn parchalanishi, bo‘linishi, tirik materiyaning yemirilishi demakdir. Bunda parchalanish maxsulotlari organizmdan chiqib ketadi. Assimilyatsiya va dissimilyatsiya bir-biriga karama qarshi va o‘zaro chambarchas bog‘langan jarayonlardir. Modda almashinuvini natijasida bir xil moddalar ikkinchi moddalarga aylanadi. Bunda energiya bir xolatdan ikkinchi bir xolatga o‘tadi, kimyoviy birikmalardagi potensial energiyalar parchalanganda asosan issiqlik, mexanik va qisman elektr energiyasi kabi kinetik energiya turlariga aylanadi. Organizm sarfini to‘ldirish, tana massasini saqlash va o‘sish ehtiyojlarini qondirish uchun unga tashqi muhitdan doimo oqsil, yog‘, uglevod, vitaminlar, mineral tuzlar va suv tushib turishi kerak. Ularning miqdori va sifati organizmning xolatiga va yashash sharoitiga mos kelishi kerak. Bunga ovqatlanish yo‘li bilan erishiladi. So‘ngra organizm har xil moddalar parchalanishi natijasida hosil bo‘lgan qoldiq moddalardan tozalanishi shart. Bunga chiqaruv a’zolari faoliyati tufayli erishiladi.