Mitoxondriyaning yemirilishi
Ca
2+
+fosfolipaza A
2
—►
faol
fosfolipaza;
Fosfolipid (+ fosfolipaza)
—
-
—«-
lizofosfolipid + yog’ kislota —►
—»- membrana yemirilishi.
Mitoxondriya funksiyasining qayta tiklanishi
Lizofosfolipid + yog’
kislota + ATF
—►
—►
fosfolipid + ADF + ortofosfat
—►
—»- membraning to’siq sifatidagi funksiyasi va mitoxondriya
funksiyasining qayta tiklanishi.
Tirik hujayralarda xam ATF mavjud sharoitda mitoxondriya membranasi qayta
tiklanishi amalga oshadimi? Bir qator ma’lumotlarda bu savolga ijobiy javob berilgan.
Odatda alohida ajratib olingan organlarda ko’pincha quyidagi holat kuzatiladi:
organning anaerob sharoitda 30 minut inkubatsiyasidan keyin ajratib olingan
mitoxondriyalar ATF sintezi xususiyatini yo’qotadi va Ca
2+
ionlari ularda yig’ilib
qoladi, 60 minut o’tgandan keyin esa vaqtga bog’liq ravishda qayta tiklanadi. Bu
ko’rinishdagi «o’z-o’zini qayta tiklash» jarayoni alohada ajratib olingan
mitoxondriyalarda hech qachon kuzatilgan emas. Ehtimol butun to’qima hujayralarida
13
yemirilgan mitoxondriyalar hali yemirilishga uchramagan qo’shni hujayralarda
sintezlangan ATF hisobiga membarana qayta tiklanishi mumkinligi ta’kidlangan.
Biroq bu holatning to’liq isbotlanishi kelgusida qo’shimcha tadqiqotlarni talab qiladi.
Matriks o’zida yuzlab enzimlarni yuqori kontsentratsiyali aralashmalarini
saqlaydi. Shu jumladan piruvat va yog’ kislotalarini oksidlanishi va limon kislotasi
sikli uchun kerak bo’lgan enzimlarni xam o’zida tutib turadi. Undan tashqari, u
yerda mitoxondriyani DNK si, spetsifik ribosomalari, T-RNK (tashuvchi DNK) va
mitoxondriya genomi ekspressiyasida qatnashuvchi har xil enzimlar joylashgan
Yaffe M., Shatts G., 1987
.
Ko’plab burmachalar xosil qilib o’zining umumiy yuzasini ko’paytirgan
ichki membranada asosan 3 xil tipdagi oqsillar:
1) nafas olish zanjirida oksidlanish reaktsiyalarini katalizlaydigan oqsillar;
2) matriksda ATF ni sintezlaydigan ATF-sintaza enzim kompleksi;
3) matriksga va undan metabolitlarni tashilishini boshqaradigan maxsus tashuvchi
oqsillar saqlanadi.
Tashqi membrana o’zida massasi 10 000 daltongacha bo’lgan xamma
molekulalarni o’tkaza oladigan keng kanal xosil qiladigan oqsillarni saqlaydi.
Undan tashqari, bu membrananing tarkibiga lipidlarni reaksiyaga kirishiga
qobiliyati bo’lgan intermediatga aylantiradigan enzimlar kiradi, ular matriksda
kechadigan metabolik jarayonlarda ishtirok qilishadi.
Membranalararo bo’shliqda bir qancha enzimlar joylashgan bo’lib, ular
matriksdan chiqayotgan ATF ni va boshqa nukleotidlarni fosforillanishi uchun
foydalaniladi.
Mitoxondiyalarning ―krista‖lari morfologiyasi har xil hujayradagi
mitoxondriyalarda turlicha bo’ladi, ammo nima sababdan turlicha bo’lishi
xaligacha nomalum. Undan tashqari, mitoxondriyaning o’zida, u qaysi xujayrada
joylashgan bo’lsa, xuddi o’sha xujayra uchun kerakli bo’lgan va unga xizmat
qiladigan maxsus enzimlarni saqlaydi.
Tashqi membrana noorganik ionlarni va nisbatan yirik molekulali (molekula
massasi 10 000 dan kam bo’lmagan) modalarni, shu jumladan aminokislotalarini,
14
ATF, saharoza, nafasning oraliq mahsulotlarini o’tkazaveradi. Bunday yuqori
o’tkazuvchanlikni asosiy sababi keng ―pora‖li (tuynuk) oqsillarning borligi
hisoblanadi. Tashqi membranada fosfolipid va yog’ kislotalarini faollashtiradigan
(atsetil-KoA-sintetaza), va noaminooksidaza enzimlari joylashgan.
Mitoxondriyani ichki membranasi ATF sintezlaydi. Unda nafas olish zanjiri
va fosforlanish enzimlari joylashgan. Mitoxondriyaning ichki membranasining
o’tkazuvchanligi past bu membrana orqali faqat kichik molekulali moddalargina
(molekulyar massasi 100 daltondan kam) o’tishi mumkin. Shu sababdan xam bu
membranada nafas olish zanjirini oraliq maxsulotlari kabi moddalarni (piruvat,
limon kislota sikli metabolitlari), aminokislotalarni, ATF, ADF, fosfat, Ca
2+
larni
o’tkazadigan tashuvchi tizimlar joylashgan. Ichki membranada elektronlarni (nafas
olish zanjiri) tashilishida qatnashadigan enzim komplekslari integral oqsil sifatida
joylashgan. Periferik membrana oqsillari turli degidrogenazalar matriksda
joylashgan nafas substratlarini oksidlaydi va ulardan olingan vodorodni nafas olish
zanjiriga uzatadi. Ichki membranani matriks tomonidan va kristalarda elektron
mikroskop yordamida dumaloq boshchali diametri 7-9mm li va 4mm uzunlikdagi
oyoqchali qo’ziqoringa o’xshash membrana ATF – yuzasini (elementar
chastotalarni) ko’rish mumkin. Ular ATF ishlab chiqarilishi uchun xizmat qilishadi
va eng kamida 8 ta polipeptid zanjirdan tashkil topgan. Ulardan 5 tasi boshchani
tashkil qiladi, aynan ana shu gidrofil F
1
kompleksni tashkil qiladi, aynan ana shu
kompleks ATF ni ishlab chiqaradi. Boshqa zanjirlar gidrofil va yengil ajraladigan
bog’lovchi omil (oyoqchaning bir qismi) va membranaga tizilgan gidrofil F
o
kompleksi tashkil qiladi. Oxirgisi energiya qabul qiladigan F
1
kompleksi bilan
elektron tashilishini ishlanishini, ya’ni bu jarayonda energiya ajralib chiqishini
amalga oshiradi [Tixonov A.N., 1999].
Mitoxondriyaning tashqi membranasi va matriksini xamma oqsillari, xamda
ichki membranani katta qismi mitoxondriyadan tashqarida sintezlanadi.
Mitoxondriyada sintezlanadigan polipeptid zanjirlar nisbatan gidrofob va
membranaga maxkam bog’langan (struktura oqsillari). Mitoxondriya membranasi
tizimi faqatgina mitoxondriya strukturasining asosi bo’libgina qolmasdan, u o’zida
15
xujayra almashinuvini integrallashtiradigan juda ko’plab yuqori tashkillangan
enzim ansamblini saqlaydi.
Hujayraning normal faoliyat ko’rsatishini muhim sharoitlaridan biri redoks-
holat gomeostazi, ya’ni oksidlanish va qayta tiklanish komponentlarining (oqsillar,
NAD/NAD.H ga o’xshash past molekulali redoks-komponentlar, flavinlar,
koenzim Q, qayta tiklangan va oksidlangan substratlar va boshqalar) xamkorligi
hisoblanadi.
Mitoxondriya boshqaruvchi o’ta kuchli redoks-potensial xosil qiladigan
superoksidanion, vodorod peroksid, azot oksidi, nitriperoksid va boshqalarni ishlab
chiqarib, hujayra redoks-potensialini boshqarishda proteolizni, transkripsiyani
boshqarishni, mDNKdagi o’zgarishlarni, hujayradagi moddalar almashinuvini va
hujayra differensirovkasini nazorat qilib turadi [Zorov D.B., Isaev N.K., Plotnikov
Y.Y. va b, 2007].
Oksidlanish stressi hujayrada oksidlanish jarohatini chaqiradi, bu ko’pincha
genetik materialni modifikatsiyaga olib keladi [Brandon M., Baldi P., Wallace
D.C., 2006]. DNK ni oksidlanish modifikatsiyasi kanserogenezni, mumkin va
qarilikni ham birlamchi boshlanish darajasi hisoblanadi. Redoks-holatni
muvozanatini oksidlanish stressi natijasida buzilishi, ayniqsa rak hujayralariga xos.
Turli rak hujayralarida DNK ni oksidantlar tomonidan jarohatlanishi, rakni kelib
chiqishi va jarohat o’rtasida aloqa borligidan darak beradi [Bernal S.D., Lampidis
T.J., Msisaac R.M., Chen L.B., 1983; Bernal S.D., Lampidis T.J. et al., 1982;
Weiss M.J., Wong J.R. et al., 1987; Sun X., Wong J.R. et al., 1994; Koya K., Li Y.
et al., 1996; Valko M., Leibfritz D., Moncol J. et al., 2007].
Keyingi yillarda apoptozda mitoxondriya asosiy rol o’ynashi to’g’risida
ma’lumotlar olindi [Skulachev V.P., 1996 b; Filchenkov A.A., Abramenko I.V.,
2001; Youle Y.T., 2000; Susin S.A. et al., 1998; Green D.R., Reed J.C., 1998].
«Apoptoz» atamasi grechka «arortosis» o’zbekchasiga «bargni uzilib
tushishi» degan ma’noni bildiradi. Bu xujayrani programmalashtirilgan o’limi,
ya’ni o’zini-o’zi halok qilish degan ma’noni anglatadi.
16
Xujayra uchun apoptoz - hamma ishni bajarib bo’lgandan keyin halok
bo’lishi. Bunda hujayra tarkibini tashkil qilgan molekulalarini asta sekinlik bilan
bosqichma-bosqich bo’laklarga bo’ladi va o’sha organizmni boshqa xujayralari
ulardan foydalanishiga imkon beradi. Apoptozni nekroz bilan umuman
tenglashtirib bo’lmaydi. Nekroz bu xujayrani avvaldan rejalashtirilmagan halokati
bo’lib, buning natijasida nafaqat hujayraning o’zi, balki yonida joylashgan boshqa
hujayralar halok bo’ladi. Apoptozga qarama-qarshi nekroz hujayrani boshqaruvchi
tizimi tomonidan nazorat qilinmaydi, natijada hujayradagi metabolik jarayonlar
xaosga uchraydi, lipolitik va proteolitik enzimlarning gidrolitik aktivliklari
maksimal darajada ishlaydi.
Ammo apoptozni roli organizmni individual rivojlanishini ma’lum bir
bosqichlarida qatnashishi bilangina chegaralanib qolmaydi. Agar hujayraga virus
kirib qolsa, yoki kislorodni bir elektronli tiklanishi mahsuloti bo’lgan zaharli
manbaa o’chog’iga aylanib qolgan hujayralarni apoptoz orqali yo’q qilinadi.
Natijada yonida joylashgan sog’lom hujayralar virusning o’tishidan yoki
zaharlanishidan saqlanib qoladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |