|
70
3.4. Оқсил алмашиниши.
Микроорганизмлар ўзларини озиқланиши, ўсиши ва фаолияти учун
турли ҳил аминокислоталарга эҳтиёж сезадилар. Баъзи бактериялар битта
аминокислота, бошқалари икки ва ундан кўпроқ аминокислоталарни талаб
этадилар. Кўпгина микроорганизмлар баъзи-бир аминокислоталарни
синтезлаш хусусиятини йўқотган бўладилар. Бундай микроорганизмларни
ауксотрофлар деб аталади. Одатда, оқсил алмашиниши жараёни
бактерияларда икки фазада боради. Биринчи, оқсилнинг пептонгача
парчаланиши, бу жараён бактериал хужайра томонидан ажратилган
экзопротеаза ферменти иштирокида амалга ошади. Иккинчи, оқсилнинг
парчаланиш жараёни эндопротеаза ферменти иштирокида боради. Оқсилнинг
пептонгача парчаланиши озиқа муҳитининг рН кўрсатгичини 7,0-8,0
атрофида бўлганда амалга ошади.
3.5. Микроорганизмларнинг озиқланиши ва нафас олиши
Метаболизмнинг икки йўналиши - катаболизм (парчаланиш,
диссимиляция) ва анаболизм (қурилиш, яратилиш) бир - бирига узвий боғлиқ
ва қарама-қариш жараёнлар йиғиндилари бўлиб, улар ҳужайрада бир вақтда,
турли компонентларда содир бўладилар.
Катаболик - реакциялар натижасида ҳужайрага кирган органик
моддалар оксидланиш ва қайтарилиш, дезаминлаш ва декарбоксилланиш
реакциялари учун субстрат бўлиб, бирин-кетин келадиган реакциялар
натижасида СО
2
, Н
2
О, NН
3
ва бошқаларга айланадилар.
Катаболизмда мураккаб органик бирикмаларнинг парчаланишида эркин
энергиянинг ажралиб чиқиши кузатилади. Унинг кўп қисми катаболик
йўналишларнинг айрим босқичларида уларга уланган ферментатив
71
реакциялар воситасида энергияга бой (макроэргик) фосфат боғлар, асосан
аденозинучфосфат (АТФ) шаклида сақланади. АТФ ҳужайрада энергия
алмашинувининг марказий субстрациядир. Энергия талаб қилинадиган
жараёнларда анаболик реакцияларига етказилади ва сарфланади.
Энергия
сақланишининг
иккинчи
муҳим
оқими
никотинамидадениндинуклеотидфосфатнинг оксидланган шакли НАДФ
ни, унинг қайтарилган шакли НАДФ Н
2
га ўтиши билан боғлиқ. Мана бу
кофактордаги водород ҳужайранинг нафас олиш жараёнида оксидланиб,
АТФ молекулаларининг синтезланишини таъминлайди.
Анаболизм оддий моддалардан, ҳужайра тузилишларини ташкил
қиладиган органик моддаларнинг ҳосил бўлиш жараёнида содир бўладиган
реакцияларнинг йиғндисидир.
Бу жараёнларда моддалар катталашиб, органеллалар яратилади ва бу
жараёнда энергия ютилиши кузатилади. Зарур энергияни, асосан АТФ
етказиб туради. Реакция жараёнида у АДФ ва анорганик фосфатга айланади.
Анаболик жараёнлар учун ҳужайрада субстрат сифатида катаболик
реакцияларда ҳосил бўлган оралиқ маҳсулотлар-метаболитлар хизмат қилади.
Лекин тирик организмларни ташкил қиладиган барча молекулалар ва энергия
билан таъмин қиладиган мураккаб бирикмалар қуёш энергиясининг
ютилиши билан кечадиган фотосинтез жараёниниг маҳсулотларидир.
Ер юзида ҳаётнинг бирдан-бир манбаи, ҳаётнинг пайдо бўлишидан
тортиб, доимо уни субстрат ва энергия билан таъминлаб туради. Юқорида
таъкидлаб ўтилгандек, организмнинг ўзи ҳам, уларда содир бўладиган
метаболик жараёнлар ҳам қуёш энергиясининг аккумуляция қилинишидан
келиб чиққан ва фотосинтез туфайли кечиб туради.
Шундай қилиб, ҳужайра метаболизми анаболик ва катаболик
жараёнларнинг йиғиндисидир. Бу жараёнларнинг биргаликда содир бўлиши,
ҳужайранинг парчаланиш ва синтез қилиш жараёнларини белгилаб беради.
Метаболизм
бу
генетик
белгиланган
кетма-кет
кечадиган
жараёнларнинг йиғиндиси бўлиб, унда бир вақтда ўтадиган реакцияларнинг
72
сони, хилма-хиллиги ва кўп сонлилиги ва юқори тезлиги, энергия
тўпланишининг механизми ва жараёнларини бошқарилишидир. Метаболик
жараёнларнинг ўзига хос бўлган белгиси, ташқи энергия тўпланишининг
ўзгача шаклдалиги ва углеродли бирикмаларнинг айланишидан ҳосил бўлган
энергия ҳисобидан, ҳужайра структураларини, макромолекулаларни алоҳида
тўпламларининг ҳосил бўлиши ҳисобланади. Ҳужайра потенциалини
замонавий биотехнология сифатида амалиётда фойдаланиш энг муҳим
вазифалардан ҳисобланади.
Оксидланиш жараёнининг энг такомиллашган формаси ва ҳаёт учун
зарур бўлган энергия ажратадиган жараён бу нафас олишдир. Ҳар бир тирик
организмга хос нафас олиш типи муайян жараёнга хизмат қилувчи
ферментлар йириндисига боғлиқ. Нафас олиш жараёнида шакарлар,
оқсиллар, ёғлар ёки ҳужайрадаги бошқа захира моддалари ҳаво
кислороднинг иштироки билан оксидланадилар, оқибатда карбонат ангидрнд
бнлан
сув
ҳосил
бўлади.
Жараёнда
ажралиб
чиққан
энергия
микроорганизмларнинг ҳаёт фаолияти учун, ўсиши ва ривожланиши учун
сарф бўлади.
Нафас олиш жараёнида электронлар органик моддалардан молекуляр
кислородга кўчиб ўтадилар. Бу ҳолатда органик бирикмалар ҳужайра
ёқилғиси вазифасини ўтайди. Агар аэроб нафас олишни бижғиш билан
таққослайдиган бўлсак, ҳар иккала жараёнда ҳам битта бирикмадан, яъни
глюкозадан ҳар хил моддалар ҳосил бўлишини кузатамиз.
Нафас олиш жараёни мураккаб ва кўп босқичлидир. Нафас олишда
бижғишга нисбатан субстрат чуқурроқ оксидланади ва ўзгаради.
Бижғиш: С
6
Н
12
О
6
2лактат (-47ккал)
Нафас олиш: 2С
6
Н
12
О
6
+ 6О
2
6СО
2
+ 6Н
2
О (-686ккал)
Кўриниб турибдики, нафас олиш, бижғишга нисбатан афзалроқ жараён.
Аэроб шароитида глюкозадаги барча углерод атомлари углерод диоксиди
ҳосил бўлишига қатнашадилар. Бу эса нафас олиш жараёнида глюкоза
молекуласидан ички боғларнинг энергияси максимал даражада ажралиб
73
чиқади деганидир. Глюкозанинг анаэроб шароитда ўзгаришида эса, ҳар қандай
типдаги бижғиш жараёни бўлмасин, бари-бир охирги маҳсулот сифатида
этанол, пропанол, бутанол, пропионат, сукцинат, лактат ёки глюкозанинг тўлиқ
оксидланмаган, қандайдир маҳсулоти пайдо бўлади. Бу бирикмаларнинг ҳар
қайсининг ички молекуляр энергияси СО
2
никига нисбатан жуда ҳам баланд
бўлади.
Юқорида келтириб ўтилган моддаларда углерод ва водороднинг ўзаро
нисбати худди глюкозадагидек эканлиги ҳам мана шуни кўрсатади.
Шундай қилиб, биокимё нуқтаи назаридан ҳар қандай типдаги бижғишни
энергетик тўлиқ амалга ошмаган жараён сифатида қараш мумкин. Бу ҳолат
аэроб ва анаэроб жараёнлар орасидаги энергетик дисбаланснинг ягона сабаби
эмас. Маълумки, электронларни молекуляр кислородга кўчириб ўтказишда,
органик акцепторларга ўтказишга нисбатан кўпроқ энергия ажралади. Анаэроб
оксидланишда молекуляр кислород иштирок этмаслигини ҳисобга олинса,
электронлар акцепторлари бўлиб, фақат органик бирикмалар хизмат қилиши
аниқ бўлади.
Анаэроб ўзгаришлар натижасида ҳосил бўлган ацетил гуруҳлар
катаболизмнинг атамал босқичига киради. Оксидланишнинг бу босқичи
учкарбон кислоталари ҳалқаси, лимон кислотаси ҳалқаси ёки Кребс
ҳалқаси деб аталади. Бунда иштирок этадиган органик бирикмаларнинг
оксидланиши тугайди: ацетил гуруҳлар углерод диоксиди ва водородга
парчаланади.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
