Тиббий биология ва генетика Тиббиёт олийгохи талабалари учун дарслик

Ҳаётнинг хоссалари

Тирикликнинг маъноси ва хоссалари

Биология – тириклик(хаёт) ҳақида фан, унда тириклик(хаёт) нима?

Бугунги кунда тирикликнинг(ҳаётнинг) маъноси қуйидагича тушунтирилади:

• 
  тириклик(ҳаёт) бу материянинг ҳаракатдаги алоҳида шаклидир;
  
• 
  тириклик(ҳаёт) бу организмдаги модда ва энергия алмашинуви;
  
• 
  тириклик(ҳаёт) бу организмнинг ҳаёт фаолиятидир;
  

тириклик(ҳаёт) бу организмларнинг ўз – ўзини ҳосил қилиши ва шу ҳисобига генетик аҳборотни авлоддан – авлодга узатишдир.
Ҳаётнинг хилма-хиллиги тирик табиатни тушунишга кўп қийинчиликлар туғдиради. Ҳаётни тушунтиришни кўп ҳолатлари буюк олимлар томонидан тирикликни ўлик табиатдан сифат жиҳатдан фарқлашни талаб этади. Ҳар хил олимлар тирикликни ҳар хил белгилашган. Масалан Аристотел “Тириклик бу – озиқланиш ва ўсиш” деб белгилайди; Г. Тревиранус эса “Хилма-хил ташқи муҳит таъсирларида жараёнларнинг турғун бир хиллилиги” деб тушунтиради; А.Лавуазье “Ҳаёт бу кимёвий функциялар”; И.Павлов эса ҳаётни “Мураккаб кимёвий жараёнлар” деб тушунтиради. Демак тирикликнинг бу биополимерлардан – оқсил ва нуклеин кислоталардан иборат махсус тузилмаларнинг ўз – ўзини ҳосил қилишни таъминлаш учун ташқаридан олинган энергиянинг фаол сарфланишидир. Нуклеин кислота ҳам оқсил ҳам алоҳида – алоҳида ҳаёт субстрати бўла олмайди. Улар ҳужайра ичига кириб фаолият кўрсатгандагина ҳаёт субстрати бўла олади. Ҳужайрадан ташқари улар фақат кимёвий бирикмадир.
Олимларнинг бу фикрлари билан тўлиқ қониқмаслиги шуни кўрсатадики, тириклик хоссалари тўлиқ турғун характерга эга бўлмасдан баъзи ҳолатларда ўлик табиат объектлари ичида ҳам учрайди.
Амалий жиҳатдан қаралганда тирик шакллар учун зарур бўлган ҳаётнинг комплекс хоссаларини кўрсатиб бериш керак бўлади. Улардан айримларига эътибор қаратсак тирик мавжудотлар учун биринчи навбатда ташқи муҳит билан ўзаро боғланишнинг алоҳида услуби модда ва энергия алмашинуви ҳисобланади. Унинг асосида ўзаро бир – бири билан боғлиқ бўлган ассимиляция(анаболизм) ва диссимиляция(катаболизм) ётади. Ассимиляциянинг натижаси бўлиб организм структуралари ёки тузилмаларини ҳосил қилиш ва янгилаш ётади. Диссимиляция натижаси бўлиб эса ҳаёт фаолиятини керакли моддалар ва энергия билан таъминлаш мақсадида органик бирикмаларни парчалаш ётади. Моддалар алмашинувини амалга ошириш учун организмга ташқи муҳитдан маълум бир моддалар кириб туриши зарур, диссимиляцияда ҳосил бўлган айрим моддалар ташқарига чиқарилади. Шундай қилиб организм ташқи муҳитга нисбатан очиқ система ҳисобланади.
Ассимиляция ва диссимиляция жараёнлари метоболизм занжирига умумлаштирилган жуда кўп кимёвий реакциялар ва цикллар йиғиндиси ҳисобланади. Бу жараёнлар ўзаро бир-бири билан боғлиқ реаксиялар йиғиндиси бўлиб, уларнинг кечиши маълум бир тартиб асосида бўлади. Натижада ҳужайрада метоболик циклни амалга ошириш натижасида маълум бир биологик натижаларга эришилади: аминокислоталардан оқсил молекуласи ҳосил бўлади сут кислота эса CО₂ ва сувгача парчаланади. Моддалар алмашинувини тартибли кечиши ҳужайра ҳажмининг тузилмалари масалан: доимий ҳужайра ичи структураларнинг (митохондрия, лизосома ва бошқалар) мавжудлиги ҳисобига амалга оширилади. Бу фикрнинг тўгрилигини қуйидаги мисолда тушунтирса бўлади. Масалан, микоплазма(у вируслар билан бактериялар ўртасидаги оралиқ ҳолатни эгаллайди) танаси ҳаёт фаолиятини ушлаб туриши учун юздан ортиқ биокимёвий реакциялар амалга оширилади. Одам ҳужайраси билан солиштирадиган бўлсак бу жараён учун одамнинг ҳужайрасида 10000 дан ортиқ реакциялар кечади.
Юқоридагилардан кўриниб турибдики тузилмавийлик моддалар алмашинуви жадаллиги учун зарур экан. Бошқа томондан қарасак ҳар қандай жараён учун энергия сарфи зарур бўлади. Тузилмавийлик, моддалар алмашинуви ва тирик системаларнинг очиқлилиги ўртасидаги боғлиқликни билиш учун энтропия тушунчасига эътибор қаратсак фойдали бўлади.
Энергияни сарфлаш қонунига асосан (термодинамиканинг бошланғич босқичида) физикавий ва кимёвий ўзгаришларда у йўқолмайди ва янгидан ҳосил ҳам бўлмайди, фақат бир шаклдан бошқасига ўтади. Шу сабабли назарий жиҳатдан қаралганда ҳар қандай жараён тўғри ва тескари йўналишда бир хил кечиши керак. Аммо табиатда бундай ҳолат кузатилмайди. Яъни ташқи таъсирларсиз тизимлардаги жараёнлар битта йўналишда кечади: масалан, иссиқлик иссиқ объектдан совуққа қараб ўтади, эритмаларда молекулалар юқори концентрацияли муҳитдан паст концентрацияли муҳит томон йўналади.
Келтирилган мисоллардан кўриниб турибдики тизимларнинг дастлабки ҳолати ҳарорат ёки концетрация градиентларининг борлиги ҳисобига маълум бир структуравийлиги билан ҳарактерланади. Жараёнларнинг табиий ривожланиши шак-шубҳасиз мувозанат ҳолатининг пайдо бўлишига олиб келади. Бир вақтнинг ўзида эса тузилмавийлик йўқола боради. Табиий жараёнларнинг қайтмаслик кўраткичи бўлиб, энтропия хизмат қилади, тизимларда уларнинг сони тузилмавийлик даражасига тескари пропорционал бўлади.
Энтропиянинг ўзгариш қонуниятлари термодинамиканинг иккинчи бошланиши деб тушунтирилади. Бу қонунга асосан энергетик чегараланган тизимлардаги мувозанатсиз жараёнларда энтропиялар сони бир томонлама ўзгаради. У мувозанат ҳолатига етгунга қадар ўзгариб ёки кўпайиб максимал даражага етади. Тирик организмлар тузилмавийлик даражасининг юқорилиги ва энтропиянинг пастлиги билан ажралиб туради. Бунга ички муҳит тузилмаларини ушлаб туриш учун сарфланадиган энергиянинг ташқи муҳитдан доимий кириши ҳисобига эришилади. Энтропиянингўсишга қарши тура олиш қобилияти, юқори даражадаги тузилмавийликни сақлаш тирикликнинг зарур хоссаси ҳисобланади.
Ҳаёт бу – доимий ўз-ўзини янгилаш жараёнибўлиб, унинг натижасида ишлатиб бўлинган ва йўқотилган тузилмалар тикланади. Бу тирик мавжудотлар томонидан доимий равишда ўзининг структураларини тузиш ва ҳаётий фаолиятини ҳар томонлама таъминлаш учун биологик(генетик) ахборотларни ишлатиш ҳисобига эришилади. Юқоридагилар сайёрамизда тарқалган турларнинг эволюцияси жараёнида биологик фойдали белги сифатида танлаб олинади. Улар ҳужайранинг ирсий моддасида махсус код ёрдамида ёзилган ҳолатда сақланади.
Тирик организмларда биологик ахборотларни ишлатишнинг молекуляр механизми ҳужайраларда фаолият кўрсатувчи, табиий шароитларда тирик бўлмаган объектларда учрамайдиган кимёвий бирикмалар – биологик полимерларга асосланган. Булар биринчидан оқсиллар бўлиб, улар биологиккатализатор(ферментлар) ролини бажариб биокимёвий реакцияларни керакли йўналишда, тезликда, етарли ҳарорат ва босимда боришини таъминлайди. Ферментлар махсуслиги билан фарқланади. Улар катализаторлик ҳисобига моддаларнинг маълум бир кимёвий тузилишини ёки алоҳида моддани ўзгартиради. Ферментларнинг махсуслиги каталитик функция бажармайдиган оқсиллар каби уларнинг бирламчи структурасига боғлиқ, яъни уларнинг молекуласидаги аминокислоталар кетма-кетлигининг доимийлигига. Организмнинг оқсиллари доимо янгиланиб туради. Бунинг муҳим хусусиятларидан бири шуки ҳар бир навбатдаги оқсил молекулаларининг авлоди бошланғич бирламчи структурани сақлайди. Шундай қилиб, ҳар сафар оқсиллар ўзида ҳужайра ёки организм учун керакли бўлган биологик ахборотларни айнан сақлаб ўз навбатида бир хил функцияларни бажаради.
Оқсил молекулаларида биологик ахборотларнинг доимийлиги уларнинг синтези учун матрица сифатида ишлатиладиган нуклеин кислоталар молекулалари ҳисобига эришилади. ДНК да сақланадиган ахборот оқсилга рибонуклеинкислоталар – РНК ёрдамида ўтказилади. Нуклеин кислоталарнинг ўзларида макромолекулалар бўлган оқсиллар ҳақидаги биологик(генетик) ахборотларни сақлаши ва ишлатиши тирикликнинг энг муҳим хоссаси ҳисобланади.
ДНК да ирсий ахборотларнинг сақланиши, ҳаёт жараёнида уларнинг оқсилларга ва кейинчалик бошқа биологик тузилмаларга ўтказилиш жараёни барча тирик организмлар учун зарур бўлган генотип ва фенотип кўринишида шаклланади. Генотипдаги бошланғич ирсий ахборотнинг организм ишчи тузилмалари ахборот кўринишига ўтқазилиш барча тирик организмлар учун хос бўлган онтогенез-индивидуал ривожланиш жараёнида амалга оширилади. Бу жараёнда тирикликнинг ўсиш хусусияти юзага чиқади.
Организмлар ташқи ёки ички муҳит параметрларининг ўзгаришга боғлиқ равишда ҳолатларни ўзгартириш хусусиятларига эга. Организмларнинг бундай реакцияси мослашувчанлик аҳамиятига эга бўлиб, ўзгариб келаётган омиллар механизмига боғлиқ, шу ҳисобига қабул қилинаётган маълумотлар анализ қилиниб, жавоб реакцияси тайёрланади. Тирик организмларнинг бу хусусияти уларга ахборотларни узатиш ва қайта ишлаш қонуниятларига бўйсинувчи кибернетик тузилма сифатида қарашга имконият беради. Бу ерда ахборот атамаси кенг маънода қўлланилади. Чунки, юқорида фикр юритилган биологик ахборотлар ҳам сон ҳам сифат жиҳатидан ДНК ирсий ахборотларига мос келади. Кибернетик жиҳатдан фикрлаганда ахборот ўз ичига организмнинг шахсий тажрибасини олади. Тирик мавжудотларнинг ташқи ва ички таъсиротларга индивидуал реакцияси тирикликнинг таъсирчанлик ва қўзғалувчанлик хоссаси бўлиб юзага чиқади.
Тириклик алоҳида организмлар йиғиндиси шакли кўринишида бўлади, яъни дискритлилиги (яхлитлилиги) билан характерланади. Организмлар ҳаётининг давомийлиги чегараланган. Шу сабабли, ҳаётни маълум бир муддатда сақлаш тирикликнинг кўпайиш хоссасига яъни ўзидан ўзига ўхшаш организм ҳосил қилишига боғлиқ.
Шу билан бирга барча тирик мавжудотлар ичида кенг тарқалган яна бир хосса бор. Улар мавжудотларни маълум бир муҳитда ва муддатда ўзларини мавжудлигини ушлаб туришнинг универсал принципларини шакллантириш ҳисобланади. Бундай хусусиятлардан бири организмларни эволюция жараёнига киритиш ҳисобланади. Шу ҳисобига 3 млрд.дан ортиқ вақт давомида тириклик сақланмоқда. Организмлар мавжудлигининг иккинчи хусусияти уларнинг ўзаро боғлиқ равишда биоценозлар тиркибига кириши ҳисобланади.