MODDA VA ENERGIYA ALMASHINUVI
MODDA VA ENERGIYA ALMASHINUVI Reja: 1. Modda almashinuvi tiriklikning asosiy ko‘rsatkichi ekanligi. Ularning hayot ko‘rsatkichi ekanligi. Assimilyasiya va dissimilyasiya. 2. Karbonsuvlar va yog‘larning organizmdagi ahamiyati. Azot balansi. 3. Oqsil, karbonsuvlar va yog‘larga organizmning talabi. Oqsillarning biologik qiymati. Muskul ishini bajarishda oqsil, yog‘ va karbonsuvlar almashinuvining o‘zgarishi. 4. Energiya almashinuvi haqida tushuncha. Energiya hosil bo‘lishining aerob va anaerob mexanizmlari. Muskul ishida energiya almashinuvining o‘zgarishi.
1. Modda almashinuvi tiriklikning asosiy ko‘rsatkichi ekanligi. Assimilyasiya va dissimilyasiya Odam tashqi muhitdan ovqat qabul qilishi, organizmda uning o’zgarishi, hazm qilinishi, hosil bo’lgan qoldiq moddalarning tashqi muhitga chiqarilishi moddalar almashinuvi deyiladi. Modda va energiya almashinuvi, yoki metabolizm jarayonida organizmda mexanik, fizikaviy, kimyoviy o’zgarishlar ro’y beradi, termik va elektr hodisalari paydo bo’ladi. Murakkab organik birikmalar parchalanganda ularda mujassamlashgan potensial energiya bo’shab chiqib, issiqlik, mexanik, elektr energiyasiga aylanadi. Demak, metabolizm – bu organizmda yuzaga chiqadigan va uning hayotiy jarayonlarini amalga oshiradigan fizikaviy va kimyoviy jarayonlarining yig’indisidir. Metabolizm jarayonida hujayra va to’qimalarning faoliyati, o’sishi va rivojlanishi uchun zarur bo’lgan energiya hosil bo’ladi. Bu esa fiziologik tuzilmalar, hujayralar, ularning funksiyasini bajarishi uchun zarur bo’lgan energiya ehtiyojini qondiradi. Modda va energiya almashinuvi tabiatshunoslikning umumiy qonuni – materiya va energiyaning saqlanish qonuniga asos bo’ladi. Moddalar almashinuvi bir-biriga chambarchas bog’liq bo’lgan ikki jarayon – ya’ni assimilyasiya (anabolizm) va dissimilyasiya (katabolizm) orqali o’tadi. Ovqat moddalari tarkibiy qismlarining hujayralarga o’tishi assimilyasiya yoki anabolizm deyiladi. «Assimilyasiya» termini lotincha «assimulo»-o’xshataman so’zidan olingan bo’lib, lug’aviy tarjimasi «o’xshatish», «o’zlashtirish» demakdir. Assimilyasiya – atrofdagi muhitdan organizmga tushadigan moddalarni o’zlashtirish, hazm qilish jarayoni, buning natijasida o’sha moddalar tirik tuzilmalarning tarkibiy qismi bo’lib qoladi yoki organizmda zahira holida to’planadi. Assimilyasiya natijasida hujayralarning tarkibiy qismlari yangilanadi, ularning ko’payishi sodir bo’ladi. Organizm qancha yosh bo’lsa, unda assimilyasiya shuncha faol o’tadi. Bu esa organizmning o’sishi va rivojlanishini
ta’minlaydi. To’qimalarda saqlanadigan energiya beruvchi moddalar (glikogen, ATF) ning sintezlanishi uchun sarflanadi. Hujayralar eskirgan tarkibiy qismlarining parchalanishi (yemirilishi) dissimilyasiya yoki katabolizm deyiladi. Dissimilyasiya (dissimulo- o’xshamaydigan qilaman so’zidan olingan) organizm faoliyati jarayonida murakkab organik moddalarining bo’linishi, o’zgarishi, ya’ni assimilyasiyaga qarama-qarshi jarayondir. Boshqacha qilib aytganda, dissimilyasiya jarayonida hujayralar tizimi, jumladan oqsil birikmalar tarkibiga kiradigan moddalarning parchalanishi, bo’linishi, tirik materiyaning yemirilishi demakdir. Buning natijasida energiya hosil bo’ladi va bu energiya assimilyasiya jarayoni uchun sarflanadi. Dissimilyasiya jarayoni natijasida hosil bo’lgan qoldiq moddalar (karbonat angidrid, suv, azot qoldiqlari va boshqalar) ayirish a’zolari orqali tashqariga chiqariladi. Odam organizmida assimilyasiya va dissimilyasiya jarayonlari bir-biriga bog’liq holda davom etadi. Sog’lom bo’lgan katta odamlarda bu ikkala jarayon bir-biriga teng muvozanatda bo’ladi. Yosh organizmda assimilyasiya jarayoni ustunroq bo’lib, buning natijasida o’sish va rivojlanish ta’minlanadi. Keksa odamlar organizmida esa dissimilyasiya jarayoni ustun keladi. Shuning uchun ham keksalarning terisi salqi bo’lib, yuzlarida ajin paydo bo’ladi, tana mushaklari bo’shashib, ularning hajmi kichrayadi va qorni osilib qoladi. Og’ir kasalliklar vaqtida ham dissimilyasiya kuchayadi, shuning uchun hatto yosh odamning ham rangi so’liydi, terisi quriydi, yuzida ajin paydo bo’ladi, mushaklari bo’shashadi, tana vazni kamayadi. 2. Karbonsuvlar va yog‘larning organizmdagi ahamiyati. Azot balansi Karbonsuvlar organizmning asosiy energiya manbai bo’lib, tanada 1 g. karbonsuv biologik oksidlanganda 4,1 kkal yoki 17,8 kDJ energiya ajralib chiqadi. Karbonsuvlar (glyukoza shaklida) hamma hujayralar uchun ayniqsa bosh miya hujayralari uchun bevosita energiya manbai hisoblanadi. Glyukoza bosh miya
to’qimasining asosiy energetik manbai hisoblanadi, u miyaning nafas olishida, mediatorlar va ba’zi mikroergik birlashmalar uchun, asab to’qimalari uchun energiya manbai sifatida muhim rol o’ynaydi. Organizm energetikasida karbonsuvlarning muhim rol o’ynashiga sabab shuki, ular tez parchalandi va tez oksidlanadi, tana uchun qo’shimcha va tobora ko’proq energiya sarflash talab qilinganda ularning deposidan tezda olinishi va foydalanishi mumkin bo’ladi. Karbonsuvlar hujayra sitoplazma tarkibiga kirib, muhim plastik vazifani ham bajaradi. Karbonsuvlar suyak, tog’ay, biriktiruvchi to’qima hosil bo’lishida asosiy moddalar tarkibiga kirib, tayanch funksiyasini ham bajaradi. Karbonsuvlar organizmdagi biologik suyuqlikning asosiy tarkibiy qismini tashkil qilib, ular osmos jarayonlarida muhim ahamiyatga ega. Shuningdek, ular murakkab birikmalar tarkibiga kiradi va organizmda o’ziga xos xilma-xil funksiyalarni bajaradi (nuklein kislotasi, mukopolisaxarid). Karbonsuvlar jigarda kimyoviy moddalarni zararsizlantirishda hamda tanani immunologik himoya reaksiyasini ta’minlashda ishtirok etadi. Katta odamlarning bir kecha-kunduzdagi karbonsuvlarga bo’lgan ehtiyoji o’rtacha 500 g ni tashkil qiladi. Iste’mol qiladigan karbonsuvlarning 70% i hujayralarda oksidlanadi, shu orqali organizmning asosiy energetik talabi qoplanadi. Organizmga qabul qilingan karbonsuvlarning 25-28% i organizmda yog’ga aylanadi va faqat 2-5% glyukozadan glikogen sintez uchun sarflanadi. Odam tanasida karbonsuvlar almashinuvi quyidagi bosqichlar orqali amalga oshadi: - karbonsuvlarning oshqozon-ichak yo’lida hazm bo’lishi; - monosaxaridlarning qonga so’rilishi; - karbonsuvlarning oraliq almashinuvi; - gyukozaning buyrakda filtrlanishi va qayta so’rilishi. Karbonsuvlarning hazm bo’lishi . Ovqat bilan qabul qilingan murakkab karbonsuvlar ichak devorining shilliq pardasidan so’rilib o’tolmaydi. Karbonsuv so’rilib qon va limfa suyuqligiga o’tishi uchun monosaxaridlargacha parchalanishi shart. Shunday qilib, fermentlar ta’sirida murakkab karbonsuvlar
monosaxaridlargacha: asosan glyukoza, fruktoza va galaktozagacha ba’zi holatlarda pentozagacha parchalanadi. Karbonsuvlarning so’rilishi . Monosaxaridlar qopqa vena qoniga so’riladi. So’rilish apparati ichak shilliq qavatidagi vorsinkalar hisoblanadi. Monosaxaridlarning so’rilish tezligi har xil. Agar so’rilish tezligini 100 deb olsak, galaktoza uchun bu 110 ga teng, fruktoza uchun 43, mannoza uchun 19, pentozalar uchun 9-15 ga teng bo’ladi. Bundan ko’rinib turibdiki, geksozalar pentozalarga qaraganda tezroq so’rilar ekan. Monosaxaridlar ingichka ichak shilliq pardasida so’rilayotganda fosfatlanadi (fosfat kislota bilan birikadi), bunday birikmalarning hosil bo’lishi esa karbonsuvlarning so’rilishini tezlatadi. Karbonsuvlarnipng oraliq almashinuvi . Ichak devorlaridan so’rilib qonga o’tgan monosaxaridlar qon bilan bosh miyaga, jigarga, mushak va boshqa to’qimalarga boradi, bu organlarda har xil birikmalarga aylanadi yoki oksidlanadi. Karbonsuvlar almashinuviga asab tizimining ta’sirini birinchi bo’lib 1853 yilda Klod Bernar aniqlagan. U uzunchoq miyadagi 4-chi qorincha tubiga ukol (qand ukoli) qilib, jigardagi karbonsuvlar zaxirasining safarbar etilishini, so’ngra giperglikemiya va glikozuriya ro’y berishini kashf etgan. Jigar to’qimasidan kelgan glyukozadan glikogen hosil bo’ladi. Jigar glikogeni zaxira karbonsuvlar ekanligini ham K.Bernar hayvon jigarini olib tashlash yo’li bilan isbotlagan. Bunda glyukoza yetishmasligidan hayvon halok bo’ladi. Keyinchalik Mann va Magat (1921-1922) jigari olib tashlangan hayvonning qoniga glyukoza yuborib turib, uning hayotini saqlab turishga muvaffaq bo’ldilar. Bu tajribalar shuni ko’rsatadiki, jigar glikogeni qondagi qand miqdorini bir maromda ushlab turishda muhim rol o’ynar ekan. Hozirgi vaqtda shu narsa ma’lumki, karbonsuvlar almashinuvining turli xil jarayonlari uchun jigar javob berar ekan. Xususan: 1) jigarda glyukozadan glikogen sintezlanadi (zaxiraviy karbonsuv). Bu jarayon glikogenez d eyiladi. Agar qonda qand miqdori kamayib ketsa glikogen parchalanib yana glyukoza hosil bo’ladi, ya’ni glikogenoliz jarayoni ro’y beradi.