Biologik kimyo
Yüklə 13,42 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Z n .... G o'sht, jigar, g'alla Rux tutuvchi fermentlar M n K o'pchilik ozuqa mahsulotlari Fermentlar Cu G o'sht, baliq, sabzavotlar, va mevalar Oksidazalar Co Baliq B „ vitamini Mo G‘alla va dukkakli o ‘simliklar, yong'oq
Oksireduktazalar Se Go'sht, sabzavotlar Selen tutuvchi fermentlar I Dengiz balig'i, yodlangan osh tuzi va ichimlik suvi Tiroksin F Ftorlangan ichimlik suvi, sut, choy Suyak va tish emali
M is yetishm asligi mikrotsitar norm oxrom anem iyaga, n afas olish zanjirida sitoxrom s va sitoxrom ok sid aza fermentlari m iq d orin in g kam ayishiga olib keladi. R u x y etish m asligi pubertat d avrid a o 's is h va r iv o jla n ish n in g susayishiga sabab b o ia d i. Bunda ikkilam chi jinsiy a ’zolar rivojlanish i sekinlashadi. F to r tishlar rivojlanishida, d en tin va em al sh ak llan ish id a faol qatnashadi. Uning yetishm asligi k ariyes rivojlanishiga olib k elad i. Metabolizm to‘g‘risida tushuncha va metabolik yo‘llar M etabolizm - bu yuqori integrallashgan, maqsadli y o ‘naltirilgan jarayon b o‘lib, bunda multiferment tizimlar ishtirokida muhit va hujayra o ‘rtasida modda va energiya alm ashinuvi ta’minlanadi. M etab olizm hisobiga hujayrada quyidagi jarayonlar kechadi: 1. Tashqi muhitdan energiyani o lish . Bu organik m o d d a la m in g kim yoviy energiyasi, yoki quyosh energiyasi shaklida bo'lish i m um kin. 2. Ekzogen moddalaming hujayra organellalarida parchalanishi va hujayra makromolekulyar kom panentlari o ‘tm ishdoshiga aylan ish i. 3. Makromolekulalar sintezi va parchalanishi. M etabolik reaksiyalaming ketm a-ket kechishi, ayniqsa, m arkaziv m etabolik y o ‘llar, barcha tirik organizm larda bir xildir. Bularga Krebs sikli. glikoliz, oqsil, yo g ‘lar, karbon suvlar biosintezi va boshqalar kiradi. Bu bilan birga har bir turdagi tirik organizm o ‘zining spetsifik m etabolik y o ila r ig a egadir. Masalan: odam , qushlar, reptiliyalarda purin asoslari siy d ik k islotasigach a p arch alan ad i, boshqalarda - s iy d ik c h il va glioksalat yoki allantoin hosil b o'lad i. Tirik organizm tashqi muhit ta’sirida va qanday ozuqa m ahsulotlari ishlatilishiga qarab metabolizm yo'nalishlari m a’lum darajada o ‘zgarishi mumkin. Masalan: anaerob sharoitda glik oliz jarayonlari ustun turadi, aerob sharoitda esa - Krebs sikli v a oksidlanish-fosforillanish jarayonlari ustunlik qiladi. M etabolik y o ila m in g bir n ech a x ili tafovut qilinadi: 1. Markaziy m e ta h o lik voMlar - bir necha yuz gramm oqsillar, karbon suvlar, y o g ‘lar parchalanishi natijasida CO„ H ,0 va en ergiya hosil b o ‘ladi. 2. Ikkilam chi m etabolik y o ‘llar - bu sp etsifik m o d d a la m in g hujayrada hosil b o iish i. M asalan, gormonlar, toksinlar, koferm entlar va boshqalar. Ularning miqdori m g larda o ‘lchanadi. 3. S iklik m etabolik y o ila r . Ular mikroorganizmlarga x os b o ‘lib, hujayra y o n ilg ‘isi sifatida ok salat ishlatishadi. H ozirgi vaqtda 2 0 0 0 dan ortik fermentlar hujayra m etabolizm ida ish tir o k etish i an iqlangan . U la rn in g bir qism i a sosiy, boshqalari ik k ila m c h i m etabolik h od isalard a ishtirok etadi. A m m o ularning barchasi bir-biri bilan u zv iy b o g ‘liqdir. Ularning sxematik k o ‘rinishi m etab olik kartani tashkil qiladi. Modda almashinuvining o‘rganish yo‘Hari M e ta b o lik jarayonlarni o ‘rganish y o ‘llari asosan ikki guruhga b o 'lin a d i: y axlit organizm u stid a olib boriladigan tekshirishlar va o r g a n iz m n in g ajratib o lin g a n q ism la r id a o 't k a z ila d ig a n dezintegratsiyalovchi usullar. Yaxlit organizmda moddalar almashinuvini o ‘rganish .Bu jarayon bir n ech a x il usullarda olib boriladi. X X asr boshlarida R noop nishonli m o le k u la sifatid a fe n il rad ik alid an foyd alan ib organ izm d a y o g ‘ k islotalari b-oksidlanish y o i i bilan parchalanishini aniqlangan. Modda a lm a sh in u v in i o ‘rganishda turli x il o g ‘ir izotoplar yo k i rad iofaol izotoplardan (deyteriy, 2H , 15N , l3C, 180 , “ P, *P, l4C , 35S, l311 ,59Fe, *N a) k en g foydalanilanadi. Shuningdek, turli moddalar almashinuvi bilangina aniqlash, nafas koefFitsiyentini aniqlash usullari yordamida ham modda alm ashinuvining holatini aniqlash mumkin. D ez in te g ra tsiy a la sh Dezintegratsiyalash usullardan foydalanilganda organizmning ajratib o lin g a n q ism lari — o rgan lar, to ‘q im alarn ing k esm alari, hujayra organellalarini fraksiyalari hatto ayrim ferment va boshqa sistem alam i ham tekshirish obyektlari b o ‘lib xizmat qilishi mumkin. Bunda olingan natijalar butun organizmda kechayotgan metabolik jarayonni ma lum bir bosqichi tariqasida qimmatlidir. Organizntdan ajratib olingan organlarda turli b io k im y o v iy ko'rsatkichlarining arterio-venoz tafovutini o ‘rganish yo li bilan ularda k e c h a d ig a n b io lo g ik ja rayon larn i o ‘rganish m um kin. Jum ladan, am nokislotalar parchalanishidan h osil bo'lgan ammiakdan jigarda siy d ik ch il h osil b o iis h i shu y o ‘l bilan aniqlangan. Shu usul bilan m uskuldan oqib chiqayotgan qonda sut kislota ko'pligi, jigardan oqib ch iqayotgan qonda sut k islota y o 'q lig i aniqlangan. To ‘q im a ta r kesm asin i ozuqa m oddalar mavjud m axsus eritm alarga so lib in k u b atsiya qilin sa, eritm a tark ib in in g o 'z g a rish ig a k o 'r a , to ‘qimada kechayotgan metabolik jarayon haqida fikr yuritish rnum kin. T o'qim a g o m o g e n a ti tarkibidan tabaqalashtirib sentrifugalash y o ‘li bilan turli organellalam i hamda turli subhujayra zarralarini ajratib o lis h mumkin. Subhujayra elementlarini alohida-alohida o'rganish y o 'li b ilan u larning q aysi jarayonlarda ish tiro k etish i aniqlangan. M a sa la n : ribosom al - oqsil sintezida; m itoxon d riya fermentlari - to'qim a n a fa s olishida ishtiroki aniqlangan. V III BOB BIOLOGIK MEMBRANALAR Biom em braitalar vazifasi va tuzilishi Barcha hujayralar v a u la m in g organ oid lari m em brana bilan o ‘ralgandir. U lam ing u m u m iy miqdori hujayra m assasini 80% gacha tashkil qilishi mum kin. B archa membranalar polyardir, y a ’ni tashqi va ich k i tomonlari Uizilishida farq bordir (44-rasm). 44-rasm. Plazmatik membrana tuzilishi. 45-rasm . Membrana funktsiyalari. 170 Biomembranalar quyidagi funksiyalam i bajaradi: 1. Hujayra va hujayra organ oid larini o ‘rab turadi va ajratadi. Jumladan, hujayrani tashqi gardish m uhitidan plazmatik membrana ajratadi va uning m exanik hamda k im y o v iy ta ’sirlardan him oya qiladi. Shu bilan birga plazm atik membrana hujayra ichi va tashqi muhiti o ‘rtasida metabolitlar va anoiganik ionlar konsentratsiyasining farqini saqlaydi (45-rasm ). 2. Hujayra ichiga metabolitlar v a ionlar tashilishini boshqaradi va gom eostazni saqlashda muhim vazifani bajaradi. 3. Hujayra tashqarisidagi sign allam i qabul qilish va hujayra ichiga uzatish. 4. Fermentativ kataliz. Jumladan, m itoxon d rial membranalarda joylashgan nafas zanjiri ferm entlarining en ergiya alm ashinuvida, e n d o p la z m a tik tu r d a g i fe r m e n t t iz i m la r k s e n o b io t ik la r n i detoksikatsiyasida, y o g ‘lar biosintezida qainashadi. 5. Hujayralararo matriks va boshqa hujayralar bilan bog'lanish va ta’sirlanish, hujayralarning q o'shilishida va to'qim alar hosil qilishida ishtirok etadi. 6. Hujayra va organellalar sh a k lin i v a harakatini ta’m inlash, sitoskeletni h osil qilish. Biom em branalar yog'lar, oq sillar v a karbon suvlardan tashkil topgan. Membrana komponentlari nokovalent b o g ia r bilan bog‘langan, bu esa ulam ing nisbiy harakatchanligini b elgilayd i. Membrananing suyuq holati ulardagi to ‘yin m agan y o g ‘ k islo ta la rig a b o g ‘liqdir. Membrana oqsilalari ham harakatchandir. A gar ular membrana ichiga chuqur kirmagan b o ‘Isa, lipid qavati da su zib yu rish ad i. Shuning uchun biomembranalar suyuq-m ozaik shaklga egadir (46-rasm ). Y og‘lar, oqsillar va karbon suvlar nisbati biomembranalar turiga b o g ‘liq. Masalan: m iyelinning V* qismi yog'lardir, mitoxondriyalarning ichki membranasida esa oqsillar k o‘p, plazmatik membranalar tashqi qavatida esa karbon suvlar mavjud. M em branalarda lipidiar tarkibi u lam ing hujayra va to 'q im a sp e tsifik lig i b ila n b o g ‘liq . U la m in g a so sin i fosfolip id lar (fo sfa tid ilh o lin , fo sfa tid ile ta n o la m in , fosfatid ilserin , kardiolipin, sfingom iyelin) hosil qiladi, s o ‘ng glikolipidlar va xolesterin tash k il q ila d i. M em brana m in or k o m p o n e n tla r ig a m ito x o n d ria l membranalardagi ubixinon, tokoferollar kiradi. m em brana tarkibyu qism lari turli liptdlami nisbati ichki m e m b ra n a
m ugle vod lar f e . .'j QQisllar erltrotcitlar plazmatik m e m b ra n a » vV m s'-
gepatotsitlar plazmatik m em branas) mitohondriya fosfolipidlar 8 H 3 fosfatidilholin j 1 fosfatidilserin ikkalla membrana (tashqi+íchkii) y g glikolipidlar j j j l l fosfatidiletanolamin I B H Í xolesterín □
□ ^
46-rasm. Membrana tarkibi. M em b ran a oq sillari Membrana oq sillarin ing asosiy qismi fermentlardir. Shuning uchun m em branalam in g ferm entativ faoliyati qanchalik xilm a-xil bo Isa, shunga k o‘ra undagi oqsillar miqdori ham shuncha k o ‘p bo ladi. M iyelin tarkibida 20% o q sil b o'lad i. Fermentativ faoliyati juda yuqori b o ig a n m itoxon d riyan in g ich k i membranasi tarkibida 75% ga qadar oqsil b o i a d i . F er m e n ta tiv fa o liy a ti b o ‘ lm agan b iron ta xil m em brana b o ‘lmaydi. M em brana fermentlari esa lipidiar mavjudligidagina faoldir. Har qanday sito p la zm a tik membranada ad en ozin trifosfatn i (ATF) parchalovchi adenozintrifosfataza fermenti (ATF-aza) mavjuddir. U hujayra ichida natriy (N a) konsentratsiyasi k o ‘payganda faollashadi yoki kaliy (K) konsentratsiyasining hujayra tashqarisida ortganida faollashadi (K, Na bilan b og‘liq b o ig a n ATF-aza). Bu ferment kaliy, natriy ionlarini membrana orqali tashilishini ta’minlaydi. Yana biri Ca-ATF-aza muskul endoplazmatik to ‘r membranalaridan kalsiy ionlarini tashilib o'tilishini ta ’m inlaydi.Joylashishi b o 'yich a mem brana o q sillari ikki guruhga b oiin ad i: 1 - periferik oqsillar, ular membrana sirtiga elektrostatik kuch asosida yopishgan; 2 — integral oqsillar, ular g o ‘y o lipid den gizid a aysberg kabi suzib yuruvchi oqsillar b o ‘lib, ularning b a’zilari m em brananing har ikki tomonidan b o ‘rtib chiqadi. M isol tariqasida eritrotsit membranasi tarkibiga kiruvchi 2 ta oqsilni, y a ’ni periferik oqsil - spektrin va integral oq sil glikoforinni k o’rib chiqamiz. Spektrin - eritrotsit membranasi oqsillarining 20% ini tashkil etad i. U eritrotsit m em branasinin g ic h k i to in o n ig a ion kuchlari yordamida yopishgan. Uning globulyar m olekulasi o g 'irligi 200 000 dalton bo'lgan ikkita polipeptid zanjiridan tarkib topgan. Spektrin eritrotsit sharsimon shaklini saqlashda va mem brananing pishiqligini ta’minlashda muhim ahamiyatga ega. Glikoforin - tarkibida 50% dan ortiq u glev o d tutuvchi glikoproteid membrana oqsillarining 10% ini tashkil etadi. M olek ula og'irligi 50 0 0 0 dalton, 2 9 9 ta am in ok islota q o ld ig 'id a n tarkib topgan. Bitta polipeptid zanjiridan iborat. Unga 4 - 1 2 ta m onosaxariddan tuzilgan 20 dan 30 tagacha oligosaxarid zanjiri yopishgan. O ligosaxarid oxirgi u ch id a g i g a la k to za q o ld ig 'ig a sia l k islo ta b irik k an . G lik o fo rin molekulasi uch qismdan iborat: ulardan biri hujayraning sirtqi tomonida joylashgan bo lib, uning uchidagi N H , guruhiga oligasaxarid zanjiri birikkan, molekulaning karboksil uchi sitoplazm a tom onga chiqqan: ular orasida gidrofob qism i lipid qo'shqavati orasida joylashgan a - spiral shakliga ega. Eritrotsit membranasi tarkibidagi glikoforin xilma- xil vazifani o taydi. Undagi oligosaxarid zanjiri m anfiy zaryadga ega bo lgani uchun er itro tsitla r n i b ir-b iriga y o p is h ib q o lm a s lig in i ta minlaydi. Eritrotsitlar hayoti davom ida glikoforin tarkibidagi sial k isiotalar k am ayib , o x ir g i u ch ida g a la k to za q o ld ig 'in i tutuvchi oligosaxaridlar k o ‘paya boradi. Bu «qarigan» eritrotsitlar jigar va taloq hujayralarida ushlab qolinadi va parchalanadi. Hujayra membranasi tarkibiga kiruvchi glikoforin kabi oqsillam ing asosiy vazifalaridan biri ularning hujayra sirtidan uning sitoplazmasiga turli axborotlarni o'tkazib berishdir. M em brana uglevodlari: glikoproteinlar, glikolipidlar Biom em branalarda uglevodlar erkin holda b o im a y d i. Ular lipidiar bilan birikkan - glikolipid, yoki oqsillar bilan birikkan - glikoproteid holatida uchraydi. Glikoproteidlaming uglevod qism i hujayraning sirtida joylashgan b o 'lib glikokaliksni hosil qiladi. Glikokaliks hujayralaming o ‘zaro ta ’sirin i, ularning agregatsiyasini, hujayra ichiga k im yoviy axborotlam i u zatish kabi muhim vazifalam i bajaradi. Glikolipidlarda k o‘pincha oligosaxarid zanjiri sfingozinning gidroksil guruhi, galaktoza yoki fukoza orqali glikozid bog‘i orqali b o g ia n g a n b o ia d i. Glikolipidlar m olekulasida bitta oligosaxarid zanjiri b o ‘ladi, glikoproteidlarda esa bunday zanjirlar bir nechtadir. Ular oq sil m olekulasi bilan besh x il m o n o sa x a r id n in g birontasi orqali b irik ish i m um kin. G likoprotoid m olek ulasid agi oligosaxaridlarning joylash ish tartibi Golji apparatida mavjud b o ig a n glikoziltransferazalar faoliyati bilan bog'liq. Membrana g lik o lip id v a glikoproteidlarining m oh iyati katta. Ular gormonlar, mediatorlar, viruslar, toksinlar va ko'pgina fiziologik faol moddalar uchun retseptor vazifasini o ‘tab, immunitetda ishtirok etadi. Eritrotsit m em branasidagi glik olip id glikoproteidlari qon guruhini belgilaydi. Hujayra sirtining harakatchanligi ham uning tarkibidagi glikoproteinlar xususiyati bilan b o g iiq . M embranalardagi lipid qo‘shqavat F o s f o lip id la r b ilan g lik o lip id la r m o lek u la la rin in g xarakterli xu susiyati ularning amfifilligidir. M olekulasining gidrofob uchini y o g ‘ kislotalari v a sfingozinning uglevodorodli radikallari tashkil etadi: bu m olek u la u ch i uzunligining 3\4 qism ini tashkil etadi. Glikolipidlar m olekulasi gid rofil uchi uglevod qismidan, fosfolipidlam ing gidrofil uchi x o lin , etanolam in yoki serinni biriktirib oigan fosfat qoldig‘idan hosil b o ‘lad i. T u zilish i va fizik -k im yoviy xususiyatining mana shu x o ssa si fo sfo lip id la r bilan glik olip id larn in g b iologik membranalar tuzilishidagi o ‘m ini belgilab beradi; mem braning asosiy qismini lipid q o‘sh- qavati tashkil etadi. B iom em b ran alar tuzilishini tasvirlovchi bir necha xil m odellar tavsiya etilgan: Birinchi m odel D aniyel va D avson (1931) taklif etgan «buterbrod» m odelidir; unga k o ‘ra membrana lipid q o‘shqavatidan tarkib topgan b o'lib , lipidiar gidrofob qism i membrana o ïta sid a , oqsil q is m la r i e s a lip id q a v a tn in g har ik k i to m o n ig a jo y la s h g a n . Ikkinchi m od el bo'yicha lipidlam ing gidrofob dum qismi va oqsillar gilam iplari kabi bir-biri bilan chirmashib ketgan va ularning turg‘unligi elektrostatik kuch h isob iga em a s, balki gid rofob b o g ‘lar e v a z ig a ta’minlanadi. Uchinchi xil m odel b o'yich a («m ozaik») membranalar oqsil molekulalaridan tarkib topgan b o‘lib, ulaming orasidagi b o‘shliqlar lipidiar bilan qoplangan. M e m b r a n a la r n in g u n iu m iy x o s s a l a r i g a s u y u q lik ta b ia ti, k o ‘ndalang asimmetriyasi, m oddalarai tanlab o ‘tkazishi kiradi. Lipid qo'shqavati suyuq kristallik tuzilishiga egadir. Lipid m olekulalari qavat doirasida membrana yuzasiga parallel ravishda diffuziyalanish xossasiga ega (lateral diffuziya). Oqsil molekulalari ham lipid qavatida g g ‘y o suzib yuradi. Membranalarda k o ‘ndalang diffuziya cheklangan holda sodir b o ‘ladi. Membranalarning ikkinchi um um iy xossasi kom ponentlarining Yüklə 13,42 Mb. Dostları ilə paylaş:
|