江西全面推进城镇贫困群众精准扶贫工作

Жасушада?ы метаболизм

百度 提起40年前的往事，周秉建记忆犹新。

Зат алмасу немесе метаболизм деп т?р? а?зада ?тет?н барлы? химиялы? реакцияларды? жиынын айтамыз. Зат алмасу н?тижес?нде а?за?а ?ажет заттар т?з?лед? ж?не энергия б?л?нед?. А?за мен сырт?ы орта арасында ?р?ашан зат ж?не энергия алмасуы ?зд?кс?з ж?р?п отырады. К?рдел? ?орект?к заттар ас ?орыту м?шелер?нде ?орытылып ??рылысы жай заттар?а айнал?ан со? ащы ?шектен ?ан?а ж?не лимфа?а ?тед?. ?ан ж?не лимфа а?ыны ар?ылы ?лпалар?а жетк?з?лед?. ?р м?шен?? жасушалары ?з?не т?н ж?не ?с?п-?ну?не ?ажетт? ?арапайым заттарды т?зед?. ?орект?к заттарды? ыдырауынан пайда бол?ан энергияны жасушалар ?р-т?рл? физиологиялы? ?рд?стер ?ш?н ж?мсайды. Арты? т?скен заттарды ?з?не ?ор ет?п жинайды (мысалы, гликоген, май). Ал жасушаларды? т?рш?л?к ету? н?тижес?нде т?з?лген керекс?з заттар ?кпе, тер? ?шек ар?ылы сырт?а шы?арылып отырады.

Зат алмасу (метаболизм) – жасушаны? т?рш?л?г?н ?амтамасыз етет?н, организмде ж?р?п жататын барлы? химиялы? процестерд?? жиынты?ы. Б?л организмн?? т?рш?л?к ?аб?лет?н са?тау ж?не сырт?ы ортамен ?арым-?атынасын, организмге ?орект?к заттарды? ен?п, олармен ферменттер ?сер?нен ыдырауын, пайда бол?ан жай заттарды? жасушалар мен м?шелерге тасымалданып, оларды? тоты?уын, энергия б?л?н?п шы?уын, жасуша ??рамында?ы т?з?л?стерд?? биосинтезделу?н ж?не ?орытыл?ан ?н?мдерд?? организмнен б?л?н?п шы?уын ?амтамасыз етед?.

Жасушада?ы ?андай да болса, б?р затты? белг?л? б?р т?рт?ппен ферментт?к айналу?а т?су?н –метаболизмд?к жол, ал осы кезде пайда болатын аралы? ?н?м – метаболиттер деп аталады.

Катаболизм мен анаболизм

Зат алмасу ?зара ты?ыз байланыс?ан ек? ?арама-?арсы ??былыстан т?рады: 1) Ассимиляция немесе пластикалы? алмасу 2) Диссимиляция немесе энергетикалы? алмасу Ассимиляция деп жай заттардан к?рдел? ?осылыстарды? т?з?лу реакцияларыны? жиынты?ын айтамыз. Б?л реакциялар энергияны ?ажет етед?. Пластикалы? алмасу н?тижес?нде жасушаларды? ??рамы жа?арады. Ал диссимиляцияда к?рдел? заттар ыдырап энергия б?л?нед?. Б?л?нген энергия а?заны? т?рш?л?г?н са?тап, ой ж?не дене е?бектер?н орында?а ж?мсалады.

Жасушада?ы ?андай да болса, б?р затты? белг?л? б?р т?рт?ппен ферментт?к айналу?а т?су?н – метаболизмд?к жол, ал осы кезде пайда болатын аралы? ?н?м – метаболиттер деп аталады. Метаболизмн?? ?арапайым молекулалардан к?рдел? ??рылымды? заттарды? т?з?лу реакциясы – анаболизм, ал б??ан ?арама-?арсы ?т?п жататын процест? катаболизм дейд?. Жасыл ?с?мд?ктерде фотосинтез н?тижес?нде т?рл? к?м?рсулар т?з?лед?. Жануарлар ?детте осы к?м?рсулармен ?оректенед?. ?арапайым ?анттар ?анмен жануарлар денес?не таралып, к?рдел? полисахарид – гликогенге айналады. Метаболизм н?тижес?нде к?м?рсулар (пируват) органикалы? ?ыш?ыл?а, одан ?р? май?а, к?м?рсудан пайда бол?ан органикалы? ?ыш?ылдар аммиак азотымен реакцияласу н?тижес?нде амин ?ыш?ылына, май, а?уыздар метаболизм н?тижес?нде ыдырап, со?ында несеп з?р?, аммиак, к?м?р?ыш?ыл газы, т.б. ?арапайым заттар?а айналады.

Адам мен жануарлар организм?ндег? метаболизм процес?н реттеуде ж?йке ж?йес?н?? ат?аратын (?с?ресе, ?лкен ми сы?арлары ?ыртысыны?) ма?ызы зор. Организмн?? дамуы, ?су?, т.б. Метаболизм за?дылы?тарына ба?ынады. Адамда метаболизм процес?н?? ауыт?уы бай?алса, адам ауру?а шалды?ады. Мысалы, диабет, сем?зд?к, б?йрекке тас байлану, атеросклероз, т.б. Метаболизм ек? ?арама-?арсы реакциялар топтарынан т?рады: катоболизм ж?не анаболизм.

Анабализм немесе биосинтез кез?нде ?арапайым ?зашар молекулалардан нуклеин ?ыш?ылдары ж?не т.б. жасушаны? макромолекулалары синтезделед?. Биосинтез молекулаларды? к?лем? ?с?п к?рделенгенд?ктен, о?ан энергия ж?мсалады. Ол энергияны? к?з? АТФ-ны? АДФ мен бейорганикалы? фосфат?а дей?н ыдырауынан пайда болады. Жасушаны? кейб?р б?лшектер?не НАДФ-Н-дан б?л?нет?н энергия?а бай атомдары пайдаланылады. Катаболизм ж?не анабализм реакциялары жасушада б?р уа?ытта ж?ред?, б?ра? оларды? жылдамды?ы б?р-б?р?не т?уелс?з реттелед?.

Метаболизм т?р? бойынша микроа?заларды? ж?ктелу?

Микроорганизмдерде ?орект?к заттарды ?абылдайтын арнаулы орган болмайды. Сонды?тан олар ?орект?к заттарды барлы? денес? ар?ылы ?абылдайды да, олар клеткада?ы керекс?з заттарды сырт?а б?л?п те ?лгеред?. Б?л ек? процест?? екеу? де ?те тез ж?ред?. ?орект?к заттарды ?абылдау осмос ??былысына байланысты. ?йткен? бактериялар клеткасыны? ?абы?ы жартылай ?тк?зг?ш келед? де белг?л? ?орект?к заттарды ?ажетт? м?лшерде ?ана ?тк?з?п т?рады. Микробтар клеткасында болатын заттар ер?т?нд?с? о?ан белг?л? м?лшерде кысым ту?ызады. Оны осмос ?ысымы деп атайды. Оны? шамасы клеткада?ы ер?ген затты? концентрациясына ты?ыз байланысты. Егер ер?ген затты? концентрациясы не??рлым арты? болса, ?ысым да со??рлым арта т?сед?. Клеткада ж?рет?н биохимиялы? процестерд?? н?тижес?нде жинал?ан заттар осмос ?ысымыны? ?сер?нен клеткадан сырт?а б?л?н?п шы?ып отырады. Ортада су к?п бол?анда цитоплазма ?с?н?п, клетка кабы?ын керед?. М?ны тургор ??былысы деп атайды. Клетка шамадан тыс ?с?нсе, жарылып кету? де ы?тимал.

?детте микробтар клеткасы ?ш?н оттег?, сутег?, к?м?ртег?, азот, минерал заттары т. б. ?ажет. Оттег? мен сутег?н?? нег?зг? к?з? — су, ал к?м?ртег?н?? с???р?лу т?с?лдер?не ?арай микроорганизмдер ?лкен ек? топ?а б?л?нед?.

Автотрофты организмдер — к?м?ртег?н ауада?ы к?м?р ?ыш?ыл газынан с???ред?. Сол ортада?ы т?рл? минерал заттарды? тоты?уынан б?л?нет?н энергия автотрофты организмдерд?? к?м?ртег?н с???ру?не к?мектесед?. Сонды?тан б?л ??былысты фотосинтезге кер?с?нше, хемосинтез деп атайды. Автотрофты микроорганизмдерге С. Н. Виноградский аш?ан нитрификациялаушы бактериялар, тем?р бактериялары, к?к?рт бактериялары жатады.

Гетеретрофты организмдерге — к?м?ртег?н дайын органикалы? ?осылыстардан алатын микроорганизмдер жатады. Б?лар?а ш?р?ту бактериялары, ?р т?рл? ашу процес?н ?оздырушылар ж?не ауру ту?ызушы микробтар жатады. Сонымен ?атар олар зат алмасу процес?нде т?з?лет?н к?м?р ?ыш?ылын да пайдалана алады, с?йт?п, б?л микроорганизмдерд?? таби?атта?ы ел? ?алды?тарды ыдыратуда?ы рол? ?лкен.

Катаболизм немесе энергетикалы? метаболизм, бейорганикалы? ж?не органикалы? ?осылыстарды? тоты?у реакцияларыны? жиынты?ы. ?орект?к заттарды? ыдырауы энергия б?л?нумен ж?ред?. Катаболизм жолында ?р? полимерл? молекулалар алдымен к?шкене фрагменттер мономерлерге ыдырайды, одан ?р? органикалы? ?ыш?ылдар?а ж?не фосфорлы эфирлерге айналады. Катаболизм (грекше katabole – сырт?а шы?ару, ыдырау), организмде т?рш?л?к ?рекет? процес?нде пайдаланыл?ан энергияны босата отырып, ?ажетс?з заттарды денеден сырт?а шы?арып тастау. Клетка мен т?нде болатын тоты?у процес? ферменттер?н?? ?атысуымен ?зд?кс?з ж?рет?н ??былыс. Онда?ы белок, май, к?м?рсу сия?ты к?рдел? органикалы? заттар тоты?у ?сер?нен ыдырайды. Осы процестен пайда бол?ан энергия т?рш?л?кт?? ?ажет?не ж?мсалады.

Катабализм (ыдырау реакциясы) кез?нде к?рдел? органикалы? молекулалар жай молекулалар?а дей?н ыдырайды. Жасуша?а т?скен к?м?рсулар, а?уыздар мен майлар, сонымен ?атар жасушаны? ?з?нде жинал?ан ?орект?к заттар б?рнеше реакциялардан кей?н с?т ?ыш?ылы, СО₂ ж?не амиак?а дей?н ыдырайды. Катабализм реакциясы кез?ндег? энергияны? б?р б?л?г? ерк?н энергия т?р?нде, я?ни жо?ары энергетикалы? ?осылыс - аденозинтрифосфат (АТФ) т?р?нде са?талады. Ал ек?нш? б?л?г? энергия?а бай коферменттерд?? сутег? атомдарында никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ - Н) т?р?нде са?талады.

Анаболизм, биосинтез немесе конструктивт? метаболизм, клетканы? ?ор заттары ж?не ??рылымды? элементтер?н?? биосинтез реакцияларыны? жиынты?ы. Анаболизм кез?нде клеткалы? заттарды? ?арапайым молекулалардан синтез? энергия ж?тылуымен ж?зеге асады. Анаболизм жолында е? алдымен клетканы? нег?зг? компоненттер?, одан кей?н полимерл? макромолекулалар синтезделед?. Клеткада анаболизм ж?не катаболиз процестер? б?р уа?ытта ж?ред?, б?р-б?р?мен ты?ыз байланысты процестер. Метаболизм н?тижес?нде к?м?рсулар (пируват) органикалы? ?ыш?ыл?а, одан ?р? май?а, к?м?рсудан пайда бол?ан органикалы? ?ыш?ылдар аммиак азотымен реакцияласу н?тижес?нде амин ?ыш?ылына, май, белоктар метаболизм н?тижес?нде ыдырап, со?ында аммиак, к?м?р?ыш?ыл газы, т.б. ?арапайым заттар?а айналады

Микроорганизмдерге энергияны ?ажет:

• ?орект?к заттарды цитоплазмалы? мембрана ар?ылы тасымалдау?а;
• ?орект?к заттардан нег?зг? клеткалы? компоненттерд? синтездеуге;
• к?бею мен клетка ?оз?алысына.

К?м?рсуларды? катаболизм?

Микроорганизмдерд?? басым к?пш?л?г? ?ш?н к?м?рсулар энергия ж?не к?м?ртег? к?з? болып табылады. Олар ыдыра?анда энергия т?з?лед?. К?м?рсуларды? е? о?ай с???р?лет?н? – глюкоза, ал одан к?рдел?лер?, алдымен глюкоза?а дей?н ыдырайды. Сонды?тан к?м?рсуларды? ыдырау жолдары глюкозадан бастап ?арастырылады. Бактерияларды к?м?рсулар ыдырауыны? 3 жолы белг?л?:

• Гликолиз (ФЕФ);
• Пентозафосфат (ПФ);
• Энтнер-Дудоров (КДФГ);
• Биологиялы? тоты?у.

Прокариоттарда ?оректену типтер?н?? я?ни энергия алу жолдары алуант?рл? бол?анымен оларды? барлы?ы ?рт?рл? заттарды тоты?тыру процес?не нег?зделед?. Тоты?у- атомдар мен молекулаларды? электрон жо?алту процес?. Тоты?сыздану – электрондарды? атом немесе молекула?а ?осылу процес?. Ал жалпы тоты?у-тоты?сыздану реакциясы деп электронны? б?р молекуладан ек?нш? молекула?а ?ту?н айтамыз. Электрон берет?н зат донор, ?осып алатын зат акцептор деп аталады. Тоты?у-тоты?сыздану процестер? микроорганизмдерд?? нег?зг? энергия берет?н процестер? – тыныс алу мен ашуды? нег?з?н ??райды. Б?л реакцияларды биологиялы? тоты?у дейд?.

Адам мен жануарлар а?засында?ы жасушаларда энергиямен ?амтамассыз етет?н нег?зг? зат - АТФ (Аденозинтрифосфат). Ол жасушаны? органелласы митохондрияда синтезделед?. Б?л ?те к?рдел? процесс - митохондрия матрикс?нде электрондар мен протондарды? арнайы цитохромоксидазалар ар?ылы тасымалданып 5 комплекстен ?ткен со? оттек молекуласын белсенд?р?п протон?а ?осылдыру ар?ылы су т?з?лу?не ?келед?. Протондарды? канал бойымен ?ткенде б?лет?н энергиясы АТФ-синтаза фермент?н белсенд?р?п ол АТФ синтез?н ж?рг?зед?. Б?л процесст?? жанама атауы - жасуша тыныс алуы немесе биототы?у. ?аз?рг? кезде б?л цитохромоксидазалар мен Митчеллд?? хемиосмосты? теориясыны? б?р?кт?р?лген н?с?асы т?р?нде ?олдану ?абылда?ан. Тыныс ал?анда ?абылдан?ан оттек жасушада?ы биототы?у реакцияларына осы жолмен ?атысып су молекуласын т?зед?. Б?р т?ул?кте, 70 кг салма?та?ы адам?а жуы? шамамен 62 кг АТФ ?алыпты жа?дайда ?ажет деп есептелед?. Ол ауада?ы оттект? ж?ту ар?ылы ?ажетт? мерз?мде ?лезде ?ажетт? м?лшерде АТФ т?р?нде т?з?лед?.

Катабализм мен анабализм арасында?ы энергия алмасуы

Катабалист?к жол АТФ ж?не НАДФ - Н т?р?нде химиялы? энергия б?лед?. Анабализм кез?нде ол энергия ?арапайым молекулалардан макромолекулалар ??растыру?а ж?мсалады. Анабализм немесе биосинтез кез??де ?арапайым ?зашар молекулалардан нуклеин ?ыш?ылдары ж?не т.б. жасушаны? макромолекулалары синтезделед?. Биосинтез молекулаларды? к?лем? ?с?п к?рделенгенд?ктен, о?ан энергия ж?мсалады. Ол энергияны? кез? АТФ-ны? АДФ мен бейорганикалы? фосфат?а дей?н ыдырауынан пайда болады. Жасушаны? кейб?р б?лшектер?не НАДФ - Н-дан б?л?нет?н энергия?а бай атомдары пайдаланылады. Катабализм ж?не анабализм реакциялары жасушада б?р уа?ытта ж?ред?, б?ра? оларды? жылдамды?ы б?р-б?р?не т?уелс?з реттелед?.