ляция деген атқа ие болды. Диссимиляцияның өнімдері қоршаған ортаға
шығады. Ассимиляция және диссимиляция барлық тіршілік құбылыстары-
ның негізінде жататын қайшы тұтастықты құрады.
Зат алмасу – тірі ағзалардың жаңаруының үнемі жүретін, өздігінен
реттелетін үрдіс, оған көптеген физиологиялық, физикалық және химиялық
үрдістер кіреді.
Физиологиялық үдерістер – қоршаған ортадан нәрлі заттардың түсуі
және ағзаның тіршілік әрекеті өнімінің шығуы.
Физикалық үдерістер – сорбция, сіңіру, қозғалыстың әртүрлі формалары.
Химиялық – нәрлі заттардың ыдырауы және ағзаға қажетті
қосындылардың синтезі.
Ағза мен оны қоршаған ортаның арасындағы зат асмасуы жалпы зат
алмасу деп аталады. Зат алмасудың химиялық үдерістерінде сыртқы және
аралық алмасу түрлерін бөледі.
Сыртқы алмасу – бұл заттардың олардың түсу және шығу жолдарында,
мысалы, астың қортылу кезінде ыдыруы кезіндегі жасушадан тыс айналуы.
10
Аралық алмасу – заттардың жасуша ішінде айналуы. Аралық алмасу
үрдістеріне ас компоненттерінің қорытылып, сіңгеннен кейінгі айналуы
жатады. Ол динамикалық биохимиямен зерттеледі.
Аралық зат алмасуын басқаша метаболизм деп атайды. Метаболизм
– бұл жасушадағы барлық химиялық реакциялардың жиынтығы.
Химиялық реакция кезінде пайда болатын заттарды метаболиттер деп
атайды. Жасушадағы химиялық реакциялардың саны өте көп, бірақ олар
өзара келісіп жүреді. Химиялық реакциялардың тізбегі метаболиялық
жолдарды немесе тізбекті құрады, олардың әрбірі анықталған қызмет
атқарады.
Метаболизмде қарама-қайшы екі үрдісті бөлуге болады – катаболизм
және анаболизм.
Катаболизм – (грек тілінен аударғанда төмен) энергияның шығуымен
қатар жүретін заттардың ыдырау үрдісі. Анаболизм – (грек тілінен
аударғанда жоғары) энергияны тұтынумен қатар жүретін күрделі молеку-
лалардың қарапайым молекулалардан синтезінің үрдісі. Еркін энергияның
басты доноры АТФ – аденозинтрифосфорлы қышқыл болып саналады.
Тірі ағзалар көп түрлі органикалық молекулаларды – мономерлерді
құрайды, бұл неғұрлым ірі молекулалардың құрылыс блоктары немесе
суббірліктер. Олар өзара қосылып полимерлерді – макромолекулаларды
құрайды.
Ағзадағы энергия алмасуының ерекшеліктері. Энергияның ағзадағы
айналуы, жансыз табиғаттағыдай, энергияның сақталу заңының әрекетіне
байланысты, бірақ тірі жүйелердегі энергия алмасуының кейбір
ерекшеліктері болады. Олардыі мәні келесіде:
1.
Энергияның босатылуы, негізінен қышқылдану қайта қалыптасу
реакциялары кезінде, бірқалыпты, аз мөлшерде болады.
2.
Әртүрлі себептерден жасушаларда пайда болатын энергияның
айтарлықтай бөлігі алдымен анықталған фосфорқұрамды қосылыстардың
ерекше макроэргиялық байланыстарда жиналады.
3.
Макроэргиялық байланыстардың энергиясы энергияның басқа
түрлеріне айналуы мүмкін, солайша, жылу қалыптастыру фазасын өтіп
кетіп бұлшық еттің механикалық жұмысына айналуы мүмкін.
Ағзадағы зат алмасуының реттелуі жайында. Қарапайым бір
жасушалы жануарларда бір ғана жасуша көптеген қызметтер атқарады.
Эвалюция кезіндегі ағза әрекетінің күрделенуі әртүрлі жасушалардың
қызметтерінің бөлінуіне – ерекшеленуіне әкеп соқты. Осындай күрделі көп
жасушалы жүйелерді басқару үшін ежелгі әдісті қолдану аз болды –
тіршілік әрекетін реттеуші заттарды ағзаның сұйық ортасымен орын
ауыстыру.
Жоғары қалыптасқан жануарлар мен адамдардың әртүрлі қызметтерін
реттеу екі жолмен іске асырылады: гуморальды (лат. гумор – сұйықтық) –
қан, лимфа және тін сұйықтығы арқылы және жүйкелік.
11
Қызметтердің гуморальді реттеуінің мүмкіншіліктері салыстырмалы
баяу әсер етуімен шектелген, ол ағзаның жедел жауап беруіне (тез
қозғалыстар, шұғыл тітіркендіргіштерге шапшаң әрекер ету) мүмкіндік
бермейді. Сонымен қатар гуморальді жолмен әртүрлі мүшелер мен
тіндердің реакцияға кең тартылуы болады. Бұған қарағанда жүйке жүйесі
арқылы біртұтас ағзаның әртүрлі бөлімдерінің тез және тура басқарылуы,
хабар тура жекізілуі мүмкін. Бұл екі механизм тығыз байланысқан, бірақ
қызметтерді реттеуде басты рөлін жүйке жүйесі атқарады.
Жүйке жүйесі жүйке жалғаулары шығаратын медиаторлар арқылы,
немесе ішкі секреция бездері – эндокрин бездерімен шығарылатын
биологиялық белсенді заттар – гормондар арқылы тіндердегі алмасу
сипатына тура әсер етуі мүмкін. Бұл мүшелер капилляр қабырғалары
арқылы тікелей қанға без тіндерін мол түйрейтін өз секреттерін бөледі.
Олардың гормон бөлуіне стимуляциялануы жүйке жүйесімен, сондай ақ
кейбір жағдайларда ішкі секрециялы басқа бездерде шығатын
гормондармен іске асырылады.
Гормондар биохимиялық үдерістерге реакциялардың биологиялық
катализаторлары – ферменттердің белсенділігіне әсер ету арқылы әрекет
етеді. Әртүрлі гормондар ферменттерді белсендіру немесе тоқтатуы мүмкін,
сонын арқасында биохимиялық реакциялар жылдамдығын өзгертуге, зат
алмасу үрдістерін және физиологиялық қызметтерді реттеуге болады. Олар
жасушалар мен мүшелердің әрекетін қоздырып реттейді.
Ферменттер – бұл биологиялық катализатолар – ағзаның жасушала-
рында шығарылатын ақуыз табиғатының ерекше заттары. Олар химиялық
реакцияларды белсенді араласып, оларды тездетеді, бірақ үрдіс аяқталған
кезде химиялық өзгеріссіз қалады. Олардың қатысы кезінде көп мөлшерді
қосылыстарды ыдырату және биологиялық синтездеумен байланысты
күрделі химиялық реакциялар өте қысқа уақытта және салыстырмалы
төмен температурада өтеді.
Жасушада заттар немесе иондар болады, олар ферментативті
белсенділігін ұлғайтады – ферменттер активаторлары және азайтады –
ферменттер ингибиторлары.
Ферменттердің жалпы сипаттамалары:
a)
жоғары катализаторлық белсенділігі;
b)
қызметтердің ерекше бөлінуі;
c)
белсенділіктің температураға байланыстылығы;
d)
олардың белсенділігінің ортаның реакциясына байланыстылығы;
e)
қайта қалыптасатын үрдістерде тура және кері реакцияларды
катализациялау сипаты.
Ферменттердің көпшілігінде ақуыздардан басқа құрамында бейақуыз
табиғатты белсенді зат – кофермент болады. Көп жағдайда ферменттерде
кофермент ретінде витаминдер мен микроэлементтер саналады.
12
Осылайша, тірі ағзадағы болатын барлық биохимиялық үдерістер
ферменттердің үйлескен жүйесімен бағытталып реттеледі. Ферменттер
әртүрлі реакциялардың арасында дұрыс қатынас орнатылатын жылдам-
дықтарын бақылайды, олар ағзадағы болатын шарттарға тура сәйкес
келеді.
Витаминдер – бұл тіршілік әрекетіне қажетті құрамында әртүрлі
химиялық молекулалары бар төменгі органикалық қосылыстар. Витаминдер
көбінесе ағзаға аспен бірге түседі, бірқатар витаминдер ішек бактерияларымен
синтезделеді.
Витаминдер – биологиялық белсенді заттар, зат алмасуының қатысу-
шысы және реттеушісі. Витаминдердің өмірлік қажеттілігі – олардың көбісі
ферменттердің және коферменттердің (В тобының көпшілік витаминдері)
бір бөлігі болуында немесе заттардың синтезіне қажетті (В
12
, фоли қышқылы,
А, Д, Е, К) витаминдермен белсендірілетін немесе тоқтатылатын қышқыл
қайта қалыптасу реакциясының қатысушысы (вит С, Р, В
15
) болуында.
Аста қандай да бір витаминдердің жетіспеушілігі немесе болмауы зат
алмасуының өзіндік бұзылуына әкеп соғады, авитаминоз (қандай да бір
витаминнің мүлдем болмауы), гиповитаминоз (ағзаға жеткіліксіз түсуі).
Кейбір витаминдердің мөлшерден тыс қабылдануына байланысты
гипервитаминоз (витаминмен ұшыну) деп аталатын ауруға әкеп соғады.
Қазіргі кезде 30-дан артық түрлі витаминдер белгілі. Оларды табиғат
ас өнімдері арқылы және химиялық синтез жолымен алады.
Витаминдердің классификациясы. Витаминдер екі топқа бөлінеді –
майларды еритін және суда еритін.
Май ерігіш витаминдер: А витамині (ретинол, антиксерофтальмиялық),
Д витамині (кальциферол, рахитке қарсы), Е витамині (токоферол, көбею
витамині), К витамині (филлохинон).
Кейбір авторлар май ерігіш витаминдерге полиқанықпаған майлы
қышқылдарды (линилді, линоленді, арахидонды) жатқызады, оған олардың,
витаминдер тәрізді, ағзаға өмірлік қажетті, бірақ онда синтезделмей, аспен
бірге енетіндігі себеп болады. Май ерігіш витаминдердің бәріне бірдей
сипаты – ағзада жиналуға бейімдігі. Осы қордың арқасында олардың
жеткіліксіз түсуі кезінде немесе мөлшерлі сіңуі бұзылған кезде суда ерігіш
витаминдердің жеткіліксіздігі кезіндегіге қарағанда патологиялық
құбылыстар неғұрлым баяу жиналады. Үйлесімді мөлшерден бірнеше есе
асатын витаминдер мөлшері әрбір витаминге тән сипатты гипервита-
миноз туғызады (витамин А көп болған кезде шаштың түсуі, тері
қабатының сарғыштануы, сүйектердің дикальцинациясы, вит. Д – ішкі
мүшелерде кальцийлі шөгінділердің пайда болуы).
Суда ерігіш витаминдер: В – В
1
тобының витаминдері (тиамин,
антижүйкелік), В
2
витамині (рибофлавин), В
3
витамині (пантотен қышқылы),
В
6
тобының витаминдері, В
12
тобының витаминдері, Н витамині (биотин),
13
С витамині (аскорбин қышқылы), РР тобының витаминдері (никотин
қышқылы), фолацин тобы (фолиевая қышқылы және т.б.).
Су ерігіш витаминдердің белсенділігі метаболизм кезіне сәйкес
коферменттер пайда болған кезде байқалады. Су ерігіш витаминдер ағзада
жиналмайды, олардың артығы ағзадан шығып отырады.
Витаминдерге қажеттілік көптеген факторларға байланысты – жасқа,
ас ішудің сипатына, қоршаған ортаның шарттарына, ағзаның функционал-
дық белсенділігіне. Балалық жаста, ересектерге қарағанда, витаминдерге
салыстырмалы қажеттілгі (1 кг дене салмаққа есептегенде) анағұрлым
жоғары. Витаминдерге қажеттіліктің факторларының қатарына келесі
жатады: жоғары және төмен температуралардың әсері, ағзаның жеткіліксіз
оттекпен қамсыздануы, мысалы, таулы жерлерде, инфекциялық аурулар
және интоксикация, яғни зат алмасу жалпы белсенділігін күшейтетін
немесе оның әртүрлі реакциясы кезінде.
Бұлшық ет әрекеті және жоғары деңгейде психикалық түрде зорығу
барысында витаминдердің қажеттілігі анағұрлым ұлғаяды. Спорттық
жарыс кезінде осы екі факторлардың әсері бірге қалыптасады. Сондықтан
спортпен шұғылданатын адамдардың ағзасы басқаларға қарағанда
витаминдерді көп қажет етеді.
Қарқынды жаттығу кезінде және жауапкершілікті жарыстар кезінде,
сонымен қатар ас өнімдерінде витаминдердің құрамы азаятын мезгілдерде
(қыс және көктем) кезде қосалқы витаминизация қажет болады.
Адам денсаулығына мәні анықталған витаминдермен қатар биологиялық
белсенді заттар (ББЗ) болады, олар өздерінің қызметі бойынша витаминдер
емес, басқа алмастырылмайтын заттар – витамин тәріздес қосылыстарға
жақын. Оларға биофлавоноидтар, холин, инозит, карнитин, липоевая,
оротовая, пангамовая және парааминобензойлық қышқылдар жатады. Бұл
заттардың тапшылығы көрнекі бұзылыстарға әкеп соқпайды, бірақ ағзаның
резервтік мүмкіншіліктерін азайтады.
Сұрақтар
1.
Ферменттер: химиялық табиғаты және физикалық рөлі.
2.
Ферменттердің классификациясы.
3.
Витаминдер, классификациясы, зат алмасудағы рөлі.
4.
Авитаминоз,
гиповитаминоз
және
гипервитаминоздардың
анықтамасы? Бұл құбылыстардың себебі?
5.
Су ерігіш витаминдер.
6.
Май ерігіш витаминдер (А, Д, Е, К).
7.
Провитаминдердің анықтамасы (мысал келтіріндер)?
8.
В
1
витаминінің жетіспеушілігі қаңқа бұлшық еттері қызметінің
қандай бұзылушылығына әкеп соғады?
9.
Ас өнімдері – витаминдер көзі.
10.
Д витаминін мөлшерден тыс немесе жеткіліксіз қоректенудің
салдары қандай?
14
11.
Спорт түрлерімен айналқан кезде витаминдердің қажеттілігі.
12.
Гормондар, химиялық табиғаты. Зат алмасуды реттеудегі рөлі.
13.
Зат алмасудың тіршілік құбылыстарындағы рөлі. Ассимиляция
және диссимиляция үдерістері.
14.
Ішек жолындағы ас қорытылу құбылысының жалпы сипаты.
15.
Ағзадағы энергия алмасуының ерекшеліктері.
16.
Ағзадағы зат алмасуының реттелуі жайында
1-тапсырма. «Витаминдердің физиологиялық қызметі, олардың көздері
және жеткіліксіздігін сипаттайтын симптомдары» кестесін май және су
ерігіш витаминдері үшін бөлек-бөлек толтырыңыз.
2-тапсырма. Ферментативті белсенділіктің температурадан және рН
ортадан байланыстылығының графигін сызыңыз.
Әдістемелік нұсқаулар. Дұрыс зат алмасуда ферменттердің, витамин-
дердің, гормондардың сипаты мен қажеттілігін, сонымен қатар зат
алмасудың тіршілік әрекетіндегі рөлін мұқият оқыңыз.
Ұсынылатын әдебиет: 1-5, 7, 10, 14, 17, 18, 20.
4-тақырып. Адам ағзасындағы зат алмасу үдерістерінің өзара
баланысы мен реттелуі
Жоспар:
1.
Метаболизмді реттеудің түрлері.
2.
Реттеудің принциптері.
3.
Зат алмасу үдерістерінің деңгейлері мен жолдары.
Зат алмасу (метаболизм) – қатаң реттелген, анықталған морфология-
лық структурамен байланысқан, сонымен қатар, орнықсыз және иілімді
реакция жүйесі. Зат алмасудың орталық рөлі ферменттерге – ақуыздардың
неғұрлым белсенді түріне жатады.
Жоғары құрастырылған жануарлар мен адамдарда әртүрлі қызметтер-
дің реттелуі екі жолмен іске асырылады: гуморальді (лат. гумор –
сұйықтық) – қан, лимфа және тін сұйықтығы арқылы және жүйкелік.
Қызметтердің гуморальді реттеуінің мүмкіншіліктері салыстырмалы
баяу әсер етуімен шектелген, ол ағзаның жедел жауап беруіне (тез
қозғалыстар, шұғыл тітіркендіргіштерге шапшаң әрекер ету) мүмкіндік
бермейді.
Бұған қарағанда жүйке жүйесі арқылы біртұтас ағзаның әртүрлі
бөлімдерін тез және тура басқарылуы, хабардың тура мекенге жекізілуі
мүмкін. Бұл екі механизм тығыз байланысқан, бірақ қызметтерді реттеуде
басты рөлін жүйке жүйесі атқарады.
Мүшелер мен тіндердің функциональды жағдайын реттеуде ерекше
заттар – нейропептидтер қатысады, олар гипофиздің ішкі секрециясының
бездерімен және арқа, бас миінің жүйке жасушаларымен шығарылады.
15
Олар ұйқыға, оқу және жад үдерістеріне, бүлшық ет тонусына (оның ішінде
дене қалпы ассиметриясы) әсер етеді, бұлшық еттердің әрекетсіздігіне
және тартылуына әкеп соғады, жансыздандырушы және нашақорлық әсері
бар. Спортшылардың қан плазмасындағы нейтропептиттердің шоғырлануы
жаттықпаған тұлғалардың орташа деңгейіне қарағанда 6-8 рет көп болуы
мүмкін, сонымен қатар жарыс әрекетінің тиімділігін өсіреді. Мөлшерден
тыс жаттығу шартында нейропептиттердің әлсіреуі болады және спортшы-
ның физикалық жүктеуге адаптациясы жоғалады.
Ағзаның барлық жасушалары өмір сүретін ішкі ортасы – бұл
сұйықтықтардың жиынтығы – қан, лимфа, жұлын-миының сұйық-
тығы, тінаралық сұйықтық. Оны әртүрлі көрсеткіштердің салыстыр-
малы тұрақтылығы – гомеостаз сипаттайды, себебі оның қандай да бір
өзгерісі ағза жасушаларының, тіндерінің, әсіресе орталық жүйке жүйесі-
нің жоғары деңгейдегі жасушаларының қызметтерінің бұзылуына әкеп
соғады. Бұндай гомеостаздың тұрақты көрсеткіштеріне 35-37
o
C аралығында
сақталатын дененің ішкі бөлімдерінің температурасы, рН = 7.4-7.35
көрсеткішімен сипатталатын қанның қышқыл-негізгі біркелкілігі, қанның
осмостық қысымы (7.6-7.8 атм.), қандағы гемоглабиннің шоғырлануы –
120-140 г/л-
1
және басқалар жатады.
Гомеостаз статикалық құбылыс емес, динамикалық тепе-теңдік.
Көпшілік адамдарда сыртқы орта шарттарының айтарлық өзгерістері кезінде
және ауыр жұмыс кезінде гомеостаз көрсеткішінің сырғуының деңгейі өте
шамалы. Мысалы, қанның рН көрсеткіші 0.1-0.2 бірліктеріне ұзақ өзгерісі
өлімге алып келуі мүмкін. Алайда, жалпы адамзатта ішкі орта көрсеткіште-
рінің едәуір көп жылжуларын бой көтере алатын жеке тұлғалар болады.
Жоғары мамандандырылған спортшы-жүгіргіштер орташа және ұзақ
қашықтықтарға жүгіру кезінде қаңқа бұлшық еттерінен сүт қышқылының
көп мөлшерлі түсуінің салдарынан қанның рН көрсеткіші 7.0, тіпті
6.9 дейін түсуі мүмкін. Бұл мүмкіндік адамның туа біткен ерекшеліктерімен
анықталады, олар реакцияның генетикалық нормасы деп аталып
кеткен, ол ағзаның айтарлықтай тұрақты функционалды көрсеткіш реті
үшін де кең жеке тұлғалық ерекшеліктері болады.
Ағзадағы барлық өтіп жатқан үрдістердің жіңішке келісуі тірі дене
құрылымының әртүрлі деңгейінде әрекет ететін тармақталған механизм-
дерінің біртұтас жүйесінің болуымен мүмкін. Ағзада метаболизмді
реттеудің 3 түрі болады:
1.
автоматикалық (өздігінен реттелу), барлық тірі ағзаларға тән
химиялық реакциялар жылдамдығының өзгеруі
2.
энрокринді } жоғары қалыптасқан жүйелерге тән
3.
жүйкелік (жылдам реттелу)
Реттеудің барлық түрлері күрделілігінің деігейімен ажыратылады,
соңғы нәтиже – ферменттің саны мен белсенділігінің өзгеруі арқылы
16
химиялық реакция жылдамдығының өзгеруі, сонымен қатар жасушалық
мембрананың сіңгіштігінің өзгеруі.
Эндокриндік жүйе – биологиялық белсенді заттардың – ББЗ
(гормондардың) «фабрикасы мен сақтау орны», олар зат алмасуға және
физиологиялық қызметтерге реттеуші әсер етеді. Жүйке жүйесі мен
ферменттердің әрекеті арасында болады, ал зат алмасу реакциясы фермен-
тативтік реакция жылдамдығының өзгеруі арқылы іске асады. Гормондар
не ферменттердің жылдамдығын өсіріп салыстармалы жылдам (жедел)
реакциясын, не болмаса жаңа ферменттің синтезіне байланысты баяу
реакциясын тудырады.
Жүйке жүйесі ағзаға ортаның өзгеріп жатқан шарттарының әсерін
(О
2
жетіспеушілігі, ашығу, шөлдеу және т.б.) көрсететін импульстерді
қабылдайды. Бұдан кейін жүйке жүйесі арнайы таратқыш – медиаторлар
арқылы басқа мүшелерге команда беріп, олар ортаның өзгерістеріне
бейімделеді. Бұл кезде келесілер өзгереді:
A)
мембраналардың енгіштігі
B)
ферменттердің белсенділігі
C)
заттар тасымалдаудың жылдамдығы өзгереді.
Жасуша ішінде тұтас мүшені немесе ағзаны реттеу кезінде реттеудің
біркелкі принциптері іске асырылады:
1.
қайта реакция принципі
2.
шекшеуіш реакция принципі
3.
жалпы жолдар принципі.
Алмасу үрдістерін реттеудің деңгейлері:
1)
жасушалық (автореттеу)
2)
мүшелік (метаболиттер мен гормондармен реттеу)
3)
ағзалық (метаболиттер, гормондар және жүйке жүйесімен реттеу).
Жаттыққан адамның ағзасында реттеудің жаңа механиздері пайда
болмайды, реттеуші арақатынастар жетіліп отырады.
Сұрақтар:
1.
Зат алмасудың тіршілік құбылыстарындағы рөлі. Ассимиляция
және диссимиляция үрдістері.
2.
Анаболизм, катаболизм.
3.
Жүйкелік және гуморалдық зат алмасу.
4.
Метаболизмді реттеудің түрлері.
5.
Алмасу үрдістерінің деңгейлері.
1-тапсырма. «Зат алмасудық үш фазасы» ақуыздардың, майлардың
және көміртектердің аэробты қышқылдануының схемасын сызыңыз.
Әдістемелік нұсқаулар. Метаболизмді әртүрлі деңгейдегі өзара
байланысқан реакциялардың біртұтас үдерісі ретінде, зат алмасудың
әртүрлі деңгейлері мен жолдарының өзара байланысы ретінде қарастырыңыз.
Ұсынылатын әдебиет: 1-5, 7, 8, 10, 12, 17, 18.
17
5-тақырып. Көмірсулар. Көмірсулардың алмасуы
Жоспар:
1.
Көмірсулар, биологиялық рөлі.
2.
Қарапайым көмірсулар немесе моноқанттар.
3.
Күрделі көмірсулар.
4.
Көмірсулардың алмасуы.
5.
Көмірсулардың өнімдік маңызы. Олардың зат алмасудағы рөлі.
Көмірсулар барлық тірі ағзалардың құрамына кіреді: өсімдік – құрғақ
салмақтың 80% дейін және мал, онда олар бос қалыпта немесе ақуыздар-
мен не май тәріздес қосылыстармен байланысып кездеседі. Адам
ағзасында көмірсулар құрғақ салмақтың 2% құрайды.
Достарыңызбен бөлісу: |