Лекция Такырыбы: Пәнге кіріспе Жоспары
лекция 10 Такырыбы: Зат және энергия алмасуы
жүктеу/скачать 1,47 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Зат алмасу
| лекция 10
Такырыбы: Зат және энергия алмасуы Жоспары: 1.Зат және энергия алмасуы. 2. Белок алмасуы. 3. Көмірсулар алмасуы. 4. Майдың алмасуы. 5. Тұз бен судың алмасуы. Зат алмасу – тіршіліктің негізгі белгілерінің бірі. «Зат алмасуынсыз тіршілік жоқ» — деп бекер айтылмаған. Зат алмасу — өте күрделі процесс. Мұны түсіну үшін тамақтық заттардың денеге түсуінен бастап, олардың организмде өтетін барлық өзгерістерін және бұдан соң пайда болған ыдрау өнімдерінің сыртқа шығарылу процестеріне дейін білу қажет. Тамақ ауызға түскеннен бастап, ас қорыту каналының әр түрлі бөлімдерінде физикалық және химиялық процестерге ұшырайтыны, демек ас қорыту процесі жүретіндігі белгілі. Бұл — зат алмасудың бастапқы кезеңі. Екінші кезеңде сіңу процесі жүреді, яғни қорытылудан пайда болған өнімдер қанға, лимфаға, ткань сұйықтығына өтеді. Бұл процесс ішектің кілегей қабығы өсінділерінің немесе бүрлерінің көмегімен іске асады. Ас қорытудың үшінші кезеңі клетка ішіндегі алмасу деп аталады. Атына сәйкес, ішкі ортадан — (қан, лимфа, ткань сұйықтығынан) клеткаға өткен тамақ өнімдері сол клетканың ішінде күрделі өзгерістерге ұшырайды. Соның нәтижесінде, клеткаға керек жаңа күрделі органикалық заттар түзіледі, екінші жағынан басқа бір күрделі заттар ыдырап жатады. Бұлардың іске асуына оттегі қатысуының зор маңызы бар. Зат алмасудың ең соңғы, төртінші кезеңі — клетка ішіндегі алмасудан пайда болған ыдырау өнімдерінің әр түрлі органдардың қатысуымен сыртқа шығарылуы. Айта кететін бір жай, клетка ішіндегі зат алмасудың өзі мағынасы бұдан гөрі кең — аралық алмасуға жатады. Аралық алмасу кезінде организмде әр түрлі қор заттары түзіледі және олар тиісті органдарға жиналады, ал ол заттар керек уақытында қарапайым түрге көшіп, организмнің қажетін өтейді. Аралық алмасу кезінде улы заттар усызданады, кейбір организм қажетіне жарамайтын заттар өзгеріп, пайдаға асуы оңай заттарға айналады. Осы аталған зат алмасудың барлық кезеңдерінің ішіндегі организм үшін ең маңыздысы — үшінші кезең—аралық алмасу немесе клетка ішіндегі алмасу екенін оқушыларға ерекше түсіндіру керек. Өйткені, бұл кезеңсіз денедегі еш бір клетка өзінің тіршілігін сақтай алмайды яғни организмнің барлық клеткаларына ортақ, тән нәрсе — клетка ішінде жүретін күрделі ассимиляция және диссимиляция процестері. Қалған кезеңдерді орындайтын арнайы органдар бар. Мысалы, ас қорыту процесі өзіне арналған ас қорыту қуысында жүреді (қарапайым организмдердегі клетка ішіндегі ас қорытуды еске алмағанда). Сіңу процесіне негізінен ащы ішектің ішкі бетіндегі кілегей қабық бүрлері және бауырдың.қызметі қатысады. Ал организмге зиянды керексіз, улы заттарды сыртқа шығару үшін негізінен — бүйрек, тері, өкпе, ішек қатысады. Оқулықта әр тақырыпты өткенде ас қорытуды, зәр шығаруды қалай зерттеуге болатындығы сипатталады да, аралық алмасуды зерттеу мәселелері сөз болмайды. Аралық алмасудың организм тіршілігі үшін маңызды болғанына қарамастан, осы процесті зерттеп түсіну өте қиын. Өйткені, бүл кезеңді жан- жақты және терең түсіну үшін клеткаларда жүріп жатқан әр түрлі химиялық реакциялардың табиғатын ашу керек. Осы мақсатпен қолданылатын әр түрлі әдістер бар. Мәселен, белгілі бір тамақ заттары тиісті орган арқылы өткенде қандай езгерістерге үшырайтынын білу үшін перфузия әдісін қолдануға болады. Мұндай жағдайда бір орган оңашаланып алынып, оның тамырлары арқылы зерттелуге тиіс құрамы белгілі қоректік сұйықтық жіберіледі. Соңынан ол органнан шығатын сұйықтың құрамы, қасиеті анықталады да, бұл мәліметтер алғашқы арналып алынған сұйықтың құрамымен салыстырылады. Тұтас организмнің өзінде де бір органға келетін және одан шығатын қан тамырларына фистула қою арқылы келетін қан мен шығатын қанның құрамын анықтап, алынған мәліметтерді салыстыра отырып, органда жүретін өзгерістер туралы түсінік алуға болады. Қазіргі кезде аралық алмасу процесінің барысында жүретін түрлі физиологиялық процестерді зерттеу үшін таңбаланған атомдар әдісін көп пайдаланады. Бұл жағдайда заттың бір атомы езінің изотопымен алмастырылады. Атом изотопы ол заттың химиялық қасиеттерін өзгертпейді, ал өзінің физикалық қасиеті арқылы тиісті құралдармен оңай табылады. Осы атом изотопы қай заттың құрамында екенін мезгіл-мезгіл анықтай отырып, денеге түскен алғашқы заттың тағдыры туралы мағлұмат алады. Ас қорытудың физиологңясын өткенде оқушылар ас заттарының ыдырауына көмектесетін ерекше активаторлар — ферменттер — туралы тар көлемде түсінік алады.Зат алмасу физиологиясында сол ферменттер туралы ұғымы кеңейту керек. Ең алдымен, ферменттердің тек ас қорыту каналындағы күрделі органикалық заттарды ыдыратуға ғана қатысып қоймайтындығын еске салу керек.. Аралық алмасу кезіндегі толып жатқан биохимиялық рекциялардың жүруінде ферменттер шешуші роль атқарады.. Сол сребептен де, химиядағы кәдімгі катализаторлардан өзгеше, ферменттерді биологиялық катализаторлар деп айды. Әдеттегі химиялық катализаторлар тәрізді фернттер де тиісті бір ғана биохимиялық реакцияны тездетеді, реакцияның ақырғы өнімінің құрамына кірмейді, көпшілік жағдайда аралық өнімдермен уақытша қосылыс түзіп, оларды активтендіре түседі. Бұл қасиеттері жағынан ферменттер кәдімгі химиялық катализаторларға ұқсайды, ал оларды бір-бірінен айыратын сапалы өзгешеліктер де бар. Мысалы, ферменттер үлкен жоғарғы молекулалы белоктарға және температура мен орта реакциясына тікелей тәуелді әрекет етеді, қайнатса оңай бұзылып кетеді. Бір көңіл аударатын жай, ферменттердің күрделілігі әр түрлі: біреулерінің молекуласы тек белок молекулалардан ғана тұрады да протеиндер деп аталады. Ал ферменттердің көбісі күрделі белоктарға — протеидтерге жатады; себебі, олардың құрамында әрі белокты, әрі тәменгі молекулалы белоксыз активті топ деп аталатын бөлігі болады. Әрбір ферменттің өз бойына тән негізгі ерекшеліктері, оның белокты бөлімінің қасиеттеріне байланысты болып келеді. Сол себептен әр түрлі ферменттерде кейде бір түрлі активті топ болғанымен, белокты бөлімдері бір-біріне ұқсамайтындықтан олар түрліше биохимиялық реакцияларға әсер етеді. Ферменттердің қатысуымен жүретін биохимиялық реакциялардың өте көп екенін жоғарыда айтып кеттік. Ал осылардың ішінде фгрменттердің көпшілігі күрделі органикалық заттарды судың қатысуымен ыдыратады немесе синтездейді, сол себептен оларды гидролазалар деп атайды. Қейбіреуінде мұндай процестер — фосфор қышқылы қатысуымен жүретіндіктен - фосфорилазалар деп аталады. Десмолазалар деп аталатын ферменттер екі қатар жатқан көміртегі атомдарының арасындағы байланысты сырттан басқа зат қоспай-ақ байланыстыра да алады және байланысты үзе де алады (декарбоксилаза, альдолаза т. б.). Ферменттер әсерінен журетін биохимиялық реакциялардың негізгі типтеріне жататындар: Тотығу р е а к ц и я л а р ы. Бұл реакциялардың барысында бір заттар өздерінен сутегін бөліп шығарады да, ол зат тотықты деп есептеледі. Ал екінші заттар оны өзіне қосып алады да тотықсызданады деп есептеледі. Осы процестер бірінен соң бірі жүретін реакциялардың ұзақ тізбегі түріңде болады. Қорыта айтқанда, тотығу реакциясы деп отырғанымыз, тотығу-тотықсыздану реакциясы болып шығады. Әдетте, сутегін беретін затты донатор деп, ал оны қосып алып тотықсызданатын затты акцептор деп атайды. Осы тұрғыдан алғанда, тотығу-тотықсыздану реакцияларының жалпы схемасы төмендегідей болмақ: КН 2 + А=К + АН 2 . Мұндағы КН 2 —донатор, А — акцептор. Тотығу-тотықсыздану порцестері әр түрлі уақытша түзілетін, аралық өнімдердің қатысуында жүреді. Мұндай өнімдер бір емес, бірнеше ферменттермен қосылысқа түседі. Т а с ы м а л д а у р е а к ц и я с ы . Бүларда атомдар немесе атомдардың топтары бір қосылыстан екінші қосылысқа өтіп отырады. Мысалы, фосфофераза ферменттерінің қатысуында жүретін реакцияларды алсақ. Бұл ферменттер фосфор қышқылы қалдықтарын тасиды. Фосфоферазаның актив тобы ретінде аденозинфосфат қызмет етеді. Ол өзінен фосфор қышқылының бірден үшке дейін молекулаларын бөліп шығарады және сондай молёкулаларды өзіне қосып та ала алады. Осыған байланысты ол аденозиндифосфор, аденозинтрифосфор, аденозинмонофосфор, аденил қышқылдарына айналады. Қышқыл қалдықтары бөлінгенде организм қажетіне керек жылу бөлініп шығады. Әсіресе, аденозинтрифосфор қышқылы (АТФ) аденозиндифосфор қышқылына (АДФ) айналғанда өте көп, әрбір босаған фосфор қышқылының грамм-молекуласына 12000 калория жылу бөлінеді. Осы жылу нәтижесінде скелет еттерінің қызметі іске асады. Фосфор қышқыл қалдықтары тасылу үшін де оның донаторы және акцепторы болуы шарт. Мысалы, углеводтардың күрделі ыдырау процесінде фосфор қышқылының донаторы қызметін фосфоэнолпировиноград I қышқылы атқарады. Бұдан бөлініп шыққан фосфор қышқылының қалдығын аденозиндифосфор қышқылы қосып алып, АТФ-ке айналады, одан соң акцептор ролін атқаратын глюкозаға әлгі қалдықты беріп жіберіп, АТФ қайтадан АДФ-ке айналады. Осындай күрделі процестерінің барысында жоғарыда айтқандай организмдегі энергия баланысына керекті энергия босап, белгілі бір қызметтің іске асуын қамтамасыз етсе, екінші бір жағдайда ол, күрделі зат бойындағы потенциялық энергияға айналады. Бұл өзгерістер барлық органикалық заттар алмасқанда үнемі болып тұрады. жүктеу/скачать 1,47 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|