Molecular Biology of the cell клетканың молекулалық биологиясы Алтыншы басылым, І том
жүктеу/скачать 52,26 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2.63-сурет.
Гликолиз бен лимон қышқылы циклы адам клеткасындағы метаболиттік жолдардың күрделі жиынтығының орталығы болып табылады. Кейбір 2000 метаболиттік реакция сызбанұсқа ретінде көрсетілген және гликолиз бен лимон қышқылы циклы қызыл түспен таңбаланған. Көптеген басқа реакциялар осы екі орталық жолға әкеледі – түзілетін кіші молекулалар энергия түзу мақсатын- да катаболизге ұшырай алады немесе олар сыртқа бағытталады және биосинтезге қажетті көміртегілі қосылыстарға көмекші болады (Kanehisa Laboratories рұқсатымен қолданылды). КЛЕТКАЛАР ТАҒАМНАН ЭНЕРГИЯНЫ ҚАЛАЙ АЛАДЫ? 107 Осындай процестер көпклеткалы организм деңгейінде одан да бетер күрделене түседі. Клеткалардың әртүрлі типтері ферменттердің әртүрлі жиынтықтарын қажет етеді. Әртүрлі ұлпалар организмнің химиясына ерекше үлес қосады. Бір организмдегі әртүрлі ұлпалар типтерінде антиденелер немесе гормондар сияқты арнайы қосылыстар концентрациялары әртүрлі болады және ортақ метаболиттік жолдар бір-бірінен ерек- шеленеді. Клеткалардың барлығында гликолиз, лимон қышқылы циклы, липидтердің биосин- тезі мен ыдырауы және амин қышқылдары метаболизмінің барлық ферменттері болады. Дегенмен, әр метаболиттік жолдың деңгейі әртүрлі клеткалар мен ұлпаларда әртүрлі болады. Мысалы, жүйке клеткаларында гликоген мен май қышқылдары оның қоры бола алмайды және олар қандағы глюкозаның тікелей жеткізілуіне ғана сүйенеді. Керісінше, бауыр клеткалары белсенді жиырылатын бұлшықет клеткаларын глюкозамен қамтама- сыз етеді және бұлшықеттің әрекетінен түзілетін сүт қышқылын глюкозаға айналдыра- ды. Әр клетка түрінің ерекше метаболиттік қасиеттері болады және олар қалыпты және стресс жағдайларында бір-бірімен тығыз байланыса отырып әрекет етеді. Негізінде, клетканың метаболиттік тепе-теңдігі өте тұрақты. Тепе-теңдік бұзылған жағдайда клетка тепе-теңдікті қалпына келтіруге тырысады. Клетка аштыққа немесе ауруға бейімделіп, әрекетін жалғастыра алады. Көптеген мутациялар клеткаға зақым келтіреді немесе тіпті белгілі бір метаболиттік жолды тоқтатады, бірақ минималды қажеттіліктерді сақтай алатын клетка ғана тіршілігін жалғастыра алады. Тірі қалудың себебіне оның реакцияларын қадағалайтын реттеу механизмдерін жатқызуға болады. Осы реттеу әрекеті белоктардың, сыртқы орта факторларының әсерінен, кеңістіктегі құрылымы мен химиясын өзгерте алатын қасиеттеріне негізделеді. Белоктар сияқты үлкен молекулалардың түзілуі мен олардың реттелуінің химиялық аспектілері алдағы тақырытарда қарастырылады. Қорытынды Глюкоза мен басқа да қоректік молекулалар АТФ және НАДН түріндегі химиялық энергияны түзу мақсатында реттелетін көпқадамдық тотығу процесінің көмегімен ыдыратылады. Тізбекті түрде жүретін реакциялардың үш негізгі жолы болады және олардың өнімдері келесі тізбекке түседі: гликолиз (цитозольде орын алады), лимон қышқылы циклы (митохондриялық матриксте) және тотыға фосфорлану (митохон- дрияның ішкі мембранасында жүреді). Гликолиз бен лимон қышқылы циклының аралық қосылыстары метаболиттік энергия көзі болып табылады және басқа биосинтети- калық жолдардың шикізаты ретінде пайдаланылады. Жануарлар клеткалары қант- тарды гликоген түрінде, ал өсімдіктер крахмал түрінде сақтайды; жануарлар мен өсімдіктер майларды тағамдық қор ретінде сақтайды. Осы қор заттар адамдардың негізгі тағам көзі болып табылады. Сонымен қатар барлық клеткалардың негізгі мас- сасын құрайтын белоктар да энергия көзі бола алады. БІЗ НЕНІ БІЛМЕЙІЗ • Биологиялық энергияның көзі ретінде хемиосмос ашу процесінің алдында пайда болды ма, жоқ әлде ашу процесінің кейбір формалары бірінші пайда болды ма? • Клетканы бөлек химиялық заттардан түзу үшін қажетті компонеттердің мини- малды жиынтығы қандай болады? Біз осыны қалай таба аламыз? |