Органикалық заттардың алмасуы

Табиғатта нуклеин қышқылдарының екі түрі — дезоксирибонуклеин (ДНК) және рибонуклеин (РНК) қышқылдары кездеседі. Олардың аттары құрамыңдағы пентозалы қанттың табиғатына байланысты. ДНК молекуласында пентозды қант дезоксирибоза, ал РНК молекуласында — рибоза кездеседі. ДНК мен РНК-ның бірнеше түрі болады. Олар құрылысы мен қызметі жағынан ерекшеленеді. Әр орга-низм тек өзіне ғана тән нуклеин қышқылдарының жиынтығын ұстайды. Бұл қышқылдар генетикалық ақпараттың сақталуын жэне ұрпақтан ұрпаққа берілуін қамтамасыз етеді. ДНК негізінен жасуша ядросының хромосолаларында (жасушадағы ДНК-ның 99%-ы) және митохондрияларда орналасады. РНК-ядрошықтар, рибосомалар, митохондриялар мен цитоплазма құрамы на енеді.

ДНК молекуласы бір-біріне спираль (шиыршық) түрінде орала
орналасқан қосаоланған тізбек нуклеотидтерден түзіледі. Нуклеин қышқылдары молекулалары құрамында нуклеотидтер саны әртүрлі. Тасымалдаушы РНК молекуласында олардың саны 80-ге жуық болса, ДНК молекуласында ондаған мыңға жетеді. ДНК-ның кез келген нуклеотидінің құрамына аденин, гуанин, тимин, цитозин азотты негіздерінің бірі, дезоксирибоза және фосфор қышқылының қалдығы енеді. РНК-ның нуклеотидтерінің кұрамына азотты негіздер — аденин, гуанин, урацил, цитозиннің бірі, рибоза және фосфор қышқылының қалдығы енеді. Демек, нуклеотидтер тек азотты негіз сипатымен өзгешеленеді. Цитозин, тимин, уроцил — пиримидин негіздеріне, ал аденин мен гуанин — пурин негіздеріне жатады.

ДНК мен РНК тек кұрылысы, жасушада орнығуы жағынан ғана емес, қасиеттері мен атқаратын қызметтері жағынан да ерекшеленеді.

ДНК молекуласы бір-біріне спираль түрінде бұрала орналасқан қос полинуклеотидтік тізбектен құралса, РНК молекуласы жалғыз полинуклеотидтік тізбектен құралады. ДНК мономері — рибонуклеотидтер. Дезоксинуклеотидтер құрамында азотты негіз (аденин, гуанин, тимин, цитозин), дезоксирибоза және фосфор қышқылының қалдығы болса, рибонуклеотид құрамы на азотты негіз (аденин, гуанин, урацил, цитозин), рибоза және фосфор қышқылының қалдығы енеді.

ДНК нуклеотидтері аденилді (А), гуанилді (Г), тимидилді (Т), цитидильді, ал РНК нуклеотидтері аденилді (А), гуанилді (Г), уридилді (У) және цитидильді (Ц) типке жатады.

ДНК молекуласы тұрақты және репликациялануға (еселенуге) қабілетті, ал РНК молекуласы өзгеріш (лабилъді) және репликациялануға қабілетсіз. ДНК жасуша ядросы мен митохоңцрияларда, ал РНК -ядрода, цитоплазмада, рибосома мен митохондрияларда орналасады.

ДНК гендік ақпаратты сақтап, ұрпаққа береді, ал РНК (ақпараттық және тасымалдаушы РНК) белок биосинтезін қамтамасыз етеді. ДНК РНК-ның құрылымын , ал РНК түзілетін белок молекуласының құрылысын анықтайды.

Жасуша құрамында РНК-ның бірнеше түрі болады. Олар бір-бірінен молекуласының мөлшерімен, құрылымы мен, орнығу жағдайымен және қызметімен ерекшеленеді. Жасуша құрамындағы РНК-ның шамамен 10%-ын кіші молекулалы тасымалдаушы РНК (тРНК) құрайды. Генетикалық ақпаратқа сәйкес т-РНК белок түзілетін жерге — рибосомаға белгілі бір амин қышқылын жеткізіп береді. Демек, т-РНК-ның жалпы саны жиырмадан асады. Олар бір-бірінен нуклеотидтердің тізбектелу ретімен ерекшеленеді.

Жасуша РНК-сының 85%-на жуығын рибосомалық РНК (рРНК) құрайды. Олар рибосомалар құрамына енеді де, құраушы қызмет атқарады. РНК-ның бұл түрі белок биосинтезі барысында амин қышқылдарын пептлдтік тізбекке біріктіретін рибосоманың белсенді орталыгын құрауға қатысады.

РНК түрлерінің арасында маңызды орынды ақпараттық немесе матридалық РНК (иРНК) алады. РНК-ның жалпы мөлшерінің 5% шамасында ғана болғанымен, олар белок синтезінің ДНК кодына сәйкес жүруін қамтамасыз етеді. Әр иРНК белоктың белгілі бір түрінің түзілуіне жауап береді. иРНК молекуласы ДНК-ның белгілі бірген орныққан бөлігіңде түзіледі де, болашақ синтезделетін белоктың құрылымы жайлы ақпаратты нуклеотидтердің тізбектегі орналасу реті түрінде қабылдап (кешіріп) алады. Олар осы ақпаратты рибосомаға тасымалдап, белокты синтездеу кезінде оны жүзеге асырады.

Сонымен, жасушада РНК-ның барлық тобы қызметі жағынан бірлескен жүйе құрып, сол жасушаға тән белоктардың синтезделу процесін қамтамасыз етеді.

Көмірсулар немесе қанттар, — организмдегі органикалық қосылыстардың негізгі тобының бірі. Олар барлық тірі организмдер жасушаларының кұрамына енеді. Адам мен жануарлар жасушаларында олардың мөлшері 1-2%, ал өсімдіктер жасушасы құрғақ затының 85-90%-ы көмірсулардан құралады.

Көмірсулар молекуласы көміртегінен, сутегінен, оттегінен құралады. Олардың көпшілігінде сутегі мен оттегінің ара қатынасы су кұрамындағы деңгейде сақталады. Мысалы, глюкоза — С6Н12О6, сахароза — СІ2Н22Оn. Осыдан оларды көмірсулар деп атайды.

Барлық көмірсулар қарапайым (моносахаридтер) және курделі (полисахаридтер) болып бөлінеді. Моносахаридтер құрамы көміртегі атомының санымен байланысты триозалар (ЗС), тетрозалар (4С), пентозалар (5С), гексозалар (6С) және гептозалар (7С) болып жіктеледі. Табиғатта пентозалар (рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) және гексозалар (глюкоза, фруктоза, галактоза) кең тараған. Рибоза мен дезоксирибоза нуклеин қышқылдары мен АТФ-ты құруда маңызды рөл атқарады. Глюкоза жасушаның негізгі қуат көзі болып табылады. Моносахаридтер тек қана қуат көзі ғана емес, көптеген органикалық заттарды синтездеуде, организмге сырттан енген, немесе оның өзінде түзілген улы заттарды (белоктың шіру өнімдері) зарарсыздандыруда маңызды рөл атқарады.

Екі және одан да көп моносахаридтердің (глюкоза, галактоза, ман-ноза, арабиноза немесе ксилоза) косылуы нәтижесінде ди- және полисахаридтер түзіледі. Дисахаридтерге сахароза, мальтоза, лактоза (сүт қанты) жатады. Дисахаридтер қасиеттері жағынан моносахаридтерге ұқсас суда жақсы ериді, тәтті дәмді келеді. Полисахаридтерге крахмал, гликоген, целлюлоза, хитин, каллоза, инулин т.б. жатады. Құрамыңда мономерлер саны өскен сайын полисахаридтердің ерігіштігі , тәтіі дәмі жойылады.

Көмірсулар организмде негізінен қуат көзі ретінде пайдаланылады (глюкоза) немесе энергия қорына айналады (гликоген), сонымен қатар олар күрделі қосылыстардың (нуклепротеидтердің, гликопротеидтердің) құрамы на кіреді.

Көмірсулар бұлшық еттердегі биохимиялық процестер мен энергия алмасуында маңызды қызмет атқарады. Сол себепті қан құрамында глюкоза мөлшері азайса (гипогликемия) дене температурасы төмендеп, организм әлсірейді, орталық нерв жүйесі мен бұлшық ет қызметі бұзылып, жүрек жұмысы нашарлайды, дене дірілдеп, тер бөлінеді. Қандағы қант мөлшері күрт төмендесе, глипогликемиялык талықсу (шок) туындал, тіршілік тоқтап та қалады.

Ас қорыту жолында көмірсулар негізінен моносахаридтерге айналып, фосфорлану процесінен еткен соң қанға сіңеді. Қанға өткен моносахаридтер қақпалық венамен бауырға тасымалданып, оңда гликогенге айналады да (гликогенез процесі), қорға жиналады. Гликогенез процесі бұлшық етте де жүреді. Бауырда гликогеннің мөлшері 2-8, ал бұлшық етте 1%-ға жетеді. Глюкозаның біраз бөлігі бауырда тотығу процесіне ұшырап, энергияға айналады немесе әртүрлі улы заттарды залалсыздандыруға қажет қосылыстарды (мысалы, глюку-рон қышқылы) түзу үшін пайдаланылады.

Организм мұқтаждығы на сәйкес бауырда көмірсулардың бір түрі екінші түрге (галактоза мен фруктоза — глюкозаға, немесе керісінше) айналып отырады. Бауырда гликогенез процесімен қатар глюконеогенез (көмірсулардың май мен белоктардың ыдырау өнімдерінен -сүт қышқылынан, ҮМҚ, амин қышқылдарының алмасу өнімдерінен түзілуі) процестері де жүреді.

Бауырдың күрделі қызметінің аркасында қанның құрамыңдағы қантың мөлшері (гликемия) бір деңгейде сақгалады. Кандағы глюкоза деңгейі жоғарыласа, гликоген түзу процесі күшейеді, ал төмендесе — гликоген глюкозаға айналады. Адам қаныңда глюкоза деңгейі 100-120 мг% шамасы.

Ұлпаларда көмірсулар фосфорлану процесінен өтіп, глюкозалы- 6 — фосфат түзіледі де, оның бір бөлігі тотығып, көмір қышқыл газы мен су бөлінеді. Бұл реакция кезінде босанған энергия АТФ түзуге жұмсалады. Глюкозалы-6~фосфат өзгерістері кезінде пируват пайда болады да, ол ацетил — КоА, альфа-кетоқышқылдар түзуге пайдаланылады.

Бұлшық етте анаэробты ыдырау кезінде глюкозадан сут қышқылының екі молекуласы түзіледі. Бұл реакция барысында босанған энергияның бір бөлігі жылуға айналып, қалған бөлігі АТФ түзуге жұмсалады. Айта кетер жайт, гликолиз (глюкозаның ыдырауы) кезінде сүт қышқылының екі молекуласы мен АТФ-тің екі молекуласы босанса, гликогенолиз кезінде сүт қышқылының екі, АТФ-тің үш молекуласы босайды.

Ұлпадағы алмасу кезінде пайда болған сүт қышқылының 85 пайызы аэробты жағдайда қайтадан гликогенге айналады да, тек 15 пайызы алдымен пируватқа айналып, соңынан толык, тотығып, көмір қышқыл газы мен су түзеді.

Бүйректе бауырдағы сияқты глюкозаның аэробты жанама тотығу процесі басымырақ жүреді. Глюкоза фосфотриозаның екі молекуласына ажырап, пируват түзіледі. Пируват ацетил — КоА-ға айналып Кребс циклына (айналымына) қосылады да, тотығу нәтижесіңде көмір қышқыл газы, су түзіліп, энергия бөлінеді.

Организмде көмірсулардың алмасуын орталык нерв жуйесі вегетативтік нервтер мен эндокрирдік жүйе арқылы реттейді. Қан құрамындағы қант мөлшерін реттеудегі нерв жүйесінің маңызын К. Бернар дәлелдеген. Ол тәжірибе үстіңде сопақша мидың V-қарын-шасының түбін инемен шанышқанда бауырда гликогенолиз процесі күшейіп, қанда глюкоза денгейінің жоғарылайтынын байқаған. Бұл өзгерістер симпатикалық нерв пен гуморальды факторлардың әсерлерімен жүреді.

Көмірсулар алмасуын реттеуде гапоталамуста орналасқан орталық маңызды рөл атқарады. Бұл орталық гипофиз арқылы ішкі секреция бездеріне ықпал етіп, организмдегі көмірсулар алмасуын реттейді. Қан құрамындағы глюкоза деңгейін реттеуде кемінде алты гор

1 2 3

скачать работу

Отправка СМС бесплатно