Hujayraning kimyoviy tarkibi. Reja: Hujayraning asosiy kimyoviy tarkibi - bet 2

Oqsillar transport tashishi vazifasini bajaradi. Masalan: kon oqsili – gemoglobin.
Himoya vazifasini bajaradi, ya’ni organizmga kirib qolgang yot organizmlar, keraksiz moddalar – antitelalarni urab oladi va zararsizlantiradi.
Oqsillar hujayrada energiya manbai xisoblanadi. Ular aminokislotalargacha parchalana oladi. Aminokislotalarning bir kismi oxirigacha parchalanib energiya ajraladi. 1gr oqsil parchalanganda 4.2 kkal energiya hosil bo’ladi.
Oqsillar hujayrani struktura materiali xisoblanadi, ya’ni hujayraning qobig’i– membranalar tizimida aktiv qatnashadi.
Hujayrada uglevodlar muxim sanaladi. Ular C. H. O ning uzaro birikishidan hosil bo’lgan moddalar xisoblanadi. Qurilish materiali bilan birga fermentlar tasirida parchalanib ko’p mikdorda energiya ajratadi, bu organizm tomonidan foydalaniladi.
Eng oddiy uglevod monosaxarid xisoblanadi. C6H12O6 ko’rinishida mavjud hujayralarda monosaxarid molekulalarini uzaro birikishida ancha murakkab xisoblangan disaxaridlar, polisaxaridlar vujudga keladi. Masalan, glikogen xayvon kraxmali xisoblanib hujayra tarkibida ko’p uchraydi.
Mukopolisaxaridalar – ular neytral va nordon bo’lishi mumkin. Yukori tur xayvonlarda asosan nordon vaqillari uchraydi. Masalan, gialuron kislotasi, xondroitinsul’fat, geparin.
Fermentlar – hujayraning biokimyoviy reaksiyalarda ishtirok etib, ayrim moddalar bilan vaqtincha birikma xolatda elektronlar zanjirini hosil qiladi. Oksidalanish va tiklanish jarayonlarida qatnashadi, spesefik xususiyatlariga ega bo’ladi.
Lipidlar – hujayralar sitoplazmasida ko’prok uchrab energiya manbai xisoblanadi, bujarayonda barcha organik moddalardan ustunlik qiladi. 1gr lipid parchalanganda 9.4 kkal energiya hosil bo’ladi.
Moylar yukori moy kislotalarining 3 atomli gliserin bilan hosil qilgan murakkab birikmalari xisoblanadi. Ularning lipidlardan farqi erkin gidrofil gruppaga ega bo’lmaydi. Ular sitoplazmada erkin tomchi xolida uchraydi. Asosiy energiya manbai xisoblanadi.
Bulardan tashqari aloxida organik moddalarning vaqillari mavjud bo’lib, muxim xususiyatga ega bo’lgan vazifalarni bajaradi. Ular nuklein kislotalar bo’lib, asosan oqsil sintezida muxim xisoblanadi.
Nukleien kislotalar birinchi marta yadrodan ajratib olingan (lot.nuclus – yadro demakdir). Ular DNK va RNK larga bo’linadi. DNK yadroda, RNK yadrocha va sitoplazmada uchraydi. DNK molekulasi biri ikkinchisi atrofida uralagn spiralsimon 2ta ipchadan iborat. Bunday iplar juda uzun bir necha mikron oqsilning eng katta molekulasidan 100 marta kattadir. DNKning kimyoviy tuzilishi malum bo’lgan kimyoviy birikmalarning birontasiga xam uxshamagan o’ziga xos kislota Uotson va Krikning (1953y) ta’kidlshicha, DNK molekulasi uzaro boglangan juda ko’p nukleinlardan tashkil topgan 2ta polinukleotid zanjiridan iborat. Nukleotid 3ta molekula:
azotli asos (purin yoki pirimidin).
oddiy uglevod – pentozalar.
fosfat kislota qoldigi ning kimyoviy yo’l bilan birikishidan hosil bo’ladi.
Nukleotidlar fakat azotli asoslari bilan farqlanadi.
Purin asoslariga – adenin va guanin, pirimidin asoslariga timin (urasil) va sitozin kiradi. Uz tarkibida adenin saqlaydigan nukleotid adenin (A), guanin (G), timin (T) va sitozin (S) nukleotidlari deyiladi va ularni nomi bosh xarflari bilan ko’rsatiladi.
Ma'lumki, bizning sayyoramizda hayot suv muhitida paydo bo`lgan. Нar qanday organizm suvsiz faoliyat ko`rsata olmaydi. Suvning kimyoviy tarkibi va tuzilishi sodda bo`lishiga qaramay, u mo`jizaviy, unikal fizika-kimyoviy xossaga va biologik vazifaga ega.
Suv molekulasi (H2O) - qutblangan birikma bo`lib, kislorodning elektrofil atomi qisman manfiy zaryadga ega, vodorod atomi esa musbat zaryadli bo`lib, ular o`rtasida elektrostatik, kuchsiz ionli bog` hosil bo`ladi. Bir xil zaryadlangan atomlar orasidagi vodorod bog`lari suv molekulasini agregat holatga keltiradi. Agregat holatdagi suv bir necha molekulalardan iborat bo`lib, uning formulasini (Н2O)n deb n=2,3,4,5ga teng deb qabul qilsak to`g`ri bo`ladi (1-rasm). Vodorod bog`lari biopolimer va umuman, makromolekulyar strukturasini shakllantirishda asosiy rol o`ynaydi. Vodorod bog`larining jonli tizimdagi ahamiyati xuddi uglerod-uglerod bog`lar tizimiga o`hshatish mumkin.
Donor-aktseptor xususiyatiga ega bo`lgan vodorod bog`lari kovalent (200-400 kDj/mol), ion va van-der-vaals bog`larining o`rtasida bo`lib, uning quvvati 12-30 kDj/mol atrofida hisoblanadi. Suv molekulasining o`ziga xos strukturasi uning rang-barang fizikaviy-kimyoviy xossalarini belgilaydi. Organizmda sodir bo`ladigan kimyoviy jarayonlar suvli muhitda amalga oshadi..Suvli muhitda birikma va moddalar o`ziga xos suvli qobiq bilan o`ralgan bo`lib, qutblangan suv molekulalari makromolekulalarning zaryadlangan yoki ionlangan guruhlari orqali bog`lanib shakllanadi. Qobiq qancha katta bo`lsa, uning eritish qobiliyati shuncha yuqori bo`ladi.
Suvga nisbatan molekulalar yoki ularning bir qismi gidrofil (suvda eriydigan) yoki gidrofob (suvda erimaydigan) larga bo`linadi. Gidrofil birikmalarga ionlarga dissotsiyalanadigan (ОН, СООН, NH2) organik, noorganik moddalar, shuningdek tarkibida qutblangan guruhlar tutuvchi biopolimerlar kiradi. Gidrofobli birikmalarga molekulalarida qutblanmagan guruhlar (-СН3), zanjirlar (-СН=СН-) tutuvchi organik birikmalar (triglitserinlar, steroidlar va boshqalar) kiradi. Ayrim molekulalar tarkibida gidrofil va gidrofob guruhlarni tutib, ularni amfifil (amphy-yunoncha ikkilamchi) modda yoki birikmalar deyiladi. Ular yog` kislotalari, fosfolipidlar va hokazo bo`lishi mumkin.
Yuqoridagi fikrlarga asosan suvlar dipol holatida nafaqat o`zaro bog`lanadi, balki hujayralardagi qutblangan organik va noorganik moddalar molekulalari bilan ham bog`lanadi. Bunday jarayon moddalar gidrotatsiyasi deyiladi. Suvning fizika-kimyoviy xususiyatlari uning biologik vazifalarini belgilaydi:
● Suv benuqson, ajoyib erituvchi.
● Suv organizmda issiqlik balansini boshqaruvchi regulyator bo`lib, uning issiqlik sig`imi har qanday biologik moddalardan yuqoridir.
● Suv hujayra ichidagi bosim (turgor) ni va uning shaklini saqlashda ishtirok etadi.
● Ayrim biokimyoviy jarayonlarda suv substrat sifatida ham xizmat qilishi mumkin.
Anorganik yoki mineral moddalar hujayrada ion holatida bo`ladi. Hujayra va hujayralararo suyuqlikda kationlardan Na+, K+, Ca++, Mg++, Zn++, Fe++ , anionlardan esa , , , uchraydi. Noorganik kation va anionlar hujayra va hujayraaro suyuqlik va qon plazmasida miqdori bo`yicha katta farq qilmaydi.(2--jadval).
Hujayra va hujayraaro suyuqlik tarkibidagi asosiy kation, anionlarning miqdori (A.Stroyev bo`yicha)
2-jadval
Ionlar
|
Hujayra tashqarisida, %
|
Hujayra ichida, %
|
Plazma
|
Hujayralararo suyuqlikda
|
Kationlar
|
Na +
K+
Ca ++
Mg++
|
92.7
3.0
3.0
1.3
|
94.0
2.7
2.01.3
-
|
7.5
75.0
2.5
15.0
|
Anionlar
|
Cl-
Organik kislotalar
Oqsillar
|
69.0
17.0
1.4
0.6
2.0
10.0
|
76.0
19.0
1.4
0.7
2.0
0.6
|
7.5
5.0
50.0
10.
2.5
25.0
|
Jadvaldan ko`rinib turibdiki, hujayraaro suyuqlikda Na+ asosiy kation, hujayrada esa K+. Anionlardan esa hujayra tashqarisida ko`proq Cl-, hujayra ichida esa uchraydi. Tirik organizm fizika-kimyoviy qonun bo`lmish elektroneytrallik xususiyatiga ega bo`lib, kationlarning musbat zaryadlari, anionlarning manfiy belgilariga teng bo`lib, hujayrada har doim modda va ionlar muvozanat holatida bo`ladilar. Neorganik ionlar hujayrada har xil biologik vazifalarni bajaradilar.
Tirik organizm hujayrasi uning kimyoviy laboratoriyasi bo`lib, unda organik birikmalarning to`xtovsiz almashinuvi, ya'ni ularning parchalanishi va sintezi davom etadi. Organik birikmalardagi funktsional guruhlar ularning kimyoviy tabiatini belgilaydi
Oraliq organik birikmalar o`z tarkibida bir necha funktsional guruhlar tutishi mumkin. Funksional guruhlarning ortishi atomlar o`rtasida qutblangan bog`larni ko`payishiga va kimyoviy faollashishiga sababchi bo`ladi. Ma'lumki, tabiat tarkibi o`ziga xos birlamchi " g`ishtlar" dan iborat. Fizika fanining birlamchi asoslari elementar zarralar yoki kvarklar hisoblanadi. Kimyo sohasining birlamchi g`ishtlari esa yirikroq zarralar bo`lib, elementlarning atomlari va ularning majmuasi molekulalar hisoblanadi. Fundamental zarra biologiya fanida tirik hujayradir. Xuddi shu tiriklikning asosiy g`ishti bo`lgan hujayra genetik axborotni saqlovchi va yangi hujayralarga tashuvchi, jonzotlarning asosiy belgilarini o`zida mujassamlantirgan mo`'jizakor qurilma hisoblanadi.
ХIХ asr fanining katta yutuqlaridan biri biologiya sohasida hujayra nazariyasining yaratilishidir. Mazkur ta'limotga asosan o`simlik, hayvonot dunyosi va mikroorganizmlar bir-biriga o`xshash hujayralardan tashkil topganligi aniqlangan.
O`rta yoshdagi odam yuz trillion (1013) hujayradan tashkil topgan. Inson terisining har sm2 da~155000 ta hujayra , miyada esa yuz milliard neyron bo`lib, ular hisob-kitoblarga qaraganda yuz trillion sinapslardan iborat. Umumiy sinapslarning tarmoqlanish tizimi, ya'ni axborotlarni qabul qilish va ularni uzatish imkoniyati chegaralanmagan astronomik raqamlarga teng bo`lib, inson aqlini lol qoldiradi.
Otalangan hujayradan boshlangan embrion, rivojlanishi davomida hujayraning 200 dan ortiq xillari yaratiladi (jinsiy, miya, buyrak, yurak, asab hujayralari va boshqalar). Lekin barcha hujayralarga xos bo`lgan umumiy belgilar (tuzilishi, moddalar almashinuvi, vazifalari) talaygina hisoblanadi. Нujayralarning o`lchami 0.001 mm dan 9 sm gacha bo`lishi aniqlangan. Нujayralar to`qimalarni ( asab, mushak va hokazo), ular o`z navbatida, a'zolarni (yurak, jigar va boshqalar) a'zolar esa organizm tizimini hosil qiladi. Нujayra o`ziga o`xshaganlarni yaratadi, ozuqa moddalarni qabul qilib, keraksiz chiqindilarni tashqariga chiqaradi. Metabolizm, irsiy belgilarni saqlovchi, uzatuvchi va energiya manbaalari, modda, ionlarni tashilish jarayonlari aksariyat hamma hujayralarda bir xil kechadi. Ularning boshqarilishi molekulyar mexanizm asosida bajariladi.
Hujayraning oddiy sharoitda, oddiy bosim, haroratda maqsadga muvofiq ketma-ket faoliyat ko`rsatishiga sabab undagi organoidlarning muayyan tartibda joylashuviga bog`liq. Hujayra sathida tarkibiy qismlarning joylanishi holati ularning komportamenti (kimyoviy tizimlarning hujayra ichida alohida joylanishi) deyiladi. Hujayraning ultramikroskopik tuzilishini (1 – rasm) ko`z oldimizga keltirsak, markazda yadro bo`lib, kimyoviy jarayolarni boshqaruvchi, irsiy belgilarni saqlovchi va avloddan-avlodga uzatuvchi markaziy organoiddir.
Hujayra membranasi modda va ionlarning faol yoki passiv ravishda ichkariga, tashqariga tashilishida xizmat qiladi. Mitoxondriyalar hujayralarning elektr stantsiyasi bo`lib, ularni generatorlar, mahsulotini (ATF) akkumulyatorlar deb, organizmni energiya bilan ta'minlab turadi. Ribosomalar hujayraning oqsil sintezlovchi mikrofabrikalari hisoblanadi. Sitoplazma hujayra suyuqligi bo`lib, unda fermentlar erigan holatda uchraydi. Endoplazmatik to`r sathini ribosomalar qoplagan bo`lib, uning kanalchalarida sintezlangan oqsillar tashiladi. Yadrochalarda ribosomalar shakllanadi. Vakuolalarda har xil tuzlar, oqsil, uglevodlar va suv to`planadi. Lizosomalarda parchalovchi, gidrolizlovchi fermentlar uchraydi.
Goldji kompleksidagi qopchalarda oqsillar to`planib, kerakli manzillarga uzatiladi. Sentriolalar hujayra bo`linishida ishtirok etadi. Yadro tarkibida xromosomalar mavjud bo`lib, uning ayrim qismlari gen hisoblanib u organizmning shakllanishida va hayotiy jarayonida kimyoviy reaksiyalar rejasini o`zida mujassamlashtirgan. Olimlarning hisob-kitobiga qaraganda, odamning embrionidan boshlab, homilaning rivojlanishida xromosomalar tarkibida uch milliard belgi qatnashar ekan.
Ko`rsatilgan organoidlar hujayrada tartibsiz joylashmay, muayyan komportamentni tashkil qiladi va ular maqsadga muvofiq garmoniya holatida faoliyat ko`rsatadi. Har bir hujayra sanoati, xo`jaligi, kommunal tarmoqlari o`ta rivojlangan zamonaviy katta bir shaharni eslatadi. Hujayrada mahsulot ishlovchi, qabul qiluvchi, xom ashyoni tashuvchi transport vositalari, energiya bilan taminlovchi markaz mavjud. Chiqindilarni tezda yo`q qiluvchi qurilmalar, hujayrada biror agregat ishdan chiqsa, uni ta'mirlovchi fermentlar, butun tizimning ish faoliyatini kuzatuvchi "kompyuter" yadro nazorat qilib turadi. Hujayradagi kimyoviy jarayonlar yuzlab makromolekula, tuzlar, har xil ion, suv va eng asosiysi, oqsillar ishtirokida amalga oshadi.
Hujayra markazida faqat o`zi emas, kelgusida yangi-yangi hujayralarning va undan hosil bo`ladigan bir butun organizm tizimining faoliyati genetik kod ravishda rejalashtiriladi. Нujayra haqidagi bunday ilmiy ma'lumotlar ko`lami va ahamiyati jihatidan dunyodagi buyuk ixtirolarga sababchi bo`lgan Arximed, Nyuton, Eynshteyn, Lavuaze, Shredinger, Mendeleyev va Pasterlar kashf etgan qonuniyatlardan kam emas.
Tabiatda shunday organizmlar borki, ular hujayralardan tashkil topgan emas. Ular hujayrasiz organizmlar bo`lib, fanda viruslar deb ataladi, ular oqsil va nuklein kislotalardan tashkil topgan. Kasallantirish jarayonida viruslar oqsil qavatini tashlab, nuklein kislota orqali infektsiyani hujayraga olib kiradi.
Ayrim hujayralarning yadrosi shakllanmagan va ularni prokariotlar deb ataladi. Ularga bakteriyalar, ko`k-yashil suv o`tlari kiradi. Prokariotlarda to`la qimmatli yadro bo`lmay, o`rniga sitoplazmada ipsimon nuklein kislota bo`lib, u hujayraning faoliyatini boshqarib turadi. Yadroli hujayralar eukariotlar deyiladi, ularga hayvon va o`simliklar misol bo`ladi.
http://fayllar.org
|