Организмдегі заттек және энергия алмасуы
жүктеу/скачать 33,49 Kb.
|
2 сабақ Заттек және энергия алмасуы
|
ОРГАНИЗМДЕГІ ЗАТТЕК ЖӘНЕ ЭНЕРГИЯ АЛМАСУЫ Заттек алмасу ағзаның өсуін, дамуын, тіршілік етуі мен өмір сүруін қамтамасыз ететін заттардың айналуымен жүретін күрделі үрдіс болып саналады. Ф.Энгельс зат алмасуды негізгі тіршілік белгісі деп анықтап, зат алмасу тоқтағанда өмір сүру де тоқтайды деп нақты айтқан. Заттек алмасу барлық жасуша, тіндер және ағза жүйелерінде үздіксіз өтеді. Белгіленген атомдар және басқа қазіргі әдістердің көмегімен жүргізілген зерттеулер зат алмасудың жасуша плазмасында да, оның ядролық құрылымында да біркелкі қарқынды өтетінін көрсетті. Тiрi организмнiң тiршiлiгi тұрақты түрде, белгiлi мөлшерде тамақтың түсiп отыруымен қамтамасыз етiледi. Тамақпен түскен тағами компоненттердiң ыдырауы, энергия түрiнде сақталуы және олардан қарапайым, күрделi жаңа құрылымдар түзiлуiнiң белгiлi механизмдерi бар. Бұл үрдіс заттек алмасу не метаболизм деп аталып, оның түйiнi- катализдеушi ферменттердiң заттек пен энергияны айналымға түсiру реакциясы болып табылады. Заттек алмасудың жалғасуы организмнің тіршілік етуіне қажетті энергияның түсуімен, суды жоғалтудың қалпына келуімен (су алмасу), минералды заттарға қажеттіліктің қанағаттандырылуымен (минерал алмасу), синтетикалық үрдістер үшін қолданылатын органикалық заттарды жоғалтудың орнын толтыруымен қамтамасыз етіледі. Кезектiлiкпен жүретiн ферменттiк реакциялар барысында бiр реакцияның ақырғы өнiмi келесi реакцияға субстрат болып отырады. Ал аралық өнiмдердi метаболиттер дейдi. Заттек алмасу екі қарама–қарсы, бір уақытта өтетін үрдістерден тұрады. Бірінші – катаболизм немесе диссимиляция, заттектер ыдырауымен, олардың тотығуы және организмнен ыдырау өнімдерінің шығарылуымен жүретін реакциялар. Екінші – анаболизм немесе ассимиляция қажетті заттектердің синтезімен, олардың сіңірілуі мен организмнің өсуі мен дамуы және тіршілік етуі үшін қолданылуымен байланысты барлық реакцияларды біріктіреді. Заттек алмасу және диссимиляция мен ассимиляция үрдістері арасындағы үзілмейтін өзара байланыс арқылы организмнің сыртқы ортамен өзара әрекеті іске асады. Бұл өзара әрекет тіршіліктің тұрақты және маңызды жағдайы болып табылады. Анаболизмдік және катаболизмдік үрдістердің үйлесуі дене құрамының үнемі жаңаруын қамтамасыз етеді, осыған байланысты дененің динамикалық жағдайының үздіксіз қайта құрылуы және жаңаруы жүреді. Диссимиляция және ассимиляция үрдістері, олардың өзара ара–қатынасы және өзара байланысы заттек алмасудың негізін құрайды. Диссимиляция және ассимиляция үрдістері бір–бірімен келісімді және тірі дене мен оның қалыпты қызмет қабілеттілігін қамтамасыз ететін бүтін жүйені құрайды. Тіршілік ету барысында заттек алмасу өзгерістерге ұшырайды. Реттелу механизмдерінің күрделі жүйесі диссимиляция және ассимиляция үрдістерінің қарқындылығын қамтамасыз етеді. Жасуша және молекулярлы деңгейде тінде заттек алмасу өзін-өзі реттелу негізінде, ал бүтін организмде–гуморальді және жүйкелік реттелу негізінде іске асырылады. Заттек алмасуды реттеуге көптеген гормондар қатысады. Нәруыз алмасуына қалқанша безінің гормоны-тироксин, көмірсу алмасуына бүйрек үсті безінің гормоны-адреналин және ұйқы безінің гормоны-инсулин; май алмасуына ұйқы безі және қалқанша безі, гипофиз, бүйрек үсті, т.б. гормондары әсер етеді. Заттек алмасуды реттеуде гормон арқылы координациялайтын орталық жүйке жүйесінің маңызы зор. Тікелей жүйкелік реттеу тінде және мүшелерде заттек алмасудың жергілікті трофикалық әсерін қамтамасыз етеді. Жанама жүйкелік реттеуде гормон түзілуді тежеу немесе күшейту және гормонның қанға түсуін күшейте отырып көрінеді. Заттек алмасудың химиялық реакциясының жылдамдығы, олардың реттілігі және келісімдігі сонымен бірге ферменттік және басқа реттеуші жүйелермен, әсіресе жүйке жүйесімен реттеледі. Кейбір заттектер (креатин, глюкоза, т.б.) тотығу процессінің қарқындылығын арттыруға қабілетті. Әсіресе заттек алмасуға митохондрия құрылымына әсер етіп, тотығу үрдісінің қарқынын күшейтетін тироксин айқын әсер етеді. Айта кететін жайт, кез келген гормон осы немесе басқа жүйеге және қызметке әсер ете отырып, сол мезетте заттек алмасуға да әсер етеді. Қалыпты жағдайда ересек адамдарда диссимиляция және ассимиляция үрдістері заттек алмасудың салыстырмалы тепе–теңдігін қамтамасыз ететіндей көлемде өтеді. Бірақ әр түрлі жас кезеңдерде зат алмасу бірнеше рет өзгереді. Заттек алмасудың химиялық реакцияларының жылдамдығы, реттiлiгi ферменттiк және реттелу жүйелерiнiң қызметiне байланысты. Сонымен қатар үрдіс қарқындылығы түрлi жас кезеңдерiне байланысты өзгеруi мүмкiн. Қалыпты жағдайда ересек адамда ассимиляция мен диссимиляция үрдістері заттек алмасу тепе-теңдiгiне сай жүредi. Ал кейде ассимиляциядан диссимиляция процесi басым болуы мүмкiн. Өсiп-даму үрдістері тоқтамаған жастарда, мысалы 25-ке дейiн организмнiң синтетикалық мұқтаждығын пластикалық материал болатын нәруыздық бағдарлама негiзiнде қамтамасыз ету мақсатында ассимиляция диссимиляциядан басым болады. Өсiп-даму тоқтаған шақта (40 жастар шамасында) белоктық бағдарлама нейтралды майлар түзiлетiн майлы бағдарламаға ауысады. Заттек алмасу бағдарламасы 60 жастан асқасын жас ерекшелiгiне қарай ассимиляция үрдістері қарқынының әлсiреп, диссимиляцияның күшеюiмен сипатталады. Өйткенi жас ұлғайған сайын организмнiң функционалдық мүмкiндiгi бәсеңдейдi. Заттек алмасу барысындағы өзгерiстер әр организмде әртүрлi деңгейде, индивидуальды ерекшелiктерiне қарай әрқалай болуы мүмкiн. Әр түрлі экзогенді және эндогенді факторлардың әсерінен зат алмасудың бұзылыстары болуы мүмкін. Олар әр түрлі және қалыпты алмасуға тән емес жиналуы, заттектердің артық жиналуы немесе жеткіліксіз сіңірілуімен көрінеді. Зат алмасудың бұзылуы кез–келген патологиялық үрдістердің негізінде жүреді. Олар әсіресе жүйке жүйесі және қадағалайтын эндокринді жүйенің трофикалық және реттеуші қызметінің айқын бұзылыстарында көрінеді. Зат алмасу бұзылуына жеткіліксіз немесе артық тамақтану, сонымен қатар биологиялық жағынан толық емес тамақтау әкеледі. Зат алмасудың бұзылуы алиментарлық дистрофия, маразм, семіздік және т.б. ретінде көрінеді. Зат алмасу пластикалық және энергетикалық заттектерге организмнің қажеттілігін қанағаттандыру үшін қолданылатын тағамдық заттектердің биохимиялық және энергетикалық үрдістерінің кешені болып табылады. Тағамдық заттектер–нәруыздар, липидтер, полисахаридтер және басқа жоғары молекулярлы байланыстар–асқазан–ішек жолында жай төмен молекулярлы байланыс, гидролиздік ыдырауға ұшырайды. Соңғылары қанға және тінге түсіп, әрі қарай аэробты тотығуға, тотығу фосфорлану және т.б. ұшырайды. Айналудың осы үрдістерінде СО2 және Н2О-ға дейін тотығумен бірге аминқышқылы және басқа маңызды метоболиттердің синтезі үшін тотығу өнімдерін пайдалану жүреді. Сонымен, аэробты тотығу ыдырау элементтерін өзіне үйлестіреді және нәруыз,май, көмірсу және басқа заттек алмасуда байланыстырушы аймақ болып табылады. Асқорыту жолындағы тағамдық заттектердің ыдырау өнімдері (нәруыз аминқышқылдары, майдың май қышқылдары, көмірсу моносахаридтері және т.б.) тіндер мен мүшелерде түзілген ұқсас заттектермен бірге биосинтез және жаңа құрылымдық түзілістерді қалыптастыру үшін сонымен қатар, энергияға қажеттілікті қанағаттандыру үшін организм тұрақты пайдаланатын «метоболизмдік қор» құрайды. Диссимиляция нәтижесінде ағзада өтетін сыртқы ортадан түсетін заттектердің ыдырауы энергетикалық алмасу құрай отырып, энергия бөлумен жүреді. Аэробты тотығу және онымен сәйкес келетін тотығу фосфорлану нәтижесінде аралық алмасу заттектерінде химиялық энергия бөліну жүреді. Оның жартысы макроэргиялық байланыста (48–50%) жоғары энергиялық байланыс синтезі (нуклеозидүшфосфат, аденозинүшфосфат қышқылы) үшін қолданылатын «энергетикалық қор» құрай отырып аккумуляцияланады. Аденозинүшфосфат қышқылының (АДФ) және неорганикалық фосфор (Н3РО4) аденозинүшфосфат қышқылына гидролиздік ыдырауы жылу бөлінумен жүреді. Зат алмасу үрдісінде бөлінген химиялық энергияның жартысы жылуға өтеді. Сонымен, зат алмасуда 2 шеті бірігеді, белсенді және белсенді емес қызмет аймағын қамтамасыз етуші энергетикалық және тін элементтері мен тірі жасушаның қалпына келуі және жаңа тіннің өсуін қамтамасыз етуші пластикалық шеті. жүктеу/скачать 33,49 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|