21.01 GURUH TALABASI
Maxmudova Shahnoza Allomjonovna
Nafas olish mexanizmi
Reja:
1.
Nafas olish jarayoni va biologik ahamiyati.
2.
Fotosintezda hosil bo‘lgan assimlyatlarni xujayrada
oksidlanish yo‘llari.
3.
Anaerob va aerob nafas olish jarayonlari.
4.
Nafas olish koeffitsenti.
5.
Mitoxondriyalar tuzilishi va funksiyalari. Elektron- transport
zanjiri.
1.Nafas olish jarayoni va biologik ahamiyati.
Fotosintez jarayonida hosil bo‘lgan shakarlar va boshqa organik
moddalar o‘simlik hujayralarining asosiy oziqa moddalari hisoblanadi.
Bu organik moddalar tarkibida ko‘p miqdorda energiya to‘plangan bo‘lib,
nafas olish jarayonida ma'lum qismi bioenergiyalarga (ATF) larga
aylanadi.
O‘simliklarning hujayralarida boradigan oksidativ reaksiyalar
organik moddalarning kislorod ishtirokida anorganik moddalarga, ya'ni
SO
2
va suvga parchalanishi va bioenergiya ajralib chiqishi jarayoniga
nafas olish deyiladi.
Nafas olish muxim fiziologik jarayon bo‘lib, hamma tirik
organizmlar uchun xosdir. Bunda uglevodlar muxim ahamiyatga ega,
chunki ular nafas olishning asosiy substrati vazifasini o‘taydilar. Ularning
pachalanishida bir qator oraliq birikmalar hosil bo‘ladi. Bu birikmalar
o‘simliklar tanasida uchraydigan boshqa organik moddalarning (yoglar,
aminokislotalar va boshka) asosini tashkil etadi.
O‘simliklarda maxsus nafas olish a'zolari bo‘lmaydi, shu sababli
kislorodni yutish va karbonat angidridni chiqarish jarayonlari odam va
xayvon organizmidan farqli barcha hujayra va to‘qimalarida mustaqil
amalga oshiriladi. Barcha tirik hujayralarning organoidi sanalgan
mitoxondriyalar nafas olish a'zosi hisoblanadi. Ana shu mitoxondriyada
murakkab organik birikmalar fermentlar tizimi ishtirokida kislorod
yordamida oksidlanib suv va SO
2
ga parchalanadi. Bu reaksiyalar tizimiga
biologik oksidlanish deyiladi.
Oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari uchun xos bo‘lgan asosiy
xususiyat elektronlarning ko‘chishidir. Moddalar oksidlanganda
tarkibidagi elektron ajraladi, qaytarilganida elektronni biriktirib oladi.
Elektron ajratuvchi moddalarga donor, qabul qiluvchi modda akseptor
deyiladi. Donor bilan akseptor birgalikda oksidlanish qaytarilish tizimini
tashkil etadi. Bu reaksiyalarni bos Anaerob degidrogenazalar; Aerob
degidrogenazalar; Oksigenazalar.
Anaerob degidrogenazalar - elektronlarni kisloroddan tashqari
oraliq akseptorlarga yetkazib beradilar. Bular ikki komponentli
fermentlar, kofermenti NAD+ (nikotinamidadenindinukleotid) bo‘lishi
mumkin. Oksidlanish natijasida NAD+ qaytarilgan NAD N xolatga
o‘tadi. Bu fermentlarga alkogoldegidrogenaza, laktadegidrogenaza,
malatdegidrogenaza va boshqalar kiradi.
Aerob degidrogenazalar - elektronlarni har xil oraliq akseptorlariga
va kislorodga yetkazib beradi. Bular ham ikki komponentli fermentlar
bo‘lib, flavoproteinlar deyiladi. Bularning tarkibiga oksildan tashqari
riboflavin (vitamin V
2
) ham kiradi. Ikki xil koferment mavjud:
•
Flavinmononukleotid (FMN),
•
Flaminadenindinukleotid (FAD)
FMN tarkibiga kiruvchi ferment - dimetilizoalloksazin, FAD-
suksinat degidrogenaza. Bularning akseptorlari xinonlar, sitoxromlar va
kislorod.
Oksidazalar - elektronlarni fakat kislorodga yetkazib beradi. Aerob
harakterga ega. Bu fermentlar ishtirokida uch xil birikma hosil bo‘ladi: 1)
suv, 2) vodorod peroksid, 3) kislorodning superoksid anioni.
Vodorod va superoksid anioni (O
2
-) zararli bo‘lgani uchun
hujayrada fermentlar yordamida neytrallanadi:
Suvning hosil bo‘lishida fermentlardan sitoxromksidazalar,
polifenoloksidazalar va boshqalar, vodorod peroksidining hosil
bo‘lishida-flavoproteinoksidlar, kislorodning superoksid anioni hosil
bo‘lishida-ksantinoksidazalar ishtirok etadi.
Oksigenazalar ham, oksidazalar kabi muxim ahamiyatga ega. Bu
fermentlar yordamida kislorod aktiv xolatga keladi va organik moddalar
bilan birikadi.
Nafas olishda organik moddalarning kislorod yordamida anorganik
moddalarga pachalanishi mazkur jarayonning o‘ziga xos xususiyatlari
borligini ko‘rsatadi, chunki organizmdan tashqarida bu organik
moddalar molekulyar kislorod bilan reaksiyaga kirishadi. Nafas olish
jarayonining ana shu o‘ziga xos xususiyatlarini aniqlab, nafas olish
ximizmining xozirgi zamon tushunchasiga asos solgan olimlar: A.N.Bax,
V.I.Palladin va S.P.Kostichevlar hisoblanadi.
A.N. Baxning peroksid nazariyasi
A.
N.Bax biologik oksidlanishning peroksid nazariyasini 1897
yilda ishlab chikdi. Unga ko‘ra atmosferadagi molekulyar kislorod inert
xolatda bo‘lib, organik moddalarni oksidlay olmaydi. Buning uchun
uning tarkibidagi qo‘sh bog‘ning bittasi uzilishi va faol xolatga o‘tishi
zarur:
Kislorod oson oksidlanuvchi modda (A) bilan birikib qo‘sh bog‘dan
bittasi uziladi va peroksid (AO
2
) hosil qiladi. Hosil bo‘lgan peroksid
(AO
2
) boshqa V moddani oson oksidlantirib o‘zi yana kislorodni
akseptori vazifasini bajaradi.
A.N. Bax kislorodni faollovchi moddalarni oksigenazalar deb atadi.
Oksigenezalarga o‘simliklar to‘qimasida ko‘p tarqalgan har xil kimyoviy
birikmalar
kiradi.
Oksigenazalardagi
faollashgan
kislorod
oksidlanayotgan substratga ko‘chiriladi. Ma'lum vaqt fanda, bu jarayonda
peroksidaza fermenti muhim ahamiyatga ega, degan fikr hukm surdi.
Lekin 1955 yilda Yaponiyada (O.Xayaishi va boshqalar) va AQSh
da (G.S.Mezon va boshqalar) molekulyar kislorodning organik moddalar
bilan birikishi mumkinligini isbotlashdi.
Hozirgi vaqtga kelib, ma'lum bo‘lishicha A.N.Bax nazariyasining
nafas olishga aloqasi yo‘q. Ammo u nafas olish jarayonining ximizmini
o‘rganishga yo‘l ochib berdi. Chunki bu nazariyada kislorodni
faollashtirishning zamonaviy mexanizmini ishlab chiqish uchun asos
solingan edi.
| 