|
Mavzu: Xujayraning kimyoviy tarkibi asosiy zaxira moddalar va ularning moddalar almashinuvidagi vazifasi
|
| bet | 1/2 | | Sana | 13.12.2023 | | Hajmi | 34,38 Kb. | | #117628 |
Bog'liq Xujayraning kimyoviy tarkibi asosiy zaxira moddalar va ularning moddalar almashinuvidagi vazifasi
Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zbekiston Milliy Universiteti Biologiya yo’nalishi 203-guruh talabasi Yaxshiboyeva Mashhuraning O’simliklar Fiziologiyasi fanidan
Mavzu: Xujayraning kimyoviy tarkibi asosiy zaxira moddalar va ularning moddalar almashinuvidagi vazifasi.
Xujayraning kimyoviy tarkibi asosiy zaxira moddalar va ularning moddalar almashinuvidagi vazifasi.
Reja;
Xujayra.
Xujayraning kimyoviy tarkibi.
Xulosa.
Hujayra (lotincha: cellula —„katakcha“) barcha hayot organizmlarning tuzilish, tarkibiy va funksional birligidir (viruslar bundan mustasno). Hujayra organizmning yashayotgan eng kichik boʻlagi, deb belgilanadi. Baʼzi organizmlar (masalan, bakteriyalar) bir hujayralidir, yaʼni faqat bitta hujayraga ega. Boshqa organizmlar esa koʻp hujayralidir (masalan, oʻrtacha odam 100 trillion yoki 1014 hujayradan iboratdir; oʻrtacha hujayra oʻlchami 10 mikrometr, massasi esa 1 nanogramdir). Eng katta hujayra tuyaqush tuxumi boʻlib, uzunligi 15 sm, massasi 1.4 kg gacha boʻladi. Hujayrani ilk marta Robert Xuk 1665-yilda kashf qilgan.[1][2]
Hujayra alohida organizm sifatida hayot kechirishi (bakteriyalar, eng sodda hayvonlar, ayrim suvoʻtlar va zamburugʻlar) yoki koʻp hujayrali organizmlar toʻqimalari tarkibiga kirishi mumkin. Genetik apparat eukariotlarda sitoplazma membrana bilan ajralgan yadroda; prokariotlar esa nukleoidda joylashadi. Jinsiy hujayra meyoz natijasida hosil boʻladi.
Hujayra oʻlchami 0,1—0,25 mkm dan (ayrim bakteriyalar) 155 mm gacha (tuyaqush tuxumi). Hujayraning xilma-xil funksiyasini ixtisoslashgan ichki strukturalar — organoidlar bajaradi. Hujayraning universal organoidlari: yadroda — xromosomalar, sitoplazmada — ribosomalar, mitoxondriyalar, endoplazmatik toʻr, Golji kompleksi, lizosomalgr. Ayrim manbalarda hujayra membranasi ham organoidlar qatoriga kiritiladi. Koʻpchilik hujayrada boʻladigan membrana strukturalari — mikronaychalar, mikrofibrillalar hujayra shaklining; hujayra kiritmalari hujayra tarkibining doimiyligini taʼminlash vazifasini bajaradi.
Hujayra ichida va organizmning ichki suyuq muhitida boʻladigan oqsillar, jumladan, fermentlar ham hujayrada sintezlanadi. Hujayraning har qaysi organoidi faqat unga xos vazifani bajaradi. Masalan, eukariotlarda hujayraning nafas olishi faqat mitoxondriyalar membranalarida, oqsil sintezi — ribosomalarda kechadi. Fermentlarning konsentratsiyalanishi va ularning hujayrastrukturasida muayyan tartibda joylashuvi kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirib, ketma-ket borishi (konveyer prinsipi)ni taʼminlaydi. Hujayraga xos mikrogeterogenlik xususiyati bir xildagi komponentdan bir vaqtning oʻzida har xil moddalarni juda oz miqdor (mikrohajm)da sintezlash imkonini beradi. Ixchamlik prinsipi ayniqsa DNK strukturasi uchun xos. Masalan, odam tuxumhujayrasining 61012g keladigan DNK si organizm uchun xos boʻlgan barcha oqsillarni kodlaydi. Hujayra ichida ionlarning muayyan konsentratsiyasi saqlanadi. Hujayra muhitdan yirik molekulalar, jumladan, oqsillar, hatto viruslarni pinotsitoz, ayrim mayda hujayralar va ular fragmentlarini fagotsitoz orqali yutish xususiyatiga ega.
Oʻsimlik hujayrasi hujayra membranasi sirtidan qattiq qobiqbn qoplangan (qobiq jinsiy hujayrada boʻlmaydi). Hujayra qobigʻida teshikchalar bor. Bu teshikchalardan oʻtadigan sitoplazma oʻsimtalari orqali qoʻshni hujayra oʻzaro bogʻlangan. Oʻsishdan toʻxtagan hujayra qobigʻiga lignin, kremnezem yoki b. moddalar shimilishi natijasida ancha pishiq va qattiq boʻlib qoladi. Oʻsimlik yogʻochining pishiqligi ana shu moddalarga bogʻliq. Ayrim oʻsimliklar toʻqimasi hujayralari ayniqsa juda pishiqHujayra devoriga ega boʻlib, hujayra halok boʻlgandan soʻng ham oʻzining tayanch skeletlik funksiyasini saqlab qoladi. Ixtisoslashgan oʻsimlik hujayrasining bir necha yoki bitta markaziy vakuolasi bor; ularda har xil tuzlar eritmasi, uglevodlar, organik kislotalar, alkaloidlar, aminokislotalar, oqsillar, hatto zaxira suv boʻladi. Oʻsimlik hujayralari sitoplazmasida maxsus organoidlar — plastidalar bor; Golji kompleksi esa sitoplazmada tarqalgan diktiosomalardan iborat.
Barcha eukariotlar hujayrasi bir xildagi organoidlar va metabolizmni boshqarish mexanizmlariga ega. Ular prokariotlar singari metabolizmni boshqarish, energiyani jamgʻarish va saqlash, oqsil sintezida genetik koddan foydalanish xususiyatiga ega. Barcha hujayra membranasining funksiyasi ham oʻxshash. Hujayra tuzilishi va funksiyasining oʻxshashligi ular kelib chiqishidagi umumiylikdan dalolat beradi. Biroq organizmdagi hujayra oʻlchami va shakli, u yoki bu organoidlari soni, fermentlar majmui bilan bir-biridan farq qiladi. Bu farq organizmdagi hujayraning oʻzaro kooperatsiyasi va ularning funksional ixtisoslashuvi bilan bogʻliq. Bir hujayralilar hujayrasining tuzilishi va funksiyasi oʻrtasidagi tafovutni koʻp jihatdan ularning yashash muhitiga moslanishi bilan tushuntiriladi. Genetik apparat tuzilishidagi oʻxshashlik prokariot va eukariotlar kelib chiqishidagi umumiylikni tushuntirish uchun dalil boʻladi. Ammo bir hujayralilarning ajdodi har xil prokariotlar boʻlishi ham mumkin. Simbiogenez nazariyasiga binoan bir xil prokariotlar xoʻjayin hujayra mitoxondriyalariga, boshqalari — xloroplastlarga aylangan va organoid tarzida oʻz-oʻzidan koʻpaya boshlagan. Boshqa nazariyaga binoan esa prokariot hujayraning strukturalari asta-sekin rivojlanib, eukariotga aylangan.
Bir organizmning barcha hujayralari genomi potensial axborot hajmi jihatdan urugʻlangan tuxumhujayra genomidan farq qilmaydi. Ixtisoslashgan hujayra yadrosini yadrosi olib tashlangan hujayraga koʻchirib oʻtkazilganda normal organizm rivojlanishi buni isbotlaydi. Koʻp hujayrali organizmda hujayra xossalari oʻrtasidagi farq genlar faolligining bir xil boʻlmasligi tufayli kelib chiqadi. Hujayraning har xil ixtisoslashuvi natijasida bir xil hujayralar (nerv) qoʻzgʻaluvchanlik; boshqalari (muskul) miofibrillalar hosil qiluvchi oqsillarga ega boʻlishi tufayli qisqarish, uchinchi xillari (bezli hujayra) hazm qilish fermentlari va gormonlarni sintezlash xususiyatiga ega boʻladi. Koʻpchilik hujayra koʻp funksiyali, masalan, jigar hujayrasi qon plazmasi va oʻt suyuqligi oqsillarini sintezlaydi; glikogen toʻplaydi va uni glyukozaga aylantiradi; yot moddalar (jumladan, dorilar)ni parchalaydi. Barcha hujayrada umumiy funksiyaga ega boʻlgan genlar faol boʻladi. Shunday qilib, har xil hujayralar oʻrtasidagi oʻxshashlik belgilari ularni bir-biridan farq qiluvchi belgilarga nisbatan koʻproq boʻlib, kelib chiqishi va funksiyasiga koʻra oʻxshash hujayra toʻqimalarni hosil qiladi.
Metabolitlar va ionlar — hujayradagi jarayonlarni boshqaruvchi omillar. Ular genlarga taʼsir etish orqali fermentlar sintezini yoki bevosita fermentlarning oʻziga taʼsir koʻrsatib, ular faolligini oʻzgartirishi mumkin. Bunday oʻz-oʻzini boshqarish mexanizmlari tufayli hujayrada hayot uchun muhim boʻlgan koʻp jarayonlar optimal (eng qulay) holda saqlanib turadi.
Hujayralarning oʻzaro taʼsiri, nerv va gormonlarning hujayra faolligini oʻzgarishiga olib keladigan xususiyatlari tashqaridan boshqaradigan omillarga kiradi. Bunday omillar hujayraning oʻziga xos xususiyatlarini saqlab turish uchun zarur. Hujayra kulturasiga xos sunʼiy sharoitda hujayraning oʻziga hos koʻpgina xususiyatlari yoʻqoladi.
Eukariot hujayra mitoz orqali oʻz-oʻzidan koʻpayadi. Odam organizmidagi hujayra soni 1014. Ayrim toʻqimalarda hujayra soni hayot davomida doimiy boʻlib qoladi; faqat kam ixtisoslashgan hujayra boʻlinadi. Masalan, odam organizmida sutka davomida 70 milliard ga yaqin ichak epiteliysi hujayrasi, 2 milliard eritrotsit nobud boʻlib turadi. Bir qancha toʻqimalarda hujayra toʻliq ixtisoslashgan holda hujayra sikliga kiradi. Bunday hollarda mitoz hujayra boʻlinmasdan xromosomalarning 2 hissa ortishi bilan tugaydi (qarang Poliploidiya) yoki mitoz boshlanmasdan xromatidlar soni 2 hissa oshadi. Ayrim ixtisoslashgan hujayra yadrosi umuman hujayra sikliga kirishmaydi (masalan, neyronlar, skelet muskullari tolasi). Bunday hollarda hujayra hayoti organizm umrining uzoqligiga teng boʻladi. Odam hujayrasi oʻrtacha 1 — 2 kun (ichak epiteliysi) yashaydi. Barcha hujayralarda moddalar va struktura elementlari faol yangilanib turadi. Toʻqimalarni hosil qiluvchi beqiyos koʻp sonli hujayralardagi metabolitik va boshqaruv jarayonlarining oʻzaro bogʻlanganligi, ular tarkibining doimo yangilanib turishi koʻp hujayrali organizm organlarining nuqsonsiz ishlab turishini taʼminlaydi. Hujayrani sitologiya fani oʻrganadi. Yana q. Hujayra nazariyasi, Hujayra sikli.
Organik va noorganik dunyo atom va molekulalardan tashkil topib, tarkibi bo`yicha bir-biridan katta farq qilmaydi. Tiriklik o`z molekulalarini sintezlashda atomlarni noorganik dunyodan oladi. O`simlik va hayvonlar organizmlari tarkibida D.I.Mendeleyev davriy jadvalidagi elementlarning 70 tasi aniqlangan. Jadvaldagi elemetlardan kislorod, uglerod, vodorod, azot, kalsiy, fosfor, kaliy, oltingugurt, xlor, natriy, magniy, rux, temir, mis, yod, molibden, kobalt va selenlar hujayra tarkibida har doim uchrab, ular ferment, gormon, vitaminlar sintezi uchun zarur hisoblanadi. Miqdoriy jihatdan kimyoviy elementlar turli xil organizmda turlicha bo`ladi. Hujayrada uchraydigan kimyoviy elementlarni asosan to`rt guruhga ajratish mumkin:
1. Makrobiogenli elementlar: kislorod, uglerod, azot, vodorod; ularning miqdori organizmda 1% va undan ortiq bo`ladi.
2. Oligobiogenli elementlar; ularning miqdori 0,1 dan 1% atrofida bo`lib, ularga kalsiy, xlor, fosfor, kaliy, oltingugurt, magniy, temirlar kiradi.
3. Mikrobiogenli elementlar: ularning miqdori 0,01% dan kam bo`lib, ular sink, marganets, kobalt, mis, brom, yod, molibdenlardir.
4. Ultramikrobiogenli elementlar: ularning organizmdagi miqdori 0,000001% dan oshmaydi; ularga litiy, kremniy, kadmiy, selin, titan, vanadiy, xrom, nikel, kumush, oltinlar kiradi.
Ultramikrobiogenli elementlarning hayotiy jarayonlarda biologik ahamiyati aniqlangan, ayrimlari esa hali aniqlanmagan. Atrof-muhitning ifloslanishi ayrim kimyoviy elementlarning organizmda akkumulyatsiyaga olib kelishi mumkin. Organizmning asosiy qismini, ya'ni 98 – 99 % ini vodorod, kislorod, azot va fosfor tashkil etadi. Ushbu elementlarning aksariyati qo`shbog` hosil qilishi, atomlar hajmining ihchamligi, ulardan hosil bo`lgan molekulalarning o`ziga xosligi va atomlararo masofaning nisbatan qisqaligi bilan farq qiladi. Mazkur xossalari tufayli ular biokimyo metabolizmida yetakchi o`rin egallaydi. Fosfor va oltingugurt atomlari yana qo`shimcha energetik vazifani ham bajaradi.Barcha biologik moddalarni sodda va murakkab tuzilishiga qarab joylashtirsak, ular hujayrada muayyan pog`onali strukturani tashkil qiladi. Hujayra komponentlarining birinchi pog`onasida kichik molekulali birikmalar tashkil qilib, ularga suv, karbonat angidrid, molekulyar kislorod, azot, noorganik ionlar va qator kimyoviy elementlar kiradi. Ikkinchi o`rinda o`rta komponentli kimyoviy birikmalar tashkil qilib, ularning asosini ammiak, organik kislotalar, ularning hosilalari, karbamilfosfat, riboza va boshqalar tashkil etadi. Birinchi va ikkinchi pog`onali birikmalardan hayotiy jarayonlarda biologik monomerlar, ulardan esa biopolimerlar va bo`lak makromolekulalar hosil bo`ladi. Organizmdagi monomer makromolekulalar orasidan joy olgan birikmalarga vitaminlar va kofermentlar kirib, ularning molekulyar massasi monomerlarga yaqin bo`lib, biopolimerlar uchun qurilish materiali sifatida ishtirok etmaydilar. Biopolimerlar va yuqori massali molekulalar o`zaro bir-birlari bilan bog`lanib, murakkab makromolekulalarni (lipoprotein, nukleoprotein, glikoprotein, glikolipid va boshqalar) hosil qiladi. Sodda va murakkab makromolekulalarning o`zaro bog`lanishidan molekulyarli strukturalar, ular esa yuqori (multienzim) bo`lgan tizimlarni tashkil qiladi. Нujayra tarkibining navbatdagi pog`onasi uning organoidlari (mitoxondriya, yadro, ribosoma, lizosomalar va hokazolar) hisoblanadi. Organoidlar tizimi esa hujayrani tashkil qiladi.Tirik organizm tarkibidagi molekulalarning ierarxik holatini muxtasar ravishda ko`rib chiqamiz. Hujayra asosan protoplazmadan, ya’ni yadro hamda sitoplazmadan iborat. Ularda umumiy uxshashlik bo’lsada, o’simlik yoki xayvon umuman tirik organizmlarda bo’lmasin, o’zining tuzilishi va barcha xususiyatlariga ko’ra bir-biridan farq qiladi. O’zining tuzilishi va shakli bajaradigan vazifasiga bo’liq bo’ladi, kelib chiqishi, morfologiyasi, kimyoviy tarkibi bilan xam farqlanadi.Mikroskop ostida hujayrani tekshirib ko’rsak, unda bir necha tarkibiy kismlar: organoidlar, kiritmalar va boshqalarni aniqlaymiz. Ular tarkibida turli mikdorda xar xil iturdagi elementlar va ularning birikmalari, suv, tuzlar, eritmalar, organik moddalr bor. Ular moddalar almashinuvida, turli fiziologik prosesslarda muxim axamiyatga ega. Anorganik tarkib xam hujayra xayotida muxim axamiyatga ega. Umuman olganda, hujayra tarkibida Mendeleev jadvalidagi 110 elementdan 60 tasi borligi aniqlangan. Jumladan: O(65-70), N(8-10), S(15-18), N(1.5-0.4), K(0.15-0.4), R(0.02-1.0), Se(0.05-0.10), Md(0.02-0.3), Na(0.02-0.3),Sa(0.04-2.0), Fe (0.01-0.15). shuningdek, turli xildagi mikroelementlar: Md, Fe, Si va boshqalardan umumiy miqdori taxminan 0.01% ni tashkil qiladi. Ular hujayra tarkibida 40 dan ortik sonda uchraydi.
Malumki, xar bir o’simlik va xayvon organizmi, o’zining maxsus biologik xususiyatlariga ega bo’lib, tashki muxit bilan chambarchas bo’liq xolda ularda modda almashinuvi prosessi bo’lib turadi. Shu bilan birga ular o’zining normal xayoti uchun organizmga kerak bo’lgan moddalarni tanlab uzlashtiradi. Binobarin tabiatdagi tirik organizmlar xayoti jarayonida barcha kimyoviy moddalar turli mikdorda sarflanadi va xar xil vazifani bajaradi. Bu moddalar asosan mikroelementlar xisoblanadi, tirik organizmlartarkibiy kismini deyarli 99.9%ni tashkil qiladi. Ular asosan 20ga yakin, ya’ni: C, O, H, P, Ca, Mg, Na, Fe, lardan iborat. Organizmda mikroelementlar deyarli 0.1% ni tashkil etadi. Ular asosan Si, Co, Mg, P, Mo, Ba, U, A. V, Fe, F va boshqa moddalardan iborat.Mikroelementlarning organizmda mikdori oz bo’lgani uchun axamiyat oz deyish mutlaqo notug’ri. Ulardan tirik organizmlar uchun xayotiy axamiyatga ega. Masalan: buqoq bezida, Rak tukimalarida va h. k bo’ladi.Umuman tirik moddalardan tarkibini xar tomonlama aniqlash xaligacha nixoyasiga etgani yuk. Lekin shu narsa aniqki, xar bir organizmni tashkil etuvchi moddalar tashki muxitni uzlashtirgan xolda undan tarkibiy kismini tashkil qiladi, shu bilan birga o’ziga xos yangi xossalarga ega bo’lib, o’zgarishlarga uchraydi. Tirik moddalarda yuz beradigan kimyoviy prosesslar jadval va qat’iy tartib asosida boradi. Umuman olganda ulardan asosiy kismini suv bilan mineral tuzlar tashkil qiladi. Hujayradagi suv natriy konsentrasiyasi bilan bo’liq. Suv hujayradagi muxim erituvchi bo’lishi bilan bir katorda modda almashinuvi kalloid sistemani tashkil qilishda dispers muxit sifatida uning roli katta. Suv xar xil hujayralarda turli mikdorda bo’ladi, urtacha hujayra 80—90 ogirligini tashkil qiladi. Odam va xayvon embrioni hujayrasidagi suv mikdori uning 95% ogirligiga tug’ri keladi. Urta yoshli odamlarda esa 80%, kari kishilarda 60% ga tengdir. Miya hujayrasidagi suv 85% bo’lsa, moy hujayrasida urtacha 40% atrofida.Umuman, hujayra tarkibida suvning ko’p bo’lishi uning normal faoliyatiga muxim sharoit yaratadi. Aniqlanishicha, suv modda almashinuvi prosessini jadal kechishida aktiv ishtirok etadi. Olimlarning kuzatuvicha, inson tanasida ogirligiga nisbatan 20% suvning yukotishi uning ulimiga olib keladi. Suv hujayrada yuz beradigan turli kimyoviy reaksiyalarda. Barcha prosesslarda ishtirok etadi. Jumladan, suv, oqsil, moy va uglevodlarning parchalanishida hamda organizmda issoklikning tarkalishida va hujayraga singishida katta rol o’ynaydi. Moddalarning kationlari barcha biologik prosesslarda muxim vazifa bajaradi. M: 1molekula oqsilda 40-50 ming suv molekulasi bo’ladi. Suvni ko’p mikdorda yukotish anabioz xolatiga olib keladi. Bunda hujayra yillab saqlanishi mumkin.Organik moddalar deyarli barcha tirik organizmlar asosini tashkil qiladi. Ular, oqsil, uglevodlar, fermentlar, lipidlar, moylar, lipoidlar, nuklein kislotalar va x k bir qancha ko’rinishlarda uchraydi, asosiy ko’rilish materiallarini hosil qiladi.Oqsil biosintezi mavzusida hosil bo’lish jarayonlarini batafsil gaplashamiz. Umuman turlicha konfigurasiya zanjirida juda murakkab lekula iplarining uzunasiga yunalganligi yoki uralma xolda bo’lishiga ko’ra tolasimon va glabo’lyar oqsillarga ajratiladi.Tolasimon oqsillar bir-biri bilan kushilib malum darajada uyiriklashishi xususiyatiga ega. Ular ko’prok sklet oqsillarida (skleroproteinlar ko’rinishida) uchraydi.
Globulyar oqsillar – moddalar almashinuvida aktiv xisoblanadi. Chunki ularning yon guruhlari tula olish xususiyatiga ega.
Oqsillar asosan 2 xil guruhga: oddiy va murakkab oqsillarga bo’linadi. Oddiy oqsillar asosan fakat aminokislotalardangina tashkil topgan bo’lsa (qolllagen, elastik, retikulin) murakkab oqsillar bo’lmagan boshqa moddalar bilan birikkan bo’ladi. Masalan: uglevod, temir, yo’, moy va boshqalar. Oqsillarning hujayradagi roli kuyidagicha:
1.Signal funksiyasini bajaradi. Masalan tashki va ichki muxit taosiri, temperatura, nur, kimyoviy taosirlarga javob qaytara oladi.
2.Ular katolitik xususiyatga ega. Umuman hujayradagi katalizatorlarning deyarli xammasi oqsillar xisoblanadi.
3.Oqsillar hujayrada xarakat vazifasini bajaradi. Masalan, yuksak xayvon muskullari maxsus oqsillar ishtirokida qisqaradi. eng sodda organizmlar kipriklari esa xilpillaydi:
|
| |
