5.2. Organizmlarning kimyoviy tarkibi
Tirik organizm tarkibida 100 ga yaqin kimyoviy elementlar uchraydi. Biroq,
organizmning hayot faoliyati uchun ulardan 16 tasi eng muhim hisoblanadi. Tirik
organizmlar tarkibida ko‘p uchraydigan kimyoviy elementlarga vodorod, uglerod,
kislorod va azot kiradi. Bu elementlar organizmning 99 % foizini tashkil qiladilar.
Organizm hayot faoliyatida ayniqsa, uglerod bir qancha muhim kimyoviy
moddalar tarkibida uchrab muhim rol' o‘ynaydi.
Planetamizda suvsiz hayot bo‘lmaydi. Suv dastavval tirik organizmlar uchun
eng zaruriy muhitdir. Bundan tashqari u tirik hujayraning asosiy komponentlaridan
biri hisoblanadi.
Suv - eng muqim erituvchi moddadir. Eritilgan moddalar tarkibidagi ionlari
va molekulalari erkin harakatda bo‘ladi. Shu sababli hujayradagi ko‘pgina
reaksiyalar suv eritmasida o‘tadi.
Suv o‘zida har xil moddalarni eritib ularni turli xil joylarga tashiydi yoki
transport vazifasini ham bajaradi. Suv xuddi shunday vazifani qonda, limfatik
sistemalarda, ovqat xazm qilish organlarida, o‘simliklarning floema va ksilemasida
bajaradi.
Suv katta issiq o‘tkazuvchi muhit hamdir. Issiqlik energiyasi suvga ko‘proq
ta'sir etganda ham suvning harorati shu darajada ko‘tarilmaydi. Suvga ta'sir
ettirilgan energiyaning ko‘p qismi vodorod bog‘lamini uzishga sarf bo‘ladi.
Ko‘pchilik hujayra va organizmlar uchun suv ko‘pincha ularning yashaydigan
muhiti bo‘lib xizmat qiladi. Suv bug‘lanish xususiyatiga ham ega, demak bunda
suvda bug‘lanish bilan birga uning sovishi ham bo‘lib, bu hodisa hayvonlarda
yaxshi kuzatiladi. Suvning bu xususiyatidan yashil o‘simliklarning bargi ayniqsa
yaxshi foydalanadi. Ya'ni, suv barg yuzasi orqali bug‘langanda barg yuzasi ancha
soviydi.
Suvning biologik mohiyatlaridan biri shundaki, u organizmdagi modda
almashinish jarayonining asosiy moddalaridan biridir yoki boshqacha aytganda
modda almashinish jarayoni suvsiz o‘tmaydi.
Fotosintez jarayonida suv vodorod manbai bo‘lib xizmat qiladi, hamda
gidrolizda ishtirok etadi.
Tarixiy tarakkiyot davrida tabiiy tanlanish natijasida turlarining paydo bo‘lish
jarayoniga ta'sir etuvchi muhim omillardan biri suvdir.
Yuqorida aytilganlardan tashqari suv organizmlarning tizimini ushlab turadi,
urug‘lanish uchun muhit bo‘lib xizmat qiladi. O‘simliklarning urug‘larini,
mevalarini, suvda yashovchi organizmlarning gametalari, lichinkalarini tarqatishga
yordamlashadi, fotosintez jarayonida qatnashadi, urug‘larning o‘sishini ta'minlaydi
va hokazo.
Aminokislotalar, nuklein kislotalar va ularning ahamiyati.
Hujayra va to‘kimalar tarkibiga 170 dan ortik aminokislotalar kiradi. Shundan
26 tasi oqsillar tarkibida topilgan, birok oqsillarda ularning ko‘pincha 20 tasi
doimiy mikdorda uchraydi.
O‘simliklar o‘zlari uchun kerak bo‘lgan aminokislotalarni oddiy moddalardan
o‘zlari sintez qiladilar, hayvonlar organizmida esa, aminokislotalarning hammasi
ham sintez bo‘lavermaydi, ularni hayvonlar o‘simliklardan oladi. Ana shunday
aminakislotalarni almashtirib bo‘lmaydigan aminokislotalar deyiladi.
Prolin va gidroksiprolindan tashkari aminokislotalarning hammasi Al'fa
aminokislotalar hisoblanadi, ya'ni ularning tarkibida - amin guruhi bo‘ladi.
Aminokislotalarning ko‘pchiligida bitta kislotali guruh (karboksin) va bitta
asosiy (aminguruh) bo‘ladi. Bu aminokislotalar neytral aminokislotalar deyiladi.
Birok, bittadan ortiq aminguruhiga ega bo‘lgan asosiy aminokislotalar va bittadan
ortiq karboksil guruhli kislotali aminokislotalar ham bo‘ladi. Aminokislota
molekulalarining boshqa qismini Ya-guruh hosil qiladi. Ana shu oxirgi guruhning
tuzilishiga qarab aminokislotalar har xil bo‘ladi.
Nuklein kislotalar - polinukleotidlar - tirik tabiatda keng tarkalgan biologik
aktiv biopolimerlar. Ular barcha organizmlarning hujayrasida bo‘ladi. Nuklein
kislotalarni birinchi marta 1868 yilda Shveytsariya olimi F.Misher hujayra
yadrosidan topgan. Keyinchalik nuklein kislota birgina yadroda emas, sitoplazma
va boshqa xil organoidlarda ham bo‘lishi aniqlandi. Nuklein kislotalari nukleotid
deb ataluvchi monomer birliklardan tashkil topgan.
Nukleotid molekulasi uch qismdan (besh uglerodli qanddan, azot asoslaridan
va fosfor kislotasidan) tuzilgan. Nukleotid tarkibidagi qand 5 atomli uglerod
bo‘lib, u pentoza deyiladi. Ana shu pentozaning nukleotidlardagi turlariga qarab
nuklein kislotalari ikkiga bo‘linadi: o‘z tarkibida riboza saqlovchi ribonuklein
kislota RNK va dezoksiriboza qandini saqlovchi dezoksiribonuklein kislota
(DNK). Yuqorida aytilgan ikki xil nuklein kislotasida ham to‘rt xil azot asoslari
bo‘ladi. Shulardan ikkitasi purin guruhiga (adenin-A va guanin-G) va ikkitasi
pirimidin guruhiga (sitozin -S va timin -T) kiradi. Purin molekulalarida ikkita
xalqa bo‘ladi. Tarkibida fosfor kislotasi bo‘lganligi uchun nuklein kislotalar -
kislota deb ataladi. Nukleotidlarning organizmdagi ahamiyati ularning faqatgina
nuklein kislotalari uchun qurilish bloklari (materiali) bo‘libgina qolmay, balki ba'zi
bir kofermentlar ham nukleotidlar yoki ularning hosilalaridir. Ana shunday
kofermentlarga - adinazinmonofosfat (AMF), adenazindifosfat (ADF) va
adenazintrifosfat (ATF)lar kiradi.
Dezoksiribonuklein kislota (DNK). Har qanday organizm va tirik hujayra
yadrosining asosiy qismini DNK tashkil qiladi. Uning tarkibida dezoksiriboza
uglerodli birikma, azot asoslari adenin, guanin, sitozin va timinlar bo‘ladi. DNK
har qanday tirik organizmning tuzilishi, rivojlanishi va xususiy belgilariga tegishli
irsiy axborotlarni saqlash va nasldan naslga o‘tkazishda juda muhim rol' o‘ynaydi.
D.Uotson va F.Kriklar DNK ikkita polinukleotid zanjiridan tuzilganligini
1953 yilda isbotlab berdilar. Ular bu kashfiyotlari uchun 1962 yilda Nobel'
mukofotiga sazavor bo‘lgan edilar. Ushbu zanjirlar bir o‘q atrofida o‘ng tomonga
buralib ko‘shaloq spiralni hosil qiladi. Har qaysi zanjir (dezoksiriboza) va fosfor
kislotasidan tashkil topgan bo‘lib, uning uzunasi bo‘ylab (bo‘yi bo‘ylab)
perpendikulyar ravishda uzun spiral hosil qilgan holda azot asoslari joylashadi.
Spiraldagi bir-birini to‘ldiruvchi (komplementar) asoslar - adenin (A) timin
(T)ga, guanin (G) sitozin (S)ga vodorod bog‘i orqali birikkan. DNK suvda, kuchsiz
va o‘tkir suv eritmalarida yaxshi erib, qovushqoq suyuqlik hosil qiladi. DNK
eritmalari qizdirilganda asos juftlari o‘rtasidagi bog‘lanish kuchsizlanadi.
DNK uchun xos bo‘lgan ma'lum haroratda (80-90 gr.da) ikki polinukleotid
zanjircha bir-biridan ajraladi (DNK denaturatsiyalanadi).
Mitoxondriyalarda, shuningdek ba'zi viruslar va bakteriyalarda DNKning
molekulyar massasi ancha kichik va ular halqa yoki kamchilik holda cho‘ziq
shaklida bo‘ladi. Hujayra yadrolarida DNK ko‘pchilik holda yadro tizimini tashkil
etuvchi xromosomalar (xromotinlar) tarkibida bo‘ladi.
DNK RNKni sintez qilishda matritsa xizmatini ham o‘taydi va shu bilan birga
uning birinchi tizimini (transkripsiyalarni) ham belgilaydi.
Organizmlarning irsiy o‘zgarishi (mutatsiya) azot asoslarining DNK
polinukleotid zanjirlarida o‘zgarishi, yo‘qolishi va hosil bo‘lishiga bog‘liq. Demak
DNK molekulalarining tuzilishini va ularning o‘zgarishini o‘rganish, hayvonlar,
o‘simliklar va mikroorganizmlardagi irsiy o‘zgarishlarni bilishga va ulardagi irsiy
nuqsonlarni tuzatishga yo‘l ochadi.
Ribonuklein kislota - RNK. Hujayrada bajaradigan funksiyasiga qarab RNK
bir necha xil bo‘ladi. Shulardan biri tashuvchi (transport) RNKdir. Bu RNK oqsil
sintez qilinadigan joyga aminokislotalarni eltib beradi. Ikkinchi xil axborot
(informatsion) RNK bo‘lib, u sintezlanadigan oqsilning informatsiyasini
(nusxasini, loyihasini) yadrodagi DNKdan oladi. Uchinchi xili bu ribosom DNKsi
bo‘lib transport RNK olib kelgan aminokislotalardan informatsion RNK bergan
loyihaga (informatsiyaga) asosan ribosomalarda oqsillarni hosil (sintez) qiladi.
RNK ning tuzilishi DNKga o‘xshash bo‘lsa ham, undan farq qiluvchi belgilari
ham bor. RNKda qo‘shaloq spiral zanjiri bo‘lmaydi. DNK nukleotidlarida uglevod
- dezoksiriboza bo‘lsa, RNKda esa riboza bo‘ladi va azotli asos T-o’rnida Y-
faoliyat ko’rsatadi. Biroq DNK ham RNK ham polimerlar RNKning monomerlari
DNKniki singari nukleotidlardir.
| 