Hujayraning kimyoviy tarkibi
HUJAYRANING KIMYOVIY TARKIBI.
Reja:
Hujayraning asosiy kimyoviy tarkibi.
Anorganik moddalar.
Organik moddalar.
Hujayraning xayotiy funksiyalardagi roli.
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:
|
