portal.guldu.uz-БИОКИМЁ (1). Учебнометодический комплекс по "Биохимия" подгатовленной на основе современной педтехнологии. Настоя щ ий комплекс подготовлен
 Скачать 4.32 Mb.
|
|
Муҳокама учун саволлар: 1.1 Стероид гармонларни санаб беринг. 1.2. Стероид гармонларнинг организмдаги ролини айтинг. Мавзу бўйича ечимини кутаётган илмий муаммолар. 1. Гармонларнинг тирик организмларда ишлаш механизмини ўрганиш. 2. Гармонлар натижасида вужудга келадиган касалликларнинг келиб чиқиш сабабларини ўрганиш. Фойдаланилган дарслик ва ўқув қўлланмалар рўйхати: Асосий: 1.Тўрақулов Ё.Х. Биохимия. Тошкент. «Ўзбекистон», 1996. 2.Ленинжер А. Основы биохимии. 3-жилдли, М., Мир, 1984. 3.Филипович Ю. Основы биохимии. М., Высшая школа, 1985. 4.Қосимов А. ва бошқалар. Биохимия. Тошкент. Ўқитувчи, 1987. Қўшимча 1. Николаев А.Н., Султанов Р.Г. «Биохимиядан амалий машғулот». Т. 1989. 2. Алейникова Т.Л. «Руководство к практическим занятиям по биохимии». М. 1987. 3. Шапиро Д.К. «Практикум по биологической химии», М., Высшая школа. 1976. 4 . www. Referat. Ru; 9-мавзу: Моддалар ва энергия алмашинуви Фанни ўқитиш технологияси: “Моддалар ва энергия алмашинуви ” мавзусидаги маруза машғулотининг технологик харитаси
Асосий саволлар: Моддалар алмашинуви хакида умумий маълумот. Организмда энергия апмашинуви. Мавзуга оид таянч тушунчалар ва иборалар: модда, энергия, анаболизм, катаболизм, ассимляция, диссимляция, АТФ. Мавзуга оид муаммолар: 1. Моддалар алмашинувининг биологик аҳамиятини ўрганиш. 2. Организмда энергия алмашинувининг биологик ролини ўрганиш. 1- савол бўйича дарс мақсади: Моддалар алмашинуви ҳақида умумий маълумот беради. Идентив ўқув мақсадлари. 1.1 Моддалар алмашинуви аҳамиятини тушинтириб бера олади. 1.2 Ассимляция жараёнини айтиб бера олади. 1.3 Диссимляция жараёнини изоҳлаб беради. Биринчи савол баёни: Моддалар алмашинуви доим энергия алмашинуви билан бирга содир бўлади. Моддалар алмашинуви натижасида овкат билан бирга истеъмол килинадиган моддалар хужайранинг уз моддалари ҳамда структураларига айланади ва бундан ташкари организм ташки иш бажариш учун энергия билан таъминланади. Организмнинг уз-узини бунёдга келтириши, яъни структураларнинг тухтовсиз янгиланиб туриши ва кўпайиши тирик организмлардаги моддалар алмашинувининг энг характерли хусусияти бўлиб, уни тирикмас табиатдаги моддалар алмашинувидан ажратиб туради. Организмдан моддалар хар доим утиб туради ва бу тухтаса хаёт тухтади деган гап. Тирик организмлардаги моддалар алмашинуви организмга мухитдан моддалар кириб туришини (озикланиш ва нафас олиш натижасида) моддаларнинг организм бир жойдан иккинчи жойга утиши ва узгаришини (оралик алмашинуви) ҳам алмашинувининг охирги махсулотларини чикариб ташлайди. Моддалар алмашинуви жараёнида озик моддалардан ажраладиган эркин энергия организм учун зарур бўлган химиявий бирикмаларни синтез килиш, мускул харакати ва секреция учун сарф бўлади ва иссиклик энергиясига айланади. Моддалар алмашинуви органзмнинг бутун тўқима ва хужайраларида бирин-кетин борадиган ферментатив реакциялар йигиндисидан иборат. Моддалар алмашнувининг энг мухим хусусияти шундаки унинг барча боскичлари ва айрим реакцияларнинг бутун организм ва унинг айрим кисмларида юқори даражада мослашган ҳолда боришидир. У жуда ва аниқ ишончли бошқарилган ҳолда тухтовсиз ишлаб туради. Моддалар алмашинувининг мохияти барча тирик организмларда бир хил; у организм танасини янгилаб туриши оркали тирик организмнинг сакланиш ва кўпайишини таъминлашга каратилган. Модддалар алмашинуви – метаболизм деб ҳам аталади. Организмда моддалар аввал битта метаболитга айланади, кейин кетма-кет хосил бўлиб боришади. Узгаришларнинг ана шунака маълум тартибда бориши метаболитик йуллар деб аталади. Метаболизм – барча метаболитик йуллар мажмуасидир. Метаболизмда моддалар узгаришининг 2 та асосий томони катаболизм ва анаболизм. Катаболизм ва анаболизм бир-бирига узвий боглик ва карама-карши жараёнлар йигиндилари хужайрада турли компанентларда кечадилар. Катаболизм мураккаб органиқ бирикмаларнинг парчаланишида эркин энергиянинг ажралиб чикиши билан кузатилади. Барча биосинтез реакцияларида энергия ютилади. Биосинтез реакцияларининг йигиндиси пластик алмашинув ёки ассимиляция деб аталади. Хужайрадаги барча ферментатив реакцияларнинг йигиндиси, яъни бир-бири билан ва ташки мухит билан боғланган пластик алмашинув ҳамда энергия алмашинуви (ассимилиция билан диссиляция) йигиндиси моддалар ва энергия алмашинуви деб аталади. АТФ хужарайда энергия алмашинувининг марказий субстратидир, у-ягона универсал энергетик модда. Хаёт фаолиятининг хар кандай куринши, хужайранинг хар кандай функцияси энергия сарфлашни талаб этади. Харакатланиш учун ҳам, биосинтезреакциялари учун ҳам, моддаларни хужайра менбраналарни оркали ўтказиш учун ҳам, хужайра фаолиятининг бошқа турли шакллари учун ҳам энергия керак. Тирик хужайраларида улар фаолиятининг барча турларини таъминловчи энергия манбаи аденозинтрифосфат кислота (АТФ) хисобланади. Аденозинтрифосфат парчаланганда ажралиб чикадиган энергия хужайра функцияларининг хар кандай турлари – харакат, биосинтез, моддаларни менбрана оркали ўтказиш ва бошқалар учун энергия манбаи бўлади. Хужайрадиги АТФ запаси чекланган, мудомики шундай экан, АТФ парчаланаган сари унинг урни тулиб туриши керак. Хакикатдан ҳам шундай бўлади. Энергия алмашинувидаги бошқа реакцияларнинг биологик аҳамияти ҳам шундан иборат. Углеводлар ва бошқа моддалар оксидланадиган химиявий реакциялар натижасида ажралиб чикадиган энергия АТФ синтези учун, яъни хужайрадаги унинг урнини тулдириш учун кетади. Организим зур бериб, лекин киска вакт ишлаганда, масалан, якин масофага югурганда мускуллар деярли нукул узидаги АТФ хисобига ишлайди. Югуриб бўлгандан кейин спортчи кучли нафас олади ва кизиб кетади: бунда сарф бўлган АТФ урнини тулдириш учун углеводлар ва бошқа моддаларнинг тез оксидланиш реакциялари содир бўлади. Узок давом этадиган ва унчалик кучли булмаган ишларда хужайрадаги АТФ микдори айтарли узгармайди, чунки бунда сарф бўлган АТФ нинг урнини оксидланиш реакциялари тез ва тулик тулдириб улгуради. Шундай килиб АТФ хужайранинг функционал фаолияти учун ягона ва универсал энергия манбаидир. АТФ асосан хужайранинг митохондрияларда синтезланади. катаболизм мураккаь органиқ бирикмаларнинг парчаланишида эркин энергиянинг ажралиб чикиши билан кузатилади. Уларнинг кўп кисми катаболитик йуналишларнинг айрим боскичларида уларга уланган ферментатив реакциялар воситасида энергияга бой (макроэргик) фосфат боглар, асосан АТФ шаклида ушланади. Анаболизм жараёнлари кичик молекулалардан хужайра структураларининг ташкил қиладиган оқсил, нуклеин кислоталар ва макромолекулаларни хосил булиш реакциялари йигиндисидир. Анаболизм бу бирмунча содда моддаларнинг бирмунча мураккаб моддаларга, гормонлар, оқсиллар, нуклеин кислоталар ва бошқалар каби хужайранинг структура – функционал таркибий кисмлари бўлиб, хизмат килувчи моддаларга айланишидир. Хайвон организми ва одамларда моддалар алмашинуви ташки мухитдан тайёр озука углеводлар, ёглар, оқсиллар, витаминлар ва минерал моддаларни истеъмол килиш, уларни ошкозон-ичак йулида парчалашдан бошланади. Микроорганизмлар моддалар алмашинувига кура бир-биридан кескин фаркланадиган жуда кўп турга булинади. Улар орасида афтотрофлар, гететрофлар ва оралик типдаги моддалар алмашинувига эга бўлган кисмлари ҳам бор. Тайёр органиқ моддаларига мухтож микроорганизилар ҳам мураккаб бирикмаларни парчалаб, улардан уз массасини тузушта пластик ва энергетик модда сифатида фойдаланади. Микроорганизимларнинг химиявий фаолиятининг натижасида уларнинг хаётини таъминлаш билан бирга жуда кўп хилма-хил бирикмалар жадал равишда синтезланади. улар орасида ферментлар, антибиотиклар, токсинлар, витаминлар, гормонлар, аминокислота ва оқсиллар. Бу синтетик жараенларга мухитни узгартириш оркали таъсир этиш ва маълум йуналишга солиш осон бўлганидан микроорганизимларнинг химиявий фаолиятиларидан фойдаланиб, улардан биологик фаол моддалар, сунъий оқсил ва амино кислоталар, антибиотик ва бошқа бирикмалар тайёрлаш амалий ҳамда саноат аҳамиятига эгадир. Анаболизим ва катабализим метоболик жараёнларнинг асосий ёллари хисобланади. Субстратнинг бир-кетинг парчаланиши махсулотлари айни метаболик йилда маълум тартибда уланадилар, бунда биринчи ферментнинг катализи натижасида хосил бўлган махсулот иккинчи фермент учун субстрат бўлади. Метаболизмнинг икки йуналиши – катаболизм (парчаланиш, диссимилияция) ва анаболизм (курилиш, яратилиш) бир-бирига узвий боглик ва карама-карши жараёнлар йигиндилари хужайрада бир вактда турли компонентларда кечадилар. Катаболитик реакциялар натижасила хужайрага кирган ёг, углевод ва оқсилларнинг гидролитик парчаланиш махсулотлари глюкоза, ёг кислоталари ва глецирин, аминокислоталар энди чукур узгаришларга учрайдилар, улар оксидланиш ва кайтарилиш дезаминланиш ва декорбоқсилланиш реакциялари учун субстрат бўлиб, бирин-кетин келадиган реакциялар занжири натижасида моддалар алмашинувининг охирги махсулотлари СО2 Н2О, аммиак ва бошқа кичик молекулаларга айланадилар. Катаболизм мураккаб органиқ бирикмаларнинг парчаланишида эркин энергиянинг ажралиб чикиши билан кузатилади. Унинг кўп кисми катаболитик йуналишларнинг айрим боскичларида уларга уланган ферментатив реакциялар воситасида энергияга бой фосфат боглар, асосан аденозинтрифосфат АТФ шаклида ушланади. АТФ хужайрада энергия алмашинувининг марказий субстратидир. Энергия унинг молекуласида иккита пирофосфат боглар шаклида кичик улушларда сакланади, энергия талаб килинадиган жараёнларга анаболитик реакцияларга етказилади ва сарфланади. Энергия сакланишнинг 2 чи мухим окими никотинамидаденин нуклеотиднинг оксидланган шакли NAФ – ни унинг кайтарилган шакли НАДФН га утиши билан боглик. Анаболизм жараёни кичик молекулалардан хужайра структураларини ташкил қиладиган оқсил, нуклеин кислоталар ва бошқа макромолекулаларни хосил булиш реакциялари йигиндисидир. Бу жараёнларда молекула мураккаблашади, катталашади, органеллалар яратилади. Структура текислигининг баландрок даражасига кутарилиши билан боглик. Бундай ходисалар энергиянинг ютилиши билан кузатилади. Зарур энергияни асосан АТФ етказиб туради, реакция жараёнида у АДФ ва анорганиқ фосфатга айланади. Анаболик жараёнлар учун хужайрада субстрат сифатида катаболитик реакцияларига хосил бўлган оралик маъхсулотлар – метаболитлар хизмат қилади. Лекин тирик организмларни ташкил қиладиган бирга молекулалар ва энергия билан таъмин қиладиган мураккаб бирикмалар куёш энергиясининг ютилиши билан таъмин қиладиган мураккаб бирикмалар куёш кечадиган фотосинтез жараёнининг махсулоталаридир. Бу ноёб жараён ер юзида хаётнинг бирдан-бир манбаи хаётнинг пайдо булишидан тортиб, доимо уни субстрат ва энергия билан таъминлаб туради. Бинобарин хужайранинг узига хос оқсил нуклеин кислоталари ва бошқа биомолекулалари ташкаридан киритилган мураккаб озука моддалари углевод ва ёг молекулаларининг блоклардан синтезланади. демак хужайра ташки мухитдан олинган организм учун бегона молекулалари унинг блокларигача парчалаб, улардан узига хос бирикмаларни синтез килиш учун хомашё сифатида фойдаланади. Хайвон ўсимлик ва микроорганизмларда моддалар алмашинувининг маълум боскичлар узига хос бўлса ҳам хужайрада кечадиган оралик моддалар алмашинуви реакциялари, углевод, липид, оқсил ва нуклеин кислоталар ҳамда уларнинг парчаланиш махсулотлари метаболизм, асосан умумий йуллар билан боради. Шунинг учун энг майда микроорганизмларда хайвон хужайраларида ҳам бир хил метаболитлар ферментлар бир хил типдаги реакцияларга дуч келамиз. Барча организмларга хос характерли белгилар шундан иборатки, уларда кечадиган моддалар алмашинуви жараёнлари тўқима ва хужайраларнинг барча компонентларини уз ичига олади. Бинобарин хужайранинг барча кисмлари ва ҳамма тўқималарнинг таркиби доим узгариб янгиланиб узгариб туради.бу ходиса тана таркибий кисмларининг динамик холати деб таърифланади. Демак, организмдаги хар бир молекула ва улардан ташкил топган энг кичик ҳамда катта булакларнинг узунми ёки кисками уз умри бор. Уларнинг янгиланиши ярим яшаш давр билан белгиланади. Бу давр ичида тўқима хужайра ёки молекулаларнинг ярим нобуд бўлиб янгидан тузилади. Организм компонентларининг динамик холатни 1 чи марта Шонхайнер (1942 й) изотоплардан фойдаланиб яккол курсатиб берди. Оралик алмашинувни текшириш усули хилма-хилдир. Хужайрада бунёд булиш процеслари мустакил руй бериб туради. Оддий моддалардан мураккаб моддалар, куйи молекулали бирикмалардан юқори молекулали бирикмалар хосил бўлади. Оқсиллар, мураккаб углеродлар, ёглар, нуклеин кислоталар синтезланади. Синтезланган моддалар хужайранинг турли кисмлари органоидлар, секретлари, ферментлари, запас моддалари тузилишига кетади. Усаётган хужайрада синтезланиш реакциялари айникса тез боради, лекин етилиб бўлган хужайрада яъни усиш ва ривожланишдан тухтаган хужайрада ҳам сарфланиб бўлган ёки шикастланиб емирилган молекулаларни янги молекулалар билан алмаштириш учун синтезланиш реакциялари боради. Оқсил ёки бошқа бирон модданинг емирилган хар бир молекуласи урнида янги молекула тикланади, хужайра хаёт фаолияти процессида узлуксиз узгариб турадиган шакли ва химиявий таркибини шу йул билан саклаб қолади. Хужайрада борадиган моддаларнинг синтезланиш процесси биологик синтез ёки кискача айтганда биосинтез деб аталади. Барча биосинтез реакцияларида энергия ютилади. Биосинтез реакциялари йигиндиси пластик алмашинув ёки ассимилияция деб аталади. Бу процесснинг маъноси шуки, хужайрага ташки мухитдан кирадиган, аммо хужайра моддаларидан катта фарк қиладиган озик моддалар кимёвий узгаришлар натижасида хужайра моддаларига айланиб қолади. Диссимилияция – мураккаб моддалар оддийрок моддаларни, юқори молекулали бирикмалар куйи молекулали бирикмаларга парчаланади. Оқсиллар аминокислоталарга, крахмал глюкозага парчаланади. Бу моддалар эса янада куйи молекулали бирикмаларга булинади ва пировард натижада энергияга камбагал бўлган жуда оддий моддалар СО2 ва Н2О вужудга келади. Парчаланиш реакцияларининг аксарисида энергия ажралиб чикади. Бу реакцияларнинг биологик аҳамияти шундаки, улар хужайран энергия билан таъминлайди. Фаолият (активликнинг) хар кандай формаси харакат, секреция – биосинтез ва шу кабилан энергия талаб қилади. Парчаланиш реакцияларни йигиндиси хужайрада энергия алмашинуви ёки диссимилияция деб аталади. Диссимилияция – ассимилияцияга бутунлай карама-карши: моддалар парчаланиши натижасида хужайра моддаларига ухшашлигини йукотади. Пласти ква энергетик алмашинувлар (ассимилияция ва диссимилияси) бир-бирига чамбарчас боглик процесслардир. Бир томондан буни богликлиги шундан иборатки биосинтез реакциялари учун энергия сарфланиши керак, бу энергия эса парчаланиш реакцияларидан олинади. Иккинчи томондан энергия алмашинуви реакцияларининг амалга ошуви учун бу реакцияларга хизмат қиладиган ферментларнинг муттасил биосинтези зарур, чунки иш процессида улар эскириб ва парчаланиб туради. Одам ҳам, барча гетеротроп организмлар сингари овкатдаги органиқ моддаларнинг парчаланиши хисобига энергия олиб туради. Ер юзаси шароитдаги органиқ моддалар – териодинамик жихатдан тургун булмайди- улар уз-узидан (кайтмас тарзда, бадар) парчаланиб туради. Уз-узидан юзага чикадиган процесслар экзергоник процесслардир, яъни улар эркин энергияси камайиб борши билан бирга давом этади ва шу сабабдан улар тирик хужайранинг яшаб, вазифаларини адо этиб бориши учун энергия манбаи бўлиб хизмат килиши мумкин. Моддалар алмашинуви доим энергия алмашинуви билан бирга содир бўлади. Химиявий реакцияларига энергиянинг муносабатини текшириш биохимия учун мухим аҳамиятга эга чунки хужайранинг хаёти доимо химиявий моддалар (озукадаги) потенциал энергиянинг физиологик функциялари (мускулнинг кискариши, нерв импульсларининг ўтказилиши турли синтетик жараёнлар ва хакозо) ни бажариш учун фойдаланадиган (утилизация килинадиган) шаклга айланишига боглик. |