1 – Ma’ruza. O’simliklarning fiziologik faol moddalari faniga kirish. Ma’ruza rejasi: O’simliklarning fiziologik faol moddalari fani predmeti, asosiy vazifalari, tarixi va hozirgi zamon yo’nalishlari

1 – Ma’ruza. O’simliklarning fiziologik faol moddalari faniga kirish.

Ma’ruza rejasi:

1.O’simliklarning fiziologik faol moddalari fani predmeti, asosiy vazifalari, tarixi va hozirgi zamon yo’nalishlari.

2. Fiziologik faol moddalar klassifikatsiyasi.
O’simliklarning fiziologik faol moddalari o’simliklar hayot faoliyatidagi eng muhim faol moddalarning ta’siri qonuniyatlarini, ularnning kimyoviy tabiatini, o’simliklar hayotidagi ahamiyatini, tabiatdagi, inson hayotidagi o’rnini hamda tibbiyotda va farmotsevtika sanoatida qo’llanilishi va boshqa jihatlarini o’rganadi. Bularning asosida moddalar almashinuvining assimilyatsiya va dissimilyatsiya jarayonlari yotadi.

O’simliklarning fiziologik faol moddalari botanika, biokimyo, biofizika, Molekulyar biolgiya , mikrobiologiya, odam va hayvonlar fiziologiyasi, kimyo , fizika kabi fanlar bilan chambarchas bog’liq bo’lib, ularning yutuqlaridan foydalanadi va o’z navbatida ularga ta’sir etadi.

O’simliklarning fiziologik faol moddalari fanida keyingi yillardagi tabiiy fanlar yutuqlaridan, xususan fizik-kimyoviy usullardan, xromatografiya, nishonlangan atomlar, elektron mikroskopiya, elektroforez, differentsial tsentrifugalash, spektrofotometriya, rentgen tuzilish analizi va boshqalardan foydalanishi natijasida juda katta yutuqlarga erishildi.

O’simlik organizmi juda ham murakkab bo’lib, uning tarkibida turli organik va mineral birikmalar bo’ladi. Butun tirik organizm uchun zarur bo’lgan organik birikmalarni anorganik moddalardan faqat o’simliklargina sintez qila oladi. Ana shu o’simliklar to’qimasida sintezlangan organik birikmalar 2 guruhga bo’linadi:

1. 
   Birlamchi sintezlangan moddalar – birlamchi metabolitlar bularga oqsillar, uglevodlar, lipidlar, fermentlar va vitaminlar kiradi. Birlamchi metabolitlar hamma tirik organizmlar uchun juda ham zarur birikmalar bo’lib, ularsiz hayot bo’lmaydi.
   
2. 
   Ikkilamchi sintezlangan moddalar – ikkilamchi metabolitlar. Bularga o’simliklar to’qimasida sintez bo’ladigan metabolitlardan tashqari qolgan hamma birikmalar kiradi. Ikkilamchi metabolitlar o’simliklar to’qimasida birlamchi sintez bo’ladigan birlamchi metabolitlardan tashqari qolgan hamma birikmalar kiradi. Ikkilamchi metabolitlar o’simliklar to’qimasida birlamchi sintezlangan moddalardan hamda ular ishtirokida vujudga keladi.
   

Ikkilamchi metabolitlar o’simliklardagi birlamchi metabolizmda, yahni fotosintez, nafas olish , nuklein kislotalar, lipidlar, oqsillar biosintezi va shunga o’xshash asosiy fiziologik-biokimyoviy jarayonlarda qatnashmaydi. Ikkilamchi birikmalar barcha o’simliklarga yoki ularning ko’pchilik turlariga xos emas. Ikkilamchi metabolitlar ko’pchilik hollarda o’simliklarning alohida bitta oilasiga, hattoki bitta turiga xos bo’lgan. Hujayrada ikkilamchi metabolitlar, asosiy metabolizm moddalariga nisbatan juda kam miqdorda sintezlanadi hamda ular sintezlangan hujaraga nisbatan butun organizm uchun ko’proq zarurdir. O’simliklarda boradigan jarayonlarni ikkilamchi metabolizmga taaluqli ko’rsatkichlari juda ham aniq emas.

Mamlakatimizda fenol birikmalarini o’rganishni yo’lga qo’ygan olim akademik S.Yu.Yunusovdir (1909 – 1997). Akademik S.Yu.Yunusov tashabbusi bilan mamlakatimizda va MXDda yagona o’simlik moddalari kimyosi-ilmiy tadqiqot instituti tashkil qilingan. Ushbu institut hozirgi vaqtda nafaqat mamlakatimizning, balki dunyo miqyosida o’z sohasi bo’yicha yetakchi institutlardan biri hisoblanadi. SHuningdek, akademik S.Yu.Yunusov tomonidan 1967 – yilda dunyo miqyosida eng nufuzli jurnallardan biri hisoblangan hamda bir vaqtning o’zida rus va ingliz tillarda nashr etiladigan “Tabbiiy birikmalar kimyosi” (Ximiya prirodnix soedineniy) jurnalida mamlakatimiz va chet el olimlarining boshqa tabiiy moddalar kimyosiga oid mahlumotlar bilan birgalikda fenol birikmalariga oid maqolalar ham doimiy ravishda chop etib turibdi.

O’simliklarda ikkilamchi metabolitlar minglab sintezlanishi mumkin. Ammo uzoq vaqt mobaynida ularning o’simlik organizmi uchun ahamiyati nomahlumligicha qolgan. Hozirgi vaqtda o’simliklardan 45000 va undan ortiq ikkilamchi metabolitlar ajratib olingan. O’simliklardagi 15-25% genlar undagi ikkilamchi metabolizm uchun xizmat qiladi. Umuman, ikkilamchi metabolitlar o’simliklarning muhit bilan munosabatida asosiy elementlardan biridir.

O’simliklar tarkibidagi biologik faol birikmalar o’simlikning o’sish davrida - ontogenezda va turli faktorlar ta’sirida domiy o’zgarishda bo’ladi. Ular sintezlanadi asta-sekin ko’payadi, mahlum davrda ko’p miqdorda to’planadi, keyinchalik kamaya boradi va butunlay yo’qolib ketishi mumkin.

Bu o’zgarishlar faqat o’simlikni o’sish davrigina ontogenez sababchi bo’lmay, balki tashqi muhit omillari ham katta ta’sir ko’rsatadi. Ontogenez har qaysi o’simlikni normal hayot kechirish davri bo’lib, u tirik organizmlar tug’ilishidan to tabiiy holda o’lishigacha bo’lgan davrni o’z ichiga oladi. Mahlumki, har bir o’simlikni o’ziga xos o’sadigan joyi bo’ladi va u shu sharoitda yaxshi taraqqiy etadi.Ba’zi o’simliklar,barglar chirindisi ko’p bo’lgan yerlarda ( Marvaridgul ) boshkalari sho’rxok yerlarda (Kizilmiya,shuvok,sho’rak va boshkalar ) kolganlari tog’lik,toshli yerlarda va shag’alli ( kizilcha ) yoki aholi yashaydigan joylarga yakin va iflos joylarda (mingdevona,bangidevona va boshkalar ) yaxshi rivojlanadi.

Ba’zi o’simliklar namlikni yoktirsa ( dapa kirkbo’g’imi,oqqaldirmoq va boshkalar ) boshkalari aksincha quruq cho’llarda, qirlarda (achchiqmiya, afsonak, issriq va b) o’sishni yaxshi ko’radi.Agar angishvonagulni o’sish davrida mehyoridan ortiq sug’orilsa,uni tarkibida yurak glikozidlari kam sintezlanadi,darmana,shuvoq ham namlik ko’p bo’lsa yaxshi o’smaydi.

Hamma o’simliklarga ham bir xil miqdorda issiqlik va yorug’lik kerak bo’lmaydi.Jenhshen o’simlikligi o’rmonlarning chirindisi ko’p,nam,salqin va yorug’lik kam bo’lgan yerlarda yaxshi o’sadi, angishvonagul esa yorug’lik,quyosh nuri ko’p bo’lsa, yurak glikozidlarini yaxshi sintez qiladi.Ko’pchilik yefir moyi saqlovchi o’simliklar issiq va yorug’likni sevadi.SHuning uchun janubiy tumanlarning florasi tarkibida yefir moyi saqlovchi o’simliklar ko’p uchraydi va o’zining mahsus hidi bilan farqlanadi.Aksincha ba’zi o’simliklar (radiola,lavzeya ) salqin yerda tog’li tumanlarda yaxshi o’sadi.Bunday yaxshi o’simliklardan k yaxshi o’plab keltirish mumkin.

Yaxshi bilish kerakki,har bir o’simlik o’ziga xos sharoit va iqlimda o’ssa, o’ziga xos bo’lgan biolagik faol moddalarni ko’p sintez qiladi.

O’simliklar tarkibidagi biologik faol moddalarni ko’p to’planish vaqti yana o’simlikni o’sish davrigi ham bog’liqdir. Ko’pchilik o’simliklarning yer ustki qismi va barglari tarkibida asosiy ta’sir qiluvchi biologik faol moddalar ularni gullari gullashdan oldin va gullash davrida ,gullarini qiyg’os gullagan vaqtida, meva va urug’larda ular to’luq yetilganda, yer ostki organlarda- o’sumlik vegetatsiya davri ( ontagenezni ) ning oxirida ko’p miqdorda to’planadi.

Ba’zi bir alkaloidlar o’simlik endi ko’karib, ildiz,barg chiqarayotgan davrida maqsimal to’planib,so’ngra asta-sekin kamayishi va o’simlikni gullash vavqtida boshqa birikmalarga aylanib ketishi aniqlangan. Bunday o’zgarishlar faqat alkaloidlargagina xos bo’lmay,bahlki boshqa biologik faol moddalarda ham yuz berishi mumkin. Darmana, shuvoq o’simligini guli gullagan davrida emas aksincha ularni ochilmagan – g’uncha holatida yig’iladi. CHunki ta’sir etuvchi biologik faol modda santonin g’unchasida maksimal to’planib, gullay boshlaganida keskin kamayib ketadi.

Fiziologik faol moddalar yagona manbai inson organizmi uchun muhim ahamiyatga ega bo’lgan yengil xazm bo’ladigan uglevodlar, vitaminlar, fermentlar, organik kislotalar, mineral xushbo’y, alkaloidlar, efir-moylari va b.larning manbai bo’lib o’simliklar xizmat qiladi.

Tarkibida fiziologik faol birikmalar tutuvchi o’simliklardan davolash maqsadida qo’llash mumkin bo’lgani uchun ularni dorivor o’simliklar deb ataladi. Fiziolgik faol moddalar qatoriga ko’pgina birikmalarni kiritish mumkin. Ulardan eng asosiylari: alkaloidlar, yurak glikozidlari, saponinlar, oshlovchi moddalar, flavanoidlar, smolalar, efir moylari, vitaminlar, fitontsidlar va boshqalar.

Alkaloidlar - Alkaloidlar faqat o’simliklarda uchraydigan geterotsiklik organik birikmalar bo’lib, tarkibida asos xossasiga ega bo’lgan azot atomi tutadi. Alkaloidlar fiziologik jihatdan uta aktiv birikmalar bo’lganligi sababli, odam va hayvonlar organizmiga kuchli ta’sir kursatadi ko’p alkaloidlar zaharli moddalardir.

Alkaloidlar (arabcha algali — ishqor demak) kislotalar bilan reaktsiyaga kirishib, tuz hosil qiladi.

O’simliklarda alkaloidlar, asosan, malat, tartarat, tsitrat va boshqa kislotalarning tuzlari sifatida uchraydi. Ko’pchilik alkaloidlar maxsus reaktivlar — fosfovalg’framat, fosfomolibdat, pikrinat, dubilg’ kislota va boshqalar yordamida chukmaga tushiriladi. Erkin holdagi alkaloidlar suvda erimaydi, ammo opganik erituvchilarda yaxshi eriydi.

Ko’pchilik alkaloidlar xalq xujaligining turli tarmoqlarida, jumladan, meditsina, veterinariya, qishloq xo’jaligida va boshqa sohalarda ko’p ishlatiladi.

Vitaminlar – tarjima qilinganda “Hayot aminlari” mahnosini beradi, fiziologik faol moddalar bo’lib, organizmning normal faoliyati uchun juda zarurdir. Vitaminlar X1X – XX asrlarda kashf etilgan birikmalardir. Hozirgi vaqtda vitaminlarning 30 ga yaqin turi aniqlangan. Fiziologik jihatdan eng muhimlari qatoriga vitamin A, V₂ (riboflavin), V₁ (tiamin), V₆ (piridoksin), V₁₂, V₁₅, S (askorbin kislotasi), D, Ye, F, K, R (rutin), RR (nikotin kislotasi), foliy , pantoten paraaminbenzoy kislotalari, inozit, xolin, biotin va boshqalar.

Glikozidlar - Barcha monosaxaridlar va oligosaxaridlarning yuqori reaktsion qobilnyatga ega bo’lgan gidroksil gruppasi biron-bir ug­levod tabiatiga ega bulmagan modda bilan uzaro reaktsiyaga kirishishi natijasida hosil buladigan birikmalar glikozidlar yoki geteroglikozidlar deb ataladi. Bu gruppaga kiradigan birikmalarning ximiyaviy tabiati turlicha bo’lib, umumiyligi faqat hammasi ham shakarlarning va ko’pincha monosaxaridlarning hosilasi bulishidir. Glikozidlar tarkibidagi uglevod tabiatiga ega bulmagan moddalar aglikonlar yoki geninlar deb ataladi. Aglikon sifatida turli spirtlar, aromatik birik­malar, tarkibida oltingugurt tutuvchi moddalar, steroidlar, polifenollar va pigmentlar uchraydi.

Saponinlar – murakkab tuzilishga ega bo’lgan glikozidlar, ular suv bilan chayqatilganda turg’un ko’pik hosil qiladi. “Sapo” – lotincha – sovun degan mahnononi bildiradi. Parchalanganda qandlar va aglikon – sarogenin moddasini hosil qiladi. Mana shu birikma dorivorlik xususiyatini namoyon qiladi va meditsinada saponin tutuvchi dorivor o’simliklar balg’am ko’chiruvchi vosita sifatida ishlatiladi.

Oshlovi moddalar yoki tanidlar - O’simliklar tarkibida oshlovchi moddalar yoki tanninlar deb ataladigan birikmalar ko’p uchraydi. Bular molekulyar massasi 500 dan 3000 gacha bo’lgan polioksifenol birikmalarning geterogen gruppasidan iborat. Xom teri ana shu moddalar bilan oshlansa, suv va bakteriyalarga chidamli bo’lgan pishiq va elastik holatga keladi. SHuning uchun ular oshlovchi moddalar deb ham yuritiladi. Oshlovchi moddalar suvda va spirtda yaxshi eriydi. Ular o’simliklarning bargi va tanasidagi g’urra va shishlarda ko’p to’planadi. Oshlovchi moddalar ko’p o’simliklarning, jumladan, eman, akatsiya, oqqayin, kashtan, tol kabi daraxtlar pustlog’ida, shovul, rovoch va zanjovul kabi o’simliklar ildizida ko’p tup­lanadi. Ular tarkibidagi fenol halqalar tipiga va ularning uzaro bog’lanishiga qarab ikki guruhga bo’linadi.

Polisaxaridlar – murakkab uglevodlar bo’lib, oqsil va yog’lar kabi muhim ahamiyatga ega va keng tarqalgan organik birikmalar.Ular hayvon va o’simlik organizmi uchun zaur birikmalar hisoblanadi.

Elimlar va shilliq moddalar - Bulargeteropolisaxaridlar turkumiga kiradi, parchalanganda galaktoza, mannoza, glyukoza, ramnoza va b monosaxaridlar hosil qidadi. Bular suvda shishadi va qovushqoq eritmalar hosil qiladi. Bu moddlarga o’rik, olcha, olxo’ri,bodom daraxtlarining shikastlangan joyidan ajralib chiqadigan yelim misol bo’la oladi. Shilimshiq moddalar esa zig’ir, suli, behi, beda va sebarga o’simliklari urug’ida ko’p bo’ladi.

Organik kislotalar - Organik kislotalar o’simliklar tarkibida uchraydigan boshqa muhim birikmalar — uglevodlar va oqsillar kabi juda keng taqalgan moddalar hisoblanadi. Ular o’simliklarning hamma qismida: urug’i, bargi, ildizlarida, gulida va mevalarida uchraydi. Nordon mevalar tarkibida organik kislota­lar erkin holda va qisman nordon tuzlar sifatida uchraydi. Ba’zi o’simliklar bargida, masalan, rovoch, otquloqning barglarida va poyasida erkin organik kislotalar yoki ularning nordon tuzlari ko’p to’planadi. O’simliklarning turli qismlarida uchraydigan organik kislotalar miqdori bir xil emas. Urug’da ular 0,5% ga yaqin bulsa, barg va mevalarda 8—12% ni tashkil qiladi. Ular ayniqsa loviya doni, tamaki bargi, limon mevasi tarkibida ko’p tuplanadi.

Efir moylari - Ko’pchilik o’simliklar uzidan xushbuy hid tarqatish xususiyatiga ega. Bunday hidni efir moylar deb ataladigan va tar­kibida 5, 10, 15, 20 ta uglerod atomi bo’lgan birikmalar tutuvchi moddalar tarqatadi. Efir moylar, odatda, maxsus hujayralar yoki hujayralar tuplamida hosil buladi. Bunday hujayralar butun o’simlik buylab diffuziya holda tarqalgan ayrim bez xujayralaridan yoki ko’pincha barg va poyani qoplab oladigan bezli tukchalardan iborat. Bunday hollarda efir moylar hujayralarda bir yoki bir necha tomchi sifatida tuplanadi. Masalan, qarag’ay daraxtidan ajratib olinadigan smola daraxt pustlaridagi smola yullarini qoplab olgan hujayralarda hosil buladi.

Fenolli birikmalar - Fenollar o’simliklar olamida keng tarqalgan xilma-xil moddalarni uz ichiga oladigan katta gruppani tashkil qiladi. Tarkibida bitta yoki bir nechta gidroksil gruppa tutuvchi aromatik yoki benzol halqa bulishi fenollarga xos umumiylikdir.Barcha fenol birikmalari fenol (S₆N₅ON)ning hosilalari hisoblanadi. Benzol halqada ikkita va undan ortiq gidrok­sil gruppa tutuvchi birikmalar polifenollar deb ataladi.

Yaqin vaqtgacha fenol birikmalari moddalar almashinuvining oxirgi mahsuloti, yahni uziga xos chiqindi sifatida mahlum edi. Birok keyingi yillarda olib borilgan tadqiqotlar natijasida ular (lignindan tashqari) xujayrada sodir buladigan moddalar almashinuviniig aktiv metabolitlari ekanligi tula isbotlangan.

Fitontsidlar - Ko’pchilik yuksak o’simliklar tarkibida ba’zi bakteriyalar va boshqa mikroorganizmlarning o’sishini, ko’payishini to’xta­tuvchi va hatto ularni nobud qiluvchi maxsus antibiotik mod­dalar buladi. Bu antibiotiklarni birinchi bo’lib sovet olimi B. P. Tokin aniqlagan va ularga fitontsid (Phyton — o’simlik coedere — o’ldirish) deb nom bergan. Fitontsidlar o’simliklar hayotida muhim ahamiyatga ega bo’lgan moddalar hisoblanadi va ulardagi tabiiy immunitet hosil qiluvchi faktor bo’lib xizmat qiladi. Ko’pchilik uchuvchan fitontsidlar o’simliklarni zararkunanda hasharotlardan saqlaydi. Boshoqdosh o’simliklar doni unayotganda ajralib chiqadigan fitontsidlar ularni

Mineral elementlar – tirik olrganizmning normal hayot faoliyati uchun zarur bo’lgan birikmalar. O’simlik organizmida uchraydigan mineral elementlarni ikki guruhga bo’lish mumkin: makroelementlar va mikroelementlar. Moddalar almashinuvi jarayonida uoarning har bir guruhi muhimdir. Makroelementlar o’simlik organizmining asosiy qurilishi – strukturasini tashkil etsa, mikroelementlar – fiziologik faol moddalar tarkibiga kiradi..