1-боб moддалар алмашинувига кириш

МЕТАБОЛИЗМ
Тирик ҳужайраларда кўплаб ферментатив реакциялар кечади. Ушбу реакцияларнинг барча жамланмаси метаболизм дейилади. Уни кўпинча моддалар алмашинуви билан чалкаштирилади. Кўп ҳужайрали организмлар доирасида бу тушунчалар анчагина фарқланадилар (бир ҳужайралиларда улар жуда ҳам яқиндирлар). Моддалар алмашинуви метаболизмга қараганда кенгроқ тушунчадир. Ташқи ва оралиқ алмашинувни ажратишади. Ташқи моддалар алмашинуви – моддаларни организмга кириш ва чиқиш йўллари орасидаги ҳужайрадан ташқаридаги парчаланишидир (ҳазмланиш). Моддаларни оралиқ алмашинуви – моддаларни ҳужайра ичига кирган вақтидан то охирги махсулотларни хосил бўлишидаги ўзгаришларидир. Ҳужайра ичида, модда метаболизмга учрайди, яъни ферментлар билан катализланадиган бир қатор кимёвий ўзгаришларга учрайди. Бундай кимёвий ўзгаришларнинг кетма-кетлиги метаболик йўл, ҳосил бўлаётган оралиқ махсулотлар эса – метаболитлар дейилади. Метаболик йўллар шаклига қараб чизиқли (1а-расм) ва ҳалқали йўлларга ажралади (1б-расм). Аммо метаболик йўллар кўпинча шохланиб кетадилар (1в-расм).
Кечишига қараб метаболик йўллар умумий (марказий) ва хусусий йўлларга бўлинади. Метаболизмнинг умумий йўли – бу асосий озиқ моддаларини (углеводлар, ёғлар, оқсиллар ва нуклеин кислоталари) ҳужайрадаги ўзгариш йўлларидир. Бу йўлларда метаболизмга уровчи моддаларнинг миқдори анча каттадир. Масалан, катта одам организмида ҳар суткада бир неча юзлаб грамм глюкоза СО₂ ва сувгача оксидланади.



Расм. 1. Организмда метаболик йўлларнинг шакллари.
а – чизиқли; б – ҳалқали; в – аралаш йўл.
A,B,C,D,E,F,G,H,K – метаболитлар; E_1-8 – ферментлар.

Умумий йўллардан ташқари, метаболитлар оқими унча катта бўлмаган (бунда кундалик синтез ёки парчаланиш миллиграммларда ўлчанади) бошқа метаболик йўллар ҳам мавжуд. Ушбу махсус метаболик йўллар, асосий мақсади ҳужайрага оз миқдорда керак бўлган турли махсус моддаларни ҳосил қилиш бўлган, иккиламчи метаболизм деб аталади. Иккиламчи метаболик йўлларга, масалан, коферментлар ва гормонлар биосинтези киради, чунки бу бирикмалар фақат жуда оз миқдорда синтезланади ва ишлатилади. Турли ҳил организмларда кечадиган иккиламчи метаболик йўлларда нуклеотидлар, пигментлар, токсинлар, антибиотиклар ва алкалоидлар каби юзлаб юқори ихтисослашган турли биомолекулалар ишлаб чиқарилади.

Метаболизм уч специфик функцияни бажаради:

1. 
   Энергетик – яъни ҳужайрани кимёвий энергия билан таъминлаш;
   
2. 
   Пластик – қурилиш блоклари бўлган макромолекулалар синтези;
   
3. 
   Специфик – ҳужайранинг специфик функцияларини бажариш учун зарур бўлган биомолекулаларнинг синтези ва парчаланиши.
   

Метаболизмда моддалар ўзгаришининг икки асосий йўналишини ажратишади: катаболизм ва анаболизм (2-расм).

2-расм. Катаболизм ва анаболизмнинг схемаси