Модда ва энергия алмашинувининг аҳамияти

Модда ва энергия алмашинувининг аҳамияти
Тирик организмнинг энг муҳим функцияси ва хаётнинг ҳарактерли белгиси бу-модда ва энергия алмашинуви ҳисобланади. Модда ва энергия алмашинуви тирик организмда модда ва энергия ўзгаришини организм ҳамда ташқи муҳит ўртасида модда ва энергия алмашинувини таъминловчи физик-кимёвий ва физиологик жараёнлар мажмуидир. Тирик организмдаги модда алмашинуви ташқи муҳитдан ҳар хил моддаларни кириши, ўзгариши, уларни организм ҳаёт фаолияти учун ишлатиш ва ҳосил бўлган чиқинди моддаларни организмдан ташқарига чиқариб юборишдан иборат. Модда алмашинуви туфайли, ҳамма хужайраларда доимо, ҳужайра структуралари ва хужайраларо моддалар узлуксиз емирилиб, ҳосил бўлиб ва янгиланиб туради. Шунинг учун организмда ҳар доим хилма-хил химиявий бирикмалар парчаланади ва синтезланиб туради. Бу вақтда энергия бир холатдан иккинчи бир холатга ўтади, химиявий бирикмаларнинг парчаланишидан хосил бўлган потенциал энергия асосан иссиққлик, механик ва қисман элктр энергияси каби кинетик энергия турларига айланади.
Организмдаги барча модда ва энергия ўзгаришларини умумлаштириб-метаболизм (модда алмашинуви) деб номланган. Бу ўзгаришлар ҳужайра даражасида метаболизм йўллари деб аталувчи кетма-кет келувчи мураккаб реакциялардан иборат. Бу реакциялар генетик ва кимёвий механизмлар ёрдамида бошқарилиб турилади. Метаболизм икки қарама-қарши йўналган ва бир-бири билан боғлиқ: анаболизм (ассимиляция) ва катаболизм (диссимиляция) жараёнларидан иборат.
Анаболизм-ҳужайра, тўқима ва аъзолар таркибидаги органик маддалар биосинтези жараёнлари мажмуидир. У организмда ўсиш, ривожланиш, биологик таркибини янгилаш, энергияни тўплаш (макроергик боғларни синтезлаш) жараёнларини таъминлайди. Анаболизм-овқатли моддалар таркибида тушган молекулаларини бошқа мураккаб молекулаларга кимёвий ўзгартиришдан иборат. Масалан, аминокислоталарни ҳужайра генетик аппаратидаги кўрсатмага асосан синтезланаётган ҳужайра оқсиллари таркибига киритиш.
Катаболизм-мураккаб молекулаларнинг содда моддаларгача парчаланиши, уларнинг бир қисмини биосинтезга асос қилиб олиниши ва бошқа қисмини эса охирги махсулотларгача парчаланиши ва энергия ажратиши жараёнларининг мажмуидан иборат. Метаболизм натижасида қуйидаги охирги махсулотлар ҳосил бўлади: сув (одамларда бир кунда тахминан 350 мл.), карбонат ангидрит (230 мл/мин), ис гази (0,007 мл/мин), мочевина (бир кунда 30 гр. ча), азот сақловчи бошқа моддалар (бир кунда тахминан 6 гр. ).
Катаболизм натижасида овқатли моддалар молекулаларидан энергия ажралиб чиқади ва организм эхтиёжи учун сарфланади. Масалан, овқат таркиби билан тушган оқсиллар аминокислоталаргача парчаланади ва аминокислоталар оксидланиб СО₂ ва Н₂О гача парчаланади, бу жараён энергия ажралиши билан кузатилади.
Анаболизм ва катаболизм жараёнлари организмда динамик мувозанатда бўлади. Катаболизмдан анаболизмни устун туриши организмни ўсишига, тўқима массасини ортишига олиб келса, катаболик жараёнлар устунлиги эса тўқима таркибини қисман бўлиш-бўлмаслиги инсон ёшига (болаларда анаболизм устунлик қилади, катта ёшдаги одамларда мувозанат ҳолат ва кексаларда катаболизм устунлиги кузатилади), соғломлик ҳолатига, организмни жисмоний ёки психоемоционал зўриқишига боғлиқ.
Организм сарфланаётган энергия ўрнини тўлдириш, тана оғирлигини сақлаш, ўсиш ва ривожланиш эҳтиёжларини қондириш мақсадида организмга ташқи муҳитдан оқсил, ёғ, углеводлар, витаминлар, минерал тузлар ва сув кириб туриши керак. Бунга организмни овқатлантириш йўли билан эришилади. Бу моддаларнинг сифати ва миқдори организмнинг яшаш шароитига ва унинг ҳолатига мос келиши керак.
Овқатли моддаларни хазм йўлига ва ҳавони ўпкага тушиши модда алмашинувининг бошланишидир. Оқсил, ёғ ва карбонсувларни ферментлар таъсирида сувда эрувчи аминокислоталарга, моно-ва дисахарадларга, глицерин, ёғ кислоталари ва бошқа маҳсулотларгача парчаланиш ва сўрилиш жараёни модда алмашинувининг биринчи босқичидир.
Овқатлик моддалар ва кислародни қонда ташилиши, тўқималарга етказиб берилиши, ҳужайралардаги моддаларни мураккаб кимёвий ўзгаришлари модда алмашинувининг иккинчи босқичидир. Хужайраларда бир вақтни ўзида овқатлик моддаларни охирги маҳсулотларгача парчаланиши, ферментлар, гормонлар ва хужайра таркибий қисми синтезланиши содир бўлади. Моддалар парчаланиши натижасида энергия ажралиб чиқади ва бу энергия синтез жараёнида, аъзо ва бутун организ фаолиятини таъминлаш учун сарфланади.
Овқатланишдан сўнг организмда ҳар хил моддалар парчаланиши натижасида ҳосил бўлган оҳирги моддаларни ташилиши, буйрак, ўпка, тер безлари ва ичак орқали чиқариб юборилиши модда алмашинувининг учинчи босқичидир.
Оқсил, ёғ, карбонсув, минерал тузлар ва сув алмашинув бир-бири билан боғлиқ ҳода кетади. Ҳар бир моддани алмашинувида ўзига хос томонлари бор, уларнинг физиологик ахамияти ҳам ҳар хил. Шунинг учун ҳар бир модданинг алмашинуви алоҳида кўриб чиқилади.