Энергиялык алмасу. Гликолиз.

Зат алмасу процессі дегеніміз-тірі организмдегі бергілі бір тәртіппен кезектесіп жүретін әр түрлі химиялық реакциялардың жиынтығы.Тірі жасушадағы зат алмасу процессі үздіксіз жүріп жатады.Орыстың ұлы физиологі И.М.Сеченов: "Өзіне қуат беріп тұрған сыртқы орта болмаса,организм тіршілік ете алмайды" деген болатын.Организм мен оны қоршаған сыртқы орта арасында үздіксіз зат пен энергия алмасып отырады. Зат пен энергияның алмасуы сыртқы ортадан организмге энергиясы мол органикалық заттардың келуінен басталады.Ол органикалық заттар ас қорыту жолына түсіп, ферменттердің жәрдемімен қарапайым заттарға ыдырайды.Содан кейін организмнің ішкі ортасы-қан мен лимфаға өтеді.Қарапайым заттар қанмен бірге жасушаға барып, түрлі химиялық өзгерістерге ұшырайды.Демек сыртқы ортадан заттардың организмге енуінен бастап, ыдырау өнімдерін қайта тысқа шығаруға дейінгі күрделі өзгеру тізбегін зат алмасу деп атайды.Зат алмасу немесе метаболизм екі сатыдан- катаболизм мен анаболизмнен тұрады.

Катаболизм(ыдырау реакциясы).Жасуша сыртқы ортадан энергиясы мол органикалық заттарды қабылдайды.Олар ферменттердің жәрдемімен тотыға отырып, энергиясы аз қарапайым заттарға ыдырайды дедік.Мысалы,нәруыздар(белок)-аминқышқылдарына,майлар-май қышқылдары мен глицеринге, ал көмірсулар-моносахаридтерге ыдырайды.Бұл қарапайым заттардың ең соңғы өнімі-СО2 мен Н2О.

Аминқышқылдары ыдырағанда оның құрамыннан аммиак NH3 бөлініп шығады.

Энергиясы мол органикалық заттардың ыдырауын катаболизм(ажырау) деп атайды.

Катаболизм реакциясы кезінде бөлініп шыққан энергияның бір бөлігі-еркін энергия, яғни АТФ түрінде сақталады.Екінші бөлігі,энергияға бай сутек атомын қосып алған "кофермент" НАДФ*Н түрінде сақталады. НАДФ (никотинамиддинуклеотидфосфат) - жасушада тұрақты болатын тасымалдауыш молекула,ол энергияға бай сутек атомын үнемі тасымалдайды.

Зат алмасудың негізгі қызметтерінің бірі-жасушаның энергияны қамтамасыз ету.Өлі табиғатта энергия алуан түрлі болып кездеседі: жылу,электр,Күн сәулесі,химиялық жанармай және т.б.Ал тірі организмдегі жағдай басқаша.Организмдер,негізінен, катаболизм кезінде бөлініп шыққан энергияны пайдананады.Демек,ыдырау реакциясы кезінде бөлініп шыққан энергия-заттарды белсенді тасымалдауға,синтез реакциясына, қозғалуға,бұлшық еттің жұмысына,жасушаның бөлінуіне және т.б. тіршілік әрекеттеріне жұмсалады.

Өсімдіктекті және жануартекті қорекпен қоректенетін организмдер сыртқы ортадан энергиясы мол органикалық заттарды-глюкоза,аминқышқылдары,витаминдер және т.б түрінде қабылдайды.Олардың қабылданған энергия бір түрден екінші түрге айналады.

Пайдасыз жылуға айналған энергия-салқын кезде организмдердің денесін жылытуға, ал ыстықта дененің тұрақты температурасын сақтау үшін жұмсалады.Организмдегі пайдалы энергия АТФ түрінде сақталады.

АТФ қышқылының молекуласы азотты негіз-аденин,рибоза және үш фосфор қышқылының қалдығынан тұрады.АТФ-тің молекуласы тұрақсыз.Егер ферменттердің әсерінен фосфор қышқылының бір молекуласы гидролизденсе 40 кДж/моль энергия бөлініп шығады.Нәтижесінде АТФ молекуласы АДФ-ке (аденозиндифосфор) айналады. Егер фосфор қышқылының екі молекуласы гидролизденсе АМФ (аденозинмонофосфат) қышқыла айналады.

Аноболизм (синтез реакциясы).Анаболизм процесі кезінде катаболизм реакциясына нәтижесінде түзілген заттар,атап айтқанда аминқышқылдары,моносахаридтер,май қыщқылдары мен азотты негіздер және АТФ пен НАДФ*Н энергиясы жұмсалып әр түрлі макромолекула синтезделеді.Анаболизм-организмнің тіршілігін жойғанға дейін үздіксіз жүретін күрделі процесс.Биосинтез реакциясы өсіп келе жатқан жас жасушаларда қарқынды түрде жүреді.Алайда жасушалардың химиялық құрамы үнемі жаңарып отыратындықтан,ескірген жасушаларда да заттар ұдайы синтезделеді. Синтезделген нәруыз молекулалары белгілі бір уақыттан кейін ыдырап,оның орнын жаңа молекулалар басып отырады.Сондықтан жасуша қызметін химиялық құрамын тұрақты сақтайды.Бұл тұрақтылық катаболизм және анаболизм процестерінің бір-бірімен үнемі байланысты жүретіндігінен түсіндіріледі.

Катаболизм және анаболизм арасындағы энергия алмасу.Катаболизм реакциясы кезінде АТФ және НАДФ*Н түрінде химиялық энергия бөлінетіндігі белгілі.Бөлінген энергия анаболизм процесінде макромолекулаларды синтезделуге жұмсалады. Катаболизм және анаболизм процестері жасушада бір уақытта жүреді,алайда олардың жылдамдығы бір біріне тәуелсіз реттеледі.

Катаболизм мен анаболизм біріне-бірі қарама қарсы,бірақ өзара тығыз байланысқан бір процестің-тірі организмдерге зат және энергия алмасудың екі түрлі көрнісі.

Зат алмасудың сатылары.Зат алмасудың алғашқы сатысында-қоректік зат ас қорыту мүшелерінде ферменттердің көмегімен тотыға отырып,ыдырайды(катаболизм).Екінші сатысында-ыдыраудың нәтижесінде пайда болған қарапайым заттар қанған сіңіріліп,организмдегі жасушаларға таралады.Үшінші сатысы-аралық алмасу жасушаларда жүреді.Бұл сатыда организмді жаңартуға қажетті жасушаларды түзетін энергиясы мол құрылыс материалдары синтезделеді(анаболизм).Сонымен қатар ыдырау және тотығу реакцияларының нәтижесінде аралық және соңғы өнімдер түзіледі. Төртінші сатысында- ыдырау өнімдері сыртқа шығарылады,яғни зат алмасудың соңғы өнімдері-СО2,Н2О,NH3 және т.б заттар организмнен шығарлады.