Зат және энергия алмасу

  • Есіңде сақта!
    Өсуге, дамуға, ақыл-ой мен физикалық белсенділікке клеткадағы зат алмасу мен энергия әсер етеді. Заттардың энергияға айналуы - тірі ағзалардың бір клеткалы өсімдіктерден адамға дейінгі негізгі шарты.

Oрганизм  сыртқы  ортадан  оттек, органикалық заттар, минералды тұдар мен су алады. Сыртқы ортаға зат  алмасудың соңғы  өнімдерін: көмірқышқыл газын, су  мен минералды тұздардың артық мөлшерін, сондай-ақ  несепнәр (мочевина), зәр қышқылының  тұздары  мен  басқа  заттарды бөледі. Демек, организм   мен сыртқы  орта арасында  зат және  энергия  алмасу  үздіксіз  жүреді, оның негізінде  өзара  тығыс  байланысты,  бір-бірінен  ажырағысыз  екі процесс жатыр. Бұл- пластикалық алмасу  және  энергетикалық  алмасу.

Пластикалық  алмасу— биосинтез  реакцияларының  жиынтығы;  жаңа жасушалар, олардың  органоидтері  иен жасушаарлық заттардың  түзілуіне  және  энергия  жинақталуына  жұмсалатын  жай  заттардан  күрделі  заттардың түзілуі. Пластикалық  алмасу  есебінен жасушаның  бөлінуі, дамуы  және  өсуі жүзеге асады. 

Энергетикалық  алмасу— жасуша құрамына  кіретін  органикалық  қосылыстардың  энергия бөліп, тотығуы  мен  ыдырауы  жүретін  кері процесс.

Пластикалық  және энергетикалық  алмасу  процестері бір мезділде жүреді,  олар  өзара  тығыз  байланысты, бірақ  жүру  қарқыны бір-біріне тең емес. Себебі, жас  кезде  организм  өседі  әрі  дамиды, оның  жасушалары  қарқынды  бөлінеді. Бұл  кезде  пластикалық  алмасу  басым  жүреді.

Органикалық  қосылыстардың  алмасуы

Нәруыздардың алмасуы. Нәруыздар- организм  ұлпасы  жасушаларының  түзілуіне  қатысатын  негізгі  құрылыс  материалы.

      Бұлшық  ет  ұлпасының  нәруыздары  қозғалыш  қызмет (бұлшық ет жиырылуы) атқарады.

Наруыздар адам денесінің  25% массасын  құрайды. Олар аминқышқылдарынан тұрады. Табиғатта  аминқышқылдарының, шамамен, 300-ден астам  түрі белгілі. Оның ішінде, шамамен, 20 аминқышқылы нәруыз молекуласының  түзілуіне  қатысады.

       Нәруыздар  асқорту  жолына  түсекнде  химиялық  өзгеріске  ұшырайды. Асқазанда  күрделі  нәруыздар  қарапайым  нәруыздарға  дейін, ал ашішек бөлімінде  аминқышқылдарына  дейін  ыдырайды. Аминқышқылдары  ашішек  бүрлері  арқылы  қанға сіңіріліп, жасушаларға  жеткізіледі. Жасушаларда аминқышқылдарынан организмге, белгілі бір ұлпаға тән нәруыздар синтезделеді.

        Организм жасушаларында кейбір аминқышқылдары  басқа аминқышқылдарынан  түзілуі мүмкін. Бірақ алмастырылмайтын  аминқышқылдары  деп  аталатын  түрлері де  болады. Олар адам организмінде  синтезделмейді, сондықтан тамақпен бірге  түсуі керек. 

        Құрамында алмастырылмайтын  аминқышқылдары   бар нәруыздар толыққұнды  деп  аталады, олар жеңіл сіңіріледі  және  өсімдіктекті  тағамға  қарағанда  жануартекті  тағамда  көбірек  болады. Ет, балық,жұмыртқа, бұршақ дақылдарында нәруыздер  көп, ал өсімдіктекті   өнімдерде аз. 

      Нәруыздар ыдыраған кезде энергия (17,6 кДж) бөлінеді, түзілген аммиак, несепнәр, зәр қышқылы,  көмірқышқыл   газы  мен  су  организмнен зәр мен  тер, тыныс алғанадғы  дем арқылы  сыртқа  шығарылады.

       Адамдар  нәруыздар  қорға  жинамайды.артық нәруыздар  майлар  мен көмірсуларға айналады. Бірақ  майлар  мен  көмірсулардан  нәруыздар түзілмейді, себебі олардың  құрамында оттек, сутек және көміртектен  басқа нәруыз синтезіне  қажет  азот  болмайды.

Майлардың алмасуы.  Майлар өсімдіктекті  және жануартекті  тағамдар құрамына кіреді. Олар  адам  денесі  массасының 10-20%-ын  құрайды.  Асқорту  жолында  ферменттер әсерінен  майлар  глицерин мен май қышқылдарына дейін ыдырайды. Ашішек бүрлерінде олардан  организмге тән майлар түзіледі. Түзілген  майлар  лимфаға, одан қанға  түсіп, ұлпа  жасушаларына тасымалданады. Организмде синтезделген  майлардың  бір  бөлігі  жасуша  мембранасы  мен органоидтерінің түзілуіне жұмсалады, басқа бөлігі  қорға жиналады.

        Майлар тері  астындағы клетчаткаға, бүйрекке, басқа мүшелер  аймағына  жиналады  және олардыорганизм қорек  жетіспегенде жұмсайды.  Майлар   энергия  көзі  болып  табылады. 1г май көмірқышқыл газы мен суға дейін толықыдыраған кезде, 38,9 кДж энергия бөлінеді, яғни нәруыздар мен көмірсулар ыдраған  кезде  түзілетін энергияға қарағанда  екі есе көп энергия бөлінеді. Май ұлпасы организмді механикалық зақымданудан қорғайды және жылуреттегіш болып табылады.

Көмірсулардың  алмасуы. Көмірсулар организмге,негізінен,өсімдіктекті  тағамдармен,сондай-ақ аз мөлшерде  жануар текті тағаммен түседі . Олар дене массасының 1-2%-ын  құрайды . Азықтық тағам құрымына кіретін  көмірсулар адам организмінде  глюкозаға дейін  ыдырайды.  Глюкоза қанға түседі де, бүкіл  организмге тасмалданады.  Глюкозаның артық мөлшері гликоген түұрінде бауырда, бұлшық етте қорға жиналады.Басқа бөлігі  жасуша  ядросы мен  цитоплазмасының құрамына кіреді және жүйке жүйесінің (ми) қалыпты іс –әрекеті үшін маңызды рөл атқарады.Қандағы глюкоза  мөлшері салыстырмалы түрде тұрақты және 0.08-0,12% -дан аспайды.

Қанда глюкоза мөлшері төмендегенде , мысалы,  дене жұмысы кезінде  гликоген бауырда глюкозаға дейін ыдырайды да , қанға түседі. Бұл процесс  ұйқы безінен бөлінетін инсулин және глюкагон гормондары арқылы реттеледі. Көмірсулар  органимзмде  , сондай-ақ нәруыздар мен майлардың ыдырау өнімдерінен синтезделеді. 1г көмірсу ыдырағанда 17,6 кДж энергия бөлінеді.Энергияның бір бөлігі дене еңбегіне жұмсалады да, жылу көзі  болып табылады,ал белгілі бір бөлігі АТФ синтезіне жұмсалады. Организмде көмірсулардың   артық мөлшері майларға айналады.

Су мен минералды  тұздардың  алмасуы. Адам организмінде  органикалық қосылыстардаң  алмасуымен  қатар  су  мен минералды тұздардың  алмасуы да жүреді.

Су организмде әртүрлі  заттардың  еріткіші рөлін  атқарады. Ол   дене  массасының  60-65%-ын  құрайды. Су жасушааралық сұйықтық, цитоплазма, қан плазмасы мен  лимфа құрамына кіреді.Адам тамақ ішпей 40-50 күн, ал сусыз бірнеше күн  ғана тіршілік ете алады. Қоректік заттардың  ашішекте сіңірілуі, оларды жасушалардың  ұлпа сұйықтығынан  сіңіруі  және  жасушалардан  алмасу өнімдерінің  шыгарылуы тек  еріген күйінде  әрі судың қатысуымен  жүзеге асады. Су организмдегі барлық биохимиялық  реакцияларға  қатысады. Ересек адамның суға деген тәуліктік  қажеттілігі 1,5-2 л құрайды. Су организмге  сусын ішкенде және тамақ құрамымен  түседі. Организмнен су бүйрек, тер, өкпе арқылы шығарылады.

Минералды заттар  организмде  тұздар  және  олардың  иондары  түрінде болады. Олар зат алмасуға қатысады, жасушаға әртүрлі химиялық  қосылыстардың  түсуіне және олардың шығарылуына әсер етеді. Мысалы, йод қалқанша без гормонының, темір гемоглобин молекуласының құрамына  кіреді және оттек  пен  көмірқышқыл газының тасымалдануына қатысады. Кальций және фосфор  тұздары сүйек құрамына  кіреді. Күкірт апен мырыш ұйқы безі гормондарының құрамында болады. Калий мен натрий  жасуша мембранасының таңдап өткізу қабілетіне әсер етеді. Хлор тұз қышқылының  құрамды бөлігі болып табылады және асқазан сөлінің құрамына кіреді. Адам денесіндегі минералды заттардың  жалпы мөлшері, шамамен, 4,5%  құрайды. Осы элементтердің барлығы организмге тамақ, су және ас тұзымен түседі. Темір көкөністер мен жемістерде, етте және жұмыртқа сарыуызыда  көп. Темір жетіспегенде қаназдық  дамиды. Йод өсімдіктекті өнімдерде, әсіресе теңіз қырыққабатында көп. Йод жетіспегенде, қалқанша без ауруы-зоб дамиды. Кальций көп мөлшерде  сүтте, ірімшікте, жұмыртқада болады. Сонымен, минералды тұздар- энергия көзі  емес және қоректік заттар болмаса да, олардың организм үшін маңызы зор. Балаларда минералды тұздар  алмасуының  бұзылуы  олардың  өсуі мен дамуының  кешеуілдеуіне апарып соғады.

Анаболизм және катаболизм
Метаболизм немесе зат алмасу — бұл тірі организмнің әр жасушасында болатын күрделі химиялық реакциялар жиынтығы. Зат алмасу мен энергияның негізгі қасиеті — тіршілікті және ұлпалар мен ағзалардың қалыпты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін сыртқы ортаның организммен әрекеттесуін қамтамасыз ету. Барлық өмірлік заттар (су, оттегі, органикалық қосылыстар) сыртқы ортадан келеді. Олардың қолдары болмай метаболизм бұзылады немесе тоқтайды, бұл тірі организмнің өліміне әкеледі.

Метаболизм өзара тығыз байланысты, қарама-қарсы екі процесті қамтиды:

катаболизм немесе диссимиляция;
анаболизм немесе ассимиляция.

Катаболизм немесе энергия алмасуы — күрделі заттардың (қант, май) қарапайым заттарға ыдырауы. Нәтижесінде энергия әмбебап энергия көзі болып табылатын АТФ молекуласы түрінде пайда болады (аденозин трифосфаты немесе аденозин трифосфаты). Түзілген АТФ молекулаларының бір бөлігі әртүрлі заттардың синтезіне қатысады, ал бөлігі жылу түрінде таралады.

Ақуыз биосинтезі
АТФ формуласы

Катаболизмнің мысалдары:

  • этанолды бөлу;
  • гликолиз — глюкозаны қышқылға, содан кейін суға және көмірқышқыл газына айналдыру;
  • жасуша-ішілік тыныс алу (тотығу).

Анаболизм немесе пластикалық метаболизм күрделі химиялық реакцияларды қамтиды, нәтижесінде дененің құрылысы мен жаңаруы үшін қажетті жоғары молекулалық заттар пайда болады (ақуыздар, майлар, көмірсулар).

∗Мұндай реакцияларды орындау үшін энергия қажет, яғни. анаболизм АТФ қатысуымен жүреді.


Анаболизмді келесідей байқауға болады:

  • шаш пен тырнақтың өсуі;
  • бұлшықет құрылысы;
  • жараларды емдеу, сүйек синтезі және т.б.

Катаболизм (ыдырау) нәтижесінде анаболизм (құрылыс) кезінде біріктіріліп, АТФ шығарумен катаболизм кезінде қайтадан ыдырайтын қарапайым заттар пайда болады. Ассимиляция кезінде пайда болатын, ұлпаларда сақталатын және энергия үшін бөлінетін майлар жақсы мысал бола алады. Шығарылған және жұмсалған энергияның қатынасы энергия балансы деп аталады. Анаболизм мен катаболизм параллельді түрде бір процестің басымдықсыз жүруі керек.

Тамақ ЭНЕРГИЯҒА айналмас бұрын, ол асқазан-ішек жолдары арқылы ұзақ жол жүріп, қанға еніп, метаболизм басталатын барлық жасушаларға жетуі керек.

3 СТАДИЯЛАРЫ:

Дайындық этапы ⇒ Асқазан-ішек жолдарында орын алады ⇒ Тамақтан алынған заттар молекулаларға бөлініп, қанға сіңеді. Ақуыздар аминқышқылдарына, глюкозаға көмірсулар, май қышқылдары мен глицеринге дейін бөлінеді. Аз энергия шығады.

Негізгі этап ⇒ Жасушалардың органеллаларында (функционалды құрылымдары) ⇒ Анаболизм мен катаболизмнің химиялық реакциялары. АТФ түзілуі және белгілі бір тіндерге тән белоктар синтезі, майлар мен көмірсулар алмасуы.

Қорытынды этап ⇒ Жасушаларда ⇒ Соңғы ыдырау өнімдерін — су мен көмірқышқыл газын қалыптастыру және шығару. Шығару бүйрек, ішек, өкпе, тер бездері арқылы жүреді.

Зат алмасуға бүкіл катализаторлар — синтезді немесе ыдырауды тездететін ферменттер қатысады. Ферменттер таңдамалы әрекет етеді: әр түр қатаң анықталған реакцияларға қатысады. Мысалы, амилаза аузындағы крахмалды ыдыратуға көмектеседі.

credits: https://obrazovaka.ru/biologiya/obmen-veschestv-i-energii-v-kletke.html; Ж. Құрманғалиева/Биология/8 сынып

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Scroll Up