Sitologiya va genetika

§. Energiya almashinuvi bosqichlari

Tirik organizmlar hujayrasida kechadigan energiya almashinu­vi jarayonini uchta bosqichga ajratish mumkin.
Birinchi bosqich — tayyorgarlik bosqichi bo‘lib, bunda ug­levodlar, yog‘lar, oqsillar, nuklein kislotalarning yirik molekulalari oddiy molekulalarga parchalanadi. Misol uchun, kraxmal gluko- zagacha, yog‘lar yog‘ kislotasi va glitseringacha, oqsillar amino- kislotalargacha parchalanadi. Bu bosqichda parchalanish natijasi­da hosil bo‘lgan energiyaning barchasi issiqlik energiyasi sifatida tashqi muhitga ajraladi.
Ikkinchi bosqich — glikoliz, ya’ni kislorodsiz (anaerob) parchalanish deyiladi. Odam, ko‘pgina hayvonlar va mikroorga- nizmlar hujayrasida asosiy energiya manbai glukoza hisoblana­di. Glikoliz ketma-ket keluvchi bir qancha fermentativ reaksiyalar yig‘indisidan iboratdir. Uning hosil bo‘lishida o‘ndan ortiq oraliq reaksiyalar hosil bo‘ladi. Glikolizning umumiy yig‘indi tenglamasini quyidagicha tasavvur etish mumkin:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF = 2C₃H₆O₃ + 2ATF + 2H₂O.
6 12 6 3 4 3 6 3 2
Glikoliz jarayonida kislorod ishtirok etmasligi reaksiya teng- lamasidan ham ko‘rinib turibdi (shuning uchun ham kislorodsiz bosqich deb ataladi). Glikolizda doimo H₃PO₄ va ADF ishtirok eta­di. Ushbu ikkala modda hamisha hujayrada bo‘ladi, chunki hu­jayraning hayot faoliyati natijasida ular doimo hosil bo‘lib turadi. Glikoliz jarayonida glukoza molekulasi parchalanib, ikki molekula ATF va ikki molekula sut kislotasi molekulalari hosil bo‘ladi. Nati-

4. 
   Biologiya, 9- sinf.
   

jada 200 kJ energiya ajralib chiqadi. Bu energiyaning 60 % issiq- lik sifatida ajraladi, 40 % esa ATF sifatida tejaladi.
Glikoliz jarayoni barcha hayvon hujayralarida va ba’zi mikro- organizmlarning hujayralarida amalga oshadi. Spirtli achish ham glikoliz singari bir qancha fermentativ reaksiyalar zanjiridan ibo­rat. Spirtli achish natijasida CO₂, etil spirti, ATF va suv hosil bo‘la- di. Spirtli achishda ham 200 kJ energiya va 2 molekula ATF hosil bo‘ladi. Spirtli achishning umumiy reaksiya tenglamasi quyidagicha:
C₆H₁₂O₆ + 2H₃PO₄ + 2ADF = 2C₂H₅OH + 2ATF + 2H₂O + 2CO₂.
6 12 634 2o 2 2
Endi oddiy hisoblab ko‘raylik, bir molekula glukozaning kislo- rodsiz parchalanishi natijasida 200 kJ energiya hosil bo‘ladi. Bir molekula ADFning ATFga aylanishidan 40 kJ energiya ATFda te­jaladi. Kislorodsiz parchalanish jarayonida 2 molekula ATF hosil bo‘ladi. Shunday qilib, 2 x 40 = 80 kJ hosil bo‘ladi. Ya’ni 80 kJ energiya ATFda tejaladi. 120 kJ energiya issiqlik sifatida tarqaladi.
Uchinchi bosqich - kislorodli (aerob) parchalanish, ya’ni to‘la parchalanish hisoblanadi. Bu jarayon amalga oshishi uchun kislorod bo‘lishi shart. Aerob oksidlanish mitoxondriyada amalga oshadi. Aerob parchalanishning har bir oraliq bosqichida anae- rob parchalanish singari energiya ajraladi. Ammo bu bosqichlarda ajraladigan energiya miqdori anaerob parchalanishda ajraladigan energiyaga nisbatan ancha yuqori bo‘ladi. Natijada kislorodli par­chalanish natijasida 2600 kJ energiya hosil bo‘ladi. Glikoliz nati­jasida hosil bo‘lgan 2 molekula sut kislotasi mitoxondriyada kislo­rod ta’sirida parchalanganda 36 molekula ATF hosil bo‘ladi. Shun­day qilib kislorodli parchalanishning umumiy reaksiya tenglamasi- ni quyidagicha yozish mumkin.
2C₃H₆O₃ + 6O₂ + 36H₃PO₄ + 36ADF = 6CO₂ + 36ATF + 42H₂O.
3 6 3 2 3 4 2 2
Kislorodli parchalanishdan hosil bo‘lgan 2600 kJ energiyaning 44,6 % issiqlik sifatida ajraladi, 55,4 % ATFda to‘planadi.
Kislorodli parachalanish bosqichi qanday ahamiyatga ega ekanligi yuqoridagi reaksiya tenglamalaridan ravshan bo‘ldi. Bir molekula glukoza kislorodsiz parchalansa 200 kJ energiya ajralib chiqsa, kislorodli parchalanishda esa 2600 kJ ajraladi. Kislorodsiz parchalanishda 2 molekula ATF, kislorodli parchalanishda esa 36 molekula ATF hosil bo‘ladi.
Glukoza to‘liq parchalanganda 2 + 36 = 38 ATF hosil bo‘la- di. Shunday qilib, 38 x 40 = 1520 kJ energiya ATFda to‘planadi. Glukoza to‘liq parchalanganda 200 + 2600 = 2800 kJ hosil bo‘la- di. Hujayra hayotida ko‘pincha shunday sharoitlar yuzaga keladi- ki, bunda kislorodli parchalanishning amalga oshishi qiyin yoki amalga oshmay qoladi (kislorod yetishmaganda, mitoxondriyalar shikastlanganda). Bunday hollarda hujayra hayoti uchun zarur bo‘lgan ATFni faqat kislorodsiz jarayondan foydalaniladi. Buning uchun normadagiga nisbatan 20 barobar ko‘p glukoza sarflash kerak bo‘ladi.
Energiya almashinuvi qanday bosqichlarga ajratiladi? Kislorodsiz parchalanishning mohiyati nimada?
Kislorodli parchalanish mohiyati nimadan iborat?
Glukoza va ATFning molekular massasi qanchaga teng?