Maddələr mübadiləsi
Maddələr mübadiləsinin ümumi sxemi
redaktəMaddələr mübadiləsi, istehsal dağıtma (və ya assimilyasiya etmə) canlıda həyatın davam etdirilməsi əsnasında reallaşan bütün kimyəvi proseslərdir. Hər orqanizm, böyümə, inkişaf, istilik, hərəkət, artma kimi həyati fəaliyyətləri davam etdirə bilmək üçün xarici ətrafdan bəzi maddələr və enerji almaq məcburiyyətindədir. Bu maddələr və enerji, həyati fəaliyyətlərin davam etdirilə bilməsi üçün lazım olan orqanik molekulların sintezlənməsində istifadə ediləcək. Xarici ətrafdan alınan orqanik və ya qeyri-üzvi molekullar, ya əvvəl parçalanaraq, məhvə uğradılaraq ya da məhv gərək qalmadan lazımlı molekulların sintezlənməsində istifadə edilir. Daha kompleks quruluşdakı mollekullardan ibarət olan maddələrin orqanizmdə, daha sadə quruluşlu molekullara dağıtması proseslərinə maddələr mübadiləsinin katabolizma prosesləri deyirlər. Daha sadə quruluşdakı mollekulların, daha kompleks quruluşdakı mollekulların sintezində istifadə edilməsi isə anabolizma tepkimeleridir. Orqanizmdə bir reaksiyanın başlanğıc maddəsindən məhsula çevrilməsi müddətində meydana gələn kimyəvi dəyişikliklərə ara maddələr mübadiləsi, bu dəyişikliklər əsnasında meydana gələn ara məhsullara metabolitlər adı verirlər.
Maddələr mübadiləsini şərti olaraq aşağıdakı mərhələlərə bölmək olar:
- Həzm mədə-bağırsaqda həzmedici fermentlərin (pepsin, tripsin, ximotripsin və s.) təsiri ilə mürəkkəb tərkibli qida kiçikmolekullu birləşmələrə çevrilir və müxtəlif metobolizmə uğrayır;
- Bağırsaqlarda sorulma gedir. Həzm edilmiş maddələr qana daxil olur və qan vasitəsi ilə müxtəlif üzv və toxumalara çatdırılır;
- Daşınan maddələrin qurulması və həmin orqanizm üçün xarakter olur;
- Daxil olmuş birləşmələr əlavə və son məhsullara parçalanır;
- Mübadilə olunmuş son məhsullar orqanizmdən xaric olur.
Orqanizmin əsas karbohidratları
redaktəƏn qiymətli bioloji karbohidratlar nişasta və qlikogen polisaxaridləridir. Saxaridlərə isə saxaroza, laktoza, treqaloza, maltoza, izomaltoza aiddir. Orqanizmdə olan karbohidratların az bir hissəsi monosaxaridlərin (qlükoza, fruktoza) payına düşür. Qidada monosaxaridlərin miqdarı yalnız şirniyyatda çox olur. Karbohidratların əsas funksiyası hüceyrə üçün enerji hasil etməkdir. Karbohidratlar digər birləşmələrdən fərqli olaraq enerji substratıdır. Bundan başqa monosaxaridlər və onların törəmələri müxtəlif bioloji molekulun qurulmasında iştirak edir. Başqa sözlə, onlar plastik funksiya daşıyır. Karbohidratların ən vacib funksiyaları bunlardır:
- Enerji;
- Dayanıqlıq;
- Qoruyucu;
- Mexaniki;
- Əlaqələndirici;
- Hidroosmotik;
- İon tənzimləyiçisi;
- Kofaktorluq.
Tərkibində β-qlükozid əlaqəsi olan sellüloz və hemsellüloz və başqaları mədədə parçalanmır. Çünki orqanizmdə sellüloza fermenti olmur. Ona görə də həmin maddələr həzmdə əlavə rol oynayır. Onlar bağırsağın mexaniki fəaliyyətini artırır. Normal insanın karbohidrata gündəlik təlabatı 400 – 500 qr-dır. Onun 400 qr-ı nişastanın payına düşür. Yerdə qalan hissəni isə disaxaridlər, əsasən də saxaroza təşkil edir.
Karbohidratların həzmi və sorulması
redaktəƏsas etibarı ilə saxarozanın və digər karbohidratların həzmi əsasən ağız boşluğunda olan tüpürcək vəzisinin su-yunda olan α-amilazanın təsirindən başlanır. Bəzi müəlliflərə görə tüpürcək vəzisində α-amilaza fermentindən başqa maltoza da vardır. α-Amilaza polipeptid zəncirindən təşkil olunmuşdur. Kalsium ilə stabilləşən və xlor ionu ilə aktivləşən optimal pH=7,1 olan fermentdir. Bu ferment endoamilazaya aid olub, nişasta və qlikogendə olan 1,4-qlikozid əlaqəsinin daxilinə təsir edir, lakin polisaxarid α-1,6-qlikozid əlaqəsinə təsir etmir. α- Amilaza polisaxaridlərdə olan α-1,4-əlaqələrini hidroliz edir, lakin β və γ amilazalar bu xassəyə malik deyildir. γ- Amilaza qaraciyər toxumasında olub, qlikogenin parçalanmasında iştirak edir. β-Amilaza isə insan orqanizmində olmayıb, bakteriyaların tərkibində olur. α-Amilazanın təsiri ilə polisaxaridlər (nişasta və qlikogen) α-limitdekstrinə, maltozaya və az miqdarda qlükozaya çevrilir. Qida ağızda çox az vaxt qaldığı üçün (10–20 san) polisaxaridlərin parçalanma miqdarı nisbətən az olur. Başqa sözlə, ağız boşluğunda olan saxaroza, laktoza, treqaloza disaxaridləri parçlanmır. Mədədə α-amilaza fermenti xlorid turşusunun təsiri ilə öz aktivliyini itirir və karbohidratların həzmi dayanır. Bağırsaqlarda ağız boşluğunda yaranmış α-limitdekstrin və polisaxaridlər hidrolizə uğrayır. Təsiredici fermentlərin təsiri ilə daxil olmuş qida hidrokarbonatlar vasitəsilə neytrallaşdırılır. Karbohidratların hidrolizi bağırsaqda mədəaltı vəzin fermentləri vasitəsilə baş verir (parçalanır). Belə fermentlərə pankreatik α-amilazanın və oliqo-1,6-qlikozidozanı, digər fermentlərdən isə oliqosaxaridoza və disaxaridozanı misal göstərmək olar. Bunlar əsasən bağırsağın xovlarının, selikli qişasında olur. Pankreatik α-amilazanın təsiri tüpürcəkdə olan α-amilazanın təsiri kimidir. α-Amilaza 4–5 dəqiqə müddətində yerdə qalan nişasta və qlükogeni α-limitdekstrinə və maltozaya çevirir. Çevrilmə prosesi göstərilən sxem üzrə gedir: Nişasta→ Qlikogen→ Maltoza →Оliqo-1,6-q Likozidaza Maltoza -Amilaza -Limitdeksterin. Saxaridlərin hidrolizi ağız boşluğunda deyil, yalnız bağırsaqların divarında baş verir. Monosaxaridlər bağırsaqlarda sorulur. Disaxaridləri monosaxaridlərə parçalamaq üçün α-spesifik və β-spesifik oliqosaxaridazalar vardır. α- Oliqosaxaridazalara maltaza, izomaltaza, saxaraza və α-treqalaza fermentlərinə aiddir. Saxaraza güman ki, izomaltaza ilə kompleks əmələ gətirir. Saxaroza izomaltaza kompleksi saxarozanı qlükoza və fruktozaya parçalayır. İzomaltozanı isə iki molekul qlükozaya parçalayır. Maltoza disaxaridi maltaza fermentinin təsiri ilə iki molekul qlü- kozaya parçalanır. Treqaloza, α-treqaloza fermentinin təsirilə iki molekul qlukozaya parçalanır. Laktoza laktaza fermentinin təsiri ilə qlükoza və qalaktozaya parçalanır. Karbohidratların həzm məhsulları və onların sorulması ikinci aktiv daşınmanın köməyilə olur. Monosaxaridlərin daşınması natrium ionlarından çox asılıdır. Müxtəlif heksoza və peptozaların sorulma sürəti müxtəlif olur. Ən tez qalaktoza, ondan sonra isə qlükoza sorulur. Sorulmuş monosaxaridlər bağırsağın divarından portal venaya daxil olur. Qaraciyərə, sonra isə qan vasitəsilə digər orqan və toxumalara daşınır. Qaraciyərdə bütün heksozalar qalaktoza, fruktoza və mannoza qlükozaya və onun metobolizminə uğrayır. Qaraciyərdən başqa beyinə və sümük əzələlərinə ötürülməsində qlükozanın oksidləşməsi nəticəsində alınan enerjidən istifadə edilir. Yağ toxumasında qlükoza neytral yağın sintezində istifadə olunur. Orqanizmdə olan qlükozanın 65%-i enerji əmələ gəlməsinə, 30 %-i piylərin əmələ gəlməsinə, 5%-i isə qlikogenin qaraciyərdə sintezinə sərf edilir. Bu mütənasiblik orqanizmin yaşından, onun fiziki işlə məşğul olmasından və s. səbəblərdən asılı olur.
Sorulmuş monosaxaridlərin aqibəti
redaktəQanda həll olan monosaxaridlər qaraciyərdən keçərək müxtəlif fermentlərin təsiri ilə qlükozaya çevrilir. Qlükozanın bir hissəsi qlikogen əmələ gətirir, qalan hissəsi qan vasitəsilə müxtəlif toxumalara daşınır. Yerdə qalan qlükoza qlikogen, piy və əvəz oluna bilən aminturşulara çevrilir. Qlükoza qanın ən lazımlı komponenti olub, onun 102 miqdarı 50–95 mq% olur. Qanda qlükozanın miqdarının sabit qalması olduqca mürəkkəb mexanizm vasitəsilə idarə olunur. Buna fermentlər və hormonlar (insulin və qlükaqon) və əsəb sistemi daxildir.
Katabolizmin I ümumi yolu
redaktəKatabolizmin I ümumi yolu qlükozanın katabolizmin əsas yolu aerob orqanlarda aeorob parçalamadan ibarətdir. Bu prosesi üç hissəyə bölmək olar:
- Qlükoza üçün səciyyəvi parçalanması və piruvatin əmələ gəlməsi ilə başa çatması. Buna aerob qlikoliz deyilir;
- Katabolizmin ümumi yolu. Buna piruvatin oksidləşdirici dekarboksilləşməsi və sitrat dövrü aiddir;
- Elektronların mitoxondrial zəncirə ötürülməsi. Qeyd edilən proseslərin köməyi ilə qlükoza karbon qazına, suya parçalanır və enerji ayrılır. Alınmış enerji ATF-in sintezində istifadə olunur.
Aerob qlikoliz
redaktəQlükozanın piruvata qədər parçalanmasını 2 mərhələyə ayırmaq olar: 1. Qlükozadan qliseraldehidfosfatın alınması; 2. Qliseraldehidfosfatdan piruvatın alınması. Birinci mərhələdə fosfat qalığı qlükozanın tərkibinə daxil olur. İkiknci mərhələdə isə heksoza triozaya çevrilir. Aerob qlikoliz reaksiyalarında aşağıdakı fermentlər iştirakı edir:
- Heksokinaza və ya qlükokenaza;
- Qlükofosfoizomeraza;
- Fosfotriizokinaza;
- Fruktozo-1,6-bisfosfatın aldolazası;
- Fosfofruktokinaza;
- Qliseraldehidfosfatın dehidrogenazası;
- Fosfoqliseratkinaza;
- Fosfoqlisermutaza;
- Enolaza;
- Piruvatkinaza;
- Laktatdehidrogenaza
Başlıca maddələr mübadiləsi reaksiyaları
redaktə- Hidroliz reaksiyaları
- Kondensasyon reaksiyaları
- Oksidoredüksiyon (redoks) reaksiyaları
- Fosforilasyon reaksiyaları
- Transaminasyon reaksiyaları
- Transaçilasyon reaksiyaları
- Transmetilasyon reaksiyaları
- Transpeptidasyon reaksiyaları
- Karboksilasyon / dekarboksilasyon reaksiyaları