Жасушадағы зат алмасу

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Жасушадағы зат алмасу

Жасуша өзінің тіршілік етуінде сыртқы ортамен ақуыз, май, көмірсулар сініріп, сыртқы ортаға көміркышкыл газын, су, несеп қышқылын және т. б. қалдықтарды шығарады. Зат алмасу екі түрлі қызмет атқарады:

1. жасушанын кұрылыс материалымен қамтамасыз етеді;

2. энергиямен қамтамасыз етеді.

Жасушанын кұрылыс материалымен қамтамасыз ету пластикалық алмасу - ассимиляция (грек тілінен "пластикос" - жапсырылған) деп аталады. Ассимиляция дегеніміз барлық органикалық заттардан жасушаның денесі, мебранасы, органоидтары қалыптасып, олар жасушаның көбеюіне жұмсалады. Жасуша ақуыздары молекулаларыньщ өмірінің ұзақтығы 2-3 сағатган бірнеше күнге созылады. Олар синтезделген молекулалармен ауыстырылады. Пластикалық алмасу әрқашан энергия сіңірумен өтеді.

Жасушаны энергиямен қамтамасыз ететін процесс - энергетикалық алмасу немесе диссимиляция дегеніміз жасушадағы энергиясы көп заттардың ыдырауы нәтижесінде энергия белінетін химиялық реакциялар жиынтығы. Мысалы, крахмалдың глюкозаға, ал оның көмірқышқыл газына және суға ыдырауы. Сондай-ақ ақуыздардың амин қышқылдарына, нуклейн кышкылдарының нуклеотидтерген ыдырау.

Пластикалық алмасу энергетикалық алмасумен өзара үздіксі? байланыста болады. Пластикалық алмасу реакцияларының бәрі де энергия жұмсауды қажет етсе, энергетикалық алмасу реакциялары жүзеге асуы ү шін ферменттер синтезделіп отыруы керек.

Пластикалық алмасу. Акуыздардың биосннтезі дегеніміз амин қ ышқылдарынан бірігіп, қосылуы арқылы күрделі ақуыз полимерін жасау.

Бұл процесс жасуша иитоплазмасындағы органоид - рибосомаларда РНК-І ның қатысуымен, сонымен қатар ядродағы ДНК-ның қадағалауымен жүреді.

50-жылдары жасушадағы ақуыздың бірінші реттік құрылымы туралы информация ДНК молекуласындаболатыны анықталды. Ақуыздың бірінші реттік кұрылымының информаииясы кесіндісін ген деп атайды. ДНК молекуласы жүздеген гендерден кұралады. Ақуыздын бірінші реттік құрылымы туралы ДНК молекуласында жазылған информацияны білу үшін ДНК-кодесін анықтау керек. ДНК-кодесі дегеніміз амин қышқылдарының әрқайсысына сәйкес келетін нуклеотидтердің үйлесімділігі. Қазіргі кезде ДНК кодесі толық шешіліп амин қышқылдарының әрқайсысына бола алтын үш нуклеотид - триплет кұрылымы анықталды. ДНК кодесіне амин қышқылдары бір триплетте емес, кейде бірнеше - үш, төрт, бес, алты триплеттен коделенеді екен. Мысалы, серин амин қышкылының ДНК кодесі АГА, АГТ, АГЦ, ТУА, ГУГ болып келетін алты триплетен тұрады. Коденің мұндай қасиеті оның ұзақ сақталуына және тұқым қуалау информациясын беруде маңызы зор. Ақуыз синтезі ДНК - РНК - ақуыз схемасы арқылы жүреді. Акпараттық РНК синтезі жасушаның ядросына ДНК-ның бір тізбегінің белгілі-бір бөлігін көшіріп жазу арқылы жүреді. Атап айтқанда, ДНК-ның бір тізбегіндегі әрбір нуклеотидтің қарсысында РНК-ның комплементтік нуклеотиді тұрады. РНҚ ядродағы ДНҚ-дан синтезделуге тиісті акуыздын құрылымы туралы ақпаратты нуклеотидтерді комтілементгік негізге сәйкес көшіріп жазып алады. Мысалы, Ц _днк - қарсысында Г, А _днк -ның қарсысында У Гның қарсысында Ц _рнк тағы басқа болып жазылады. Осындай комплеметарлық принцппен жазылудың нәтижесінде а-РНҚ-ның тізбекшесі ДНҚ "тізбегінің көшірмесі болып шығады. Бұл әрекет транскрипция (латынша. «Транскрипцио» - көшіріп жазу ) деп аталады. Сонымен транскрипция дегеніміз ДНК тізбегінің белгілі-бір бөлігінің дәл көшірмесін синтездеу, яғни транскрипция нәтижесінде ядродағы нуклеотидтерден а-РНК молекуласы синтезделеді. Синтезделген а-РНК молекуласы ДНК тізбегінен арнаулы ферменттер қатысуымен ажыратылып, ақуыз синтезделінетін орынға, яғни рибосомаға жететкзіледі.

Ақуыз сиитезіне РНК-ның екінші бір түрі - т-РНК қатысады. Ол бір ілетінде аминакцил комплексі болады. Ол өздеріне сәйкес 20 амин қышқылдарымен байланыса алады. т-РНК екінші шетінде үш нуклеотидтен құралған антикодан болады. Антикодан а-РНК триплетіне комплементарлы байланысып, генетикалық кодеге сәйкес амин қышқылын рибосомаға жеткізеді. Рибосома ішінде бір мезгілде а-РНК екі триплелті ғана болады. Рибосома а-РНК бойымен бір бағытта ғана жылжиды. Ақуыз молекуласы рибосоманың үлкен бөлігінде синтезделінеді . Амин қышқылдарымен байланысқан т-РНК молекуласы рибосомадағы а-РНК молекуласындағы триплетке сәйкес антикодонымен қосылады. Рибосома а-РНК бойымен бір триплет алға жылжиды. Екінші кодеге жана амин қышқылымен байланысқан жаңа т-РНК қосылады. Енді бірінші және екінші т-РНК амин қышқылдары пептидті байланыспен жалғасып, дипептид кұрайды. Бірінші т-РНК мен амин қышқылы байланысып үзіп, т-РНК босайды. Рибосома тағы бір триплет алға жылжиды. Үішнші кодеге амин қышқылмен байланысқан жаңа т-РНК келіп қосылады. Енді екінші және үшінші амин қышқылдары қосылып трипепед құрайды. Трипептид екінші т-РНК-мен байланысын үзеді де, ол босайды. Осылайша толық полипептид екінші синтезделгенше жалғаса береді. А-РНК молекуласының ұзындығына сәйкес рибосомалар орналасады. Барлығы бірдей ақуыз молекуласын синтездейді. Осылайша жалғасқан процесс нәтижесінде полипептид тізбек құрылады. А-РНК қаншама ұлын болса, оның бойындағы генетикалық информация соншалық көп болады. Демек рибосома а-РНК бойымен неғұрлым ұзағырақ жылжыса, ақуыз молекуласы соғұрлым көбірек кұрастырылады. Рибосома а-РНК-ның шетіне барып жеткенде ақуыз синтезі аяқталады. Рибосома түзілген ақуызбен коса а-РНК-дан ажырайды. Бұдан кейін синтезделінген акуыз молекуласы эндоплазмалық торға түседі. Ал рибосама басқа а-РНК байланысып, басқа ақуыз түзуге оралады, өйткені ол ақуыздын қандай түрі болса да синтездей алады, себебі акуыздың сипаты а-РНК-ның матрицасына тәуелді болады.

Фотосинтез процесі нәтижесінде кұн энергиясы синтезделген коректік заттар құрамына еніп, бейорганикалық және энергиясы аз көміртегі оксиді мен су су молекуласынан күрделі әрі энергиясы мол органикалық қосылыстар түзеді. Фотосинтез арқылы энергия жинайтын ағзаларды автотрофтар ("авто" өзі, "трофики" көректену) дейді. Автотрофты ағзалар энергия көзі ретінде өздері синтездеген қоректік заттарды пайдаланады. Ал өзі бейорганикалық қосылыстардан қоректік заттар синтездей алмайтын ағзаларды гетеротрофтылар ("гетеро" түрлі) дейді. Қоректік заттардың энергия алу үшін оны отгегімен байланыстыру арқылы көміртегі оксидіне жэне суға ыдырату кажет. Сондықтан бүл екі процесс - фотосинтез жэне оттекті ыдырау бір-бірімен байланысты.

Фотосинтез процесі екі фазадан: жарык және қараңғы фазадан тұрады.

Жарык фазасы. Жарық энергиясы эсерінен хлорофилл молекуласьгаан бір электрон бөлініп кетеді. Электрон тағы бір электронмен жэне сутегі ионымен косыльш сутегі тасымалдаушысымен байланысады. Сутегі тасымалдаушысы қызметін НАДФ - никотин арқарады. Бұл процестің барлығы хлорофилдің фотосинтетикалық мембраналарында, яғни тилакоидтарда жүреді. Тилакоидтардың ішінде сутегі ионьшың қоймасы орналасқан. Фотосинтетикалық мембраналар ДНК, рибосома және ферменттерден тұратын стромамен қоршалған. Ал строма цитоплазмадан екі қабат қабықпен бөлініп тұрады. Сонымен жарық энергиясының әсерінен бөлінген электрондар сутегі иондарының сутегі тасымалдаушысына қосылуын қамтамасыз етеді. Бұл процесс фотосинтетикалық мембрананың сыртында өтеді. Пайда болған НАДФН қосындысы пластидтердін стромасына өтеді. Ал енді хлорофилге келетін болсақ, ол айрылған электронының орнын су электронымен толтырады. Бұл үшін судың екі молекуласы ыдырап оттегінің бір молекуласын, сутегінің тертионың және төрт электронын түзеді. Судың ыдырауы тилакоидтардың ішінде жүреді. Бөлінген электрондар электрон тасымалдаушылар арқылы хлорофилге беріледі. Ал сутегі сутегі ионы қоймасын толықтырады. Сутегі ионы қоймасы АТФ синтездеуге керекті энергия кезі болып табылады. Сутегі иондары тилакоид мембранасының түтікшелері арқылы сыртқы бетіне өтеді. Осы жерде сутегі иондарының энергиясы арқылы АТФ синтезделеді. Су ыдырағанда пайда болған оттегі молекуласы өсімдік жасушасында пайдаланылады немес сыртқы атмосфераға шығарылады. Атмосферадағы оттегінің негізгі көзі өсімдік жапырағында өтегін фотосиятез процесі болып табылады.

Фотосинтездің қаранғы фазасы. Бұл фазасында хлоропластың етромасындағы НАДФН жэне АТФ косындылары көміртегі оксиді бес көміртекті органикалық молекулаға қосылады. Пайда болған алты көміртектік құрылыс тұрақты емес, ол екі бірдей үш кеміртектік молекулаға ыдырайды. Әр бір үш көміртектік молекула АТФ-тан фосфат бөлігін қосып алады. Бұл қосындылар НАДФН байланысқан сәтте фосфат бөліктерін ажыратып сутегі атомдарын қосып алады. Реакиняның келесі сатыларында көміртекті молекулалар бір-бірімен қосылып, алты көміртекті глюкоза құрайды. Глюкоза ары қарай қосылыстар түзіп, крахмал, целлюлоза және басқа заттарға айналады. Келасі бір үш көміртекті молекулалар азот қысындарымен байланысып қышқылдарын түзейді. Ал енді келесі бір бөліктері бірнеше рет қайталанатын реакциялардың соң бастапқы бес көміртекті молекулаға айналып, қайтадан көмір оксидімен қосылыс түзіп, цикл құрайды. Бұл циклді ашқан ғалым Мельвин Кельвин атымен Кельвин циклі деп аталады. Фотосинтездін, екінші сатысыңда бөлініп шыққан АДФ және НАДФ кайтадан фотосинтетикалық тилакоидтың мембранасында қайтып АТФ жэне НАДФН қосындыларына айналады. Күндізгі мезгілзе жарық энергиясы түсуінін нәтижесінде АТФ жэне НАДФН қосындылары үздіксіз синтезделіп тұрады. Күн батқан соң қараңғылықта бұл қосындылар тез таусылып, қайта синтезделмеуіне байланысты түнде фотосинтез процесі тоқтайды. Ал таң атқан соң АТФ және НАДФ*Н молекулалары синтезделіп, фотосинтез процесі жалғасыды.

Фотосинтездің маңызы. 1. Жер бетін оттегі молекуласымен қамтамасыз етеді; 2. Өсімдіктер фотосинтездің арқасында органикалық заттар синтездейді; 3. Өсімдіктер ауада көмір оксидінің азайып отыруына себін тигізеді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.