Тыныс алу кезеңдері
Тыныс алу кезеңдері. Тыныс алу үдерісінің өзі энергия алумен сипат-
талады. Ол үшін қажетті заттар: 1) оттек; 2) тотығатын - органикалық
заттар және 3) ферменттер немесе оны жүзеге асыратын құрылымдар. Тыныс алу, кез келген тотығу сияқты, химиялық жану болып табылады.
Бұл реакция кезінде жылу, көмірқышқыл газы және су бөлініп, оттек
сіңіріледі. Тыныс алудың жалпы формуласы мынадай болады:
C^6H^12O^6 + 6О^2 = митохондрияның/ферменттері = 6CO^2 + 6H^2O + E (АТФ түрінде және жылу)
Жасушалық тыныс алу үш кезеңнен тұрады: дайындық, оттексіз,
оттекті.
Анаэробтар, анаэробты микроорганизмдер — қоршаған ортада бос оттегі жоқ кезде өмір сүруге және көбеюге қабілетті микроорганизмдер[1]; атмосфералық оттегі болмайтын жерде тіршілік етуге бейім микроағзалар. Анаэробтарға көптеген бактериялар, инфузориялар кейбір таспа құрттар, аскарид және аздаған ұлулар жатады.[2]
Анаэробты организмдер , анаэробтар (гр. an – сыз, сіз, емес қосымшасы, гр. aеer – ауа және гр. bіos – тіршілік) – оттексіз ортада өсіп-өніп, тіршілік ететін организмдер. 1861 жылы Л.Пастер май қышқылын ашытатын бактерияны тапқаннан кейін анаэробты организмдер терминін ғылымға енгізген. Анаэробты организмдер негізінен прокариотты организмдер арасында кең тараған. Ал эукариотты организмдер арасында ашытқы саңырауқұлақтарында, буынаяқтылардың ішегінде өмір сүретін қарапайымдарда, ал көп клеткалы организмдер ішінде ішек паразиттерінде (атап айтқанда таспа құрттар мен аскаридаларда) кездеседі. Анаэробты организмдер тіршілік ететін ортасында оттектің болу не болмауына байланысты олигатты анаэробты организмдер және факультативті анаэробты организмдер болып бөлінеді. Олигатты анаэробты организмдер – тіршілігі мүлдем оттексіз жүретін организмдер. Оларға май қышқылы бактериясы және сіреспе бактериялары жатады[3]. Көп клеткалы жануарлар арасында олигатты анаэробты организмдер кездеспейді. Факультативті анаэробты организмдер – табиғатта оттектің бар-жоғына қарамай тіршілік ететін организмдер (мысалы, ашытқы саңырауқұлақтары, іш сүзегі, топалаң қоздырғыштары, т.б.). Анаэробты организмдер негізінде құрамында оттек бар органикалық қосылыстарды (спиртті, сүт қышқылын, май қышқылын, т.б.), ал кейбір түрлері минералды қосылыстарды (сульфаттарды немесе нитраттарды) ыдыратып, осы процесс кезінде бөлініп шыққан оттекті өзінің тіршілік әрекетінде пайдаланады. Анаэробты организмдер аэробты организмдер сияқты табиғаттағы зат айналу процесіне, органикалық және минералды заттардың өзгеруіне үлкен әсер етеді. Олар спирт және сүт қышқылын ашыту процесінде кеңінен қолданылады. Кейбір анаэробты организмдер асқа, тағамға түссе, тез өсіп-өніп, адам мен жануарларды уландыруы, ал ауру тудырғыш (патогенді) анаэробты организмдер түрлі жұқпалы ауруларды (сіреспе, ботулизм газды гангрена, т.б.) таратуы мүмкін.
Аэробтық организмдер , аэробтар (гр. αηρ — ауа және βιοζ — тіршілік) – молекулалық бос оттек (О2) бар ортада тіршілік етіп, дами алатын организмдер. Аэробтық организмдерге барлық өсімдіктер, көптеген қарапайымдылар мен көп клеткалы жануарлар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер жатады. Оттектің (О2) қатысуымен жүретін биологиялық процесті аэробиоз деп атайды. Аэробтық организмдер өз организміне енген О2-нің тотығуынан пайда болған энергияны пайдаланады. Олар облигатты аэробтық организмдер және факультативті аэробтық организмдер болып 2 топқа бөлінеді. Облигатты аэробтық организмдер тотығу реакциясы кезіндегі энергияны пайдаланады, мысалы, сірке қышқыл бактериялары этил спиртін сірке қышқылына дейін, ал кейбір зең саңырауқұлақтары қанттарды лимон, қымыздық, глюкон қышқылдарын түзгенге дейін тотықтырады. Факультативті аэробтық организмдер тобына оттектің бар-жоғын талғамай тіршілік ететін организмдер жатады, мысалы, күкірт, темір бактериялары оттекті нитраттардан, сульфаттардан, т.б. қосылыстардан алады. Аэробтық организмдердің арасында ең маңыздысы фотосинтез процесіне қатысатын организмдер – цианобактериялар, балдырлар және түтікті өсімдіктер. Аэробтық организмдер табиғатта кеңінен таралған және ондағы зат айналымына үлкен әсерін тигізеді, мысалы, қарапайым аэробтық организмдер топырақтағы күрделі органикалық қосылыстарды өсімдіктердің жақсы сіңіруіне көмектесіп, топырақтағы түрлі ауру қоздыратын бактерияларды жояды. Аэробтық организмдерді өндірісте сірке суын алуға, ауыл шаруашылығында, т.б. қолданылады. Аэробтық организмдердің тіршілігіне ауаның құрамындағы оттектің белгілі мөлшері мен қысымы қажет, егер осы жағдай шамадан тыс өзгерсе, олар өліп қалады
Бірінші кезең - дайындық кезеңі деп аталады. Себебі бұл кезде тыныс алу емес асқорыту үдерісі жүреді. Осы кезеңде тыныс алу үдерісіне қатысатын қоректік заттар түзіледі. Олар мономерлерге: нәруыздар аминқышқылдарына, майлар - карбон қышқылдары мен глицеринге, крахмал мен қант - глюкозаға ыдырайды. Көпжасушалы ағзаларда қоректік заттар алдымен асқорыту жүйесіндан соң жасушада ыдырайды. Біржасушалыларда асқорыту лизосомада жүзеге асады. Екі жағдайдада бұл реакцияларға тиісті ферменттер қатысады, олардың негізгілері - пепсин, липаза және амилаза. Асқорыту кезінде ағза пайдалы энергияны АТФ түрінде жинақтамайды. Бұл реакциялар кезінде түзілген энергияның аз бөлігі жылу түрінде бөлініп шығады.
1
Екінші кезеңі (оттексіз) - гликолиз деп аталады. Бүл оттексіз кезеңі тарихи және эволюциялық түрғыдан энергия түзілудің бірінші кезеңі болып табылады. Ол бастапқы оттексіз атмосферада бірінші болып түзілген. Сондықтан да әртүрлі ағзалардың тобында гликолиз реакциялары мен оған қатысатын ферменттері бірдей болады. Гликолиз хемотрофтардан басқа барлық эукариотты жасушалар мен прокариоттардың көпшілігінде жүреді. Оның үстіне ол бірдей жүреді. Ол тізбектеле жүретін 9 немесе 10 реакцияның жиынтығынан тұрады. Бұл реакциялар барысында глюкоза СНО молекуласы 2 молекула пирожүзім қышқылына С Н О (немесе 12 пируват С Н О ) немесе 2 молекула сүт қышқылына С Н О (егер 10 реакция жүрсе) ыдырайды. Яғни гликолиздің оттексіз ыдырау реакциясын
былай жазуға болады:
C, 0, - 2C,H,O, + энергия - 2АТФ.
Гликолиз реакцияларының барлығы ферменттердің қатысуымен жүреді. Бастапқыда реакциялардың кейбіреулері қайтымды болады. Бұл кезде үдерісті әрі қарай жалғастыруға болатындығын жасуша реттейді. Егер жасушада АТФ және оттек жеткілікті болса, гликолизді тоқтатады (ингибирлейді). Егер де жасушада АДф немесе АМФ жинақталған болса, гликолиздің ферменттері белсенді түрде үдерісті әрі қарай жалғастырады. Гликолиздің бастапқы сатысына 2 молекула АТФ керек. Үдеріс соңында 4 молекула АТФ синтезделіп, энергия жеткілікті мөлшерде түзіледі. Реакциялар жиынтығынан кейін алты көміртек атомды глюкоза молекуласы 2 молекула триозаға (үшкөміртекті қант) бөлінеді. Бұл кезде түзілген энергия 2 молекула АТФ синтезделуіне жеткілікті болады. Гликолиздің энергетикалық нәтижесі бүкіл үдеріс сияқты, барлық ағзаларда бірдей болады. Бұл - АТФ-тің 2 молекуласы. Ағзалардың әртүрлі топтарында гликолиз реакцияларының химиялық нәтижелері әртүрлі заттардың түзілуімен өтеді. Көптеген бактерияларда спирттік ашу үдерісі жүреді. Демек, гликолиз реакциясының соңғы өнімі - этил спирті. Бұл кезде көмірқышқыл газы СУ, бөлінеді. Реакция теңдеуі:
H. - 2С, Н. ОН + 2CO,
Гликолиз нәтижесінде сірке қышқылы немесе ацетон түзе жүретін бактериялар да (сірке қышқылы, бутил қышқылы және т.б.) кездеседі. Көптеген өсімдіктерде және жануарлардың бұлшық еттерінде оттек жеткіліксіз болған жағдайда химиялық реакцияның соңғы өнімі ретінде C. H сүт қышқылы түзіледі. Ұзақ уақыт жұмыс істегенде бұлшық еттердің қажуы сүт қышқылының жинақталуы болып табылады. Әсіресе жоғары дәрежелі спортшылар үшін бұл көрсеткіш өте маңызды, өйткені сүт қышқылының мөлшері жасушалардың оттекпен биохимиялық қамтамасыз етілуін көрсетеді. Егер глюкозаның одан әрі ыдырау үдерісіне оттек жеткілікті болса, онда гликолиздің соңғы өнімі митохондрияға түсетін пируват немесе пирожүзім қышқылы болады. Гликолиз барысында пайдалы энергияның азғана бөлігі, шамамен 5% АТФ түрінде сақталады. Оттексіз кезеңіне қарағанда органикалық заттардың оттекті ыдырауы 18 есе тиімді болады. Сондықтан гликолизді ескерусіз қалдырып, тыныс алуды оттекті кезең ретінде жиі айтады.
2
Тыныс алудың соңғы үшінші - оттекті кезеңі - митохондрияда жүреді. Бұл кезде оттектің әсерінен гликолиз көмірқышқыл газы мен суға дейін толық ыдырайды. Бөлінген энергия 36 молекула АТФ синтезделуіне жетеді. Тыныс алудың үш кезеңінің жалпы энергетикалық қорытындысы глюкозаның бір молекуласынан түзілген 38 молекула АТФ болады. Бұл шамамен 40% ПӘК-ке (пайдалы әсер коэффициенті) сәйкес келеді.
3
Қорытынды
Тақырып бойынша қысқаша қорытынды:
1. Тыныс алу - АТФ алу мақсатында оттектің қатысуымен қоректік заттардың көмірқышқыл газы мен суға дейін ыдырау үдерісі.
2. Оттекке қатысты барлық ағзалар оттекті қажет ететін аэробтарға және оттекті қажет етпейтін анаэробтарға бөлінеді.
3. Тыныс алу үдерісі ағзалардың барлық түріне тән оттексіз кезең - гликолиз және тек аэробтарға тән митохондрияда жүретін оттекті кезеңдерден тұрады.
Назарларыңызға рахмет!!!