Yosh fiziologiyasi va gigienasi

5-rasm. Mitoxondriyaning tuzilish chizmasi.
1-Mitoxondriyaning tashqi membranasi; 2-ichki membrana;
3-ichki membrana tutamlari, yoki egatlar; 4- matrix.

Yadrolardagi ribosomalardan yadro oqsillari sintezlanib turadi. Oqsillar sintezlanishida ancha faol rolni endoplazmatik to’r membranasi bilan bog’langan ribosomalar o’ynaydi. Bizning nazarimizda bu organoidlar hujayralar bilan ishlab chiqiladigan oqsillarni sintezlovchi va tashuvchi apparatlarini bir-biri bilan bog’langan tizimini tashkil qilsa kerak.

Golji apparati.Hujayralarning sekretorlik va sintetik faoliyatini namoyon bo’lishida asosiy rolni muhim organoidlardan yana biri bo’lgan Golji apparati bajaradi. Golji apparati barcha o’simlik va hayvonot olami hujayralarida uchraydi. Juda ko’pchilik hujayralarda Golji kompleksi murakkab to’r shaklida bo’lib, yadro atrofida (asab hujayralari) joylashgan bo’ladi. Umuman olganda Golji kompleksi o’zining tuzilishi bo’yicha faqatgina ayrim hujayralarda emas, balki bitta hujayraning o’zida ham kuchli o’zgarib turadi.
Golji kompleksida keyinchalik sitoplazmaga qo’shilib ketishi mumkin bo’lgan moddalar hosil bo’ladi. Ular hujayralarni to’yimli yoki plastik materiallar zahirasini tashkil qiluvchi yog’ yoki uglevodlar tomchilari shaklida bo’lishi mumkin.
Golji kompleksi bo’shlig’iga tushadigan oqsillar va lipoidlardan hujayralar tomonidan qarigan hujayralar membranalarini, Golji kompleksini o’zining membranali tuzilmalarini, g’adir-budur va silliq endoplazmatik to’r va hujayraning boshqa membranali tuzilmalarini almashtirish uchun foydalaniladigan oqsilli-lipidli komplekslar shakllanadi.
Mitoxondriyalar hujayralarning quvvat manbai ekanligi. Maxsus e’tibor talab qilinadigan universal organoidlardan biri - mitoxondriylardir. Hujayralarda ularning soni turlicha bo’lib 2 ta 3 tadan bir necha minggacha o’zgarib turadi, bu esa hujayraning funksional holatiga bog’liq bo’ladi. Ya’ni jigar hujayralari nisbatan tinch holatda bo’lganida bor yo’g’i 900 mitoxondriy sanash mumkin. O’t hosil qilishni va ajralishini chaqiruvchi va tezlashtiruvchi oziqalar iste’mol qilinganidan keyin jigar hujayralaridagi mitoxondriylar soni 1,5-2 martagacha oshadi.
Mitoxondriylar shakli bo’yicha doirasimon, oval, uzunchoq, tayoqchasimon yoki ipsimon bo’lishi mumkin. Mitoxondriylar shaklining o’zgarishiga hujayralarga ko’rsatilayotgan osmotik bosimni haroratni, muhit- pH-ini o’zgarishi va boshqa ta’sirotchilar ta’siri sabab bo’ladi.
Mitoxondriylar ham boshqa organoidlar singari murakkab tuzilishga ega ekanligi elektron mikroskop ostida aniqlandi. Mitoxondriylar hujayra membranasi tuzilishiga o’xshash bo’lgan ikki qatlamli oqsil-lipoidli membranaga ega. Mitoxondriylarning tashqi membranasi ostida o’ziga xos tipik tuzilishga ega bo’lgan ichki membrana yotadi.
Ichki membrana mitoxondriylarning ichki tomoniga yo’nalgan o’simtalar hosil qiladi va bu o’simtalar tojlar yoki kristalar deb ataladilar. Kristlar mitoxondriylarni yuzasini kengaytiradi. Kristlar joylashgan mitoxondriylarning ichki bo’shliq kengligi matriks bilan to’la.
Mitoxondriylar tarkibida oqsillar lipidlar va nuklein kislotalar borligi aniqlangan. Ularda esa, hujayraning energiya almashinuvida faol ishtirok etuvchi katta miqdordagi fermentlar saqlanadi.
Mitoxondriylarda ATFning (adenozin uch fosfat kislotasining) hosil bo’lishi yuz beradi.
ATF – hujayradagi universal energiya akkumulyatori hisoblanadi. ATF molekulalarining P va O₂ orasidagi ichki molekulyar bog’lari uziladi, bu paytda jiddiy miqdorda energiya ajraladi. ATF dagi fosfat bog’laridagi katta miqdordagi energiya hisobiga, tirik hujayra juda qulay shaklda energiyani saqlash qobiliyatiga ega va zarur paytlarda, bu energiya juda tez ajraladi, nihoyat hujayraning hayot faoliyati uchun ishlatiladi. ATF hujayrasida yig’ilib turgan energiya hujayrada bajarilayotgan barcha almashinuv jarayonlari (oqsillar, yog’lar, ATFning o’zini, uglevodlar sintezi, qisqarish, qo’zg’alishni o’tkazilishi, sekresiya va boshq.) uchun ishlatiladi. ATF silliq endoplazmatik to’rdagi glyukozaning anaerob parchalanishi natijasida hosil bo’ladi. Mitoxondriylarning ichiga biologik oksidlanish mahsulotlari tinimsiz tushib turadi. Maxsus tashuvchi fermentlar mitoxondrial membrana orqali sintezlangan ATF molekulalarini harakatlanishini ta’minlaydi.
Mitoxondriylar hujayradagi metabolik yonilg’i manbasining yaqinida joylashadi yoki ATFga zarurat tug’ilgan tuzilma bilan yonma-yon turadi. Masalan, mitoxondriylar epitelial hujayralarda hosil bo’lishi uchun ATF talab qilinadigan sekretning harakat yo’nalishi bo’yicha joylashadi. Faol faoliyatda bo’lgan muskul hujayralarda, miofibrillar orasida adashib yuradilar. Shu bilan birga ayrim paytlarda xuddi «metabolik yonilg’i» sifatida foydalaniladigan yog’li qo’shimchalar oldida yig’iladilar.
Hujayraning irsiy apparati. Irsiy axborotlarni berishda DNK va RNK larning roli. 1968 yilda shvesariyalik olim Fridrix Misher jarohatlangan joydan oqib chiqayotgan yiring hujayralari yadrosidan odatdagidan farq qiluvchi fosfor saqlovchi modda ajratib oldi va uni nuklein deb atadi (lot. nucleus - yadro). Lekin, ko’p o’tmay nuklein kislotalar faqatgina hujayra yadrosining tarkibigagina kirib qolmay, balki butun hujayra bo’ylab tarqalganligi aniqlangan bo’lsada, ularning nomi hozirgacha saqlanib qolgan. Nuklein kislotalarining ikki – dezoksiribonuklein – DNK va ribonuklein – RNK tiplari mavjud. Nuklein kislotalar hujayralarda oqsillar bilan birikkan shaklda bo’ladi. Amerikalik ximik Djeyms Uotson va Angliyalik bioximik Frensis Kriklar 1953 yilda DNK tuzilmasini shifrlarini ochib berdilar va bu uchun Nobel mukofoti laureatlari bo’lgan edilar. DNK molekulasi ikkita polinukleotidli bog’lardan iborat bo’lib, ularning har ikkalasi uchun ham umumiy bo’lgan o’q atrofida birining orqasidan ikkinchisining burilish bilan joylashgandir. Bunday spiralning uzunligi eng katta oqsil molekulasidan ham 50 martacha va undan ham uzundir.
DNK molekulasi – juda ko’plab monomerli zvenolardan –nukleotidlardan tashkil topgan polimerdir. Har bir nukleotid uchta komponentlarning birikish mahsulotidir va ularga: 1) organik azotli asoslar; 2) oddiy uglevod – pentozalar; 3) fosfor kislotalar kiradi.
DNK tarkibiga 4 xildagi nukleotidlar turi kiradi. Nukleotidlar faqatgina birinchi komponentni tuzilishi, ya’ni azotli asos bilan farqlanadi, molekulaning qolgan qismi barcha to’rtala nukleotidlarda bir xil.
DNK spiralining o’qlarini fosfor kislotasininig qoldiqlari va pentozlar tashkil etadi. Qandning – dezoksiribozaning har radikaliga to’rtta azotli asoslardan biri: Timin (T), sitozin (C), guanin (G), va adenin (A) birikadi. Ular tarkibiga kiruvchi 20 aminokislotaning har biri uchun maxsus transport RNK lari mos keladi.
Ribosomali RNK (r-RNK) ribosomalar tarkibiga kirib, uning 50 % massasini tashkil qiladi.
Axborot beruvchi (informasion) RNK (i-RNK) lar yadroda va sitoplazmada saqlanadi. Ular xromosomalardagi yadrolarda hosil bo’ladi va yadroning DNK dagi nukleotidlarning aniq navbatlashuvini takrorlaydi. Axborot tashuvchi RNK yadrodan sitoplazmadagi ribosomaning oqsil sintezlanadigan joyiga tushadi.
Hujayraning irsiy apparati. Har qanday hujayraning shu jumladan odam organizmi hujayrasining irsiy apparati bo’lib DNK hisoblanadi. DNK hujayra yadrosida tarqalib u yerda xromosomalar deb ataluvchi tuzilmalar hosil qiladi. Xromosoma DNK da shifrlangan holdagi irsiy axborotlarni saqlaydi. Aynan DNK ota-ona hujayralaridan qiz hujayralarga irsiy axborotlarni yetkazib beradi.
Axborotlarni yozib olish uchun ayrim «simvol» lardan tashkil topgan kod bo’lishi zarur. Ana shunday «simvol» lardan DNK molekulasidagi nukleotidlar hisoblanadi. Bir necha ming ketma-ket joylashgan nukleotidlardan iborat DNK ning gigant molekulasidagi qator oqsil molekulalarida uning tuzilishi haqidagi yozuvlar yashiringan – «sirli» bo’ladi. Uzun ipsimon DNK molekulasi bir-birini orqasidan joylashgan qismlardan iborat va ularning har birida qaysidir oqsilning tuzilishi haqidagi axborot saqlanadi.
Bizga Morze alifbesi tanish, uning kodida bor yo’g’i ikkita belgi mavjd (nuqta va tirelar). Alifboning har bir harfi nuqta va tirelarning ma’lum kombinatsiyasiga mos keladi. Xuddi shunga o’xshash holatni DNK molekulasida ham kuzatish mumkin. Bu yerda kodlangan belgilar rolini DNK ning polinukleotidli zanjirida ko’p marta takrorlanuvchi to’rtta nukleotidlar bajaradi. Yuqorida qayd qilinganidek azotli asoslarning boshlang’ich harflari: A-adenin, G-guanin, T-timin va C-sitozin bilan belgilanadi.
Oqsillarda 20 ta aminokislota topilgan, va ularning har biri DNK molekulasidagi ma’lum darajada navbatlashib takrorlanuvchi nukleotidlarda yashiringan. Har bir aminokislota uchta yonma-yon turuvchi aminokislotalardan iborat bo’lgan DNK ning ma’lum qismiga mos keladi. Masalan A-C-C fragment triptofan aminkislotasiga to’g’ri kelsa, C-V-C qismi metioninga va h.z. Shunday qilib, 20 aminokislotaning har biri uchun shifrlangan guruh uchta nukleotidlardan tashkil topgan bo’ladi. (triplet) (AAA, GCG,TGA va h.z.). Oqsil tuzilishidagi aminokislotalarning navbatma-navbat joylashuvi DNK da tripletlarning joylanishi, navbatlashuvi singari shifrlangandir.
Oqsil hujayralarning hayoti uchun zarur bo’lgan ma’lum tuzilishi haqidagi dastur shifrlangan nukletidlar qatori ya’ni DNK molekulasining qismi genlar deb ataladi.
Nihoyat uzoq muddatli evolyusiya davomida yuzaga keluvchi yadro DNKasi hujayralarning irsiy axborotlarini tashuvchi hisoblanadi.
Lekin, DNK hujayra yadrosida joylashgan bo’lsa, aynan ana shu hujayra uchun xos bo’lgan oqsillarning sintezlanishi asosan sitoplazmada, uning mayda organoidlarida-ribosomalarda bajariladi.
Axborotlar qay tarzda ribosomalarga beriladi? Bu axborotchi RNKlar yordamida amalga oshadi. Axborot RNKlaridagi nukleotidlarning navbatlashuvi DNKning bitta qismining tuzilishini aks ettiradi. Bunday hollarda, DNK molekulasida saqlanuvchi oqsillarning tuzilishi haqidagi axborotlar i-RNK larga qayta yoziladi deb yuritiladi. i-RNK molekulalari ribosomalarda tanlanadi va xuddi matrisadagidek sitoplazmada saqlanuvchi aminokislotalardan oqsil molekulalarining yig’ilishi yuz beradi. Oqsillarni hosil bo’lishi uchun sarflanadigan aminokislotalar dastlab ATF bilan maxsus fermentlar ishtirokida faollashadi.
Faollashgan aminokislotalar transport t-RNK molekulalari bilan tashiladi. Turli aminokislotalar uchun o’zlarining t-RNKasi faoliyat ko’rsatadi. T-RNK bilan aminokislotalar energiyaga boy bo’lgan fosfat bog’lari yordamida birikadi. Ribosomalarda t-RNK aminokislotalardan ajraladi: t-RNK xuddi chelnok singari ishlaydi, faollashgan aminokislotalarni tashiydi, faollashgan aminokislotalarni ribosomalarga olib kelib, so’ngra undan chiqib ketadi.
Shu yo’l bilan DNK da saqlanuvchi irsiy axborotlar oqsil tuzilmalarida realizasiya qilinadi va ularning spesifikligi aniqlanadi.