4. Жасушаның құрамындағы органикалық заттар

Тірі жасушаның құрамында өлі табиғатта кездесетін көптеген органикалық қосылыстар болады. Ондай қосылыстарға: көмірсулар, липидтер, ақуыздар, нуклин қышқылдары және т. б. органикалық қосылыстар жатады. Органикалық қосылыстар дегеніміз – құрамына көміртегі немесе оның қосылыстары кіретіг, сондай-ақ ауада және оттегінде жана алатын заттар. 

Жасуша құрамының 20 – 30 %-ы органикалық заттар.Олар биологиялық полимерлер – нәруыздар, нуклеин қышқылдары, көмірсулар, майлар. Тірі жасушадағы органикалық заттардың барлығы биополимерлерге жатады. Әртүрлі организмдердің жасушаларында түрлі мөлшерде органикалық заттар болады. Өсімдіктер жасушаларында көмірсулар көп болады да, жануарлар жасушаларында, керсінше нәруыз көп мөлшерде (40 – 50%), ал көмірсулар аздау (2,0 – 3,5%) болады. Кез келген жасушадағы органикалық заттардың атқаратын қызметі бір – біріне ұқсас болады.

Нәруыздар.Кез келген жасушада нәруыз мөлшері жағынан да,маңызы жағынан да бірінші орында тұрады.

Нәруыз - жоғары молекулалы полимерлік қосылыс. Оның мономері – аминақышқылдар. Әртүрлі организм жасушаларындағы нәруыз молекулалары біркелкі емес, тіпті түрлі мүлшердегі нәруіздар да еркше болып ажыратылады. Нәруыздардың бұл әртүрлілігі – бар болғаны 20 түрлі аминақышқылдың жүздеген, кейде мыңдаған комбинациясының нәтижесі. 20 түрлі аминақышқыл қалдығынан теория жүзінде 2*10\18 дәрежесінде нәруыз молекулаларының варианттарын түзуге болады. Нәруыздарда аминақышқылдар кезек-тесіп орналасып, пептидтік байланыс түзеді. Соған байланыстыолардың құрылысы мен қасиеттері әртүрлі болады.

Нәруыздардың қызметі.Жасушада нәруыздардың қызметі алуан түрлі. Мембраналардың, органоидтердің, жасушадан тыс құрылымдардың құрамында нәруыз бар.

Жасушада жүретін химиялық реакцияларды оңдаған, жүздеген есе жылдамдататын ферменттер күрделі нәруыз тектес органикалық заттардан тұрады.

Организмдердің барллық қозғалысы: жалған аяқтарының түзілуі, қарапайымдардың кірпікшілері мен талшықтарының қозғалуы, жануарлардың бұлшық еттерінің жиырылып – жазылуы; өсімдіктердің жапырақтарының қозғалуы, т. б. Арнайы жиырлыш нәруыздарға байланысты болады.

Нәруыздар оттекті, биологиялық белсенді заттарды(гормон) әртүрлі ұлпаларға, организм мүшелеріне тасымалдайды.

Организмге бөгде зат,микроорганизмдер түскенде, қанның ақ түйіршіктерінде арнайы нәруыздар – антиденелер түзіліп, оларды қоршап алып заласыздандырады, яғни қорғаныштық қызмет атқарады.

Нәруыздар жасушаның энергия көзі ретінде энергетикалық қызмет атқарады. 1 г нәруыз толық ыдырағанда,17,6 кДж энергия бөлінеді (энергияның 1 калориясы 1 г суды 1*С – ка жылытады).

Көмірсулар. Көмірсулардың формуласы – Сп(Н2О)т. Көпшілігінің құрамында көміртекке қарағанда судың молекуласы екі есе артық болады. Сондықтан көмірсулар деп аталады. Жануарлар жасушаларының құрамында 1 - 2%, кейде 5% - ға дейін көмірсулар болса, өсімдік жасушаларында құрғақ салмағының 90% - ға жуығын көмірсулар (картоп түйнегінде, тұқымдарда) құрайды.

Көмірсулар моносахаридтер және полисахаридтер болып екі топқа бөлінеді. Моносахаридтер – жай көмірсулар. Маңыздылары: глюкоза, фруктоза, галактоза. Қанның құрамында 0,1 – 0,12% глюкоза бар. Нуклеин қышқылдарының құрамында рибоза, дезоксирибоза болады.Екі моносахарид қалдықтарынан тұратын дисахаридтерге мальтоза, лактоза, сахароза жатады. Өсімдіктерде болатын сахароза (қамыс қанты) глюкоза мен фруктозадан тұрады.

Полисахаридтер – көптеген моносахарид қалдықтарынан түзілген күрделі көмірсулар. Крахмал, гликоген, целлюлоза сияқты полисахаридтердің мономері – глюкоза.

Көмірсулар – құрылыс материялы және энергия қызметін атқарады. Целлюлоза өсімдіктер жасушасы қабықшасының негізгі қанқасын түзеді. Күрделі полисахарид – хитин буынаяқтылардың жіпшелерінің қабықшасының құрамында да хитин болады.

Көмірсулар – жасушалардағы негізгі энергия көзі. Тотығудың нәтижесінде 1 г көмірсудан 17,6 кДж энергия бөлінеді. Өсімдіктерде крахмал, жануарларда гликоген жасушаларда жиналып, қоректік зат пен энергия көзіне айналады.

Липидтер. Липидтер – суда ерімейтін органикалық заттар. Табиғатта ең көп таралғаны – бейтарап майлар. 20*С – та қатты күйде және сұйық түріндегі майлар болып екі топқа бөлінеді.

Майлардың молекулалары үш атомды спирт – глицерин мен жоғары молекулалы май қышқылдарынан тұрады. Майлар, негізунен, энергияны жинақтайды. Майлардың калориясы көмірсулардың калориясынан жоғары. Тотығу кезінде СО2 мен Н2О – ға ыдыраған 1 г майдан 38,9 кДж энергия бөлінеді. Жасушада құрғақ массасының 5 – 15% - ы май болады. Қыста ұйқыға кететін жануарларда май ұлпаларынндағы оның үлесі 90% - ға дейін жетеді. Омыртқалы жануарларда жылудды ұстап тұру үшін май терінің астына жиналады. Ағашты, бұталы өсімдіктердің діңінің, Бұтақтарының қабық қабаты жасушаларына көп мөлшердемайжиналады. Жылдың суық кезеңінде өсімдіктердің діңірінде бұтақтарында қорға жиналған крахмал майға айналады да, көктемде қайтадан крахмалға айналады.

Фосполипидтер жасуша мембраналырынң құрамында болып, организмдерге құрылымдық қызмет атқарады.

Балауыз да липидтерге жатады. Ол өсімдіктер мен жануарлардың сыртқы ұлпаларының бетінде болып, суды өткізбейді. Баларалары ұяларын балауыздан жасайды.

Жануарлар мен өсімдіктерде көп тараған стеройдтер (органикалық қосылыстар) – өт қышқылы мен олардың тұздары, жыныс гормондары, D витамині, холестерол, бүйрек үсті бездерінің гормондары түрінде болады. Олардың биохимиялық және физиологиялық қызметінің маңызы зор.

Терідегі стероидтер белгілі бір ұзындықты ултракүлгін сәулесінің әсерінен D витаминіне айналады. Адамдарды кальций, фосфор минералдарының алмасуын реттейді, сүйек өседі.

Тасымалдаушы және құрылымдық қызмет атқаратын липопротеидтер – нәруыздармен байланыста болатын майлар, гликолипидтер көмірсулармен байланыста болатын майлар. Глмколипидтер жануарлардың жасуша қабықшасының да құрамында болады.

Нуклеин қышқылдары. Нуклеин қышқылдары – полимерлер. Олардың мономерлері нуклеотидтер болып табылады. Жасушалардың дамуының әртүрлі кезеңдерінде түзілетін нәруыздардың құрылысы туралы тұқым қуалау ақпараты нуклеин қышқылдарында сақталып, жаңадан түзілген жасушаларға беріліп отырады. Нуклеин қышқылдары құрылысының өзгеруі жасуша құрылымын, физиологиялық белсенді процестерді өзгертіп, организмнің тіршілік ету қабілетіне әсерін тигізеді.

Нуклеин қышқылдарының молекулалық моделін шетелдік ғалымдар Дж. Утсон және Ф. Крик (1953) ұсынды.

Нуклеин қышқылдарының екі түрі бар: дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) және рибонуклеин қышқылы (РНҚ). ДНҚ – молекулалық массасы үлкен полимер. Бір молекуласында 18\8 нулеотид бар. ДНҚ ұзын, төрт түрлі нуклеотидтен түзілген екі тізбектен тұрады. Әр нуклеотид азотты негіздің (А, Г, Ц, Т) біреуінен, жай қант – дезоксирибоздан және фосфор қышқылының қалдығынан тұрады. Тізбектегі нуклеотидтер арасындағы сутектік байланыстармен жалғасады. Мысалы, бір тізбектегі цитозин байланысып, бір – біріне сәкес келеді. Мұңы комплементарлық принцип деп айтады. Осыған байланысты ДНҚ – ның бір тізбегіндегі нуклеотидтердің реті белгілі болса, екіншісі тізбекті оңай анықтауға болады.

ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің орналасу реті нәруыздарды түзетін аминқышқылдардың ретін анықтайды. Ендеше, ДНҚ – да нәруыздар туралы ақпарат жазылған. Бұл – тұқым қуалау ақпараты болып табылады.

РНҚ – бір тізбектен тұрады. Оның нуклеотидтері: ДНҚ сияқты, тек тиминнің орнына урацил (У) және дезоксирибозаның орнына рибоза қанты болады. РНҚ нәруыз түзілуіндегі атқаратын қызметіне қарай: ақпарттық, тасымалдаушы, рибосомалы болып бөлінеді.