Կենսաբանական համակարգերում հավասարակշռությունը պահպանվում է սննդային շղթաների առկայության շնորհիվ։ Նրանց մեջ յուրաքանչյուր օրգանիզմ իր տեղն է զբաղեցնում՝ ստանալով օրգանական մոլեկուլներ իր աճի և վերարտադրության համար։ Միևնույն ժամանակ, բարդ նյութերը տարրականների բաժանելու գործընթացը, որոնք կարող են յուրացվել ցանկացած բջջի կողմից, կոչվում է դիսիմիլացիա։ Կենսաբանության մեջ դա հիմք է հանդիսանում ձուլմանը զուգահեռ կենդանի օրգանիզմների գոյության համար։ Դիսիմիլացիան կոչվում է նաև կատաբոլիզմ՝ պառակտող նյութափոխանակության տեսակ։
Դիսիմիլացիայի փուլեր
Դիսիմիլացիան բարդ գործընթաց է, որը ներառում է մարմնի մարսողական համակարգերը, որը հանգում է սննդի բաղադրիչների ստացմանը, դրանց վերամշակմանը և բջջում նյութափոխանակությանը: Կենսաբանության մեջ դիսիմիլացիայի համար հիմք է հանդիսանում ցանկացած բարդ օրգանական մոլեկուլ, որի համար մարմինն ունի համապատասխան ֆերմենտային համակարգեր՝ քայքայելու համար:
Կատաբոլիզմի առաջին փուլը նախապատրաստական է. Այն ներառում է շարժման գործընթացըսննդին և դրա գրավմանը։ Սպիտակուցները, ճարպերը և ածխաջրերը կենդանի կամ քայքայվող հյուսվածքների բաղադրության մեջ գործում են որպես սննդային հումք։ Կենսաբանության մեջ դիսիմիլյացիայի նախապատրաստական փուլը օրգանիզմի կերակրման վարքագծի և արտաբջջային մարսողության օրինակ է։ Դրա ընթացքում միաբջիջ օրգանիզմները ստանում են բարդ օրգանական հումք, ֆագոցիտացնում են այն և տրոհում տարրական բաղադրիչների։
Բազմաբջջային օրգանիզմներում դիսիմիլացիայի նախապատրաստական փուլը նշանակում է դեպի սննդի շարժման, դրա ստացման և մարսողության գործընթացը մարսողական համակարգում, որից հետո տարրական սննդանյութերը շրջանառության համակարգով տեղափոխվում են բջիջներ։ Բույսերն ունեն նաև նախապատրաստական փուլ։ Այն բաղկացած է օրգանական նյութերի քայքայված արտադրանքների կլանումից, որոնք հետագայում տրանսպորտային համակարգերի միջոցով առաքվում են ներբջջային դիսիմիլյացիայի վայր: Կենսաբանության մեջ դա նշանակում է, որ բույսերի աճի և վերարտադրության համար անհրաժեշտ է սուբստրատ, որի ոչնչացումն իրականացվում է ցածր օրգանիզմների կողմից, ինչպիսիք են քայքայվող բակտերիաները։
Անաէրոբ դիսիմիլացիա
Դիսիմիլացիայի երկրորդ փուլը կոչվում է թթվածնազուրկ, այսինքն՝ անաէրոբ։ Խոսքն ավելի շատ ածխաջրերի ու ճարպերի մասին է, քանի որ ամինաթթուները չեն մետաբոլիզացվում, այլ ուղարկվում են կենսասինթեզի վայր։ Դրանցից կառուցվում են սպիտակուցի մակրոմոլեկուլներ, ուստի ամինաթթուների օգտագործումը ձուլման, այսինքն՝ սինթեզի օրինակ է։ Դիսիմիլացիան (կենսաբանության մեջ) օրգանական մոլեկուլների քայքայումն է էներգիայի արտազատմամբ։ Միևնույն ժամանակ, գրեթե բոլոր օրգանիզմները կարողանում են մետաբոլիզացնել գլյուկոզան՝ ունիվերսալ մոնոսաքարիդ, որըէներգիայի հիմնական աղբյուրն է բոլոր կենդանի էակների համար։
Անաէրոբ գլիկոլիզի ժամանակ սինթեզվում են 2 ATP մոլեկուլներ, որոնք էներգիա են կուտակում մակրոէերգիկ կապերում։ Այս գործընթացը անարդյունավետ է, և, հետևաբար, պահանջում է գլյուկոզայի մեծ սպառում բազմաթիվ մետաբոլիտների ձևավորմամբ՝ պիրուվատ կամ կաթնաթթու, որոշ օրգանիզմներում՝ էթիլային սպիրտ: Այս նյութերը կօգտագործվեն դիսիմիլացիայի երրորդ փուլում, սակայն էթանոլը օրգանիզմի կողմից կօգտագործվի առանց էներգետիկ օգուտների՝ թունավորումը կանխելու համար: Միևնույն ժամանակ, ճարպաթթուները, որպես ճարպերի քայքայման արտադրանք, չեն կարող մետաբոլիզացվել պարտադիր անաէրոբներով, քանի որ դրանք պահանջում են աերոբիկ ճեղքման ուղիներ, որոնք ներառում են ացետիլ-կոէնզիմ-A:
:
Աերոբիկ դիսիմիլացիա
Թթվածնի դիսիմիլացիան կենսաբանության մեջ աերոբ գլիկոլիզ է, գլյուկոզայի քայքայման գործընթաց՝ էներգիայի բարձր ելքով: Այն 36 ATP մոլեկուլ է, որը 18 անգամ ավելի արդյունավետ է, քան անօքսիկ գլիկոլիզը: Մարդու մարմնում կան գլիկոլիզի երկու փուլ, և, հետևաբար, մեկ գլյուկոզայի մոլեկուլի նյութափոխանակության ընթացքում էներգիայի ընդհանուր եկամտաբերությունը արդեն 38 ATP մոլեկուլ է: 2 մոլեկուլ առաջանում է թթվածնազուրկ գլիկոլիզի փուլում, ևս 36-ը՝ միտոքոնդրիայում աերոբ օքսիդացման ժամանակ։ Միևնույն ժամանակ, որոշ բջիջներում թթվածնի անբավարարության պայմաններում, որը նկատվում է կորոնար հիվանդության դեպքում, մետաբոլիտների օգտագործումը կարող է գնալ միայն թթվածնազուրկ ճանապարհով։
Աերոբների և անաէրոբների նյութափոխանակություն
Դիսիմիլացիա անաէրոբ ևաերոբիկ օրգանիզմները նման են. Այնուամենայնիվ, ոչ մի դեպքում անաէրոբները չեն կարող մասնակցել աերոբ օքսիդացմանը: Սա նշանակում է, որ նրանք չեն կարող ունենալ դիսիմիլացիայի երրորդ փուլ։ Օրգանիզմները, որոնք ունեն թթվածնի միացման ֆերմենտային համակարգեր, օրինակ՝ ցիտոքրոմ օքսիդազ, ընդունակ են աերոբ օքսիդացման, և, հետևաբար, նյութափոխանակության ընթացքում ավելի արդյունավետ էներգիա են ստանում։ Հետևաբար, կենսաբանության մեջ թթվածնի դիսիմիլացիան գլյուկոզայի քայքայման ամենաարդյունավետ նյութափոխանակության ուղու օրինակ է, որը թույլ է տվել զարգացած նյարդային համակարգով տաքարյուն օրգանիզմների առաջացումը: Միևնույն ժամանակ, նյարդային բջիջները չունեն այլ մետաբոլիտների քայքայման համար պատասխանատու ֆերմենտներ, հետևաբար նրանք ի վիճակի են քայքայել միայն գլյուկոզան։
