Կերի մեջ լուծելի ածխաջրեր և չմշակված մանրաթելեր: Ածխաջրերը ջրում անլուծելի են

Ածխաջրերը ներառում են ցելյուլոզա, հեմիցելյուլոզա, պալիսաքարիդներ (օսլա, ինուլին), դիսաքարիդներ (եղեգի շաքար) և մոնսախարիդներ (գլյուկոզա, ֆրուկտոզա, կաթնաշաքար): Կերի մեջ պարունակվող այլ միացություններ, ինչպես նաև ածխաջրեր, ածխածին, ջրածին և թթվածին, ներառում են պենտոզներ, ծածկող նյութեր (լիգնին, կուտին), օրգանական թթուներ, պիգմենտներ, պեկտինային նյութեր, գլյուկոզիդներ և մի շարք այլ նյութեր, որոնք առկա են բույսերում։ և կենդանական ծագման մթերքները՝ փոքր քանակությամբ։

Սովորաբար, այս նյութերի մեջ, որոնք բազմազան են բաղադրությամբ և ֆիզիոլոգիական նշանակությամբ, առանձնանում են հետևյալ խմբերը. չմշակված մանրաթել - այն ներառում է ցելյուլոզա, հեմցելյուլոզ, լիգնին և այլ ծածկող նյութեր. լուծելի ածխաջրեր - օսլա, ինուլին, շաքարներ; ազոտ չպարունակող արդյունահանող նյութեր, որոնք ներառում են մնացած ամեն ինչ. Սովորաբար լուծելի ածխաջրերը չեն սահմանվում, բայց դրանք զուգակցվում են ազոտից զերծ արդյունահանող նյութերի խմբի հետ, որոնք կրճատվում են սկզբնական BEV տառերով:

Հում մանրաթելը միացություն է, որը մեծապես որոշում է կերի էներգետիկ սննդային արժեքը և օրգանական նյութերի պարունակությունը, որոնք օգտակար են կենդանիների համար և ունակ են օքսիդացման:

Հում մանրաթելերի սննդային արժեքի վրա ազդում է կապտացման աստիճանը, կոշտությունը, որը պայմանավորված է դրանում լիգնինի պարունակությամբ, հատկապես դրա չլուծվող ձևերով և բջջանյութի թելքավորության աստիճանով։ Հում մանրաթելը, կախված բույսերում իր առկայությունից և բույսերի զարգացման փուլից, մարսվում և ներծծվում է բոլորովին այլ կերպ։ Բույսերի զարգացման սկզբնական շրջաններում՝ բազալային տերևների փուլում, հում մանրաթելը մարսվում է 70-85%-ով և ներծծվում ոչ ավելի վատ, քան լուծվող ածխաջրերը։ Այս պահին այն հիմնականում բաղկացած է կիսցելյուլոզից՝ ամորֆ ցելյուլոզից; Լիգնինը առկա է հիմնականում իր լուծվող ձևերով։ Երբ բույսը ծերանում է, տեղի են ունենում հետևյալ փոփոխությունները՝ ավելի շատ ցելյուլոզա է կուտակվում, այն դառնում է մանրաթելային, միանում է խիտ կապոցների (անմատչելի մարսողական հյութերի համար) և բարդանում է լիգնինի չլուծվող ձևերով։ Արդյունքում կերի մարսողականությունը կտրուկ նվազում է, և կենդանիների կողմից մարսված օրգանական նյութերի օգտագործումը կերերում զգալիորեն խաթարվում է։ Օրինակ՝ արտասահմանյան փորձերից մեկում տիմոթի օրգանական նյութերի մարսելիությունը մայիսին կազմել է 85%, իսկ հունիսի վերջին՝ 45%։ Միջին հաշվով, բույսերի զարգացման յուրաքանչյուր օրվա համար մարսողականությունը նվազել է 0,5%-ով։

Մանրաթելերի մարսելիության նվազման գործընթացը ուղեկցվում է չոր նյութում դրա պարունակության միաժամանակյա աճով։ Եթե ​​զարգացման սկզբնական փուլերում բույսերը պարունակում են 8-14% հում մանրաթել, ապա վերջնական փուլերում (սերմերի թափում, բույսերի չորացում) մինչև 45%: Բույսերի զարգացման ընթացքում չոր նյութում մեծանում է լիգնինի տեսակարար կշիռը։ Այնուամենայնիվ, բույսի էներգետիկ սննդային արժեքը նվազեցնելու համար ավելի կարևոր է այն փաստը, որ լիգնինը վերածվում է չլուծվող ձևերի և միանում է ցելյուլոզայի հետ՝ դրանով իսկ կտրուկ նվազեցնելով բույսը կազմող հում մանրաթելի և այլ օրգանական նյութերի մարսելիությունը:

Երբ կերի չոր նյութը պարունակում է 45% բջջանյութ, պարզվում է, որ դրա մարսողությունը ցածր է, հավասար է 40%, իսկ չոր նյութի սննդային արժեքը կտրուկ նվազում է։ Կերերը, ինչպիսիք են ձմեռային ծղոտը, անարդյունավետ են, քանի որ դրանք կտրուկ նվազեցնում են կենդանիների արտադրողականությունը: Երբ հում մանրաթելերի պարունակությունը մեծանում է մինչև 45-55% և ավելի (ինչպես ճյուղերում, թեփի և փայտի այլ թափոնների մեջ, տորֆում), արտադրանքը և նյութերը դառնում են ոչ պիտանի կենդանիներին կերակրելու համար:

Մանրաթելը գործում է որպես բալաստ նյութ, որը սննդի զանգվածում մեծ մասն է ստեղծում: Բանն այն է, որ երբ կենդանիները ուտում են 2 կգ-ից պակաս չոր նյութ մեկ հարյուր քաշի դիմաց, մարսողական գործընթացները խաթարվում են, ինչը բացասաբար է անդրադառնում սննդանյութերի կլանման և կենդանիների առողջության վրա: Ուստի ցածր սննդարար կամ նույնիսկ գրեթե ոչ սննդարար մթերքներ տալը դրական է ազդում կենդանիների վիճակի վրա։ Դիետայի անբավարար ծավալն ազդում է նաև կենդանիների մոտ մշակովի սովորությունների ձևավորման վրա՝ խոզերը կրծում են ֆերմայի հատակը, սնուցիչների փայտյա մասերը, ձիերը օդ են կուլ տալիս (կծում):

Հում մանրաթելի մեկ այլ դրական հատկություն է ձմռանը կենդանիներին լավ տաքացնելու և մարմնում լրացուցիչ քանակությամբ ջերմային էներգիա առաջացնելու ունակությունը: Դա տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ մարսողական տրակտի միկրոօրգանիզմները, հիմնականում որոճողների մոտ, մանրաթելը քայքայվելիս և օգտագործելիս, արտանետում են շատ ջերմություն՝ մոտ 2500 կկալ 1 կգ մարսված մանրաթելի դիմաց: Այս հանգամանքը հանգեցնում է նրան, որ ձմռանը ցածր ջերմաստիճանի դեպքում խոշոր եղջերավոր անասուններն ավելի պատրաստակամ են ուտել գոմի և այլ կոպիտ արտադրանք, իսկ գարնանը և ամռանը հրաժարվում են ծղոտից։

Հնարավո՞ր է արհեստականորեն վերամշակման միջոցով փոխել կերի, ինչպես նաև ոչ կերային ապրանքների սննդային արժեքը։ Պարզվում է՝ հնարավոր է։ Բանն այն է, որ համախառն կալորիականության առումով կոպիտ սնունդը նույնն է, ինչ խտանյութերը, որոնք պարունակում են 4400 կկալ 1 կգ-ում: Նրանց ցածր սննդային արժեքը պայմանավորված է վատ մարսողությամբ, ինչպես նաև մարսվող նյութերի անբավարար յուրացմամբ։ Եթե ​​կոպիտ արտադրանքը մշակում եք բավականաչափ ակտիվ ալկալիների ալկալային լուծույթով՝ կաուստիկ սոդա, կրաքար (եռացող հեղուկ)՝ բավարար քանակությամբ հիդրօքսիլ խմբերի (OH) և առնվազն 11-12 pH-ի առկայությամբ, ապա ցելյուլոզայի տարանջատում։ Լիգնինից առաջանում է, բջջանյութի մանրաթելային կառուցվածքը դառնում է ամորֆ, որոշ չափով լիգնինը լուծվում է, ինչպես նաև ճանապարհին սիլիցիումի աղերը: Միաժամանակ կտրուկ աճում է կոպիտ արտադրանքի չոր նյութի սննդային արժեքը։

Պարզվում է, որ ալկալային լուծույթով նմանատիպ բուժումը կարող է ոչ կերային արտադրանքը վերածել կերի։ Այսպիսով, փայտի փաթիլների, կաղամախու և կեչու թեփի ալկալային լուծույթով մշակումը հնարավորություն տվեց դրանք վերածել ոչ միայն խոշոր եղջերավոր անասունների, այլև խոզերի կողմից ուտվող մթերքի։

Լուծվող ածխաջրերը՝ օսլան, ինուլինը (տանձի պալարներում), եղեգի շաքարավազը, գլյուկոզա, ֆրուկտոզա, կաթնաշաքար, հեշտությամբ մարսվում են և լավ ներծծվում։ Նրանք կենդանու օրգանիզմում ծառայում են որպես նյութ մեխանիկական և ջերմային էներգիայի ձևավորման և ճարպի սինթեզի համար։ Կենդանիների մարմնի բջիջները պարունակում են մոնոսաքարիդներ, արյունը պարունակում է գլյուկոզա, իսկ կաթը պարունակում է կաթնային շաքար (կաթնաշաքար): Կենդանական օսլա (գլիկոգեն) հասանելի է շատ սահմանափակ քանակությամբ լյարդում, որտեղ այն խաղում է միջանկյալ միացության դեր։ Լուծվող ածխաջրերը հիմնականում առկա են ձավարեղենում, սերմերում, արմատներում և պալարներում՝ կազմելով դրանց չոր նյութի մինչև 80%-ը։ Լուծվող ածխաջրերը կենդանիների մարմնում ճարպերի ձևավորման լավագույն աղբյուրներն են, քանի որ դրանցից ճարպերի սինթեզի գործընթացն ավելի արդյունավետ է տեղի ունենում, քան կերերի սպիտակուցներից և ճարպերից, և ճարպի որակը բնորոշ է տվյալ կենդանատեսակին:

Որոճող կենդանիների մոտ կերերում սպիտակուցի պակասով լուծվող ածխաջրերի ավելցուկը հանգեցնում է մարսողական դիստրոֆիայի և սննդանյութերի ավելի վատ օգտագործման՝ ստամոքս-աղիքային տրակտում միկրոօրգանիզմների ակտիվության նվազման պատճառով:

Հեշտ լուծվող ածխաջրերով հարուստ կերեր օգտագործվում են զգալի քանակությամբ կենդանիների, մասնավորապես խոզերի, ճարպակալման վերջին շրջանում, երբ տեղի է ունենում ճարպի կուտակման ավելացում: Լուծվող ածխաջրերն ավելի հեշտ են օգտագործում միաստամոքսային կենդանիները, քան որոճողները, որտեղ դրանք մասամբ ապահովում են որովայնի միկրոօրգանիզմների սնուցումը:

Պենտոզները և պեկտինային նյութերը որակով նման են լուծվող ածխաջրերին, դրանք լավ են մարսվում և օգտագործվում են կենդանիների կողմից: Հանդիպում է բուսական սննդի մեջ։

Կերի մեջ օրգանական թթուները հայտնաբերված են կաթնաթթվային, քացախային, պրոպիոնային և մայոլի տեսքով: Օրգանական թթուների պարունակությունը չոր նյութում դրա հաջող օգտագործման համար չպետք է գերազանցի 6% -ը: Ավելի բարձր պարունակությամբ և 3,6-3,8-ից ցածր pH արժեքով, նման կերերի, օրինակ սիլոսի համեղությունը նվազում է: Բանն այն է, որ կենդանիները, որպես կանոն, հրաժարվում են սիլոս ուտելուց, եթե ազատ օրգանական սիլոսի քանակը գերազանցում է 100 գ-ը որոճողների կենդանի զանգվածի վրա և 50-80 գ-ը հարյուր քաշ խոզերի համար:

Սովորաբար, կերի մեջ օրգանական թթուները ավելի մեծ քանակությամբ ձևավորվում են խմորման պատճառով: Ուստի դրանք շատ են սիլոսի, ցամաքեցման, գարեջրի հատիկների մեջ։

Կերի մեջ ամենացանկալին կաթնաթթունն է։ Այն խթանում է մարսողական հյութերի ավելի էներգետիկ արտազատումը և լավ ախորժակ: Բավարար քանակությամբ կաթնաթթվով սիլոսը չունի արտահայտված թթու հոտ, քանի որ կաթնաթթուն ցնդող չէ։ Քացախաթթուն, որպես ցնդող թթու, կերերին տալիս է համապատասխան թթու հոտ: Պրոպիոնաթթուն պարունակվում է կերի մեջ ավելի փոքր քանակությամբ, քան քացախաթթուն և կաթնաթթուն: Դա լավ է կենդանիների համար։ Բուտիրաթթուն անցանկալի է սիլոսի մեջ։ Դրա առկայությունը վկայում է թթվային խմորման մասին, որը հանգեցնում է սիլոսի քայքայման։ Լավ սիլոսը չի պարունակում յուղաթթու: Սիլոսում օրգանական թթուների ընդհանուր քանակում յուղաթթվի տեսակարար կշիռը չպետք է գերազանցի 20%-ը։

Որոճողների որոճում միկրոօրգանիզմների (բակտերիաներ, թարթիչավորներ) կենսագործունեության արդյունքում առաջանում են օրգանական թթուներ՝ քացախային, պրոպիոնային, կարագային, վալերիական և փոքր քանակությամբ այլ թթուներ։ Այս թթուները ներծծվում են արյան մեջ և ծառայում են որպես օրգանիզմի տարբեր օրգանական նյութերի սինթեզի աղբյուր։ Մասնավորապես, քացախաթթուն մտնում է արգանդի ճարպի ձևավորման մեջ: Որպես կանոն, որովայնում ձևավորված ցնդող ճարպաթթուներից 62-73%-ը քացախային են, 18-28%-ը պրոպիոնային, 7-16%-ը կարագային:

Օրգանական միացությունները, որոնք էներգիայի հիմնական աղբյուրն են, կոչվում են ածխաջրեր: Բուսական ծագման մթերքներում առավել հաճախ շաքարներ են հանդիպում։ Ածխաջրերի պակասը կարող է առաջացնել լյարդի ֆունկցիայի խանգարում, իսկ դրանց ավելցուկը առաջացնում է ինսուլինի մակարդակի բարձրացում։ Խոսենք շաքարների մասին ավելի մանրամասն։

Ինչ են ածխաջրերը:

Սրանք օրգանական միացություններ են, որոնք պարունակում են կարբոնիլ խումբ և մի քանի հիդրօքսիլ խմբեր: Դրանք օրգանիզմների հյուսվածքների մի մասն են և հանդիսանում են նաև բջիջների կարևոր բաղադրիչ։ Կան մոնո-, օլիգո- և պոլիսախարիդներ, ինչպես նաև ավելի բարդ ածխաջրեր, ինչպիսիք են գլիկոլիպիդները, գլիկոզիդները և այլն: Ածխաջրերը ֆոտոսինթեզի արդյունք են, ինչպես նաև բույսերի այլ միացությունների կենսասինթեզի հիմնական մեկնարկային նյութը։ Միացությունների լայն տեսականիի շնորհիվ այս դասը ունակ է բազմակողմանի դերեր կատարել կենդանի օրգանիզմներում։ Օքսիդացման ենթարկվելով՝ ածխաջրերը էներգիա են ապահովում բոլոր բջիջներին։ Նրանք մասնակցում են իմունիտետի զարգացմանը և նաև շատ բջջային կառույցների մաս են կազմում:

Շաքարավազի տեսակները

Օրգանական միացությունները բաժանվում են երկու խմբի՝ պարզ և բարդ։ Առաջին տիպի ածխաջրերը մոնոսաքարիդներ են, որոնք պարունակում են կարբոնիլ խումբ և հանդիսանում են պոլիհիդրային սպիրտների ածանցյալներ։ Երկրորդ խումբը ներառում է օլիգոսաքարիդներ և պոլիսախարիդներ: Առաջինը բաղկացած է մոնոսաքարիդների մնացորդներից (երկուից մինչև տասը), որոնք միացված են գլիկոզիդային կապով։ Վերջինս կարող է պարունակել հարյուրավոր և նույնիսկ հազարավոր մոնոմերներ։ Ամենից հաճախ հանդիպող ածխաջրերի աղյուսակը հետևյալն է.

1. Գլյուկոզա.
2. Ֆրուկտոզա.
3. Գալակտոզա.
4. Սախարոզա.
5. Լակտոզա.
6. Մալթոզա.
7. Ռաֆինոզա.
8. Օսլա.
9. Ցելյուլոզա.
10. Չիտին.
11. Մուրամին.
12. Գլիկոգեն.

Ածխաջրերի ցանկը ընդարձակ է. Դիտարկենք դրանցից մի քանիսը ավելի մանրամասն:

Ածխաջրերի պարզ խումբ

Կախված մոլեկուլում կարբոնիլ խմբի զբաղեցրած տեղից՝ առանձնանում են երկու տեսակի մոնոսաքարիդներ՝ ալդոզներ և կետոզներ։ Առաջինում ֆունկցիոնալ խումբը ալդեհիդն է, երկրորդում՝ կետոնը։ Կախված մոլեկուլում ընդգրկված ածխածնի ատոմների քանակից՝ ձևավորվում է մոնոսաքարիդի անվանումը։ Օրինակ՝ ալդոհեքսոզներ, ալդոտետրոզներ, կետոտրիոզներ և այլն։ Այս նյութերն առավել հաճախ անգույն են և վատ լուծվող ալկոհոլի մեջ, բայց լուծելի են ջրում։ Սննդամթերքի պարզ ածխաջրերը պինդ են և մարսողության ընթացքում չեն հիդրոլիզվում։ Որոշ ներկայացուցիչներ ունեն քաղցր համ։

Խմբի ներկայացուցիչներ

Որոնք են պարզ ածխաջրերը: Նախ, դա գլյուկոզա կամ ալդոհեքսոզա է: Այն գոյություն ունի երկու ձևով՝ գծային և ցիկլային։ Երկրորդ ձևը առավել ճշգրիտ նկարագրում է գլյուկոզայի քիմիական հատկությունները: Ալդոհեքսոզը պարունակում է վեց ածխածնի ատոմ: Նյութը գույն չունի, բայց քաղցր համ ունի։ Լավ է լուծվում ջրի մեջ։ Գլյուկոզա կարելի է գտնել գրեթե ամենուր։ Այն առկա է բույսերի և կենդանիների օրգաններում, ինչպես նաև պտուղներում։ Բնության մեջ ալդոհեքսոզը առաջանում է ֆոտոսինթեզի ժամանակ։

Երկրորդ, դա գալակտոզա է: Նյութը գլյուկոզայից տարբերվում է մոլեկուլի չորրորդ ածխածնի ատոմի հիդրօքսիլ և ջրածնի խմբերի տարածական դասավորությամբ։ Քաղցր համ ունի։ Այն հանդիպում է կենդանական և բուսական օրգանիզմների, ինչպես նաև որոշ միկրոօրգանիզմների մեջ։

Իսկ պարզ ածխաջրերի երրորդ ներկայացուցիչը ֆրուկտոզա է։ Նյութը բնության մեջ ստացված ամենաքաղցր շաքարն է։ Այն առկա է բանջարեղենի, մրգերի, հատապտուղների, մեղրի մեջ։ Այն հեշտությամբ ներծծվում է օրգանիզմի կողմից և արագ դուրս է գալիս արյունից, ինչը հարմար է դարձնում շաքարային դիաբետով հիվանդների օգտագործման համար։ Ֆրուկտոզան քիչ կալորիական է և չի առաջացնում ատամների քայքայում:

Պարզ շաքարներով հարուստ մթերքներ

1. 90 գ - եգիպտացորենի օշարակ:
2. 50 գ - նուրբ շաքար:
3. 40,5 գ - մեղր:
4. 24 գ - թուզ:
5. 13 գ - չորացրած ծիրան:
6. 4 գ - դեղձ:

Այս նյութի օրական ընդունումը չպետք է գերազանցի 50 գ-ը, ապա այս դեպքում հարաբերակցությունը փոքր-ինչ տարբեր կլինի.

1. 99,9 գ - նուրբ շաքար:
2. 80,3 գ - մեղր:
3. 69,2 գ - ամսաթվեր:
4. 66,9 գ - մարգարիտ գարի:
5. 61,8 գ - վարսակի փաթիլներ:
6. 60,4 գ - հնդկաձավար:

Նյութի օրական ընդունումը հաշվարկելու համար հարկավոր է ձեր քաշը բազմապատկել 2,6-ով։ Պարզ շաքարները էներգիա են հաղորդում մարդու օրգանիզմին և օգնում հաղթահարել տարբեր տոքսինները: Բայց չպետք է մոռանալ, որ ցանկացած օգտագործման դեպքում պետք է չափավորություն լինի, այլապես լուրջ հետևանքները չեն ուշանա։

Օլիգոսաքարիդներ

Այս խմբի ամենատարածված տեսակները դիսաքարիդներն են: Որո՞նք են ածխաջրերը, որոնք պարունակում են բազմաթիվ մոնոսաքարիդների մնացորդներ: Դրանք մոնոմերներ պարունակող գլիկոզիդներ են։ Մոնոսաքարիդները միմյանց կապված են գլիկոզիդային կապով, որն առաջանում է հիդրօքսիլային խմբերի համակցության արդյունքում։ Դիսաքարիդները, ելնելով իրենց կառուցվածքից, բաժանվում են երկու տեսակի՝ վերականգնող և չվերականգնող։ Առաջինը ներառում է մալթոզա և կաթնաշաքար, իսկ երկրորդը ներառում է սախարոզա: Նվազեցնող տեսակն ունի լավ լուծելիություն և քաղցր համ։ Օլիգոսաքարիդները կարող են պարունակել ավելի քան երկու մոնոմեր։ Եթե ​​մոնոսաքարիդները նույնն են, ապա այդպիսի ածխաջրը պատկանում է հոմոպոլիսախարիդների խմբին, իսկ եթե տարբեր են, ապա հետերոպոլիսաքարիդներին։ Վերջին տեսակի օրինակ է ռաֆինոզայի տրիսաքարիդը, որը պարունակում է գլյուկոզա, ֆրուկտոզա և գալակտոզայի մնացորդներ։

Լակտոզա, մալտոզա և սախարոզա

Վերջին նյութը լավ է լուծվում և ունի քաղցր համ։ Շաքարեղեգը և ճակնդեղը դիսաքարիդի աղբյուրներն են: Օրգանիզմում հիդրոլիզի ժամանակ սախարոզը տրոհվում է գլյուկոզայի և ֆրուկտոզայի։ Դիսաքարիդը մեծ քանակությամբ հայտնաբերված է զտված շաքարավազում (99,9 գ 100 գ արտադրանքի համար), սալորաչիրում (67,4 գ), խաղողում (61,5 գ) և այլ մթերքներում։ Այս նյութի ավելցուկային ընդունման դեպքում մեծանում է գրեթե բոլոր սննդանյութերը ճարպի վերածելու ունակությունը: Արյան մեջ խոլեստերինի մակարդակը նույնպես բարձրանում է։ Սախարոզայի մեծ քանակությունը բացասաբար է անդրադառնում աղիքային ֆլորայի վրա:

Կաթնային շաքարը կամ կաթնաշաքարը հայտնաբերված է կաթում և դրա ածանցյալներում: Հատուկ ֆերմենտի շնորհիվ ածխաջրերը տրոհվում են գալակտոզայի և գլյուկոզայի: Եթե ​​այն օրգանիզմում չէ, ապա կաթի անհանդուրժողականություն է առաջանում։ Ածիկի շաքարը կամ մալթոզը գլիկոգենի և օսլայի քայքայման միջանկյալ արտադրանք է: Պարենային ապրանքներում նյութը հայտնաբերված է ածիկի, մելասի, մեղրի և ծլած ձավարեղենի մեջ։ Ածխաջրերի կաթնաշաքարի և մալտոզայի բաղադրությունը ներկայացված է մոնոմերի մնացորդներով։ Միայն առաջին դեպքում դրանք D-գալակտոզա և D-գլյուկոզա են, իսկ երկրորդում նյութը ներկայացված է երկու D-գլյուկոզայով։ Երկու ածխաջրերն էլ նվազեցնող շաքարներ են:

Պոլիսաքարիդներ

Որոնք են բարդ ածխաջրերը: Նրանք միմյանցից տարբերվում են մի քանի առումներով.

1. Ըստ շղթայում ընդգրկված մոնոմերների կառուցվածքի.

2. Շղթայում մոնոսաքարիդների հայտնաբերման հերթականության համաձայն.

3. Ըստ գլիկոզիդային կապերի, որոնք միացնում են մոնոմերները։

Ինչպես օլիգոսաքարիդների դեպքում, այս խմբում կարելի է առանձնացնել հոմո- և հետերոպոլիսաքարիդները: Առաջինը ներառում է ցելյուլոզա և օսլա, իսկ երկրորդը ներառում է քիտին և գլիկոգեն: Պոլիսաքարիդները էներգիայի կարևոր աղբյուր են, որոնք ձևավորվում են նյութափոխանակության արդյունքում: Նրանք մասնակցում են իմունային գործընթացներին, ինչպես նաև հյուսվածքների բջիջների կպչունությանը:

Բարդ ածխաջրերի ցանկը ներկայացված է օսլայով, ցելյուլոզով և գլիկոգենով, մենք դրանք ավելի մանրամասն կանդրադառնանք: Ածխաջրերի հիմնական մատակարարներից է օսլան։ Սրանք միացություններ են, որոնք ներառում են հարյուր հազարավոր գլյուկոզայի մնացորդներ: Ածխաջրերը ծնվում և պահվում են բույսերի քլորոպլաստներում հացահատիկի տեսքով։ Հիդրոլիզի շնորհիվ օսլան վերածվում է ջրում լուծվող շաքարների, ինչը հեշտացնում է ազատ տեղաշարժը բույսի մասերում։ Մարդու օրգանիզմում հայտնվելով՝ ածխաջրերը սկսում են քայքայվել բերանում։ Օսլայի ամենամեծ քանակությունը պարունակվում է հացահատիկի, պալարների և բույսերի սոխուկների մեջ։ Դիետայում այն ​​կազմում է սպառված ածխաջրերի ընդհանուր քանակի մոտ 80%-ը։ Օսլայի ամենամեծ քանակությունը՝ 100 գ մթերքի մեջ, պարունակվում է բրնձի մեջ՝ 78 գ, մի փոքր ավելի քիչ մակարոնեղենի և կորեկի մեջ՝ 70 և 69 գրամ տարեկանի հացը ներառում է 48 գ օսլա Կարտոֆիլը դրա քանակությունը հասնում է ընդամենը 15 գ-ի:

Հացահատիկային արտադրանքը պարունակում է նաև մանրաթել կամ ցելյուլոզ: Ածխաջրերը բույսերի բջիջների պատերի մի մասն են։ Նրա ներդրումը կազմում է 40-50%: Մարդն ի վիճակի չէ մարսել ցելյուլոզը, քանի որ չկա անհրաժեշտ ֆերմենտ, որը կկատարի հիդրոլիզի գործընթացը։ Բայց մանրաթելերի փափուկ տեսակները, ինչպիսիք են կարտոֆիլը և բանջարեղենը, կարող են լավ ներծծվել մարսողական տրակտում: Որքա՞ն է այս ածխաջրերի պարունակությունը 100 գ մթերքում: Տարեկանը և ցորենի թեփը բջջանյութով ամենահարուստ մթերքներն են։ Դրանց պարունակությունը հասնում է 44 գ-ի, կակաոյի փոշին ներառում է 35 գ սննդարար ածխաջրեր, իսկ չորացրած սնկերը՝ միայն 25: Բջջանյութով ամենահարուստ մրգերից են ծիրանը և թուզը: Դրանցում ածխաջրերի պարունակությունը հասնում է 18 գ-ի։

Պոլիսաքարիդ գլիկոգենը օգտագործվում է որպես էներգիայի նյութ մկանների և օրգանների լավ աշխատանքի համար: Այն չունի սննդային արժեք, քանի որ սննդի մեջ դրա պարունակությունը չափազանց ցածր է։ Ածխաջրերը երբեմն անվանում են կենդանական օսլա՝ իր նման կառուցվածքի պատճառով։ Այս ձևով գլյուկոզան պահվում է կենդանիների բջիջներում (առավելագույն քանակությամբ՝ լյարդում և մկաններում)։ Մեծահասակների լյարդում ածխաջրերի քանակը կարող է հասնել մինչև 120 գ-ի։ Արմավը, չամիչը, մարմելադը, քաղցր ծղոտը, բանանը, ձմերուկը, խուրման և թուզը նույնպես կարող են պարծենալ ածխաջրերի բարձր պարունակությամբ: Գլիկոգենի օրական պահանջարկը օրական 100 գ է։ Եթե ​​մարդը ինտենսիվորեն զբաղվում է սպորտով կամ մտավոր գործունեության հետ կապված շատ աշխատանք է կատարում, ապա պետք է ավելացնել ածխաջրերի քանակը։ Գլիկոգենը հեշտությամբ մարսվող ածխաջրեր է, որը պահվում է պահուստում, ինչը նշանակում է, որ այն օգտագործվում է միայն այն դեպքում, երբ այլ նյութերից էներգիայի պակաս կա:

Պոլիսաքարիդները ներառում են նաև հետևյալ նյութերը.

1. Chitin. Մտնում է հոդվածոտանիների եղջյուրավոր թաղանթների մեջ, առկա է սնկերի, ստորին բույսերի և անողնաշարավոր կենդանիների մոտ։ Նյութը կատարում է օժանդակ նյութի դեր, ինչպես նաև կատարում է մեխանիկական գործառույթներ։

2. Մուրամին. Այն առկա է որպես բակտերիաների բջջային պատի մեխանիկական օժանդակ նյութ:

3. Դեքստրաններ. Պոլիսաքարիդները գործում են որպես արյան պլազմայի փոխարինիչներ: Դրանք ստացվում են միկրոօրգանիզմների գործողությամբ սախարոզայի լուծույթի վրա։

4. Պեկտինային նյութեր. Օրգանական թթուների հետ զուգակցվելիս դրանք կարող են ձևավորել ժելե և մարմելադ:

Սպիտակուցներ և ածխաջրեր. Ապրանքներ. Ցուցակ

Մարդու մարմնին ամեն օր անհրաժեշտ է որոշակի քանակությամբ սննդանյութեր։ Օրինակ, ածխաջրերը պետք է սպառվեն 6-8 գ չափաբաժնով 1 կգ մարմնի քաշի համար: Եթե ​​մարդ ակտիվ կենսակերպ վարի, գումարը կավելանա։ Ածխաջրերը գրեթե միշտ պարունակվում են մթերքներում։ Կազմենք դրանց առկայության ցուցակը 100 գ սննդի համար.

1. Ամենամեծ քանակությունը (ավելի քան 70 գ) հանդիպում է շաքարավազի, մյուզլիի, մարմելադի, օսլայի և բրնձի մեջ։
2. 31-ից 70 գ - ալյուրի և հրուշակեղենի, մակարոնեղենի, հացահատիկի, չորացրած մրգերի, լոբի և ոլոռի մեջ:
3. 16-ից 30 գ ածխաջրերը պարունակում են բանան, պաղպաղակ, մասուր, կարտոֆիլ, տոմատի մածուկ, կոմպոտներ, կոկոս, արևածաղկի սերմեր և հնդկական ընկույզ:
4. 6-ից 15 գ - մաղադանոս, սամիթ, ճակնդեղ, գազար, փշահաղարջ, հաղարջ, լոբի, մրգեր, ընկույզ, եգիպտացորեն, գարեջուր, դդմի սերմեր, չորացրած սնկով և այլն:
5. Մինչև 5 գ ածխաջրեր կան կանաչ սոխի, լոլիկի, ցուկկինի, դդմի, կաղամբի, վարունգի, լոռամրգի, կաթնամթերքի, ձվի մեջ և այլն։

Սնուցիչը օրական 100 գ-ից պակաս չպետք է մտնի օրգանիզմ։ Հակառակ դեպքում բջիջը չի ստանա իրեն անհրաժեշտ էներգիան։ Ուղեղը չի կարողանա կատարել վերլուծության և համակարգման իր գործառույթները, հետևաբար մկանները չեն ստանա հրամաններ, ինչը, ի վերջո, կհանգեցնի կետոզի։

Մենք բացատրեցինք, թե ինչ են ածխաջրերը, բայց դրանցից բացի սպիտակուցները կյանքի համար անհրաժեշտ նյութ են։ Դրանք ամինաթթուների շղթա են՝ կապված պեպտիդային կապով։ Կախված իրենց բաղադրությունից՝ սպիտակուցները տարբերվում են իրենց հատկություններով։ Օրինակ, այդ նյութերը կատարում են շինանյութի դեր, քանի որ մարմնի յուրաքանչյուր բջիջ ներառում է դրանք իր կազմի մեջ։ Սպիտակուցների որոշ տեսակներ ֆերմենտներ և հորմոններ են, ինչպես նաև էներգիայի աղբյուր։ Նրանք ազդում են օրգանիզմի զարգացման և աճի վրա, կարգավորում են թթու-բազային և ջրային հավասարակշռությունը։

Սննդի ածխաջրերի աղյուսակը ցույց է տվել, որ մսի և ձկան, ինչպես նաև բանջարեղենի որոշ տեսակների մեջ դրանց քանակը նվազագույն է։ Ո՞րն է սպիտակուցի պարունակությունը սննդի մեջ: Ամենահարուստ արտադրանքը սննդի ժելատինն է 100 գ-ում այն ​​պարունակում է 87,2 գ նյութ: Հաջորդը գալիս է մանանեխը (37,1 գ) և սոյան (34,9 գ): Սպիտակուցների և ածխաջրերի հարաբերակցությունը օրական սպառման մեջ 1 կգ քաշի համար պետք է լինի 0,8 գ և 7 գ, առաջին նյութի ավելի լավ կլանման համար անհրաժեշտ է ուտել սնունդ, որի մեջ այն ընդունում է թեթև ձև: Սա վերաբերում է սպիտակուցներին, որոնք առկա են ֆերմենտացված կաթնամթերքի և ձվի մեջ: Սպիտակուցներն ու ածխաջրերը լավ չեն համատեղվում մեկ կերակուրի մեջ։ Առանձին կերակուրների աղյուսակը ցույց է տալիս, թե որ տատանումներից է լավագույնս խուսափել.

1. Բրինձ ձկան հետ.
2. Կարտոֆիլ և հավ.
3. Մակարոնեղեն և միս.
4. Սենդվիչներ պանրով և խոզապուխտով.
5. Հացով ձուկ.
6. Ընկույզի բրաունիս.
7. Ձվածեղ խոզապուխտով.
8. Ալյուր հատապտուղներով.
9. Սեխն ու ձմերուկը պետք է առանձին ուտել հիմնական կերակուրից մեկ ժամ առաջ։

Լավ անցեք՝

1. Միս աղցանով.
2. Ձուկ բանջարեղենով կամ խորոված:
3. Պանիրն ու խոզապուխտը առանձին։
4. Ամբողջական ընկույզ.
5. Ձվածեղ բանջարեղենով.

Առանձին սնուցման կանոնները հիմնված են կենսաքիմիայի օրենքների իմացության և ֆերմենտների և սննդային հյութերի աշխատանքի մասին տեղեկատվության վրա։ Լավ մարսողության համար ցանկացած տեսակի սննդամթերք պահանջում է ստամոքսային հեղուկների անհատական ​​հավաքածու, որոշակի քանակությամբ ջուր, ալկալային կամ թթվային միջավայր, ինչպես նաև ֆերմենտների առկայություն կամ բացակայություն: Օրինակ՝ ածխաջրերով հարուստ սնունդը պահանջում է մարսողական հյութ ալկալային ֆերմենտներով, որոնք քայքայում են այս օրգանական նյութերը՝ ավելի լավ մարսելու համար: Բայց սպիտակուցներով հարուստ սնունդն արդեն իսկ պահանջում է թթվային ֆերմենտներ... Հետևելով մթերքներին համապատասխանող պարզ կանոններին՝ մարդն ամրապնդում է իր առողջությունն ու պահպանում մշտական ​​քաշը՝ առանց դիետաների օգնության։

«Վատ» և «լավ» ածխաջրեր

«Արագ» (կամ «սխալ») նյութերը միացություններ են, որոնք պարունակում են փոքր քանակությամբ մոնոսաքարիդներ: Նման ածխաջրերը կարող են արագ ներծծվել, բարձրացնել արյան մեջ շաքարի մակարդակը, ինչպես նաև մեծացնել արտազատվող ինսուլինի քանակը: Վերջինս իջեցնում է արյան շաքարի մակարդակը՝ այն վերածելով ճարպի։ Ճաշից հետո ածխաջրեր ուտելը մեծագույն վտանգ է ներկայացնում այն ​​մարդու համար, ով հետևում է իր քաշին: Այս պահին օրգանիզմն առավել հակված է ճարպային զանգվածի ավելացմանը։ Ի՞նչն է կոնկրետ պարունակում սխալ ածխաջրեր: Ստորև թվարկված ապրանքները.

1. Հրուշակեղեն.

3. Ջեմ.

4. Քաղցր հյութեր և կոմպոտներ։

7. Կարտոֆիլ.

8. Մակարոնեղեն.

9. Սպիտակ բրինձ.

10. Շոկոլադ.

Դրանք հիմնականում այն ​​ապրանքներն են, որոնք երկար եփել չեն պահանջում։ Նման կերակուրից հետո պետք է շատ շարժվել, հակառակ դեպքում ավելորդ քաշն իրեն զգացնել կտա։

«Պատշաճ» ածխաջրերը պարունակում են ավելի քան երեք պարզ մոնոմեր: Դրանք դանդաղ են ներծծվում և շաքարի կտրուկ բարձրացում չեն առաջացնում։ Ածխաջրերի այս տեսակը պարունակում է մեծ քանակությամբ բջջանյութ, որը գործնականում չի մարսվում։ Այս առումով, մարդը երկար ժամանակ կուշտ է մնում, որպեսզի քայքայվի նման սնունդը, բացի այդ, մարմինը մաքրվում է. Եկեք կազմենք բարդ ածխաջրերի, ավելի ճիշտ՝ այն մթերքների ցանկը, որոնցում դրանք կան.

1. Թեփ և ամբողջական հացահատիկի հաց.
2. Հնդկացորենի և վարսակի ալյուրի շիլա.
3. Կանաչ բանջարեղեն.
4. Կոպիտ մակարոնեղեն.
5. Սունկ.
6. Սիսեռ.
7. Կարմիր լոբի.
8. Լոլիկ.
9. Կաթնամթերք.
10. Մրգեր.
11. Դառը շոկոլադ.
12. Հատապտուղներ.
13. ոսպ.

Լավ մարզավիճակում պահելու համար դուք պետք է ավելի շատ «լավ» ածխաջրեր օգտագործեք մթերքներում և հնարավորինս քիչ «վատ» ածխաջրեր: Վերջիններս լավագույնս ընդունվում են օրվա առաջին կեսին։ Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է նիհարել, ապա ավելի լավ է բացառել «սխալ» ածխաջրերի օգտագործումը, քանի որ դրանք օգտագործելիս մարդն ավելի մեծ ծավալով սնունդ է ստանում։ «Ճիշտ» սննդանյութերը ցածր կալորիականությամբ են և կարող են երկար ժամանակ ձեզ լիարժեք զգալ: Սա չի նշանակում «վատ» ածխաջրերի լիակատար մերժում, այլ միայն դրանց ողջամիտ օգտագործումը:

Ածխաջրերի նյութափոխանակություն

Ածխաջրեր- օրգանական միացությունների լայն խումբ, որոնք բոլոր կենդանի օրգանիզմների մաս են կազմում:

«Ածխաջրեր» տերմինը առաջացել է այն պատճառով, որ ածխաջրերի առաջին հայտնի ներկայացուցիչները բաղադրության մեջ համապատասխանում էին C m H 2n O n (ածխածին + ջուր) քիմիական բանաձևին: Հետագայում հայտնաբերվեցին տարբեր տարրական բաղադրությամբ բնական ածխաջրեր, սակայն նախկին անվանումը պահպանվեց։

Ածխաջրերը բաժանվում են երկու խմբի՝ կախված լուծելիությունից՝ լուծելի և չլուծվող։

Լուծվող ածխաջրեր, կամ Սահարա, սովորաբար ունեն քաղցր համ և բյուրեղային կառուցվածք։ Սա.

• ճակնդեղ կամ եղեգնաշաքար, կամսախարոզա(հունարեն սախար, սանսկրիտից։ սարկարա- մանրախիճ, ավազ, հատիկավոր շաքար);
• խաղողի շաքարավազ, կամգլյուկոզա(հունարեն գլիկիս- քաղցր);
• մրգային շաքար, կամֆրուկտոզա(լատ. ֆրուկտուս- միրգ);
• կաթի շաքար, կամկաթնաշաքար(լատ. լակ, սեռ. գործ lactis- կաթ) և այլն:

Չլուծվող ածխաջրեր, կամ պոլիսախարիդներ, չունեն քաղցր համ և բյուրեղային կառուցվածք։ Օրինակ.

• օսլա;
• ցելյուլոզա(լատ. բջջանյութ- բջիջ);
• գլիկոգեն(հունարեն գլիկիս- քաղցր և գեներ- ծննդաբերություն):

Ածխաջրերի գործառույթները

1. Էներգիա. Ածխաջրեր ( Սահարա, օսլա, գլիկոգեն) բջջի էներգիայի հիմնական աղբյուրն է։ Երբ 1 գ ածխաջրերը տրոհվում են նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքների, 17,6 կՋ էներգիա է անջատվում (նույնը, ինչ 1 գ սպիտակուցը տրոհվում է):

2. Պահպանում (պահուստային): Պահուստային ածխաջրերը մարդկանց և այլ կենդանիների մեջ էգլիկոգեն, որը սինթեզվում և կուտակվում է լյարդի բջիջներում։ Բույսերի պահեստային ածխաջրերը ածխաջրերն ենօսլա.

3. Կառուցվածքային (շինարարական). Սկսած ցելյուլոզաինչից են կազմված բույսերի բջիջների պատերը: Մարդու մարսողական տրակտի ֆերմենտները չեն կարողանում քայքայել ցելյուլոզը, ուստի այն չունի սննդային արժեք՝ որպես էներգիայի աղբյուր, սակայն ցելյուլոզային մանրաթելը բարենպաստ ազդեցություն ունի աղիների աշխատանքի վրա։ Որոշ կենդանիներ (տերմիտներ, որոճողներ) իրենց աղիքներում պարունակում են հատուկ սիմբիոտիկ նախակենդանիներ, որոնք ցելյուլոզայի ուժեղ մոլեկուլները քայքայում են գլյուկոզայի մոլեկուլների։ Այդ պատճառով տերմիտները կարողանում են սնվել փայտով, նապաստակները՝ կեղևով, որոճողներին՝ խոտով, ճյուղերով և ծղոտով։

Ածխաջրերը նույնպես նուկլեինաթթուների մաս են կազմում և կազմում են շարակցական հյուսվածքի միջբջջային նյութը (կենդանիների մոտ)։

4. Պաշտպանիչ. Նրանք լյարդում փոխազդում են բազմաթիվ թունավոր միացությունների հետ՝ դրանք վերածելով անվնաս և հեշտությամբ լուծվող նյութերի։

Ածխաջրերը մարդու սննդի մեջ.Ածխաջրերն օրգանիզմին ապահովում են էներգիայով և կարևոր դեր են խաղում աղեստամոքսային տրակտի կարգավորման գործում: Ածխաջրերի հիմնական աղբյուրներն են հացը, կարտոֆիլը, մակարոնեղենը, հացահատիկը, մրգերը և քաղցրավենիքները։ Շաքարավազը մաքուր ածխաջրածին է։ Մեղրը, կախված իր ծագումից, պարունակում է 70-80% շաքար:

Բոլոր ածխաջրերը բաժանված են հեշտությամբ-Եվ դժվար մարսելի, և նաև անմարսելի.

Հեշտ մարսվող ածխաջրեր- շաքարներ - հայտնաբերված են բոլոր քաղցր մթերքներում և ըմպելիքներում (շաքար, մեղր, քաղցրավենիք, հյութեր, մրգեր): Դրանք նպաստում են ուժի արագ վերականգնմանը, սակայն անհրաժեշտ է զգուշությամբ օգտագործել հեշտությամբ մարսվող ածխաջրերը, քանի որ դրանց ավելորդ քանակությունը հանգեցնում է գիրության և շաքարախտի զարգացման։

Դժվար մարսվող ածխաջրեր-Սա հիմնականում օսլա է։ Դժվար մարսվող, բայց առավել օգտակար ածխաջրերի օպտիմալ աղբյուրը հացահատիկն է, կարտոֆիլը, հացը և մակարոնեղենը: Նրանք դանդաղ և հավասարաչափ փոխանցում են գլյուկոզան արյան մեջ և նպաստում են լյարդում կուտակմանը գլիկոգեն, որը մարդու օրգանիզմում ածխաջրերի հիմնական պաշարն է։ Բացի այդ, ամբողջական ձավարեղենն ու փաթիլները պարունակում են մեծ քանակությամբ սննդային մանրաթելեր, որոնք լավ են ներծծում տոքսինները և օգնում սննդի տեղափոխմանը մարսողական խողովակով: Այդ իսկ պատճառով ցորենը, հնդկաձավարը, եգիպտացորենն ու վարսակի ալյուրը շատ առողջարար են։

Անմարսելի ածխաջրեր, այսպես կոչված դիետիկ մանրաթել (դիետիկ մանրաթել, ցելյուլոզա), հանդիպում է բանջարեղենի և հացահատիկի, հատկապես կաղամբի և թեփի մեջ։ Անմարսելի ածխաջրերը չեն քայքայվում մարսողական հյութերի միջոցով և անցնում են մարդու աղիքներով անփոփոխ։ Չնայած դրանք օրգանիզմին էներգիա չեն ապահովում, սակայն դրանք պետք է պարունակվեն սննդի մեջ, քանի որ նպաստում են աղիների բնականոն աշխատանքին և դրականորեն են ազդում աղիքային միկրոֆլորայի կազմի վրա։

Առաջարկվող օրական ածխաջրերի ընդունում- ամենաանկայուն քանակությունը. Դա կախված է ֆիզիկական ակտիվության մակարդակից, սեռից, տարիքից, սննդի ավանդույթներից և այլն։ Մոտավոր նորման օրական 300 - 350 գ ածխաջրերի օգտագործումն է։

Երբ սննդակարգում կա ածխաջրերի ավելցուկ քանակություն, դրանց մի մասը պահվում է մարմնում գլիկոգենի և ճարպային հյուսվածքի տեսքով՝ հետագայում օգտագործելու համար։ Ուստի սննդակարգում ածխաջրերի ավելցուկը նպաստում է գիրացմանը։

Ածխաջրերը օրգանական միացություններ են, որոնք բաղկացած են մեկ կամ մի քանի պարզ շաքարի մոլեկուլներից։ Դրանք կարելի է դասակարգել երեք խմբի՝ մոնոսաքարիդներ, օլիգոսաքարիդներ և պոլիսաքարիդներ։ Նրանք բոլորն էլ տարբերվում են շաքարի մոլեկուլների բաղադրությամբ և ունեն տարբեր ազդեցություն օրգանիզմի վրա։ Ինչի համար են չլուծվող ածխաջրերը:

Պայմանականորեն այս օրգանական միացությունները կարելի է բաժանել ջրի մեջ չլուծվող և լուծելի ածխաջրերի: Լուծվող ածխաջրերը ներառում են մոնոսաքարիդներ: Բայց միայն այն դեպքում, եթե նրանք ունեն ալֆա կոնֆիգուրացիա: Այս տարրերը հեշտությամբ մարսվում են մարսողական տրակտում: Անլուծելի ածխաջրերը կոչվում են մանրաթել, որը ներառում է ցելյուլոզա, հեմիցելյուլոզա, պեկտին, մաստակ, բուսական սոսինձ և լիգնին: Այս բոլոր հավելումները ունեն տարբեր քիմիական հատկություններ և օգտագործվում են կենդանիների հիվանդությունների կանխարգելման համար:

Ո՞ր ածխաջրերն են ջրում անլուծելի. Դրանք ներառում են օսլա, ցելյուլոզ, քիտին և գլիկոգեն: Նրանք բոլորն էլ կատարում են օրգանիզմում էներգիա կառուցելու, պաշտպանելու և կուտակելու գործառույթ։ Ինչու՞ մեզ պետք են ածխաջրեր: Ածխաջրերը մարդու մարմնի անբաժանելի մասն են, որը թույլ է տալիս նրան գործել: Նրանց շնորհիվ կենդանի օրգանիզմը լցվում է էներգիայով հետագա կենսագործունեության համար։ Այս օրգանական միացությունների շնորհիվ է, որ գլյուկոզայի մակարդակը չի ազդում արյան մեջ ինսուլինի արտազատման վրա, և դա իր հերթին չի հանգեցնում ավելի լուրջ հետևանքների։

Հիմնականում բոլոր սպառված ածխաջրերը լուծվում են ջրի մեջ և սննդի հետ մտնում մարդու օրգանիզմ: Այնուամենայնիվ, պետք է հիշել, որ անհրաժեշտ է կարգավորել սպառվող ածխաջրերը, քանի որ դրանց պակասը կամ ավելցուկը կարող է հանգեցնել անցանկալի հետևանքների։ Այս նյութերի ավելցուկը կարող է հանգեցնել տարբեր հիվանդությունների՝ սրտանոթայինից մինչև շաքարախտ: Դեֆիցիտը, ընդհակառակը, առաջացնում է ճարպային նյութափոխանակության խանգարումներ, շաքարի ցածր մակարդակ և շատ այլ հիվանդություններ։ արտահայտություն 1. ածխաջրերը ջրի մեջ անլուծելի են Արտա

Լուծվող ածխաջրերի գործառույթներըտրանսպորտային, պաշտպանիչ, ազդանշանային, էներգիա:

Մոնոսաքարիդներ՝ գլյուկոզա- էներգիայի հիմնական աղբյուրը բջջային շնչառության համար: Ֆրուկտոզա- ծաղկային նեկտարի և մրգային հյութերի բաղադրիչ: Ռիբոզ և դեզօքսիրիբոզ- նուկլեոտիդների կառուցվածքային տարրեր, որոնք ՌՆԹ-ի և ԴՆԹ-ի մոնոմերներ են:

Դիսաքարիդներ՝ սախարոզա(գլյուկոզա + ֆրուկտոզա) բույսերում տեղափոխվող ֆոտոսինթեզի հիմնական արտադրանքն է։ Լակտոզա(գլյուկոզա + գալակտոզա) - կաթնասունների կաթի մի մասն է: Մալթոզա(գլյուկոզա + գլյուկոզա) բողբոջող սերմերի էներգիայի աղբյուր է։

Պոլիմերային ածխաջրերօսլա, գլիկոգեն, բջջանյութ, քիտին: Ջրի մեջ չեն լուծվում։

Պոլիմերային ածխաջրերի գործառույթներըԿառուցվածքային, պահեստային, էներգետիկ, պաշտպանիչ:

Օսլաբաղկացած է ճյուղավորված պարուրաձև մոլեկուլներից, որոնք պահեստային նյութեր են կազմում բույսերի հյուսվածքներում։

Ցելյուլոզա- պոլիմեր, որը ձևավորվում է գլյուկոզայի մնացորդներով, որը բաղկացած է մի քանի ուղիղ զուգահեռ շղթաներից, որոնք կապված են ջրածնային կապերով: Այս կառուցվածքը կանխում է ջրի ներթափանցումը և ապահովում բույսերի բջիջների ցելյուլոզային թաղանթների կայունությունը։

Չիտինբաղկացած է գլյուկոզայի ամինային ածանցյալներից: Հոդվածոտանիների և սնկերի բջիջների պատերի հիմնական կառուցվածքային տարրը:

Գլիկոգեն- կենդանական բջիջի պահուստային նյութ. Գլիկոգենը նույնիսկ ավելի ճյուղավորված է, քան օսլան և շատ լուծելի է ջրում:

Լիպիդներ- ճարպաթթուների և գլիցերինի եթերներ. Ջրում չլուծվող, բայց ոչ բևեռային լուծիչներում լուծվող: Ներկա բոլոր բջիջներում: Լիպիդները կազմված են ջրածնի, թթվածնի և ածխածնի ատոմներից։ Լիպիդների տեսակները՝ ճարպեր, մոմեր, ֆոսֆոլիպիդներ։ Լիպիդների գործառույթները. պահեստավորում– ճարպերը պահվում են ողնաշարավոր կենդանիների հյուսվածքներում: Էներգիա– ողնաշարավոր կենդանիների բջիջների կողմից հանգստի ժամանակ սպառվող էներգիայի կեսը գոյանում է ճարպերի օքսիդացման արդյունքում: Ճարպերը նույնպես օգտագործվում են որպես ջրի աղբյուր։ 1 գ ճարպի քայքայման էներգիայի ազդեցությունը կազմում է 39 կՋ, ինչը երկու անգամ ավելի է, քան 1 գ գլյուկոզայի կամ սպիտակուցի քայքայման էներգիայի ազդեցությունը։ Պաշտպանիչ– Ենթամաշկային ճարպային շերտը պաշտպանում է մարմինը մեխանիկական վնասվածքներից։ Կառուցվածքային – ֆոսֆոլիպիդներբջջային թաղանթների մի մասն են: Ջերմամեկուսացում- Ենթամաշկային ճարպը օգնում է պահպանել ջերմությունը: ԷլեկտրամեկուսիչՄիելինը, որը արտազատվում է Շվանի բջիջների կողմից (ձևավորում է նյարդային մանրաթելերի թաղանթները), մեկուսացնում է որոշ նեյրոններ, ինչը մեծապես արագացնում է նյարդային ազդակների փոխանցումը: Սննդարար– որոշ լիպիդային նյութեր օգնում են կառուցել մկանային զանգված և պահպանել մարմնի տոնուսը: Քսայուղող– մոմերը ծածկում են մաշկը, բուրդը, փետուրները և պաշտպանում դրանք ջրից: Բազմաթիվ բույսերի տերևները ծածկված են մոմ ծածկույթով, որն օգտագործվում է մեղրախորիսխների կառուցման մեջ։ Հորմոնալ– վերերիկամային հորմոն – կորտիզոնը և սեռական հորմոնները լիպիդային բնույթ ունեն:

14. Ֆերմենտներ, նրանց դերը բջջում.

Ֆերմենտներ (ֆերմենտներ)- սրանք հատուկ սպիտակուցներ են, որոնք առկա են բոլոր կենդանի օրգանիզմներում և կատարում են կենսաբանական կատալիզատորների դեր:

Կենդանի բջիջում քիմիական ռեակցիաները տեղի են ունենում որոշակի ջերմաստիճանի, նորմալ ճնշման և շրջակա միջավայրի որոշակի թթվայնության պայմաններում: Նման պայմաններում նյութերի սինթեզի և տարրալուծման ռեակցիաները բջջում շատ դանդաղ կշարունակվեին, եթե դրանք չենթարկվեին ֆերմենտների ազդեցությանը։

Կենդանի օրգանիզմում բոլոր գործընթացները կատարվում են ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն՝ ֆերմենտների մասնակցությամբ։ Օրինակ՝ դրանց ազդեցությամբ սննդի բաղկացուցիչ բաղադրիչները (սպիտակուցներ, ածխաջրեր, լիպիդներ) տրոհվում են ավելի պարզ միացությունների, որոնցից սինթեզվում են այս տեսակին բնորոշ նոր մակրոմոլեկուլներ։ Հետեւաբար, ֆերմենտների ձեւավորման եւ գործունեության խանգարումները հաճախ հանգեցնում են լուրջ հիվանդությունների առաջացման:

Ըստ իրենց տարածական կազմակերպման՝ ֆերմենտները բաղկացած են մի քանի պոլիպեպտիդային շղթաներից և սովորաբար ունենում են չորրորդական կառուցվածք։

Բացի այդ, ֆերմենտները կարող են պարունակել նաև ոչ սպիտակուցային կառուցվածքներ: Սպիտակուցային մասը կոչվում է ապոֆերմենտև ոչ սպիտակուցային - կոֆակտորկամ կոֆերմենտ (կոֆերմենտ).

Շատ կոֆերմենտների պրեկուրսորները վիտամիններն են։

Ֆերմենտային կատալիզը ենթարկվում է նույն օրենքներին, ինչ ոչ ֆերմենտային կատալիզը (քիմիական արդյունաբերության մեջ), սակայն, ի տարբերություն դրա, այն բնութագրվում է. սպեցիֆիկության բարձր աստիճան(ֆերմենտը կատալիզացնում է միայն կոնկրետ ռեակցիա կամ գործում է միայն մեկ տեսակի կապի վրա): Սա ապահովում է բջիջում և մարմնում տեղի ունեցող բոլոր կենսական գործընթացների (շնչառություն, մարսողություն, ֆոտոսինթեզ և այլն) նուրբ կարգավորումը: Օրինակ՝ ուրեազ ֆերմենտը կատալիզացնում է միայն մեկ նյութի՝ միզանյութի (H 2 N-CO-NH 2 + H 2 O → 2NH 3 + CO 2) քայքայումը՝ առանց կառուցվածքային առնչվող միացությունների վրա կատալիտիկ ազդեցություն գործադրելու։

Ֆերմենտի գործողության առանձնահատկությունը բացատրում է ակտիվ կենտրոնի տեսություն. Ըստ դրա՝ յուրաքանչյուր ֆերմենտի մոլեկուլում կա մեկ կամ մի քանի տեղամասեր, որոնք ապահովում են ֆերմենտի և նյութի (սուբստրատի) որոշակի փոխազդեցություն։ Ակտիվ կենտրոնը կամ ֆունկցիոնալ խումբ է (օրինակ՝ սերինի OH խումբ) կամ առանձին ամինաթթու։ Որպես կանոն, կատալիտիկ ազդեցությունը պահանջում է մի քանի (միջինում 3-ից 12) ամինաթթուների մնացորդների համադրություն, որոնք տեղակայված են որոշակի կարգով: Ակտիվ կենտրոնը կարող է ձևավորվել նաև մետաղական իոնների, վիտամինների և այլ ոչ սպիտակուցային միացությունների՝ կոենզիմների կամ կոֆակտորների միջոցով: Ֆերմենտի ազդեցության տակ ենթաշերտի քիմիական կապերը թուլանում են, և կատալիզացված ռեակցիան ընթանում է ավելի քիչ սկզբնական էներգիայի ծախսերով և, հետևաբար, ավելի մեծ արագությամբ։ Օրինակ, կատալազ ֆերմենտի մեկ մոլեկուլը կարող է քայքայվել 1 րոպեում։ ավելի քան 5 միլիոն մոլեկուլ ջրածնի պերօքսիդ (H 2 O 2), որը մարմնում տարբեր միացությունների օքսիդացման արդյունք է:

Քիմիական ռեակցիայի վերջին փուլում ֆերմենտ-սուբստրատ կոմպլեքսը քայքայվում է՝ ձևավորելով վերջնական արտադրանքները և ազատ ֆերմենտը, որը կրկին կապվում է սուբստրատի մոլեկուլներին։

Ֆերմենտային ռեակցիաների արագությունըկախված է բազմաթիվ գործոններից՝ ֆերմենտի և սուբստրատի բնույթն ու կոնցենտրացիան, ջերմաստիճանը, ճնշումը, միջավայրի թթվայնությունը, ինհիբիտորների առկայությունը և այլն։ Օրինակ՝ զրոյին մոտ ջերմաստիճանում կենսաքիմիական ռեակցիաների արագությունը դանդաղում է մինչև նվազագույնի։ . Այս գույքը լայնորեն օգտագործվում է ազգային տնտեսության տարբեր ոլորտներում, հատկապես գյուղատնտեսության և բժշկության մեջ: Մասնավորապես, հիվանդին փոխպատվաստումից առաջ տարբեր օրգանների (երիկամներ, սիրտ, փայծաղ, լյարդ) պահպանումը տեղի է ունենում սառեցման ժամանակ՝ նվազեցնելու կենսաքիմիական ռեակցիաների ինտենսիվությունը և այդպիսով երկարացնելու օրգանների կյանքը:

15. Բջջի մասերի և օրգանելների կառուցվածքն ու գործառույթները, դրանց փոխհարաբերությունները որպես դրա ամբողջականության հիմք:

Բջջի մասերից յուրաքանչյուրը մի կողմից իրենից ներկայացնում է առանձին կառույց՝ հատուկ կառուցվածքով և գործառույթներով, իսկ մյուս կողմից՝ ավելի բարդ համակարգի բաղադրիչ, որը կոչվում է բջիջ։ Էուկարիոտիկ բջջի ժառանգական տեղեկատվության մեծ մասը կենտրոնացած է միջուկում, բայց միջուկն ինքնին ի վիճակի չէ ապահովել դրա իրականացումը, քանի որ դրա համար անհրաժեշտ է առնվազն ցիտոպլազմա, որը հանդես է գալիս որպես հիմնական նյութ, և ռիբոսոմներ, որոնց վրա տեղի է ունենում այս սինթեզը: . Ռիբոսոմների մեծ մասը գտնվում է հատիկավոր էնդոպլազմիկ ցանցի վրա, որտեղից սպիտակուցներն ամենից հաճախ տեղափոխվում են Գոլջիի համալիր, այնուհետև, ձևափոխումից հետո, բջջի այն հատվածները, որոնց համար դրանք նախատեսված են: Սպիտակուցների և ածխաջրերի մեմբրանային փաթեթավորումը կարող է տեղադրվել օրգանելների և ցիտոպլազմային թաղանթների մեջ՝ ապահովելով դրանց մշտական ​​նորացումը։ Լիզոսոմները և վակուոլները, որոնք կատարում են կարևոր գործառույթներ, նույնպես անջատվում են Գոլջիի համալիրից։ Օրինակ, առանց լիզոսոմների, բջիջները արագորեն կվերածվեն թափոնների մոլեկուլների և կառուցվածքների մի տեսակ աղբավայրի:

Այս բոլոր գործընթացների առաջացումը պահանջում է էներգիա, որն արտադրվում է միտոքոնդրիումներով, իսկ բույսերում՝ քլորոպլաստներով: Եվ չնայած այս օրգանելները համեմատաբար ինքնավար են, քանի որ նրանք ունեն իրենց ԴՆԹ մոլեկուլները, դրանց որոշ սպիտակուցներ դեռևս կոդավորված են միջուկային գենոմով և սինթեզվում են ցիտոպլազմայում:

Այսպիսով, բջիջը իր բաղկացուցիչ բաղադրիչների անքակտելի միասնությունն է, որոնցից յուրաքանչյուրը կատարում է իր ուրույն գործառույթը:

Նյութափոխանակություն՝ էներգիա և պլաստիկ նյութափոխանակություն, նրանց փոխհարաբերությունները։ Ֆերմենտները, դրանց քիմիական բնույթը, դերը նյութափոխանակության մեջ: Էներգետիկ նյութափոխանակության փուլերը. Խմորում և շնչառություն. Ֆոտոսինթեզ, դրա նշանակությունը, տիեզերական դերը. Ֆոտոսինթեզի փուլերը. Ֆոտոսինթեզի լույսի և մութ ռեակցիաները, դրանց փոխհարաբերությունները. Քիմոսինթեզ. Քիմոսինթետիկ բակտերիաների դերը Երկրի վրա.

16. Բջիջների բազմազանություն.

17. Վիրուսներ՝ նախաբջջային ձև, հարուցիչներ։

1. Վիրուսները կենդանի էակներ են, թե անշունչ առարկաներ: Առանձնահատկությունը վիրուսների ոչ բջջային կառուցվածքն է. բաղկացած է ԴՆԹ-ից կամ mRNA մոլեկուլից, որը շրջապատված է սպիտակուցի մոլեկուլներով, ինչպես կեղևը:

2. Վիրուսի կողմից կենսական նշանների դրսևորումը միայն այլ օրգանիզմների բջիջներում, սեփական նյութափոխանակության բացակայություն, այլ օրգանիզմների բջիջներից դուրս ինքնուրույն վերարտադրվելու ունակություն և բյուրեղի տեսքով գոյություն:

4. Վիրուսները բազմաթիվ լուրջ հիվանդությունների հարուցիչներն են՝ ՁԻԱՀ, կատաղություն, պոլիոմիելիտ, գրիպ, ջրծաղիկ և այլն, վարակիչությունը վիրուսներին բնորոշ հատկանիշ է։

5. ՄԻԱՎ վարակով, կատաղությամբ, պոլիոմիելիտով, ջրծաղիկով վարակվելու ուղիները և վիրուսներով առաջացած հիվանդությունների կանխարգելման միջոցառումները.

18. ՄԻԱՎ վարակի և ՁԻԱՀ-ի կանխարգելում.

ՄԻԱՎ վարակը իմունային համակարգի դանդաղ զարգացող վիրուսային հիվանդություն է, որը հանգեցնում է ուռուցքների և վարակների դեմ իմունային պաշտպանության թուլացման: ՄԻԱՎ վարակի այն փուլը, երբ երկրորդային վարակիչ կամ ուռուցքային հիվանդություններ են առաջանում մարդու մոտ իմունիտետի նվազման պատճառով, կոչվում է ձեռքբերովի իմունային անբավարարության համախտանիշ (ՁԻԱՀ):

Եթե ​​ՄԻԱՎ-ը չբուժվի, գրեթե միշտ սպառում է իմունային համակարգը: Արդյունքում մարմինը դառնում է խոցելի մեկ կամ մի քանի կյանքին սպառնացող հիվանդությունների նկատմամբ, որոնք սովորաբար չեն ազդում առողջ մարդկանց վրա: ՄԻԱՎ վարակի այս փուլը կոչվում է ՁԻԱՀ կամ ձեռքբերովի իմունային անբավարարության համախտանիշ: Որքան շատ է վնասված իմունային համակարգը, այնքան բարձր է պատեհապաշտ վարակներից մահվան վտանգը։

Փորձագետները համաձայնել են օգտագործել «ՁԻԱՀ» տերմինը 1980-ականների սկզբին՝ մինչ ՄԻԱՎ-ի հայտնաբերումը, նկարագրելու իմունային համակարգի խիստ ճնշման նոր առաջացող համախտանիշը: Այսօր ՁԻԱՀ-ը համարվում է ՄԻԱՎ վարակի և հիվանդության զարգացման ավելի ուշ փուլ:

Առանց բուժման, ՄԻԱՎ-ի ՁԻԱՀ-ի վերածվելու ժամանակը սովորաբար կազմում է 8-10 տարի: Այնուամենայնիվ, վարակի առաջացման և ախտանիշների առաջացման միջև ընկած ժամանակահատվածը տատանվում է և սովորաբար ավելի կարճ է արյան փոխներարկման միջոցով վարակված մարդկանց և հիվանդ երեխաների մոտ: Գործոնները, որոնք փոխում են ՄԻԱՎ վարակի բնական պատմությունը, կոչվում են «կոֆակտորներ», որոնք որոշում են հիվանդության առաջընթացը: Հետազոտվել են տարբեր պոտենցիալ կոֆակտորներ, ներառյալ գենետիկական գործոնները, տարիքը, սեռը, փոխանցման եղանակը, ծխելը, սննդակարգը և այլ վարակիչ հիվանդություններ: Կան ողջամիտ ապացույցներ, որ հիվանդությունն ավելի արագ է զարգանում, եթե ՄԻԱՎ վարակը տեղի է ունենում ավելի ուշ տարիքում:

Ժամանակակից պայմաններում հենց ՄԻԱՎ-ի կանխարգելման ուժեղացման միջոցով է համաճարակը «դադարեցնելու» հնարավորություն՝ ապահովելու մարդկային կյանքերի պահպանումը և տնտեսության բնականոն գործունեությունը։

Կանխարգելման մակարդակները.

Անձնական մակարդակ - ազդեցություն, որն ուղղված է անհատի վրա՝ նրա առողջությունը պահպանելու համար:

Ընտանիքի մակարդակ (անմիջական միջավայրի մակարդակ) - ազդեցություն, որն ուղղված է մարդու ընտանիքին և նրա անմիջական միջավայրին (ընկերներին և բոլոր նրանց, ովքեր անմիջականորեն շփվում են անձի հետ), որպեսզի ստեղծվեն պայմաններ, որոնցում միջավայրն ինքնին ապահով կլինի և կօգնի ձևավորել արժեքներ։ առողջության մասին, հոգ տանել ձեր մասին:

Սոցիալական մակարդակ - ազդեցություն հասարակության վրա որպես ամբողջություն՝ նպատակ ունենալով փոխել սոցիալական նորմերը՝ կապված սոցիալապես անցանկալի (ռիսկային) պրակտիկայի հետ:

19. Բջջային նյութափոխանակություն.

Ի՞նչ է նյութափոխանակությունը:

Նյութափոխանակությունը կամ նյութափոխանակությունը շրջակա միջավայրից նյութերի ընդունման, մարմնում դրանց փոխակերպումների և մարմնից թափոնների հեռացման գործընթացների մի շարք է: Նյութափոխանակության արդյունքում մարմինը պահպանում է բջիջների և բջջային կառուցվածքների բաղադրության կայունությունը՝ անհրաժեշտության դեպքում դրանք թարմացնելով, ինչպես նաև պահպանում է դրանց էներգետիկ հավասարակշռությունը: Բջիջներում նյութափոխանակության գործընթացները բնութագրվում են դրանցում տեղի ունեցող կենսաքիմիական ռեակցիաների բարձր կարգով և խիստ հաջորդականությամբ, դրանցում տարբեր ֆերմենտների և բոլոր բջջային կառուցվածքների մասնակցությամբ:

Նյութափոխանակությունը (տես նաև Նյութափոխանակություն) կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող քիմիական փոխակերպումների ամբողջություն է, որն ապահովում է նրանց աճը, կենսագործունեությունը, վերարտադրությունը, մշտական ​​շփումը և փոխանակումը շրջակա միջավայրի հետ։ Կենդանի օրգանիզմի նյութափոխանակության դիագրամ Նյութափոխանակության շնորհիվ տեղի է ունենում բջիջների մաս կազմող մոլեկուլների քայքայումը և սինթեզը, բջջային կառուցվածքների և միջբջջային նյութի ձևավորումը, ոչնչացումը և նորացումը: Օրինակ՝ մարդկանց մոտ հյուսվածքների բոլոր սպիտակուցների կեսը քայքայվում և նորովի են կառուցվում միջինը 80 օրվա ընթացքում, լյարդի և շիճուկի սպիտակուցները փոխարինվում են կեսով յուրաքանչյուր 10 օրը մեկ, իսկ մկանային սպիտակուցները՝ 180, լյարդի առանձին ֆերմենտները՝ յուրաքանչյուր 2-4 ժամը մեկ։ . Նյութափոխանակությունն անբաժանելի է էներգիայի փոխակերպման գործընթացներից. բարդ օրգանական մոլեկուլների քիմիական կապերի պոտենցիալ էներգիան քիմիական փոխակերպումների արդյունքում վերածվում է էներգիայի այլ տեսակների, որոնք օգտագործվում են նոր միացությունների սինթեզի, բջիջների կառուցվածքի և ֆունկցիայի պահպանման համար, մարմնի ջերմաստիճանը, աշխատանք կատարելու համար և այլն: Բոլոր նյութափոխանակության ռեակցիաները և էներգիայի փոխակերպումը տեղի են ունենում կենսաբանական կատալիզատոր-ֆերմենտների մասնակցությամբ: Տարբեր օրգանիզմներում նյութափոխանակությունը բնութագրվում է ֆերմենտային փոխակերպումների հաջորդականության կարգով և նմանությամբ՝ չնայած փոխանակման մեջ ներգրավված քիմիական միացությունների մեծ շրջանակին։ Միևնույն ժամանակ, յուրաքանչյուր տեսակին բնորոշ է նյութափոխանակության հատուկ, գենետիկորեն ամրագրված տեսակ, որը որոշվում է իր գոյության պայմաններով։ Նյութափոխանակությունը բաղկացած է երկու փոխկապակցված գործընթացներից, որոնք միաժամանակ տեղի են ունենում մարմնում՝ յուրացում կամ անաբոլիզմ, դիսիմիլացիա կամ կատաբոլիզմ։ Կատաբոլիկ փոխակերպումների ժամանակ մեծ օրգանական մոլեկուլները տրոհվում են պարզ միացությունների՝ էներգիայի միաժամանակյա արտազատմամբ, որը պահպանվում է էներգիայով հարուստ ֆոսֆատային կապերի տեսքով՝ հիմնականում ATP մոլեկուլում։ Կատաբոլիկ փոխակերպումները սովորաբար իրականացվում են հիդրոլիտիկ և օքսիդատիվ ռեակցիաների արդյունքում և տեղի են ունենում ինչպես թթվածնի բացակայության դեպքում (անաէրոբ ուղի - գլիկոլիզ, խմորում), այնպես էլ դրա մասնակցությամբ (աերոբ ուղի - շնչառություն): Երկրորդ ճանապարհը էվոլյուցիոն առումով ավելի երիտասարդ է և էներգետիկ առումով ավելի շահավետ: Այն ապահովում է օրգանական նյութերի ամբողջական տարրալուծում CO2-ի և H2O-ի: Տարբեր օրգանական միացություններ կատաբոլիկ գործընթացների միջոցով վերածվում են սահմանափակ քանակությամբ փոքր մոլեկուլների (ի լրումն CO2-ի և H2O-ի); օրինակ՝ ածխաջրերը՝ տրիոզաֆոսֆատների և պիրուվատի մեջ: Ազոտի նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքներն են միզանյութը, ամոնիակը և միզաթթուն: Անաբոլիկ փոխակերպումների ժամանակ բարդ մոլեկուլները կենսասինթեզվում են պարզ նախադրյալ մոլեկուլներից։ Ավտոտրոֆ օրգանիզմները (կանաչ բույսեր և որոշ բակտերիաներ) կարող են իրականացնել օրգանական միացությունների առաջնային սինթեզ CO2-ից՝ օգտագործելով արևի լույսի էներգիան՝ ֆոտոսինթեզը: Հետերոտրոֆները օրգանական միացություններ են սինթեզում միայն էներգիայի և կատաբոլիկ փոխակերպումների արդյունքում ստացված արտադրանքների միջոցով: Կենսասինթեզի գործընթացների մեկնարկային նյութերը պարզ օրգանական միացություններ են։ Յուրաքանչյուր բջիջ սինթեզում է իրեն բնորոշ սպիտակուցները, ճարպերը, ածխաջրերը և այլ միացությունները: Օրինակ, մկանային գլիկոգենը սինթեզվում է մկանային բջիջներում, քան լյարդից արյան միջոցով: Բջջում ցանկացած պահի տեղի ունեցող կատաբոլիկ և անաբոլիկ ռեակցիաների ամբողջությունը կազմում է նրա նյութափոխանակությունը:

Աղբյուրը` www.bioaa.info

20. Էներգետիկ նյութափոխանակություն.

Ֆերմենտացման գործընթացում էներգիայի նյութափոխանակությունը սովորաբար բաժանվում է երեք փուլի. Առաջին փուլ - նախապատրաստական.Այս փուլում բարդ ածխաջրերի, ճարպերի և սպիտակուցների մոլեկուլները բաժանվում են փոքր մոլեկուլների՝ գլյուկոզա, գլիցերին և ճարպաթթուներ, ամինաթթուներ; նուկլեինաթթուների մեծ մոլեկուլները `նուկլեոտիդների մեջ: Այս ռեակցիաները թողարկում են փոքր քանակությամբ էներգիա, որը ցրվում է ջերմության տեսքով։

Երկրորդ փուլ - թերի, որի ընթացքում տեղի է ունենում առանց թթվածնի ճեղքում, տեղի է ունենում բջջի ցիտոպլազմում։ Այն նաև կոչվում է անաէրոբ շնչառություն (գլիկոլիզ) կամ խմորում. «Խմորում» տերմինը սովորաբար կիրառվում է բույսերի կամ միկրոօրգանիզմների բջիջներում տեղի ունեցող գործընթացների նկատմամբ։ Այս փուլում նյութերի հետագա քայքայումը շարունակվում է ֆերմենտների մասնակցությամբ։ Օրինակ՝ մկաններում անաէրոբ շնչառության արդյունքում գլյուկոզայի մոլեկուլը տրոհվում է երկու կաթնաթթվի մոլեկուլների։ Ֆոսֆորական թթուն և ADP-ն մասնակցում են գլյուկոզայի քայքայմանը և դրանց քայքայման արդյունքում արձակված էներգիայի շնորհիվ ձևավորվում են ATP մոլեկուլներ։

Խմորիչ սնկերի մեջ գլյուկոզայի մոլեկուլը թթվածնազուրկ պայմաններում տրոհվում է էթիլային սպիրտների և ածխածնի երկօքսիդի: Այս գործընթացը կոչվում է ալկոհոլային խմորում.

Մյուս միկրոօրգանիզմների մոտ գլիկոլիզի պրոցեսն ավարտվում է ացետոնի, քացախաթթվի և այլնի առաջացմամբ, բոլոր դեպքերում գլյուկոզայի մեկ մոլեկուլի քայքայումն ուղեկցվում է երկու ATP մոլեկուլների առաջացմամբ։ Գլյուկոզայի առանց թթվածնի տրոհման ընթացքում կաթնաթթու ձևավորելու ժամանակ թողարկված էներգիայի 40%-ը պահվում է ATP մոլեկուլում, իսկ մնացած էներգիան ցրվում է որպես ջերմություն։

Էներգետիկ նյութափոխանակության երրորդ փուլը կոչվում է աերոբիկ շնչառություն, կամ թթվածնի տրոհում. Էներգետիկ նյութափոխանակության այս փուլը նույնպես արագանում է ֆերմենտների միջոցով։ Նախորդ փուլերում բջջում ձևավորված նյութերը թթվածնի մասնակցությամբ տարրալուծվում են CO 2 և H 2 O վերջնական արտադրանքների մեջ: Թթվածնի շնչառության գործընթացում մեծ քանակությամբ էներգիա է արտազատվում, որը կուտակվում է ATP մոլեկուլներում: Երբ թթվածնի առկայության դեպքում կաթնաթթվի երկու մոլեկուլ քայքայվում է, ձևավորվում է ATP-ի 36 մոլեկուլ։ Հետևաբար, աերոբիկ շնչառությունը բջջի էներգիայով ապահովելու հիմնական դերն է խաղում։ Բոլոր կենդանի օրգանիզմները էներգիա ստանալու եղանակով բաժանվում են երկու մեծ խմբի. ավտոտրոֆիկԵվ հետերոտրոֆիկ.

21. Էներգիայի և բջջի փոխակերպումը.

Ցանկացած օրգանիզմի գոյության նախապայման է սննդանյութերի մշտական ​​հոսքը և բջիջներում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների վերջնական արտադրանքի մշտական ​​արտազատումը: Սնուցիչները օրգանիզմների կողմից օգտագործվում են որպես քիմիական տարրերի (հիմնականում ածխածնի ատոմների) ատոմների աղբյուր, որոնցից կառուցվում կամ նորոգվում են բոլոր կառուցվածքները։ Բացի սննդանյութերից, օրգանիզմը ստանում է նաև ջուր, թթվածին և հանքային աղեր։

Օրգանական նյութերը, որոնք մտնում են բջիջներ (կամ սինթեզվում են ֆոտոսինթեզի ընթացքում) տրոհվում են շինանյութերի՝ մոնոմերների և ուղարկվում մարմնի բոլոր բջիջներին։ Այս նյութերի որոշ մոլեկուլներ ծախսվում են տվյալ օրգանիզմին բնորոշ հատուկ օրգանական նյութերի սինթեզի վրա։ Բջիջները սինթեզում են սպիտակուցներ, լիպիդներ, ածխաջրեր, նուկլեինաթթուներ և այլ նյութեր, որոնք կատարում են տարբեր գործառույթներ (կառուցողական, կատալիտիկ, կարգավորող, պաշտպանիչ և այլն):

Ցածր մոլեկուլային օրգանական միացությունների մեկ այլ մասը, որը մտնում է բջիջներ, գնում է ATP-ի առաջացմանը, որի մոլեկուլները պարունակում են էներգիա, որը նախատեսված է ուղղակիորեն աշխատանքի կատարման համար։ Էներգիան անհրաժեշտ է մարմնի բոլոր հատուկ նյութերի սինթեզի համար, պահպանելով դրա խիստ կազմակերպվածությունը, նյութերի ակտիվ տեղափոխումը բջիջների ներսում՝ մի բջջից մյուսը, մարմնի մի մասից մյուսը, նյարդային ազդակների փոխանցման համար, օրգանիզմների շարժում, մարմնի մշտական ​​ջերմաստիճանի պահպանում (թռչունների և կաթնասունների մոտ) և այլ նպատակներով։

Բջիջներում նյութերի փոխակերպման ընթացքում ձևավորվում են նյութափոխանակության վերջնական արտադրանք, որոնք կարող են թունավոր լինել մարմնի համար և հեռացվել դրանից (օրինակ՝ ամոնիակ): Այսպիսով, բոլոր կենդանի օրգանիզմները մշտապես սպառում են որոշակի նյութեր շրջակա միջավայրից, փոխակերպում դրանք և վերջնական արտադրանքը բաց թողնում շրջակա միջավայր:

Օրգանիզմում տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների ամբողջությունը կոչվում է նյութափոխանակություն կամ նյութափոխանակություն.Կախված պրոցեսների ընդհանուր ուղղությունից՝ առանձնանում են կատաբոլիզմը և անաբոլիզմը։

Կատաբոլիզմ (դիսիմիլացիա)- ռեակցիաների մի շարք, որոնք հանգեցնում են ավելի բարդներից պարզ միացությունների առաջացմանը: Կատաբոլիկ ռեակցիաները ներառում են, օրինակ, պոլիմերների հիդրոլիզի ռեակցիաները մոնոմերներին և վերջիններիս տրոհումը ածխածնի երկօքսիդին, ջրին, ամոնիակին, այսինքն՝ էներգիայի փոխանակման ռեակցիաները, որոնց ընթացքում տեղի է ունենում օրգանական նյութերի օքսիդացում և ATP-ի սինթեզ։

Անաբոլիզմ (ձուլում)- ավելի պարզներից բարդ օրգանական նյութերի սինթեզի ռեակցիաների մի շարք: Սա ներառում է, օրինակ, ազոտի ֆիքսումը և սպիտակուցի կենսասինթեզը, ֆոտոսինթեզի ընթացքում ածխածնի երկօքսիդից և ջրից ածխաջրերի սինթեզը, պոլիսախարիդների, լիպիդների, նուկլեոտիդների, ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ի և այլ նյութերի սինթեզը:

Կենդանի օրգանիզմների բջիջներում նյութերի սինթեզը հաճախ անվանում են պլաստիկ շրջանակ,և նյութերի քայքայումը և դրանց օքսիդացումը, որն ուղեկցվում է ATP-ի սինթեզով, - էներգիայի նյութափոխանակություն.Նյութափոխանակության երկու տեսակներն էլ կազմում են ցանկացած բջջի, հետևաբար և ցանկացած օրգանիզմի կենսագործունեության հիմքը և սերտորեն կապված են միմյանց հետ։ Մի կողմից, բոլոր պլաստիկ փոխանակման ռեակցիաները պահանջում են էներգիայի ծախս: Մյուս կողմից, էներգետիկ նյութափոխանակության ռեակցիաներ իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ֆերմենտների մշտական ​​սինթեզ, քանի որ նրանց կյանքի տեւողությունը կարճ է։ Բացի այդ, շնչառության համար օգտագործվող նյութերը ձևավորվում են պլաստիկ նյութափոխանակության ժամանակ (օրինակ՝ ֆոտոսինթեզի գործընթացում)։

22. ATP-ի արժեքը.

Յուրաքանչյուր բջջի ցիտոպլազմա, ինչպես նաև միտոքոնդրիաներ, քլորոպլաստներ և միջուկներ պարունակում են. ադենոզին տրիֆոսֆորական թթու (ATP):Այն էներգիա է մատակարարում բջջում տեղի ունեցող ռեակցիաների մեծ մասի համար: ATP-ի օգնությամբ բջիջը սինթեզում է սպիտակուցների, ածխաջրերի, ճարպերի նոր մոլեկուլներ, ազատվում է թափոններից, իրականացնում է նյութերի ակտիվ տեղափոխում, դրոշակակիրների և թարթիչների ծեծում և այլն։

ATP մոլեկուլնուկլեոտիդ է, որը ձևավորվում է ազոտային հիմքի ադենինից, հինգ ածխածնային շաքարի ռիբոզից և երեք ֆոսֆորաթթվի մնացորդներից: ATP մոլեկուլում ֆոսֆատային խմբերը միմյանց հետ կապված են բարձր էներգիայի (մակրոէերգիկ) կապերով.

Ֆոսֆատ խմբերի միջև կապերը այնքան էլ ամուր չեն, և երբ դրանք կոտրվում են, մեծ քանակությամբ էներգիա է անջատվում։ ATP-ից ֆոսֆատային խմբի հիդրոլիտիկ տարանջատման արդյունքում ձևավորվում է ադենոզին դիֆոսֆորական թթու (ADP) և էներգիայի մի մասն ազատվում.

ADP-ն կարող է նաև ենթարկվել հետագա հիդրոլիզի՝ մեկ այլ ֆոսֆատ խմբի վերացման և էներգիայի երկրորդ մասի արտազատման միջոցով. Այս դեպքում ADP-ն վերածվում է ադենոզին մոնոֆոսֆատի (AMP), որը հետագայում չի հիդրոլիզվում.

ATP-ն առաջանում է ADP-ից և անօրգանական ֆոսֆատից՝ օրգանական նյութերի օքսիդացման և ֆոտոսինթեզի ընթացքում արտազատվող էներգիայի շնորհիվ։ Այս գործընթացը կոչվում է ֆոսֆորիլացում.Այս դեպքում պետք է ծախսվի առնվազն 40 կՋ/մոլ էներգիա, որը կուտակվում է բարձր էներգիայի կապերում.

Հետևաբար, շնչառության և ֆոտոսինթեզի գործընթացների հիմնական նշանակությունը որոշվում է նրանով, որ դրանք էներգիա են մատակարարում ATP-ի սինթեզի համար, որի մասնակցությամբ աշխատանքի մեծ մասը կատարվում է բջջում։

Այսպիսով, ATP-ն էներգիայի հիմնական ունիվերսալ մատակարարն է բոլոր կենդանի օրգանիզմների բջիջներում:

ATP-ն չափազանց արագ թարմացվում է: Մարդկանց մոտ, օրինակ, ATP-ի յուրաքանչյուր մոլեկուլ քայքայվում և վերականգնվում է օրական 2400 անգամ, այնպես որ նրա կյանքի միջին տևողությունը 1 րոպեից պակաս է: ATP-ի սինթեզը հիմնականում տեղի է ունենում միտոքոնդրիումներում և քլորոպլաստներում (մասամբ՝ ցիտոպլազմայում)։ Այստեղ ձևավորված ATP-ն ուղարկվում է բջջի այն հատվածները, որտեղ առաջանում է էներգիայի անհրաժեշտություն։

23. Պլաստիկ փոխանակում.

Ստացված թթվածինը, օրգանական նյութերը, ջուրը և հանքային աղերը փոխակերպվում են, և մարդն արտազատում է նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքները, ինչպիսիք են ջուրը, կրեատինինը, ազոտ պարունակող միացությունները, միզաթթվի աղերը և այլ ավելցուկներ՝ դրանով իսկ աջակցելով նյութափոխանակության հիմնական գործառույթին: Մարդու նյութափոխանակությունը բաղկացած է յուրացման (պլաստիկ նյութափոխանակություն) և դիսիմիլացիայի (էներգետիկ նյութափոխանակություն) հակառակ, բայց անբաժանելի գործողություններից։

Մարմինը, տրոհվելու պատճառով, համալրվում է անհրաժեշտ էներգիայով, որի մի մասը ջերմության ցրման տեսքով կիսվում է շրջակա միջավայրի հետ։ Նման գործընթացների համակցումը, որոնք որոշում են անհրաժեշտ էներգիայի յուրացման և կուտակման պայմանները, կազմում են պլաստիկ նյութափոխանակության և առհասարակ կենսագործունեության էությունը։

24. Սպիտակուցների կենսասինթեզ.

Սպիտակուցի բիոսինթեզը բջիջում ամենակարևոր նյութափոխանակության գործընթացներից մեկն է: Այս սինթեզի ընթացքում ձևավորվում են կենսապոլիմերներ՝ բարդ սպիտակուցային մոլեկուլներ, որոնք բաղկացած են մոնոմերներից՝ ամինաթթուներից (տես § 4): Սպիտակուցի բիոսինթեզը տեղի է ունենում բջջի ցիտոպլազմայում, ավելի ճիշտ՝ ռիբոսոմների վրա՝ սուրհանդակային ՌՆԹ - mRNA (նաև կոչվում է սուրհանդակ ՌՆԹ - mRNA) և տրանսպորտային ՌՆԹ (tRNA) մասնակցությամբ միջուկային ԴՆԹ-ի հսկողության ներքո:

Բջջում սպիտակուցների կենսասինթեզի գործընթացում ԴՆԹ-ի և ՌՆԹ-ի դերի պարզաբանումը 20-րդ դարի կեսերի կենսաբանական գիտության ուշագրավ ձեռքբերումներից է։

Սպիտակուցների կենսասինթեզը ներառում է երկու փուլ՝ տրանսկրիպցիա և թարգմանություն։

Տառադարձում. Տրանսկրիպցիան (լատիներենից transcriptio - վերագրանցում) հաղորդիչ ՌՆԹ-ի (mRNA) մոլեկուլների կենսասինթեզն է, որը տեղի է ունենում միջուկում՝ հիմնվելով ԴՆԹ-ի մոլեկուլի վրա։

Տրանսկրիպցիայի ընթացքում ՌՆԹ պոլիմերազ ֆերմենտը շարժվում է ԴՆԹ-ի մոլեկուլով։ Այս դեպքում ֆերմենտը պահպանում է աճող mRNA շղթայի նուկլեոտիդները, որոնք սինթեզվում են միջուկային մատրիցում տեղակայված նուկլեոտիդներից ԴՆԹ-ի մոլեկուլի շղթաներից մեկի հիման վրա (նկ. 16):

Բրինձ. 16.Սպիտակուցների կենսասինթեզի սխեմա
Սուրհանդակային ՌՆԹ-ն (mRNA) միաշղթա կառուցվածք է, և տրանսկրիպցիան տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի մոլեկուլի մեկ շղթայից: Տրանսկրիպցիայի արդյունքում ձևավորվում է mRNA մոլեկուլ, որը ԴՆԹ-ի շղթաներից մեկի հատվածի ճշգրիտ պատճենն է (հիշենք, որ ՌՆԹ-ի մոլեկուլում ազոտային հիմքի թիմինը փոխարինվում է ուրացիլով): Յուրաքանչյուր mRNA մոլեկուլ երկարությամբ հարյուրավոր անգամ ավելի կարճ է, քան ԴՆԹ-ի մոլեկուլը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ յուրաքանչյուր mRNA-ն ոչ թե ամբողջ ԴՆԹ-ի մոլեկուլի պատճենն է, այլ միայն դրա մասի` մեկ գենի կամ հարակից գեների խմբի, որը պարունակում է տեղեկատվություն նույն գործառույթները կատարելու համար անհրաժեշտ սպիտակուցների կառուցվածքների մասին:

ԴՆԹ-ի մոլեկուլի համապատասխան հատվածներում ֆերմենտների մասնակցությամբ սինթեզվում է ոչ միայն mRNA, այլ նաև այլ ՌՆԹ՝ տրանսպորտ (tRNA), ռիբոսոմային (rRNA): Այնուհետև սինթեզված ՌՆԹ-ները միջուկից միջուկային ծակոտիներով ուղարկվում են ցիտոպլազմա՝ սպիտակուցի սինթեզի վայր՝ ռիբոսոմներ։

Հեռարձակում. Ռիբոսոմներում սպիտակուցների պոլիպեպտիդային շղթաները սինթեզվում են mRNA մատրիցայի վրա, այսինքն՝ տեղի է ունենում թարգմանություն (լատիներեն թարգմանություն՝ թարգմանություն, փոխանցում)։

Սպիտակուցի մոլեկուլների հավաքումը տեղի է ունենում ռիբոսոմներում: Երբ ատոմը, մեկ mRNA-ն կապվում է մի քանի ռիբոսոմների հետ՝ ձևավորելով բարդ կառուցվածք՝ պոլիսոմ: Պոլիսոմը միաժամանակ սինթեզում է մեկ սպիտակուցի բազմաթիվ մոլեկուլներ։

Ամինաթթուները, որոնցից սինթեզվում են սպիտակուցի մոլեկուլները, tRNA մոլեկուլներով առաքվում են ռիբոսոմներ։ Նրանք համեմատաբար փոքր են չափերով (70-ից 90 նուկլեոտիդ) և իրենց ձևով հիշեցնում են երեքնուկի տերևը (տես նկ. 16):

Յուրաքանչյուր tRNA-ի «թերթի» վերևում (հիշեք, որ tRNA-ի այնքան տարատեսակներ կան, որքան ամինաթթուները ծածկագրող եռյակներ) կա հակակոդոն: Դա երեք նուկլեոտիդների հաջորդականություն է, որոնք լրացնում են mRNA-ի եռակի նուկլեոտիդներին: Հատուկ ֆերմենտը ճանաչում է tRNA-ն և տերևի կոթուն կցում է ամինաթթուն, որը կոդավորված է mRNA եռյակներից մեկի կողմից:

Տրանսֆերային ՌՆԹ-ները մտնում են ռիբոսոմներ: Ռիբոսոմի այն հատվածը, որտեղ հավաքվում են սպիտակուցի մոլեկուլները, կոչվում է ռիբոսոմի ֆունկցիոնալ կենտրոն (FRC): Միայն երկու mRNA եռյակ է միշտ գտնվում FCR-ում: Կոմպլեմենտար հակակոդոնով tRNA-ն կցվում է mRNA-ի յուրաքանչյուր եռյակին (կոդոնին) (տես նկ. 15):

Ֆերմենտների ազդեցությամբ ամինաթթուների միջև ձևավորվում է պեպտիդային կապ, իսկ առաջին tRNA-ով ամինաթթուն (հարմարության համար նշում ենք tRNA-ն սերիական համարներով) կցվում է երկրորդ tRNA-ին։ Ամինաթթուից ազատված առաջին tRNA-ն դուրս է գալիս ռիբոսոմից։ Այնուհետև ռիբոսոմը շարժվում է mRNA-ի երկայնքով մեկ եռյակի հավասար հեռավորության վրա, և հաջորդ եռյակը հայտնվում է FCR-ում: Մոնտաժման գործընթացը շարունակվում է՝ պեպտիդային կապ է ձևավորվում ամինաթթուների միջև, որոնք առաքվում են երկրորդ և երրորդ tRNA-ով և այլն։

Պեպտիդային շղթան երկարում է այնքան ժամանակ, մինչև թարգմանության գործընթացը կհասնի կանգառային կոդոններից մեկին՝ UAA, UAG, UGA, որոնք տեղեկատվություն չեն կրում ամինաթթուների մասին։ Հենց դա տեղի ունենա, թարգմանությունն ավարտվում է, և պոլիպեպտիդային շղթան թողնում է ռիբոսոմը՝ ընկղմվելով էնդոպլազմային ցանցի ալիքի մեջ:

Ամեն անգամ, թարգմանության արդյունքում, սինթեզվում է սպիտակուցի մոլեկուլի պոլիպեպտիդային շղթա, որը ճշգրիտ համապատասխանում է ԴՆԹ-ում գրանցված ժառանգական տեղեկատվությանը։ 200–300 ամինաթթուներից բաղկացած մեկ սպիտակուցի մոլեկուլի հավաքման արագությունը 1–2 րոպե է։ Սպիտակուցների կենսասինթեզի ընդհանուր սխեման կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ.

ԴՆԹ → (տրանսկրիպցիա) → mRNA → (թարգմանություն) → սպիտակուց:

Մատրիցային սինթեզի ռեակցիաներ.ԴՆԹ-ի թարգմանության, տրանսկրիպցիայի և վերարտադրման (ինքնակրկնօրինակման) գործընթացները կոչվում են մատրիցային սինթեզի ռեակցիաներ (լատիներեն մատրիցից՝ դրոշմակնիք, ձևավորում՝ խորշով)։ Այս ռեակցիաները կատարվում են միայն կենդանի բջիջներում և ճշգրիտ համաձայն այն պլանի, որը նախատեսված է արդեն գոյություն ունեցող մոլեկուլների կառուցվածքում, որոնք գործում են որպես կաղապարներ: Այդպիսի մոլեկուլներ են ԴՆԹ-ի մոլեկուլները (վերարտադրման և տրանսկրիպցիայի ժամանակ) և mRNA-ն (թարգմանության ժամանակ)։ Այսպիսով, և՛ ԴՆԹ-ի, և՛ ՌՆԹ-ի մոլեկուլները կարող են ծառայել որպես մատրիցա։

Մատրիցային սինթեզը ապահովում է ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման բարձր ճշգրտություն և մակրոմոլեկուլների սինթեզի բարձր արագություն: Մատրիցների սինթեզը հիմնված է փոխլրացման սկզբունքի վրա։

Ներկայումս գիտության մեջ բավական մանրամասն ուսումնասիրված է ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման մեխանիզմը։ Այնուամենայնիվ, մնում են մի շարք չլուծված խնդիրներ։ Դրանցից մեկը գեների ակտիվությունը կարգավորող մեխանիզմների ուսումնասիրությունն է։ Բազմաբջիջ օրգանիզմի բոլոր բջիջներն ունեն նույն գեների հավաքածուն։ Այնուամենայնիվ, տարբեր հյուսվածքների բջիջները տարբերվում են կառուցվածքով, գործառույթներով և սպիտակուցային կազմով։

Բջջի մասնագիտացումը որոշվում է ոչ թե նրա պարունակած բոլոր գեներով, այլ միայն այն գեներով, որոնցից տրանսկրիպցիան է կատարվել mRNA-ի և ժառանգական տեղեկատվությունը ստացվել է սպիտակուցների տեսքով։ Նույնիսկ նույն բջջում սպիտակուցի մոլեկուլների սինթեզի արագությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված շրջակա միջավայրի պայմաններից և բուն բջջի սպիտակուցային կարիքներից:

Հավանաբար կա ինչ-որ մեխանիզմ, որը կարգավորում է գեների «միացումն» ու «անջատումը» բջջային կյանքի տարբեր փուլերում։ Առաջին անգամ այս մեխանիզմի բացատրությունը ձեռնարկել են 1961 թվականին ֆրանսիացի կենսաբաններ Ֆ. Յակոբը, Ա. Լվովը և Ջ. Մոնոդը՝ օգտագործելով բակտերիաներում սպիտակուցի սինթեզի կարգավորման օրինակը։ Իրենց աշխատանքի համար այս գիտնականներն արժանացել են Նոբելյան մրցանակի։

Թե ինչպես է գենային ակտիվությունը կարգավորվում էուկարիոտ բջիջներում, դեռևս պարզ չէ: Տառադարձման և թարգմանության կարգավորող մեխանիզմների իմացությունը անհրաժեշտ է