Yəqin
ki, həyat üçün lazım olan oksigenin bədənə inhalyasiya
edilmiş hava ilə daxil olması üçün nəfəs almağın zəruri
olduğunu bilirsiniz və nəfəs aldığınız zaman bədən xaricdən karbon
qazını buraxır.
Bütün həyatı -
heyvanları, quşları və bitkiləri nəfəs alır.
Canlı orqanizmlər
niyə oksigenə o qədər ehtiyac duyurlar ki, onsuz həyat mümkün deyil?
Bədənin daim sərbəst buraxılması lazım olan hüceyrələrdə karbon
qazı haradan gəlir?
Fakt budur
ki, canlı bir orqanizmin hər hüceyrəsi kiçik, lakin çox aktiv biokimyəvi
bir istehsaldır. Və enerjisiz heç bir istehsalın mümkün
olmadığını bilirsiniz. Hüceyrələrdə və toxumalarda baş verən
bütün proseslər çox miqdarda enerji istehlakı ilə davam edir.
Haradan gəlir?
Yediyimiz yeməklə -
karbohidratlardan, yağlardan və zülallardan. Hüceyrələrdə bu maddələr
oksidləşir. Çox vaxt mürəkkəb maddələrin çevrilmə zənciri
universal bir enerji mənbəyinin - qlükoza meydana gəlməsinə səbəb olur.
Qlükozanın oksidləşməsi enerji buraxır. Lakin oksidləşmə üçün sadəcə oksigen
lazımdır. Bu reaksiyalar nəticəsində buraxılan enerji, hüceyrə xüsusi
yüksək enerjili molekullar şəklində saxlayır - onlar batareyalar kimi
lazım olduqda enerjini verirlər. Qidaların oksidləşməsinin son məhsulu bədəndən çıxarılan
su və karbon dioksiddir: karbon qazını ağciyərlərə ötürən hüceyrələrdən
qana daxil olur və orada ekshalasiya zamanı buraxılır. Bir saat ərzində ağciyərlər
vasitəsilə bir adam 5 ilə 18 litrə qədər karbon qazı və 50
qrama qədər su buraxır.
Yeri gəlmişkən
...
Biokimyəvi
proseslər üçün "yanacaq" olan yüksək enerji molekullarına ATP
deyilir - adenozin trifosfor turşusu. İnsanlarda bir ATP
molekulunun ömrü 1 dəqiqədən azdır. İnsan bədəni gündə təxminən
40 kq ATP sintez edir, eyni zamanda bunun hamısı demək olar ki, dərhal xərclənir
və bədəndə ATP tədarükü praktik olaraq yaranmır. Normal həyat üçün
daim yeni ATP molekullarını sintez etmək lazımdır. Buna görə canlı bir
orqanizm oksigen olmadan maksimum bir neçə dəqiqə yaşaya bilər.
Oksigenə ehtiyacı olmayan
canlı orqanizmlər varmı?
Bəli, edirlər.
Bu cür orqanizmlərə anaerob deyilir (yunanca "an" - yoxluq,
"aer" - hava), aeroblardan fərqli olaraq - oksigensiz yaşaya bilməyən
orqanizmlər. Anaeroblara oksigensiz bir mühitdə yaşayan orqanizmlər
daxildir - bir çox bakteriya, bəzi göbələklər, yosunlar və bəzi
heyvanlar, məsələn, demək olar ki, bütün helmintlər (yəni qurdlar parazitar qurdlardır).
Bəzi anaeroblar anaerob tənəffüs növündən aerobik vəziyyətə "keçə bilər"
- bunlara fakultativ anaeroblar deyilir; və hissəsi ümumiyyətlə oksigenə dözmür,
varlığından ölür - bunlar məcburi anaeroblardır (məsələn, tetanozun törədicisi
tetanus bacillusdur).
Hər birimiz
anaerob tənəffüs prosesləri ilə tanışıq! Beləliklə, xəmirin və ya
kvasın mayalanması maya ilə aparılan anaerob prosesin bir nümunəsidir:
qlükozanı etanola (spirt) oksid edirlər; süd turşusu prosesi, laktik turşu
fermentasiyasını həyata keçirən laktik turşu bakteriyalarının işinin nəticəsidir
- süd şəkər laktozasını laktik turşuya çevirir.
Niyə oksigenə ehtiyacımız var?
Sonra, bu
aerob oksidləşmə anaerobikdən dəfələrlə daha təsirli olur. Müqayisə edin:
bir qlükoza molekulunun anaerob parçalanması prosesində yalnız 2 ATP
molekul meydana gəlir və bir qlükoza molekulunun aerob parçalanması nəticəsində 38
ATP molekul meydana gəlir! Yüksək sürət və metabolik proseslərin
intensivliyi olan mürəkkəb orqanizmlər üçün anaerob tənəffüs həyatı davam
etdirmək üçün kifayət deyil - 3-4 batareyanın işləməsi lazım olan bir
elektron oyuncaq sadəcə bir batareya daxil olsaydı açılmayacaqdır.
İnsan bədənindəki
hüceyrələrdə oksigensiz nəfəs almaq mümkündürmü?
Əlbətdə!
Qlikoliz adlanan bir qlükoza molekulunun parçalanmasının ilk mərhələsi oksigen
iştirakı olmadan baş verir. Glikoliz demək olar ki, bütün
canlı orqanizmlər üçün ümumi bir prosesdir. Glikoliz prosesində piruvik
turşusu (piruvat) əmələ gəlir. Həm oksigen, həm də oksigensiz nəfəs
alarkən ATP sintezinə aparan dəyişiklər olur.
Beləliklə, əzələlərdə ATP
ehtiyatları çox azdır - onlar yalnız 1-2 saniyə əzələ işinə davam
edir. Bir əzələyə qısa müddətli, lakin güclü bir fəaliyyət
lazımdırsa, ilk olaraq anaerob tənəffüs ona səfərbər olunur - daha sürətli hərəkət
edir və aktiv əzələ fəaliyyətinin 90 saniyəsi üçün enerji
verir. Əzələ iki dəqiqədən çox fəal şəkildə işləyərsə,
onda aerob tənəffüs aktivləşir: onunla birlikdə ATP
istehsalı yavaş olur, ancaq uzun müddət (bir neçə saata qədər)
fiziki aktivliyi qorumaq üçün kifayət qədər enerji verir.