BIOENERGETIKA

BIOENERGETIKA — molekulyar biologiyaning bir bo’limi; organizmlarning hayot faoliyati jarayonlarida energiyaning jamg’arilishi va sarf etilish qonuniyatlarini hamda energiyaning bir turdan ikkinchi turga aylanishini, biosferadagi energetika jarayonlarini o’rganadi. Bioenergetika tadqiqotlari energiyaning saqlanishi va bir turdan ikkinchi turga aylanish qonunini kashf etgan (1841) nemis vrachi Yu. R. Mayer tomonidan boshlab berildi. O’simlik to’qimalaridagi asosiy energetik jarayonlar — fotosintez va nafas olishdan iboratdir. O’simliklardagi gaz almashinuvi metabolitlar sintezi, energiyaning adenozintrifosfat kombinatiga (ATF) transformaysiyalanishi va unda jamg’arilishi bilan birga boradi. Mazkur birikma energiyaga boy pirofosfat mikrobog’larining mavjudligi bilan tavsiflanadi, bu bog’larning sintezi uchun fotofosforlanish paytida yutilgan va transformasiyalangan nur energiyasi hamda oksidlanish bilan boradigan fosforlanish jaraenida organik moddalarning oksidlanishida ajralib chiqadigan energiya ishlatiladi. Fotosintez jaraenida jamgarilgan va nafas paytida ajralib chikadigan energiyadan organizmning hayot faoliyatiga aloqador barcha jarayonlarda, o’sha energiya makroergik birikmalarda jamgarilganidan keyingina samarali foydalanish mumkin. Nafas olish jaraenida bir molekula SO2 ga 6 molekula ATF to’g’ri keladi, fotosintezda esa bir molekula so, qaytarilishi uchun 3 molekula ATF zarur bo’ladi. Bioenergetik tadqiqotlar orqali fotosintez va nafas jarayonlari hujayra umumiy energiya zaxirasiga qanchalik ulush qo’shganligini baholash, o’simliklardagi butun moddalar almashinuvi energetik «oziq» bilan qanday ta’minlayotganligini aniqlash mumkin. Yorug’likda fotosintez hujayra biosintezi ehtiyojlarini energiya va metabolitlar bilan ta’minlashdek asosiy ishni bajarsa, nafas olish zimmasiga qo’shimcha vazifa tushadi. Energiya almashinuvi energiyani uzatish va sarf qilishni o’z ichiga oladi. Agar gaz almashinuvi energiya bilan ta’minlovchi asosiy jarayon bo’lsa, uning sarflanishi sintez jarayonlari, assimilyatlarning o’tishi, hujayra protoplazmasi strukturasini saqlab qolish, o’sish, qayta tiklanish va hokazolar bilan bog’liq bo’ladi. Normal sharoitlarda, shikastlanmagan hujayra ko’p energiya sarflamaydi. Stress sharoitida, hujayra tuzilishiga zarar yetkazuvchi noqulay sharoit ta’sirida hujayraning butunligi va tsitoplazmatik strukturaning funktsional faolligini saqlab qolish uchun energiyaga ehtiyoj ortadi. Bioenergetika muammolari tadqiqotlari, xususan, kimyoviy energiyaning ishga aylanish mexanizmlarini o’rganish mazkur jarayonlarni kvant biofizika va biokimyo qonunlari amal qiladigan submolekulyar darajada o’rganishni taqozo etadi.