Матдәләр һәм энергия алмашы

Тереклекнең мәҗбүри шарты — матдәләр һәм энер­гия алмашы. Яшәү өчен организмнар әйләнә-тирәлектән бертуктаусыз матдәләр алырга тиеш: үсемлекләр — су, минераль тозлар, кислород, углекислый газ; хайваннар — аксымнар, майлар, углеводлар, шулай ук су, минераль тозлар, кислород. Моннан башка теләсә нинди организм күзәнәкләренең үсүе һәм яңаруы мөмкин түгел.

Шул ук вакытта тере организмнар үзләренең терек­лек эшчәнлеге продуктларын тышкы тирәлеккә чыгаралар: үсемлекләр — су, углекислый газ, кислород; хайваннар — су, углекислый газ, сидекчә һәм кайбер башка матдәләр. Икенче төрле әйткәндә, организм белән әйләнә-тирәлек арасында даими рәвештә матдәләр алмашы бара.

Организмның күзәнәгенә тышкы тирәлектән кергән матдәләр үзгәрешсез кала алмый: организмның нинди дә булса бер өлешенә әйләнгәнче алар катлаулы төрле үзгәрешләргә дучар булалар. Белгәнебезчә, үсемлекләрнең яшел күзәнәкләрендә яктыда гади матдәләрдән — судан һәм углекислый газдан — фотосинтез нәтиҗәсендә катлаулы органик кушылмалар — шикәр ясала. Шикәрдән крахмал, клетчатка, аксымнар, майлар һәм үсемлекләргә кирәкле башка матдәләр барлыкка килә. Алар яңа күзәнәкләр һәм органоидлар төзү өчен китә, сулыш процессында тотыла яки орлыкларда, җимешләрдә «запас буларак» туплана.

Хайваннарда матдәләр алмашы башкачарак бара. Аларга тышкы тирәлектән кергән әзер азык продуктларының — аксымнар, майлар, углеводларның төзелеше катлаулы һәм аларны организм турыдан-туры үзләштерә алмый. Бары тик төрле әверелешләр нәтиҗәсендә генә (хайваннарның ашкайнату системасындагы әверелешләрне исегезгә төшерегез) алар гадирәк, суда эрүчән матдәләргә әйләнәләр һәм шундый хәлдә күзәнәкләр аларны үзләштерә. Күзәнәкләрдә алардан икенче катлаулы матдәләр ясала, ягъни алар организм тәненең матдәләренә әвереләләр.

Күзәнәктә катлаулы матдәләр ясалу белән бер үк вакытта аңа капма-каршы процесс — катлаулы кушылмаларның гадирәкләргә таркалуы да бара. Бу процесс энергия аерылып чыгу белән бара. Аерылып чыккан энергия яңа матдәләр ясау, төрле эчке органнарның эше һәм тән температурасын тоту өчен кирәк. Гади матдәләрдән катлаулы матдәләр ясалуга һәм киресенчә, катлаулы кушылмаларның энергия бүленеп чыгу белән гадиләргә таркалуына бәйле барлык бу әверелешләр матдәләр алмашы дип атала. Матдәләр алмашы — тереклекнең төп билгесе.

Табигатьтә тере организмнарның күптөрлелеге, аларның төзелешенең һәм үз-үзләрен тотышының катлаулылыгы төрле типтагы матдәләр алмашы булуын китереп чыгара.

Әйдәгез, сезгә таныш умырткалы хайваннарда матдәләр алмашы ничек баруын карыйк.

Балыкларда ул акрын бара. Мәсәлән, алабуганың йөрәге минутына бары тик 15—20 тапкыр кыскара. Кан әйләнеше системасында кислородка нык туенмаган кан ага. Шуңа күрә матдәләр алмашы реакцияләре акрын бара, катлаулы матдәләр таркалганда энергия аз бүленә, һәм балыкларның тән температурасы әйләнә-тирәлекнең температурасына бәйле. Мондый хайваннарны салкын канлылар дип атыйлар.

Җир-су хайваннарының, сөйрәлүчеләрнең кан әйләнеше системасы һәм сулыш органнары камилләшкәнрәк булса да, матдәләр алмашы дәрәҗәсе шулай ук югары түгел, җылылык аз ясала. Шуңа күрә аларның тән температурасы даими түгел һәм әйләнә-тирәлек температурасына карап үзгәрә. Алар да — салкын канлы хайван­нар. Тирәлектә температура түбәнәю белән аларның активлыгы кими һәм кышкы йокыга талалар.

Кошларда башкача. Аларның азыклары тиз эшкәр­телә, тагын да камилләшкәнрәк кан әйләнеше һәм сулыш системалары канның кислород белән ныграк туенуын тәэмин итәләр. Шуңа күрә катлаулы органик матдәләрнең таркалуы тиз бара һәм күп күләмдә энергия аерылып чыга. Бу энергия тереклек эшчәнлеге процессларына да һәм тәнне җылытырга да җитә. Болар — җылы канлы хайваннар.

Матдәләр алмашының югары дәрәҗәдә булуы безнең планетада кошларның киң таралуына китерде. Аларның тән температурасы әйләнә-тирәлек температурасына бәйле түгел, ә бу аларга уңайсыз шартларга җиңелрәк җайлашырга мөмкинлек бирә.

Җылы канлы хайваннарга имезүчеләр дә керә. Аларда матдәләр алмашы тиз бара, шуңа күрә аларның тән температурасы, кошларныкы кебек, даими һәм әйләнә-тирәлек температурасына бәйле түгел.

Матдәләр һәм энергия алмашы — тереклекнең характерлы билгесе. Матдәләр алмашы барышында бер матдәләр икенчеләргә әверелә: гадиләрдән катлаулылар ясала, катлаулылар гадирәкләргә таркала. Бу вакытта аерылып чыккан энергия организмда баручы күп санлы процессларда файдаланыла.