Category: Կենսաբանություն 9

Դոմինանտությունը գենետիկական երևույթ է, երկու ալելային գեների փոխհարաբերության ձև, որի հետևանքով առաջացած առանձնյակը ժառանգում է մի ծնողի գենետիկական և ֆիզիոլոգիական հատկությունները։

Դոմինանտությունը լինում է երեք տեսակի՝ լրիվ դոմինանտություն, ոչ լրիվ դոմինանտություն և կոդոմինանտություն:

Լրիվ դոմինանտություն Լրիվ դոմինանտության դեպքում փոխանցվում է և՛ ռեցեսիվ, և՛ դոմինանտ գենը, բայց արտահայտվում է միայն դոմինանտ գենը:
Օրինակ՝ շագանակագույն և կապույտ աչքերի գենի դեպքում, սերունդի վրա արտահայտվում է դոմինանտ գենը, այսինքն, շագանակագույնը:

Ոչ լրիվ դոմինանտություն
Ոչ լրիվ դոմինանտության դեպքում երկու գեները գրեթե հավասարաչափ արտահայտվում են:
Օրինակ՝ սպիտակ և կարմիր ծաղիկների գենի դեպքում հաջորդ սրունդի վրա հավանականությունը շատ է, որ գենը կարտահայտվի երկուսը մի տեղում, այսինքն, կլինի սպիտակի և կարմիրի խառնուրդը՝ վարդագույնը:

ԿոդոմինանտությունԿոդոմինանտության դեպքում մեծամասնությամբ արտահայտվում է դոմինանտ գենը և լինում են ռեցեսիվ գենից արտահայտված նշաններ:
Օրինակ՝ սև և սպիտակ մաշկից մեծամասնությամբ կարտահայտվի սև գույնը, բայց հնարավոր է, որ մաշկի վրա լինեն սպիտակ նշույլներ ևս:

Ճարպերը կենդանական և բուսական հյուսվածքների բաղադրիչներ են։ Կազմված են հիմնականում գլիցերինի և տարբեր ճարպաթթուների միացություններից՝ գլիցերիդներից։ Պարունակում են կենսաբանորեն ակտիվ ֆոսֆատիդներ, ստերիններ և որոշ վիտամիններ։

Ճարպերը սննդի անհրաժեշտ և առավել կալորիական բաղադրամասեր են և օրգանիզմի էներգիայի աղբյուր։ Դրանք նպաստում են սննդի մեջ օգտագործվող այլ մթերքների ավելի լավ ու լիարժեք յուրացմանը, հաճելի համ ու բուրմունք են տալիս մթերքներին։Ճարպերի նկատմամբ մարդու պահանջը կազմում է օրական 1-1,5 գ՝ 1 կգ զանգվածի հաշվով (օրինակ՝ 70 կգ զանգվածով մարդու համար այն կազմում է օրական 70-105 գ)։

Ճարպերի կառուցվածքը հաստատվել է ֆրանսիացի քիմիկաոսներ Է. Շևրելի և Մ. Բերտլոյի կողմից։19-րդ դարի սկզբին Շևրելը հաստատել է, որ ճարպերը հիմքի առկայությամբ ջրի հետ տաքացնելիս ճեղքվում են՝ առաջացնելով գլիցերին և ճարպաթթուներ։ Կենդանական և բուսական ճարպերը մշակելով, նա նկատեց, որ ճարպերի օճառացման ժամանակ առաջացած նյութերի կշիռը, մոտ 5 %-ով գերազանցում է ելանյութային ճարպի կշռին։ Ընդ որում ածխածնի կշիռը մնում է անփոփոխ, իսկ թթվածնի և ջրածնի կշռային քանակությունները մեծանում են այն նույն հարաբերությամբ, ինչ հարաբերութթյամբ որ նրանք պարունակվում են ջրի մեջ։ Այստեղից Շևրելը ենթադրեց, որ ճարպերի օճառացման ժամանակ տեղի է ունենում ջրի միացում։Շևրելը ճարպերը ճեղքելով ստացավ 3 թթուներ, որոնցից երկուսը՝ ստեարինաթթու և մարգարինաթթու, պինդ թթուներ են, իսկ մյուսը՝ օլեինաթթու, որն էլ հեղուկ ճարպ է։Որոշ ճարպերում (օրինակ, կարագի մեջ), բացի նշված 3 թթուներից, Շևրելը գտավ նաև ուրիշ թթուներ՝ այսպես, նա հայտնագործեց կարագաթթուն, կապրոնաթթունև կապրինաթթուն։ Շևրելի հայտնաբերած մարգարինաթթուն դա ստերինաթթվի և պալմիտինաթթվի խառնուրդ է։1854 թվականին Բերտլոն առաջին անգամ ճարպերը սինթեզեց, նա զոդված խողովակներում գլիցերինը տաքացրեց թթուների հետ։Ճարպերի կառուցվածքն արտահայտվում է հետևյալ բանաձևով՝

որտեղ՝ R ¹, R² և R³ ճարպերի ածխաջրածնային ռադիկալներն են։ Ածխաջրածնային ռադիկալները հիմնականում տարբեր են լինում։ Օրինակ՝ կովի կաթից ստացված կարագի հիմնական բաղադրամասը բութանաթթվից, պալմիտինաթթվից և ստարինաթթվից առաջացած ճարպն է։Բնական ճարպերը կազմում կան հագեցած (սահմանայի) կարբոնաթթուների (պալմիտինաթթու՝ C₁₅H₃₁COOH, ստեարինաթթու՝ C₁₇H3₅COOH և այլն) և չհագեցած կարբոնաթթուների (օլիենաթթու՝ C₁₇H₃₃COOH, լինոլաթթու՝ C₁₇H₃₁COOH, լինոլեինաթթու՝ C₁₅H₂₉COOH և այլ) մնացորդներ։Բոլոր ճարպերը հիդրոֆոբ նյութեր են ջրից թեթև և ջրում չեն լուծվում, լավ լուծվւմ են օրգանական լուծիչներում՝ էթանոլում (5-10 %)^[1], բենզինում։Բնական ճարպերը պարունակում են հետևյալ ճարպաթթուները՝
Հագեցած.

• Ալկաններ։
• ստեարինաթթու (C₁₇H₃₅COOH)
• մարգարինաթթու (C₁₆H₃₃COOH)
• պալմիտինաթթու (C₁₅H₃₁COOH)
• կապրոնաթթու (C₅H₁₁COOH)
• կարագաթթու (C₃H₇COOH)

Չհագեցած
Ալկեններ։

• օլեինաթթու (C₁₇H₃₃COOH, 1 կրկնակի կապեր)

ալկադիեններ։

• լինոլաթթու (C₁₇H₃₁COOH, 2 կրկնակի կապեր)
• լինոլեինաթթու (C₁₇H₂₉COOH, 3 կրկնակի կապեր)

Որոշ ճարպեր կազմում մտնում են ինչպես հագեցած, այնպես էլ չհագեցած կարբոնաթթուների մնացորդներ.

Եռգլիցերիդներ	Թթվային մնացորդներ, ըստ կշռի %
Պալմիտինաթթու	Ստեարինաթթու	Օլեինաթթու	Լինոլաթթու	Լինոլեինաթթու
Կարագաթթու	25	11	34	6	5
Արևածաղկի յուղ	11	4	38	46	–
Ձիթապտղի յուղ	10	2	82	4	–
Կտավատի ձեթ	5	3	5	62	25
Ոչխարի ճարպ (պինդ)	38	30	35	3	9
Տավարի ճարպ (պինդ)	31	26	40	2	2
Խոզի ճարպ (պինդ)	27	14	45	5	5
Ճարպերը մարդու օրգանիզմում	25	8	46	10	–

Ժառանգականություն

Ժառանգականություն ասելով մենք հասկանում ենք ծնողական օրգանիզմներում՝ իրենց հատկանիշների առանձնահատկությունները հաջորդ սերունդին փոխանցելու հատկությունը: Սեռական բազմացման դեպքում,ժառանգականույթունն ապահովում է հատուկ սեռական բջիջների՝գամետների միջոցով, իսկ անսեռ բազմացման ժամանակ՝մարմնական, սոմատիկ, բջիջների միջոցով: Գամետները և սոմատիկ բջիջները իրենց մեջ կրում են ոչ թե ապագա օրգանիզմի հատկանիշները և հատկությունները, այլ դրանց նախադրյալները, որոնք ստացել են գեներ անվանումը: Գենը ԴՆԹ-ի մոլեկուլի կամ քրսոմի որոշակի հատված է, որը որոշում է սպիտակուցային որևէ մոլեկուլի սինթեզը կամ որևէ տարրական հատկանիշի զարգացման հնարավորությունը: Փոփոխականությունը օրգանիզմի՝ իր անհատական զարգացման ընթացքում նոր հատկանիշների ձեռք բերելու հատկությունն է:

Մենդելի առաջին օրենքը

Մենդելի առաջին օրենքը իրենից ներկայացնում է միահիբրիդ խաչասերման ժամանակ առաջին սերնդի միակերպության կանոնը։ Տարբեր մաքուր գծերին պատկանող մեկ զույգ հակադիր հատկանիշներով տարբերվող երկու հոմոզիգոտ օրգանիզմների խաչասերման արդյունքում հիբրիդների առաջին սերնդի բոլոր առանձնյակները կլինեն դոմինանտ հատկանիշի առումով միակերպ՝ հետերոզիգոտ, այսինքն կկրեն ծնողական ձևերից մեկի հատկանիշը։

Գենոտիպ և ֆենոտիպ

Յուրաքանչյուր օրգանիզմի գեների ամբողջությունը կոչվում է գենոտիպ: Միևնույն տեսակին պատկանող բոլոր օրգանիզմներում յուրաքանչյուր գեն գտնվում է որոշակի քրոմոսոմի միևնույն տեղում կամ լակուսում: Քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքում, որը բնորոշ է սեռական բջիջներին, միայն մեկ գեն է պատասխանատու տվյալ հատկանիշի դրսևորման համար, իսկ մնացած սոմատիկ բջիջներում առկա քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքում՝ երկու գեն: Այդ գեները գտնվում են հոմոլոկ քրոմոսոմների միևնույն լոկուսներում և կոչվում են ալելային գեներ կամ ալելներ:Գեները նշում են այբուբենի լատիներեն տառերով: Եթե զույգ ալելայինն գեները կառուցվածքով լրիվ նույնն են, այսինքն՝ ունեն նուկլեոտիդների միևնույն հաջորդականությունը, ապա կարող են նշվել՝ օրինակ՝ AA: Օրգանիզմների բոլոր հատկանիշների աբողջությունը կոչվում է ֆենոտիպ: Այն իր մեջ ներառում է ինչպես արտաքին հատկանիշների,այնպես էլ ներքին,հյուսվածքաբանական,կազմաբանական հատկանիշների ամբողջությունը:

Մենդելի երկրորդ օրենքը 
Ճեղքավորման օրենք — առաջին սերնդի երկու հոտերոզիգոտ առանձնյակների խաչասերումից հետո՝ երկրորդ սերնդում նկատվում է հատկանիշի ճեղքավորում որոշակի թվային հարաբերությամբ ըստ ֆենոտիպի 3։1 և ըստ գենետիպի 1։2։1։

Ոչ լրիվ դոմինանտություն
Դոմինանտը ունի նաև հակադիր ձև, որի մասին ասվում է, որ այն գտնվում է ոչ լրիվ դոմինատության վիճակում։ Երբ խաչասերում են անդալուզիական հավերի սև և սպիտակ մաքուր գծերը, հիբրիդների առաջին սերնդում ծնվում են մոխրագույն գունավորմամբ ճտեր։
Ասյպիսով ոչ լրիվ դոմինանտության ժամանակ հիբրիդների առաջին սերնդում ստացվում են միջանկյալ հատկանիշներով առանձնյակներ։
Բացի կամայական պայմաններից, դոմինանտը ունի նաև բնույթ, որը կախված է հատկանիշի ուսումնասիրման մակարդակից։ Ըստ Մենդելի դրույթների, դոմինանտությունը կարող է կախված լինել միջավայրի պայմաններից։
Օրինակ՝ AS և SS գենոտիպով մարդիկ օժտված են համարյա նույն դիմացկունությամբ մալարիայի նկատմամբ, իսկ AA գենոտիպով մարդիկ ավելի խոցելի են այդ հիվանդության նկատմամբ։ Այն էրիթրոցիտները, որոնք ունեն AS գեները միասին պարունակում են բետա-գլոբինային շղթաների երկու ձևերը միաժամանակ (նորմալ A և մուտանտ S), այսինքն նկատվում է կոդոմինանտություն։

Գամետների մաքրության վարկածը
Ըստ այս օրենքի՝ յուրաքանչյուր գամետի մեջ ընկնում է տվյալ գենի զույգ ալելներից միայն մեկը։  Գամետների առաջացման ժամանակ ժառանգական գործոնները չեն խառնվում իրար, այլ մնում են անփոփոխ։ Հիբրիդները պարունակում են և՛ դոմինանտ, և՛ ռեցեսիվ գործոններ, բայց հատկանիշի արտահայտումը որոշում է դոմինանտ գործոնը, իսկ ռեցեսիվը ճնշվում է։  Հատկանիշի ճեղքավորումը հիբրիդների առաջին սերնդում Մենդելը բացատրում էր այն փաստով, որ գամետները գենետիկորեն մաքուր են և կրում են երկու ժառանգական գործոններից միայն մեկը։  Գամետների մաքրության օրենքը կարելի է ձևակերպել հետևյալ կերպ. սեռական բջիջների առաջացման ժամանակ յուրաքանչյուր գամետի մեջ ընկնում է զույգ ալելային գեներից միայն մեկը:

Օրգանիզմների բազմացում
Բազմացումը կամ վերարտադրումը, կենսաբանական գործընթաց է, որի ընթացքում ծնողներից գոյանում են նոր առանձնյակներ՝ սերունդ։ Վերարտադրողականությունը կյանքի հայտնի բոլոր ձևերի հիմնարար հատկանիշն է, բոլոր կենդանի օրգանիզմները գոյություն ունեն բազմացման հետևանքով։
Գոյություն ունի բազմացման երկու եղանակ՝ անսեռ և սեռական բազմացում։ 
Բազմացման հիմքում ընկած է բջջի բաժանման գործընթացը։

Անսեռ բազմացում
Անսեռ բազմացման դեպքում սերունդը ձևավորվում է մեկ ծնողական առանձնյակի մարմնի ոչ մասնագիտացված բջիջներից։ Անսեռ բազմացման դեպքում օրգանիզմը կարող է բազմանալ առանց այլ օրգանիզմի հետ փոխհարաբերության մեջ մտնելու։ Այս բազմացման դեպքում օրգանիզմը ստեղծում է սեփական գենետիկորեն նույնական կրկնօրինակը։ Բազմապիսի տարբերակների առկայությունը հատկապես բնորոշ է անսեռ բազմացմանը՝ կիսում,սպորառաջացնում,բողբոջում,վեգետատիվ բազմացում։

Սեռական բազմացում
Սեռական բազմացման հիմքում ընկած է երկու ծնողական առանձնյակների յուրահատուկ՝ սեռական բջիջների միաձուլման հետևանքով ձևավորված զիգոտի բազմակի բաժանման գործընթացը, որի արդյունքը նոր օրգանիզմի առաջացումն է։ Սեռական բազմացումը ունի չափազանց կարևոր կենսաբանական նշանակություն, քանի որ տեսակի ներսում առանձնյակները ժառանգական առումով միմյանցից տարբերվում են, հետևաբար, ունեն տարբեր հատկանիշներ և միջավայրի փոփոխվող պայմաններում կարող են ցուցաբերել հարմարվածության տարբեր դրսևորումներ։

Անսեռ և սեռական բազմացման գործընթացները՝ անհրաժեշտ է նշել,որ երկու եղանակներն էլ ունեն խիստ որոշակի կենսաբանական նշանակություն։ Երկուսն էլ պայմանավորում են կենդանի էակներին բնորոշ կարևորագույն՝ բազմացման ֆունկցիայի իրականացումը տարբեր մեխանիզմներով։ Շատ օրգանիզմներում դրանք մեկը մյուսին զուգակցված են, և բույսերի,կենդանիների շատ ներկայացուցիչներ բազմանում են թե անսեռ և թե սեռական եղանակներով։

Մեյոզ

Մեյոզ  կամ բջջի ռեդուկցիոն բաժանում, էուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիների, բույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքում․ առաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։

Մեյոտիկ բաժանումն ընթանում է երկու փուլերով՝ մեյոզ I (ռեդուկցիոն) և II (էկվացիոն)։ Յուրաքանչյուր փուլում բջիջները բաժանվում են մեկ անգամ։ Մինչ մեյոզի սկիզբը բջջային ցիկլի S փուլի ընթացքում, յուրաքանչյուր քրոմոսոմի ԴՆԹ-ն կրկնապատկվում է և յուրաքանչյուր քրոմոսոմ ունենում է 2 քույր քրոմատիդ։ Մեյոզի առաջին փուլն սկսվում է այն բջիջների մոտ, որոնց յուրաքանչյուր քրոմոսոմն ունի երկու միանման զույգեր՝ հոմոլոգ քրոմոսոմներ կազմված երկու քույր քրոմատիդներից։ Մեյոզի սկզբում հոմոլոգ քրոմոսոմները մոտենում են միմյանց (կոնյուգացիա) և հազվադեպ փոխանակում գենետիկական տեղեկատվություն (կրոսինգովեր)։ Կրոսինգովերից հետո, յուրաքանչյուր զույգը բաժանվում է՝ գոյացնելով 2 առանձին հապլոիդ բջիջներ, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի մեկ քրոմոսոմ (երկու քրոմատիդ)։ Սա տեղի է ունենում մեյոզի առաջին փուլի ընթացքում առաջացած երկու բջիջների մոտ։ Մեյոզ առաջին և երկրորդ բաժանումների միջև ընկած կարճ ինտերֆազի ընթացքում գենետիկական նյութի կրկնապատկում տեղի չի ունենում, որի հետևանքով մեյոզ երկրորդ բաժանման վերջում առաջանում են 4 բջիջներ (գամետներ) քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքակազմով։

ՄԵՅՈԶԻ ՆՇԱՆԱԿՈՒԹՅՈՒՆԸ

Մեյոզի արդյունքում դիպլոիդ հավաքակազմով բջջից առաջանում են հապլոիդ հավաքակազմով բջիջներ (վերջին հաշվով գամետներ), որոնց հետագա միաձուլումից բեղմնավորման արդունքում նորից վերականգնվում է քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքակազմն, այսինքն՝ սեռական եղանակով բազմացող օրգանիզմների համար մեյոզն ապահովում է տեսակի քրոմոսոմային հավաքակազմի հաստատունությունը։ Մեյոզը կարևոր նշանակություն ունի նաև օրգանիզմների փոփոխականության մեծացման գործում, ինչը նյութ է հանդիսանում բնական ընտրության համար։ Փոփոխականության մեծացման մեջ կարևոր են նախ՝ մեյոզի առաջին բաժանման պրոֆազում տեղի ունեցող տրամախաչման պրոցեսը, և ապա՝ առաջին բաժանման անաֆազում քրոմոսոմների անկախ բաշխումը, որը բերում է հատկանիշների անկախ, պատահական բաշխման:

Բջջի բաժամումը՝ միթոզ

Միտոզը կազմված է չորս հաջորդական փուլերից։ 1. Միտոզի Պրոֆազ  փուլում տեղի է ունենում հոմոլոգ քրոմոսոմների կոնդենսացիա և սկսվում է բաժանման  ձևավորումը: Մարդու և կենդանիների բջիջներում սկվում է ցենտրիոլների հեռացումը, ձևավորվում են բաժանման բևեռները: 2. Միտոզի Մետաֆազ փուլում քրոմոսոմների շարժումը դադարում է,նրանք տեղավորվում են բջջի այսպես կոչված հասարակածի վրա` բևեռներց հավասարաչափ հեռավորության վրա, մի հարթության մեջ` առաջացնելով մետաֆազային թիթեղիկ:Կարևոր է նշել, որ այս դիրքում նրանք մնում են բավականին երկար ժամանակ, որի ընթացքում բջջի մեջ կատարվում են նշանակալից վերփոխումներ, որից հետո միայն կարող է տեղի ունենալ քրոմոսոմների իրարից հեռացումը:  3. Միտոզի Անաֆազ փուլում քրոմոսոմները հեռանում են իրարից դեպի հանդիպակած բևեռներ. վեջինները նույնպես շարունակում են իրարից հեռանալ: 4. Միտոզի Թելոֆազ փուլում արդեն առանձնացված քրոմոսոմների խմբերի շուրջ ձևավորվում են բջջի կորիզների թաղանթներ, որոնք ապակոնդենսացվում են և առաջացնում են երկու կորիզներ: Միտոզը բաժանման այնպիսի եղանակ է,որի արդյունքում գենետիկական տեղեկատվությունը հավասարաչափ բաշխվում է բջիջների միջև։Դա ապահովում է բջջից բջիջ,սերնդից սերունդ ժառանգական կայուն փոխանցումը։Դրանում է միտոզի հսկայական կենսաբանական նշանակությունը։

Քրոմոսոմի կառուցվածքը

Քրոմոսոմը կորիզի գլխավոր բաղադրիչն է, որը լավ է երևում բջջի բաժանման ժամանակ, և որի հիմնական ֆունկցիան ԴՆԹ-ի պահպանումն է և փոխանցումը սերնդեսերունդ։ Քրոմոսոմները երևում են միայն բաժանվող բջիջներում. ունեն բարակ՝ 14 նմ տրամագծով թելերի ձև։ Քրոմոսոմներն ունեն բարդ կառուցվածք։ Բջջի բաժանման սկզբնական և միջին փուլերում նրանք կազմված են երկու իրար կցված թելանման կամ ձողաձև մարմնիկներից՝ քրոմատիդներից։ Վերջիններս ոլորված են գալարաձև և կախված գալարվածության աստիճանից, քրոմոսոմները փոխում են իրենց չափերը՝ երկարանում կամ կարճանում։ Քրոմատիդները իրենց հերթին կազմված են մեկ կամ մի քանի զույգ թելիկներից՝ քրոմանեմաներից, որոնք լուսային մանրադիտակով տեսանելի ամենափոքր կառուցվածքներն են։

Պլաստիկ փոխանակություն

Պլաստիկ փոխանակությունն արտացոլում է բջջում օրգանական նյութերի կենսասինթեզի գործընթացները։Որոնց մեջ ամենակարևորը սպիտակուցների կենսասինթեզն է։

Էներգետիկ փոխանակություն

Բջիջն էներգիայով ապահովելու համար օգտագործում են օրգանական նյութեր՝ ածխաջրեր, ճարպեր, սպիտակուցներ։ Բջիջների մեծ մասը որպես էներգիայի աղբյուր առաջին հերթին օգտագործում են ածխաջրերը։ Օրինակ՝ կաթնասուննների գլխուղեղի բջիջների համար էներգիայի աղբյուր է գլյուկոզը։ Պոլիսախարիդները ներգրավվում են կատաբոլիզմի ռեակցիաներում նախապես հիդրոլիզվելով մինչև մոնոսախարիդների։ Ճարպերը նախապես ճեղքվում են գլիցերինի և ճարպաթթուների և որպես էներգիայի աղբյուր սկսվում են օգտագործվել, գլխավորապես այն ժամանակ, երբ վերջանում են ածխաջրերը։ Սակայն կան բջիջներ, որոնք գերադասում են որպես էներգիայի աղբյուր օգտագործել ճարպաթթուներին։ Սպիտակուցները նախապես ճեղքվում են ամինաթթուների և որպես էներգիայի աղբյուր են օգտագործվում, եթե վերջացել են բջջում ածխաջրերը և ճարպերը, քանի որ սպիտակուցները բջջում իրականացնում են այլ շատ կարևոր ֆունկցիաներ։ Սպիտակուցները՝ որպես էներգիայի աղբյուր կարող են օգտագործվել միայն երկար սովահարության պայմաններում։ Բջջում գլյուկոզի ճեղքումը տեղի է ունենում իրար հաջորդող երկու փուլով։ Առաջինը կոչվում է գլիկոլիզ կամ անթթվածին ճեղքում։ Երկրորդ փուլն անվանում են շնչառություն կամ թթվածնային ճեղքում։

Գլիկոլիզ

Գլյուկոզի անթթվածին ճեղքումը կոչվում է գլիկոլիզ, որն ընդհանուր է և՛ անաէրոբ, և՛ աէրոբ ճեղքավորումների համար։ Դիտարկենք գլյուկոզի անթթվածին ճեղքման գումարային հավասարումը. C6H12O6 + 2ԱԿՖ + 2H3PO4 → C3H6O3 + 2ԱԵՖ + 2H2Օ Գլիկոլիզի արդյունքում մեկ մոլեկուլ գլյուկոզից առաջանում է երկու մոլեկուլ պիրոխաղողաթթու և ջրածնի չորս ատոմ։ Անջատված էներգիայի հաշվին սինթեզվում է երկու մոլեկուլ ԱԵՖ։ Ջրածինների համար որպես ընդունիչ հանդես է գալիս ՆԱԴ+-ը, որն, իրեն միացնելով ջրածիններին, վերականգնվում է՝ ՆԱԴ •H + H+ (ՆԱԴ•H2)։ Էուկարիոտ բջիջներում գլիկոլիզը տեղի է ունենում ցիտոպլազմայում, և այդ գործընթացի իրականացման համար թթվածնի առկայությունը պարտադիր չէ։

Ավտոտրոֆ

Ավտոտրոֆներն ընդունակ են անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններ սինթեզել։ Դրանցից են որոշ բակտերիաներ և բոլոր կանաչ բույսերը։ Կախված այն բանից, թե էներգիայի ինչ աղբյուր են օգտագործում այդ գործընթացու, ավտոտրոֆները բաժանվում են երկու խմբի՝ ֆոտոտրոֆներ և քեմոտրոֆներ։ Ֆոտոտրոֆների համար էներգիայի աղբյուր է ծառայում լույսը, քեմոտրոֆների համար՝ քիմիական ռեակցիաները։

Հետերոտրոֆ

Ընդունակ չեն անօրգանական նյութերից օրգանական միացություններ սինթեզելու։ Նրանք իրենց կենսագործունեության համար անհրաժեշտ օրգանական նյութերը ստիպված են դրսից ստանալու։ Մանրէների զգալի մասը, սնկերը, որոշ մակաբույծ բույսեր, գրեթե բոլոր կենդանիները, ինչպես նաև մարդը հետերոտրոֆներ են։ Կան կենդանի օրգանիզմներ, օրինակ՝ գիշատիչ բույսերը, որոնք ավտոտրոֆ նյութափոխանակության հետ միասին օժտված են նաև հետերոտրոֆով։

Ֆոտոսինթեզ

Ֆոտոսինթեզ, ածխաթթու գազից և ջրից` լույսի ազդեցության տակ օրգանական նյութերի առաջացումն է, ֆոտոսինթետիկ գունանյութերի մասնակցությամբ։

Ֆոտոսինթեզի լուսային փուլը

Ֆոտոսինթեզի լուսային փուլում առաջանում է ջրածնի ատոմներ,անջատվում է մոլեկուլային թթվածին և սինթեզվում է ԱԵՖ (ադենոզին եռֆոսֆորական թթու)։

Ֆոտոսինթեզի մթնային փուլ

Մթնային փուլում կապվում է CO2—ը, որը H-ի ատոմների հետ փոխազդելով՝ առաջացնում է շաքար (գլյուկոզ) և այլ օրգանական նյութեր։

Քեմոսինթեզ

Քեմոսինթեզ է կոչվում քիմիական ռեակցիաների էներգիայի փոխարկումը սինթեզվող օրգանական միացությունների քիմիական կապերի էներգիայի հետ։

Տրանսկրիպցիա

Տրանսկրիպցիան գենային էքսպրեսիայի (արտահայտում) առաջին քայլն է, երբ ԴՆԹ-ի որոշակի հատված ՌՆԹ-պոլիմերազի միջոցով պատճենվում է որպես ՌՆԹ (ի-ՌՆԹ)։ Համարվում է մոլեկուլային կենսաբանության կենտրոնական դոգմայի երկրորդ փուլը։

ՌՆԹ-ն և ԴՆԹ-ն նուկլեինաթթուներ են, որոնք օգտագործում են նուկլեոտիդների ազոտային հիմքերով պայմանավորված կոմպլեմենտրաությունը տեղեկատվության փոխանցման համար։ Տրանսկրիպցիայի ընթացքում ԴՆԹ շղթան կարդացվում է ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ, որի հետևանքով սինթեզվում է ԴՆԹ շղթային կոմպլեմենտար և հակազուգահեռ ՌՆԹ շղթա։

Տրանսկրիպցիան ընթանում է հետևյալ փուլերով՝ 
1.մեկ կամ ավելի սիգմա ֆակտորներ միանում են ՌՆԹ-պոլիմերազին, որը թույլ է տալիս վերջինիս միանալ ԴՆԹ-ի որոշակի հաջորդականության՝ պրոմոտորին: 
2.ՌՆԹ-պոլիմերազը ձևավորում է տրանսկրիպցիոն պղպջակ: Այս արվում է կոմպլեմենտար ԴՆԹ նուկլեոտիդների միջև ջրածնային կապերի քանդման միջոցով։ 
3.ՌՆԹ-պոլիմերազը կոմպլեմենտարության սկզբունքի համաձայն սկսում է ռիբոնուկլոտիդներից սինթեզել նոր ՌՆԹ շղթա։ 
4.ՌՆԹ-պոլիմերազի օգնությամբ ձևավորվում է ՌՆԹ-ի շաքարա-ֆոսֆատային հենքը։
5.ՌՆԹ և ԴՆԹ շղթաների միջև գործող ջրածնական կապերը քանդվում են և նոր սինթեզված ՌՆԹ շղթան ազատվում է։ 
6.Եթե բջիջն ունի ձևավորված կորիզ, ապա ՌՆԹ-ն ենթարկվում է մշակման։ Այս կարող է լինել պոլիադենիլացում, կեպինգ և սպլայսինգ: 
7.ՌՆԹ-ն կարող է կամ մնալ կորիզում կամ անցնի ցիտոպլազմա:

ԴՆԹ-ի հատվածը, որից ինֆորմացիան անցնում է ՌՆԹ-ին, կոչվում է «տրանսկրիպցիոն միավոր» և կոդավորում է ամենաքիչը մեկ գեն։ Եթե այդ գենը կոդավորում է սպիտակուց, ապա ՌՆԹ-ն կլինի ի-ՌՆԹ։ Վերջինս հետագայում կծառայի կաղապար սպիտակուցի սինթեզի համար: Սակայն գենը կարող է կոդավորել նաև չկոդավորող ՌՆԹ, ռիբոսոմային ՌՆԹ (ռ-ՌՆԹ), փոխադրող ՌՆԹ (փ-ՌՆԹ), կամ մեկ այլ ֆերմենտային հատկությամբ օժտված ՌՆԹ (ռիբոզիմ): Ընդհանուր առմամբ ՌՆԹ-ն բջջում կատարում է ահռելի կարևորության ֆունկցիաներ, օգնելով սինթեզել, կարգավորել և մշակել սպիտակուցները։ Վիրուսաբանությունում այս եզրույթը կարող է օգտագործվել նաև բնութագրելու ի-ՌՆԹ-ի սինթեզը ՌՆԹ մոլեկուլից։ Այդ գործընթացը կատալիզվում է վիրուսային ՌՆԹ-ռեպլիկազի կողմից:

Տրանսլյացիա

Տրանսլյացիան՝ բջջում սպիտակուցի կենսասինթեզն է, որը իրենից ներկայացնում է ՌՆԹ-ից սպիտակուց ինֆորմացիայի փոխանցումը։

Տրանսլյացիան տեղի է ունենում ռիբոսոմներում։ Այն կատարվում է երեք փուլով՝ 1.Ինիցիացիա(սկիզբ) 2.Էլոնգացիա(երկարացում) 3.Տերմինացիա(ավարտ)

Ինիցիացիա Սպլայսինգից հետո տՌնթ-ին միացել էին չկոդավորող հատվածներ՝ գլուխ և պոչ, դրանք, բացի պաշտպանելուց տՌՆԹ-ին. նաև օգնում է նրան միանալ ռիբոսոմին։ Ինիցիացիաի ժամանակ տՌՆԹ-ն միանում ռիբոսոմի փոքր ենթամիավորին, իսկ փՌՆԹ-ն գտնվելով ռիբոսոմի A հատվածում միանում է տՌՆԹ-ի ստարտ կոդոնին, որտեղից էլ սկսվում է տրանսյացիան։ Ստարտ կոդոնը AUG կոդոնն է, փՌՆԹ-ի անտիկոդոնը UAC, որը իր հետ բերում է ՄԵԹ ամինաթթուն։

Ինիցիացիայից հետո առաջանում է առաջին ամինաթթուն։ ՓՌՆԹ-ն տեղափոխվում է P հատված։ Մյուս փՌՆԹ-ն ճանաչում է կոդոնը և բերում համապատասխան ամինաթթուն։ Նոր եկած փՌՆԹ-ն միանում է ռիբոսոմի A հատվածին։ Այն փՌՆԹ-ն, որը գտնվում է ռիբոսոմի P հատվածում իր ամինաթթուն միացնում է A հատվածի վրա գտնվող փՌՆԹ-ի ամինաթթվին, առաջացնելով պեպտիդային կապ, և հեռանում։ A հատվածում գտնվող փՌՆԹն տեղափոխվում է ռիբոոմի P հատված։ Դրանից հետո A հատվածին է միանում նոր փՌՆԹ-ն և գործընթացը կրկնվում է։ Այս գործընթացը շարունակվում է մինչև տերմինացիան։ Էլոնգացիա

Տերմինացիա Էլոնգացիան շարունակվում է այնքան ժամանակ, մինչև հասնում է ստոպ կոդանին (UAA, UAG կամ UGA)։ Ի տարբերություն ստարտ կոդոնի ստոպ կոդոնները ամինաթթու չեն սինթեզում, այլ միայն հայտարարում տրանսլյացիայի ավարտը։ Ստոպ կոդոնին հասնելուն պես ամիանաթթուների ավարտուն պոլիպեպտիդը անջատվում է փՌՆԹից։ Ռիբոսոմները բաժանվում են ենթամիավորների։ Տրանսլյացիան համարվում է ավարտված։