Parchalanishning kimyoviy jarayoni - Chemical process of decomposition - Wikipedia

Inson tanasining tarkibi[1]

  Suv (64%)
  Oqsil (20%)
  Yog '(10%)
  Uglevod (1%)
  Mineral moddalar (5%)

Parchalanish hayvonlarda - bu o'limdan so'ng darhol boshlanadigan va skeletlangan qoldiqlarni qoldirib, yumshoq to'qimalarni yo'q qilishni o'z ichiga olgan jarayon. The parchalanish kimyoviy jarayoni murakkab va yumshoq to'qimalarning parchalanishini o'z ichiga oladi, chunki tana ketma-ketlikdan o'tadi parchalanish bosqichlari.[2] Avtoliz va chiriganlik hujayralar va to'qimalarning parchalanishida ham katta rol o'ynaydi.[3]

Inson tanasi taxminan: 64% dan iborat suv, 20% oqsil, 10% yog ', 1% uglevod, 5% minerallar.[1] Yumshoq to'qimalarning parchalanishi bularning parchalanishi bilan tavsiflanadi makromolekulalar va shu tariqa parchalanish mahsulotlarining katta qismi tanada dastlab mavjud bo'lgan oqsil va yog 'miqdorini aks ettirishi kerak.[4] Shunday qilib, parchalanishning kimyoviy jarayoni oqsillar, uglevodlar, lipidlar, nuklein kislotalar va suyaklarning parchalanishini o'z ichiga oladi.

Oqsillarning parchalanishi

Oqsillar tanadagi turli xil turli xil to'qimalarni hosil qiladi, ularni yumshoq yoki qattiq to'qima oqsillari deb tasniflash mumkin. Shunday qilib, tanadagi oqsillar bir xil darajada parchalanmaydi.

Proteoliz

Proteoliz oqsillarni parchalaydigan jarayondir. U namlik, harorat va bakteriyalar bilan tartibga solinadi.[5] Bu jarayon bir xil tezlikda sodir bo'lmaydi va shu sababli ba'zi oqsillar erta parchalanish paytida, boshqalari parchalanishning keyingi bosqichlarida parchalanadi. Parchalanishning dastlabki bosqichida yumshoq to'qimalar oqsillari parchalanadi. Bunga quyidagilar kiradi:

Parchalanishning keyingi bosqichlarida ko'proq chidamli to'qima oqsillari ta'sirida parchalanadi chiriganlik. Bunga quyidagilar kiradi:

Keratin teri, soch va tirnoqlarda mavjud bo'lgan oqsil. U proteolizda qatnashadigan fermentlarga eng chidamli va uni maxsus keratinolitik mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi kerak.[7] Odatda sochlar va tirnoqlar skelet qoldiqlari bilan topiladi.[8]

Proteoliz mahsulotlari

Umuman olganda, proteoliz oqsillarni quyidagilarga ajratadi:[3][4]

Uzluksiz proteoliz ishlab chiqarishga olib keladi fenolik moddalar. Bundan tashqari, quyidagi gazlar ham ishlab chiqariladi:[4]

Oltingugurt o'z ichiga olgan aminokislotalar sistein va metionin hosil qilish uchun bakterial parchalanishga uchraydi:[4]

Ikki umumiy dekarboksilatsiya parchalanish bilan bog'liq bo'lgan oqsil mahsulotlari - putresin va kadavrin. Ushbu birikmalar yuqori darajada toksik bo'lib, o'ziga xos, yomon hidlarga ega.[6] Ular odatda parchalanish xarakterli hidlarining tarkibiy qismlari ekanligiga ishonishadi kadavr itlari.[3]

Proteinning parchalanishi mahsulotlarining qisqacha mazmuni bilan tanishish mumkin 1-jadval quyida.

Azotning chiqarilishi

Azot aminokislotalarning tarkibiy qismi bo'lib, ajralib chiqadi zararsizlantirish. Odatda ammiak shaklida chiqariladi, uni atrofdagi muhitda o'simliklar yoki mikroblar ishlatishi mumkin, nitrat, yoki tuproqda to'planishi mumkin (agar tanasi tuproqning tepasida yoki uning ichida joylashgan bo'lsa).[4] Tuproqda azot borligi yaqin atrofdagi o'simliklarning o'sishini kuchaytirishi mumkin degan fikrlar mavjud.[6]

Kislotali tuproq sharoitida ammiak konversiyalanadi ammoniy ionlari, ular o'simlik yoki mikroblar tomonidan ishlatilishi mumkin. Ishqoriy sharoitda tuproqqa tushadigan ammoniy ionlarining bir qismi ammiakka qaytishi mumkin. Atrof muhitda qolgan har qanday ammoniyga duch kelishi mumkin nitrifikatsiya va denitrifikatsiya hosil bermoq nitrat va nitrit. Nitrifikatsiya qiluvchi bakteriyalar yoki ammiakni oksidlashga qodir organizmlar bo'lmagan taqdirda, ammiak tuproqda to'planib qoladi.[4]

Fosforning chiqarilishi

Fosfor organizmning turli tarkibiy qismlaridan, shu jumladan oqsillardan (ayniqsa, nuklein kislotalarni tashkil etadigan), shakar fosfatidan va fosfolipidlardan ajralib chiqishi mumkin. Chiqarilgandan so'ng fosforning yo'nalishi murakkab va atrofdagi muhitning pH qiymatiga bog'liq. Ko'pgina tuproqlarda fosfor erimaydigan noorganik komplekslar sifatida mavjud temir, kaltsiy, magniy va alyuminiy. Tuproq mikroorganizmlari erimaydigan organik komplekslarni ham eruvchanlarga aylantirishi mumkin.[4]

Uglevodlarning degradatsiyasi

Parchalanish boshida uglevodlar mikroorganizmlar tomonidan parchalanadi. Jarayon buzilish bilan boshlanadi glikogen ichiga glyukoza monomerlar.[9] Ushbu shakar monomerlari karbonat angidrid va suvga to'liq parchalanishi yoki turli xillarga to'liq parchalanishi mumkin organik kislotalar va spirtli ichimliklar,[3] yoki boshqa kislorodli turlari, masalan ketonlar, aldegidlar, Esterlar va efirlar.[10]

Atrof muhitda kislorod mavjudligiga qarab, shakar turli organizmlar va turli xil mahsulotlarga ajraladi, garchi ikkala yo'l bir vaqtning o'zida sodir bo'lishi mumkin. Aerob sharoitida zamburug'lar va bakteriyalar shakarni quyidagi organik kislotalarga aylantiradi:[3]

Anaerob sharoitda bakteriyalar qandlarni parchalanadi:[3]

Odatda parchalanadigan jismlar bilan bog'liq bo'lgan kislotali muhit uchun umumiy javobgar.[3]

Boshqa bakterial fermentatsiya mahsulotlariga alkogollar, masalan butil va etil spirti, aseton va gazlar, masalan metan va vodorod kiradi.[3]

Uglevodlarni parchalanishi mahsulotlarining qisqacha mazmuni bilan tanishish mumkin 1-jadval quyida.

Lipit degradatsiyasi

Tanadagi lipidlar asosan tarkibida mavjud yog 'to'qimasi og'irligi bo'yicha taxminan 5-30% suv, 2-3% oqsil va 60-85% lipidlardan tashkil topgan, ularning 90-99% triglitseridlar.[3] Yog 'to'qimasi asosan neytral lipidlardan iborat bo'lib, ular umumiy ma'noda murojaat qiladi triglitseridlar, digliseridlar, fosfolipidlar va xolesterin esterlari, ulardan triglitseridlar eng keng tarqalgan.[11] The yog 'kislotasi triglitseridlarning tarkibi odamda turlicha, lekin tarkibiga kiradi oleyk kislota eng ko'p miqdorda, keyin esa linoleik, palmitoleik va palmitin kislotalari.[12]

Neytral lipid degradatsiyasi

Neytral yog ' gidroliz reaktsiyasi

Neytral lipidlar gidrolizlangan tomonidan lipazlar o'limdan ko'p o'tmay, yog'li kislotalarni ulardan tozalash uchun glitserol orqa miya. Bu to'yingan va to'yinmagan yog 'kislotalarining aralashmasini hosil qiladi.[13] Kerakli sharoitda (etarli suv va bakterial fermentlar mavjud bo'lganda) neytral lipidlar yog 'kislotalariga aylanmaguncha to'liq parchalanadi. Muvofiq sharoitlarda yog 'kislotalari o'zgarishi mumkin adipocere.[12] Aksincha, yog 'kislotalari to'qimalarda mavjud bo'lgan natriy va kaliy ionlari bilan reaksiyaga kirishib, yog' kislotalarining tuzlarini hosil qilishi mumkin. Tana tuproq yaqinida joylashgan bo'lsa, natriy va kaliy ionlarini kaltsiy va magniy ionlari bilan almashtirib, to'yingan yog 'kislotalarining sovunlarini hosil qilishi mumkin, bu ham adipotserning paydo bo'lishiga hissa qo'shishi mumkin.[4]

Yog 'kislotasining degradatsiyasi

Gidroliz natijasida hosil bo'lgan yog 'kislotalari kislorod mavjudligiga qarab, degradatsiyaning ikki yo'lidan birini o'tkazishi mumkin.[3] Biroq, har ikkala marshrut ham tananing turli sohalarida bir vaqtning o'zida amalga oshirilishi mumkin.

Anaerob degradatsiyasi

Anaerob bakteriyalar vafot etganidan keyin tanada ustunlik qiladi, bu esa yog 'kislotalarining anaerob degradatsiyasini keltirib chiqaradi gidrogenlash.[3] Gidrogenlash jarayoni to'yinmagan bog'lanishlarni (ikki va uch marta bog'lanishlarni) yagona aloqalarga aylantiradi. Bu to'yingan yog 'kislotalari miqdorini sezilarli darajada oshiradi, shu bilan to'yinmagan yog'li kislotalarning ulushini pasaytiradi. Shuning uchun, masalan, oleyk va palmitoleik kislotalarni gidrogenatsiyalash natijasida stearik va palmitin kislotalari hosil bo'ladi.[13]

Aerobik buzilish

Kislorod ishtirokida yog 'kislotalari oksidlanishga uchraydi. Lipid oksidlanish - bu zanjir reaktsiyasi jarayoni bo'lib, kislorod hosil bo'lish uchun yog 'kislotasidagi er-xotin bog'lanishiga hujum qiladi peroksid aloqalar. Oxir-oqibat, jarayon aldegidlar va ketonlarni ishlab chiqaradi.[4]

  • Boshlash
  • Ko'paytirish
  • Tugatish

Lipit degradatsiyasi mahsulotlarining qisqacha mazmuni bilan tanishish mumkin 1-jadval[qayerda? ] quyida.

Nuklein kislota degradatsiyasi

Nuklein kislotalarning parchalanishi natijasida azotli asoslar, fosfatlar va shakar hosil bo'ladi.[10] Ushbu uchta mahsulot boshqa makromolekulalarning parchalanish yo'llari bilan ko'proq parchalanadi. Azotli asoslardan azot u qanday bo'lsa, o'sha tarzda o'zgaradi oqsillar. Xuddi shunday, fosfatlar ham tanadan ajralib chiqadi va ajralib chiqadigan o'zgarishlar bilan bir xil bo'ladi oqsillar va fosfolipidlar. Va nihoyat, shakar sifatida ham tanilgan uglevodlar, kislorod mavjudligiga qarab buziladi.

Suyak degradatsiyasi

Suyak uchta asosiy fraktsiyadan tashkil topgan kompozit to'qima:

Qisman skeletlangan cho'chqa (sus Scrofa)
  1. asosan kollagendan iborat bo'lgan protein fraktsiyasi (boshqa to'qima oqsillariga qaraganda degradatsiyaga chidamli bo'lgan qattiq to'qima oqsili)
  2. iborat bo'lgan mineral fraktsiya gidroksiapatit (suyak tarkibidagi kaltsiy va fosforni o'z ichiga olgan mineral), bu protein tuzilishini qattiqlashtiradi
  3. boshqa organik birikmalardan tayyorlangan maydalangan modda

Kollagen va gidroksiapatitni suyakning mustahkamligi va tananing yumshoq to'qimalari tanazzulga uchraganidan keyin uzoq vaqt qolish qobiliyatini ta'minlovchi kuchli oqsil-mineral birikmasi tutib turadi.[4]

Suyakni buzadigan jarayon deb ataladi diagenez. Jarayonning birinchi bosqichi bakterial ta'sirida organik kollagen fraktsiyasini yo'q qilishni o'z ichiga oladi kollagenazlar. Ushbu kollagenazlar oqsilni peptidlarga ajratadi. Keyinchalik peptidlar er osti suvlari bilan yuvilib ketishi mumkin bo'lgan tarkibiy aminokislotalarga kamayadi. Kollagen suyakdan chiqarilgandan so'ng, gidroksiapatit tarkibi noorganik minerallarning ob-havosi bilan parchalanadi, ya'ni bu muhim ionlari, kabi kaltsiy, atrof muhitga yo'qoladi.[4] Suyakni o'z kuchi bilan ta'minlagan kuchli protein-mineral bog'lanish bu degradatsiyaga uchraydi va umuman zaiflashgan tuzilishga olib keladi, bu esa suyakning to'liq parchalanishi sodir bo'lguncha susayadi.[3]

Suyak degradatsiyasiga ta'sir qiluvchi omillar

Suyak degradatsiyaga ancha chidamli, ammo oxir-oqibat jismoniy sindirish, dekalsifikatsiya va eritma natijasida parchalanadi. Suyakning parchalanish darajasi uning atrof-muhitiga juda bog'liq. Tuproq mavjud bo'lganda, uning yo'q qilinishiga ikkalasi ham ta'sir qiladi abiotik (suv, harorat, tuproq turi va pH) va biotik (fauna va flora ) agentlar.[3]

Abiotik omillar

Suv muhim organik minerallarni suyakdan yuvib, jarayonni tezlashtiradi. Shunday qilib, tuproq turi rol o'ynaydi, chunki u atrof-muhitning suv tarkibiga ta'sir qiladi. Masalan, ba'zi tuproqlar gil tuproqlar, suvni boshqalarnikidan yaxshiroq saqlang, masalan qumli yoki loyqa tuproqlar. Bundan tashqari, kislotali tuproqlar gidroksiapatitning anorganik matritsasini eritishga qaraganda yaxshiroqdir asosiy tuproqlar, shu bilan suyakning parchalanishini tezlashtiradi.[3]

Biotik omillar

Mikroorganizmlar, asosan bakteriyalar va zamburug'lar suyak degradatsiyasida rol o'ynaydi. Ular suyak to'qimalariga kirib borishi va atrofdagi muhitga mineral moddalarni tashlab yuborishi, uning tuzilishidagi buzilishlarga olib kelishi mumkin.[14] Kichkina va yirik sutemizuvchilar ko'pincha suyaklarni qabrlardan olib tashlash yoki ularni tishlab bezovta qiladilar, bu ularning yo'q qilinishiga yordam beradi.[15] Va nihoyat, ko'milgan joylar ustida joylashgan o'simlik ildizlari suyak uchun o'ta halokatli bo'lishi mumkin. Nozik ildizlar to'qima bo'ylab o'tib, uzun suyaklarni bo'linishi mumkin, kattaroq ildizlar esa suyaklarda yoriqlar hosil bo'lishi mumkin, ular singanlarda xatolar bo'lishi mumkin.[3]

Adabiyotlar

  1. ^ a b Janaway RC, Percival SL, Wilson A.S. (2009). "Inson qoldiqlarining parchalanishi". Percivalda S.L. (tahrir). Mikrobiologiya va qarish. Springer Science + Business. pp.13 –334. ISBN  978-1-58829-640-5.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  2. ^ Klark, MA, Worrell, MB, Pless JE (1997). "Yumshoq to'qimalarda o'limdan keyingi o'zgarishlar". Xaglundda, VD, Sorg M.X. (tahrir). Sud-terim tefonomiyasi: Postmortem odam qoldiqlari taqdiri. CRC Press. pp.151–164. ISBN  978-0-8493-9434-8.CS1 maint: bir nechta ism: mualliflar ro'yxati (havola)
  3. ^ a b v d e f g h men j k l m n o Forbes, S.L. (2008). "Dafn muhitida parchalanish kimyosi". M. Tibbettda D.O. Karter (tahrir). Sud-tibbiy taponomiyada tuproqni tahlil qilish. CRC Press. pp.203 –223. ISBN  978-1-4200-6991-4.
  4. ^ a b v d e f g h men j k l Dent B.B.; Forbes S.L.; Styuart B.H. (2004). "Tuproqdagi odamning parchalanish jarayonlarini ko'rib chiqish". Atrof-muhit geologiyasi. 45 (4): 576–585. doi:10.1007 / s00254-003-0913-z. S2CID  129020735.
  5. ^ Vass A.A.; Barshik S.A .; Sega G.; Katon J.; Sken J.T .; Sevgi J.C .; va boshq. (2002). "Inson qoldiqlarining parchalanish kimyosi: odam qoldiqlari o'limidan keyingi oralig'ini aniqlashning yangi metodologiyasi". Sud ekspertizasi jurnali. 47 (3): 542–553. doi:10.1520 / JFS15294J (harakatsiz 2020-09-01). PMID  12051334.CS1 maint: DOI 2020 yil sentyabr holatiga ko'ra faol emas (havola)
  6. ^ a b v Gill-King, H. (1999). "Parchalanishning kimyoviy va ultrastrukturaviy jihatlari". W.D. Xaglundda M.H. Sorg (tahrir). Sud-terim tefonomiyasi: Postmortem odam qoldiqlari taqdiri. CRC Press. pp.93–108. ISBN  978-0-8493-9434-8.
  7. ^ Gupta R.; Rammani P. (2006). "Mikrobial keratinazalar va ularning istiqbolli qo'llanmalari: umumiy nuqtai". Amaliy mikrobiologiya va biotexnologiya. 70 (1): 21–33. doi:10.1007 / s00253-005-0239-8. PMID  16391926. S2CID  30779107.
  8. ^ Uilson, A.S. (2008). "Ko'milgan tanadagi muhitda sochlarning parchalanishi". M. Tibbettda D.O. Karter (tahrir). Sud-tibbiy taponomiyada tuproqni tahlil qilish. CRC Press. pp.123 –151. ISBN  978-1-4200-6991-4.
  9. ^ Corry, JE (1978). "Obzor: Antan va o'limdan keyingi etanolning mumkin bo'lgan manbalari: uning parchalanish biokimyosi va mikrobiologiyasi bilan aloqasi". Amaliy bakteriologiya jurnali. 44 (1): 1–56. doi:10.1111 / j.1365-2672.1978.tb00776.x. PMID  344299.
  10. ^ a b Dekeirsschieter J.; Verheggen F.J.; Gohy M .; Xubrext F.; Burginon L.; Lognay G.; va boshq. (2009). "Turli xil biotoplarda cho'chqa go'shti (Sus domesticus L.) parchalanishi natijasida ajralib chiqadigan kadavr uchuvchan organik birikmalar". Xalqaro sud ekspertizasi. 189 (1–3): 46–53. doi:10.1016 / j.forsciint.2009.03.034. PMID  19423246.
  11. ^ Ruis-Gutierrez V.; Montero E.; Villar J. (1992). "Odamning yog 'to'qimalarining yog' kislotasi va triatsilgliserol tarkibini aniqlash". Xromatografiya jurnali. 581 (2): 171–178. doi:10.1016 / 0378-4347 (92) 80269-V. PMID  1452607.
  12. ^ a b Pfeiffer S .; Milne S.; Stivenson R.M. (1998). "Adipotserning tabiiy parchalanishi". Sud ekspertizasi jurnali. 43 (2): 368–370. doi:10.1520 / JFS16147J. PMID  9544543.
  13. ^ a b Notter S.J .; Styuart B.H .; Rou R.; Langlois N. (2009). "Odam va cho'chqa qoldiqlari parchalanishi paytida yog 'birikmalarining dastlabki o'zgarishlari qoladi". Sud ekspertizasi jurnali. 54 (1): 195–201. doi:10.1111 / j.1556-4029.2008.00911.x. hdl:10453/8767. PMID  19018935.
  14. ^ Piepenbrink H. (1986). "Biogen o'lik suyaklarning parchalanishining ikkita misoli va ularning taponomik talqin qilish uchun oqibatlari". Arxeologiya fanlari jurnali. 13 (5): 417–430. doi:10.1016/0305-4403(86)90012-9.
  15. ^ Xaglund V.D.; Reay D.T .; Firibgar D.R. (1989). "Tinch okeanining shimoli-g'arbiy qismida odam qoldiqlarini qutulish / ajratish ketma-ketligi". Sud ekspertizasi jurnali. 34 (3): 587–606. doi:10.1520 / JFS12679J. PMID  2738562.