Дәріс кешені тағамдық биохимия курстың мақсаты және міндеті
Дәріс 4 Липидтер. Адам ағзасындағы негізгі майлар және олардың биологиялық рөлі
жүктеу/скачать 209,74 Kb.
|
Дәрістер кешені ТБ
| Дәріс 4
Липидтер. Адам ағзасындағы негізгі майлар және олардың биологиялық рөлі Липидтерге майлар және майға ұқсас заттар-липойдтар жатады. Олар барлық тірі клеткаларда болады және тіршілікке орайлас бірнеше маңызды қызметтер (энергия берушілік, қорғану, құрылымдылық, метаболизмдік) атқарады. Мысалы, олар клетка мембраналарының құрамына кіреді. Клетка қабырғаларының құрамына өнетін липидтер құрылымдық липидтер деп аталады. Липидтер ыдыраған кезде көп мөлшерде химиялық энергия макроэнергиялық қосындылар түрінде бөлініп шығады. Липидтер суда ерімейді, бірақ органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Көпшілік липидтер спирттердің, жоғары май қышқылдарының немесе альдегидтердің туындылары болып келеді. Липидтер екі үлкен топқа бөлінеді. Қарапайым липидтің молекуласы спирт қалдықтарының және жоғары май қышқылдарынан тұрады. Бұған бейтарап майлар, стероидтар және балауыздар (воскілер) жатады. Күрделі липид спирт қалдығынан, жоғары май қышқылдарынан және басқа бір заттардан (азоттық негіздер, фосфор қышқылы, көмірсулар және басқалары) тұрады. Оларға фосфатидтер, гликолипидтер, сульфатидтер жатады. Липидтердің негізгі компоненті-май қышқылдары. Бейтарап майлар. Бейтарап майлар деп үш атомды глицерин мен жоғары май қышқылдарының күрделі эфирін айтамыз. O ║ СН2ОН R1─COOH CH2─O─C─R1 │ │ O ║ СНОН + R2─COOH → CH─O─C ─R2+3H2O │ │ O СН2ОН R3─COOH ║ CH2─O─C─R3 глицерин триглицерид Жоғары май қышқылдары қаныққан және қанықпаған болады. Қаныққан май қышқылдарында әдетте көміртек атомдарының жұп сандары болады, мысалы: Май қышқылы - C3 H7 COOH Капрон қышқылы – C5H11COOH Стеарин қышқылы – C17H35COOH Қанықпаған май қышқылдарында қос байланыстары бірнешеу болады: Олеин қышқылдары - С17H33COOH Линол қышқылдары - C17H31COOH Линолеин қышқылдары - C17H29COOH Арахидон қышқылдары - C19H31COOH Егер майлардың құрамына қанықпаған қышқылдар басым болса, ондай майлар сұйық болады (мақта күнбағыс, зығыр майлары). Егер қаныққан қышқылдар басым болса, ондай майлар қатты болады (жануарлар майы-тоң май). Майлар жануарлар мен өсімдіктер дүниесінде кең тараған. Майлар тірі организмде әр алуан міндеттер атқарады.Майлар энергетикалық материал ретінде жұмсалады, химиялық энергияның көзі. Майлардың 1 грамы организмде тотыққанда 3,3 ккал (жылу) пайда болады. Мұның өзі белоктар мен көмірсулар тотыққанда бөлініп шығатын жылудан 2 есе көп (1 г көмірсулар 4,3, ал белоктар 4,1 ккал жылу береді). Майлар органикалық заттардың, әсіресе витаминдердің, жақсы еріткіштері. Май дәнекер тканінің қабықшаларында қор ретінде жиналып, организм мүшелерінің орнынан ығысуына және сыртқы соққыдан зақымдануына кедергі жасайды. Майдың жылу сыйымдылық төмен. Шөлден жылу нашар өтеді, бұл дене температурасының тұрақтылығы сақтауға жәрдемдеседі. Майлардың бір бөлігі клеткаларда өтіп жататын күрделі процестерге тікелей қатысады. Оны протоплазмалық майлар деп атайды. Ал, екінші, көбірек бөлігі тері астындағы шелде, дәнекер тканінің май талшығында, құрсақ қуысының органдарын жауып тұратын шарбыда және басқа кейбір органдарда жиналады да, органикалық қосылыстардың қорын түзеді. Оны резервтегі, немесе қордағы майлар дейді. Майлар онымен бірге терінің созылғыштығын, икемділігін және иілгіштігін қамтамасыз етеді. Стероидтар. Бұлар көп сақиналы көмірсутек фенантреннің туындылары, негізінде циклопентанолергидрофенантрен жатады. Бұлардың маңызды өкілдері холестерин және эргостерин болып табылады. Табиғатта кең таралған. Стероидтар – кристалды заттар, оптикалық активті. Суда ерімейді, органикалық еріткіштерде ериді, түссіз болады. Спирттерге ұқсас химиялық реакцияларға қатысады. Физиологиялық активті заттардың құрамына кіреді. Мысалы, витаминдердің Д тобы, жыныс гармондары, өт қышқылдары және т.б. құрамына кіреді. Балауыздар (воскілер) – деп липидтердің үлкен бір топтарын айтады. Олардың молекулалары жоғары май қышқылдарымен біратомдық спирттердің қалдықтарынан тұрады. Жануарлар тектес балауыздарға ара балауызы, ланолин, спермацет жатады. Ара балауызын бетке, жарға жағатын майлар (мазь) және т.б. косметикалық заттар жасайды. Ланолинді қойдың жүнін жуғаннан кейін алады. Ланолин мен спермацеттен косметикалық заттар және емдік майлар жасайды. Фосфатидтер (фосфолипидтер) – майларға жақын қосылыстар. Олар үш атомды спирт глицерин мен екі молекула май қышқылдарының, фосфор қышқылының және азотты негіздің күрделі эфирі. Егер фосфолипидтердің құрамына холин кірсе, оларды лецитиндер (холинфосфатидтер), коламин кірсе, кефалиндер (коламинфосфатидтер), ал егер серин кірсе серинфосфатидтер дейміз. Глицериннің орнына молекулада үшатомдық аминоспирт сфингозин болуы мүмкін. Осының нәтижесінде сфингомиэлин түзіледі. Фосфатидтер жануарлар организмінде барлық клеткалардың құрамында, әсіресе, жүйке тканьдерінде, митохондрияларда көп кездеседі. Организм холинфосфатидті ацетилхолин түзуге пайдаланады. Гликолипидтердің молекуласында көмірсулар болады. Оларға цероброзидтер, ганглиозидтер жатады. Цереброзидтер ми тканьдері, ал ганглиозидтерге нейрондар бай келеді. Соңғысы нейрондардың құрылымын құрайды. Сульфатидтер – сфингозин, цереброн, немесе лигноцерин қышқылдарынан, галактоза және күкірт қышқылынан пайда болған күрделі эфирлер. Бауыр тканьдерінде, бүйректе, бұлшық еттерде көп болады. Липидтердің аралық алмасуы. Майлардың биохимиялық өзгеруі Тканьдерде майлардың биохимиялық өзгеруі липаза ферментінің әсер етуінен басталады. Соның нәтижесінде майлар глицерин мен май қышқылдарын түзе отырып, гидролизденеді. Глицериннің тотығуы. Глицерин АТФ есебінен глицерокиназа ферментінің әсерімен фосфорланады, яғни активтік күйіне көшеді. Пайда болған α = глицерофосфат глицеральдегидфосфатдегидрогеназа ферментінің әсерімен фосфоглицерин альдегидіне тотығады. Бұл бізге көмірсулардың анаэробтық ыдырауының 5-кезеңінен таныс қосылыс. Ол одан әрі гликолиздың барлық сатысын өтіп тотығады. Бұдан басқ ол гликогеннің және майлардың түзілулеріне қатысады: OH ОН CH2─O─P=O CH2OH CH2─O─P=O ОН ОН НАД +АТФ НАД·Н2 CHOH CHOH CHOH OH О CH2OH CH2OH C H 3-фосфоглицерин 3-фосфоглицерин қышқылы альдегиді Жоғары май қышқылдарының тотығуы. Жоғары май қышқылдарының организмде ыдырау механизмін неміс биохимигі Ф.Кнооптың 1904 ж. ұсынған. Май қышқылдарының β-тотығу теориясы түсіндіре алады. Бұл теория бойынша организмде май қышқылдарының ұзын көміртек тізбегі тотығудың әрбір айналымында екі атом көміртегіне карбоксил тобы ұшынан қысқарып отырады. Табиғи май қышқылдарында әрқашан көміртек атомдарының жұп сандары болады, демек екі еселенген үзіндіге толық ыдырай алады. Химиялық өзгерістерде молекулалардың активтенуі маңызды орын алады. Соның арқасында олар организмдегі клеткалар мен тканьдер пайдаланатындай қолайлы жағдайға келеді. Май қышқылдарының β-тотығу митохондрияда өтеді. β-тотығуының ферменттері митохондрияда шоғырланған, ал ацил – КоА – ның пайда болуы цитоплазмада өтеді. Митохондрияның мембранасы өзі арқылы ацил – КоА-ны өткізуге қабілетсіз.Соңғыны жеткізуге митихондрияның ішінде арнайы тасымалдаушы карнитин бар. Карнитин май қышқылының қалдығымен қосылады да, оны митохондрияға алып келеді, ал коэнзим – А цитоплазмада қалады. Митохондрияның ішінде май қышқылымен карнитиннің қосылысы ыдырайды да, карнитин цитоплазмаға қайтып оралады. Жоғары май қышқылдары организмдегі химиялық энергияның ең маңызды көзі болып келеді.Стеарин қышқылының бір молекуласының толық ыдырауынан ацетил – КоА – ның 9 молекуласы пайда болады:
n - стеарин қышқылының молекуласындағы көміртек атомдарын саны. Әр айналымда АТФ – ның 5 молекуласы пайда болса, ал 8 айналымда оның 45 молекуласы пайда болады.
Ацетил – КоА – ның бір молекуласының одан арғы Кребс циклінде тотығуынан АТФ – ның 12 молекуласы пайда болады. Қорыта айтқанда, ацетил – КоА – ның 9 молекуласы Кребс немесе трикарбон қышқылы циклінде тотықаннан кейін, АТФ – ның 108 молекуласының (9·12=108) қайнар көзі болады. Стеарин қышқылының бір молекуласының толық тотығуы организмге АТФ – ның 48 молекуласының береді (40+108=148). Фосфатидтердің өзгеруі Фосфатидтердің молекуласы тканьдерде жоғары май қышқылдарына, спиртке, фосфор қышқылына және азоттық негіздерге ажырайды. Гидролизді фосфолипаз тектес ферменттер жүзеге асырады. Гидролиздің ақырғы өнімдері тканьдердің энергетикалық, құрылымдық мұқтажына пайдаланылады. Мысалы, фосфатид қышқылы тканьдерде әр түрлі фосфатидтердің жаңа молекулаларын жасауға, бейтарап майларды құруға жұмсалады. Стеридтер мен стериндердің өзгеруі Тканьдер холинэстеразасы стеридтерді холестерин мен жоғары май қышқылдарына ажыратады. Жоғары май қышқылдары химиялық энергияның қайнар көзі, липидтердің жасалуына шикізат ретінде пайдаланылады. Холестерин әр түрлі өзгерістерге душар болады: бауырда одан өт қышқылдары пайда болады, бүйрек үсті бездерінде – андро – және эстрогендер т.б. Кейбір органдарда (бауырда, бүйректерде) холестерин глюкозаның және басқа көмірсулардың жасалуына пайдаланылады. Липидтердің биологиялың түзілуі. Липидтер тек ыдырап қана қоймай, организмде түзіле де алады. Майлардың биологиялық түзілуі үш негізгі сатыдан тұрады: глицериннің, жоғары май қышқылдарының пайда болуы және олардың триглицерид молекуласын құрауы. Глицериннің пайда болуы. Глицерофосфатдегидрогеназа ферментінің әсерінен фосфодиоксиацетон α – глицерофосфатқа өзгереді. Глицериннің 60 % - ке жуық шамасы осы жолмен алынады, ал қалған бөлігі пентоза циклінің триоза есебінен алынады. Жоғары май қышқылдарының түзілуі. Май қышқылдарының биологиялық түзілуі β – тотығуға қарама – қарсы жүреді. Ацетил – КоА соларды синтездеуге арналған шикізат болып табылады. Ол көмірсулардың аэробтық ыдырауы кезінде пайда болатынын білеміз. Ферменттердің қайтымды әсер ету қасиеті біздерге жақсы мәлім. Соның арқасында тіпті ацетил – КоА – ның екі қалдығын қосудың өзінен – ақ едәуір күрделі бөлшек алуға болады. Сондықтан да, май қышқылдарының β – тотығуын тездететін ферменттер олардың синтезінде жылдамдату керек. Май қышқылдарының биологиялық түзілуінің екі жолын айыруға болады: митохондриялық ішкі және одан тыс беттерінде. Митохондрияның ішкі бетіндегі түзілу синтетаза (лигаза) ферментімен катализденеді. Биологиялық түзілудің екінші түрі митохондриядан тыс жерде – гиалоплазмада өтеді. Оған карбоксилаза ферменті, АТФ, НАНД2 қатысады. Карбоксилазаның простетикалық (белок емес) тобына СО2 қосып алуға қабілеті биотин витамині кіреді. Бұл түзілудің митохондриялық түзілуден айырмашылығы сол: мұнда екі көміртекті сірке қышқылының қалдығынан, яғни ацетил – КоА – дан, молекуласы едәуір күрделі, көміртек атомдарының бұрынғыдан да едәуір ұзын тізбегі бар май қышқылы түзіледі. жүктеу/скачать 209,74 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|