Жұмыс бағдарламасы «Жануарлар биохимиясы»

Г л и к о л и з

Глюкоза ерекше активті заттар қатарына жатпайды. Глюкоза молекуласына фосфор қышқылының қалдығы қосылады да фермент әсерімен оның реакцияға бейімділігі біраз артады. Сөйтіп, глюкоза молекуласы аденозинтрифосфор қышқылымен /АТФ/ реакцияға түсу арқылы активтеледі. Осы реакцияның нәтижесінде АТФ фосфор қышқылының бір молекуласын жоғалтып, АДФ-ға айналады, ал глюкоза фосфор қышқылының молекуласын байланыстыра отырып, глюкозофосфор қышқылына ауысады.

Сөйтіп, реакциялардың ақырында пируват түзіліп гликолиз процесі аяқталады. Пайда болған пируват бұдан кейін өтіп жатқан процестерге байланысты әр түрлі өзгерістерге ұшырады. Анаэробты иминия жағдайларында ол сүт қышқылына дейін тотықсызданады. Сүт қышқылы /лактат/ анаэробтық тыныс алудың ақырғы өнімі болып табылады

Гликолиз және спирттік ашудың арасындағы

ұқсастық пен айырмашылық

Тыныс алу және ашу процестерінің байланысын кезінде ғалым С.П.Костычев дәлелдеген. Ол ашу және тыныс алу процестері өзара ұқсас емес, бірақ бұл екі процестің жалпы ортақ бастамасы болады, яғни субстраттың өзгеруі бастапқы кезеңінде бірдей болады, яғни субстраттың өзгеру барысы тыныс алу процесінде де, сондай-ақ ашу процесінде де бірдей жүріп отырады. Бұдан соң екі процесс түрліше жолмен өтеді деп санады. Ашытқыда – спирттік ашу процесі болады.

Анаэробтық тыныс алу кезінде пируват СО₂ мен сірке альдегидіне ыдырайды, одан соң этил спиртіне дейін тотықсызданады

Этил спирті мен көмірқышқыл газы өнімдері болып табылатын анаэробтық тыныс алу осымен аяқталады. Ашу процесі кезінде де осындай құбылыстар болады. Ашытқының анаэробтық тыныс алуы с п и р т т і к а ш у п р о ц е с і деп аталады.

Сөйтіп, пирожүзім қышқылы жүйеде екінші рет пайда болады

Аэробтық тыныс алу кезінде пируват Кребс циклі деп аталатын өзгерістердің күрделі циклінен өтеді. Бүкіл гликолиз процесі аэробтық тыныс алудың бірінші кезеңінде өтеді. Аэробты тыныс алу кезінде пируват ең алдымен тотығу-декарбоксилдену процесіне ұшырайды. Ол клеткаларда А ацетилкоферментіне дейін тотығады.

Бұл процесс бес кезеңде өтеді, оған пируват – дегидрогеназа деген аса күрделі мультиферменттік комплекс қатысады.

Қоскарбон және трикарбон қышқылдары Кребс циклінің негізгі заттары болып табылады. Реакцияның айналмалы бірізділігін Г.Кребс лимон қышқылының циклі деп атады. Кребс циклінде өтетін 9 түрлі реакцияда три және дикарбон қышқылдар бір біріне айналып, ең ақфырында қымыздықсірке қышқылы түзіледі. Ол реакциялардың қайта басталуына негіз болады. Сөйтіп реакциялар айналым /циклді/ түрде өтеді.

Кребс циклінің соңғы сатысы малатты қымыздықсірке қышқылына тотықтырумен аяқталады.

Егер жүйеде ацетил-КоА бар болса, онда қымыздықсірке қышқылы онымен қайтадан реакцияға түседі де, айналым қайталанады.

Гликолиздің және аэробтық тыныс алудың энергетикалық тиімділігі

Қорыта айтқанда, глюкозаның бір моліне АТФ-ның 38 молі түзіле алады:

С₆Н₁₂О₆ + 6 О₂ → 6 СО₂ + 6 Н₂О . АТФ-ның макроэргиялық байланысында 25,1-58,6 кДж/моль энергия шоғырланады. Гидролиз кеінде олар бөлініп шығады. Тұтасымен алғанда, аэробтық тыныс алудың энергетикалық тиімділігі 55 % -ке жуық болады, яғни пайдлы әсер коэффициенті 0,5 тең деген сөз. Энергияның қалған мөлшері жылу түрінде бөлініп шығады.

Көмірсу алмасуының реттелуі

Көмірсу алмасуын реттеуге жүйке жүйесі, ішкі секреция бездері, бауыр және кейбір витаминдер қатысады. Жүйке жүйесі мен биологиялық әрекетшіл заттар ішкі ортаның тұрақтылығы мен организмнің барлық қызметінің орнықтылығын қамтамасыз етеді. Бұл өздігінен реттелу арқылы жүзеге асады.

Көмірсу алмасуда бауырдың зор маңызы бар. Бұл органнан көптеген жануар крахмалын – гликогенді табуға болады. Қандағы глюкозаның мөлшері қалыптан /нормадан/ төмендегенде, гликогеннің біразы глюкозаға айналады да, қанға өтеді. Қандағы жүзім қантының артық бөлігі ішінара гликогенге айналады. Сөйтіп, қан плазмасындағы глюкозаның мөлшері тұрақты болады.

Көмірсулар алмасуын реттеуге ұйқы безінің, гипофиздің, бүйрек үсті бездерінің және қалқанша безінің гормондары қатысады.

Ұйқы безі гормондарының ішінде көмірсулардың алмасуына әсер ететіндерге инсулин мен глюкагон жатады. Инсулин қандағы глюкозаның мөлшерін төмендетеді. Оның механизмі мынандай: инсулин қан ағысымен бауырға келіп, онда гексокиназаны активтендіреді. Соның нәтижесінде глюкозадан глюкозо–6–фосфат және гликоген пайда болып, глюкозо–6– фосфатазаның активтігі тежеледі.

Глюкагон бауырдағы фосфорилаза ферментін активтендіріп /ширатып/, соның әсерінен гликогеннің ыдырауына мүмкіндік жасайды. Бұның өзі гипергликемияға, яғни глюкозаның қандағы мөлшерінің шектен тыс көбеюіне әкеледі.

Бүйрек үсті бездерінің ми қабатындағы гормоны адреналин де және бүйрек қабығындағы кортизол мен кортизон сияқты стероидты гормондар да осындай ұқсастықпен әсер етеді. Сонымен қатар, осындай ұқсастыққа гипофиздің соматотроптық /өсу/ гормоны мен қалқанша безінің гормоны тироксин де ие екен.

Көмірсу алмасуының бұзылуынан болатын аурулар

Көмірсу алмасуларының бұзылуынан туатын аурулар көбінесе гипергликемия, глюкозурия, ацетонемия және ацетонурия, су, азоттық және минералдық заттардың алмасуының бұзылуы түрінде білінеді.

Кей жағдайларда қандағы глюкоза белгілі мөлшерінен төмендеп кететіні, яғни гипогликемия байқалады.

Оның себептері әр түрлі: инсулин мөлшерінің көтерілуі, инсулин антагонистерінің үдемелі түзілуінің төмендеуі, ашығу, ас қорыту жолдарының аурулары және т.б.

Көмірсулар алмасуларының бұзылуы липидтер алмасуларымен тікелей байланысты: «Майлар көмірсулардың жалынында өртенеді» - деген қанатты сөздер өткен ғасырда осыдан пайда болса керек.

Ацетонемия қандағы ацетон денелерінің /ацетон,  - оксимай қышқылы, ацетосірке қышқылы/ 0,5 г/л-ге /қалыпты шамасы -0,06-0,07 г/л/ дейін жоғарылауы.

Ацетонурия – несеп құрамында ацетон /кетон/ қосындыларының қалыптан тыс көп болып 2,5-3 г/л /қалыпты мөлшері 0,09-0,01 г/л/ дейін көтерілуі.

Организмнің осындай күйін к е т о з деп атайды. Көбінесе 5-8 жасар өте сүтті сиырлар шалдығады, ішек-қарын, бауыр, жүрек, жүйке жүйесі, эндокриндік бездер қызметін қауырт бұзып, малды қатты күйзеліске ұшырататын ауру.

Диабеттік ком – естен тану, рефлекторлық сөнуі /тітіркенулердің басылуы/, негізгі функциялардың ауытқуы салдарынан келіп қауіпті қасірет туады. Тыныс тарылып, жүрек соғысының әлсіреуі, денедегі кілегейлі қабықтардың көгеріп кетуі, ішек жиырылуының бәсеңсуі, бұлшықеттердің созылуы, өз нәжісімен және несебімен былғану сияқты белгілермен сипатталатын ауру. Дереу шара қолданылмаса, мал тіршілігіне қауіп төндіретін қасірет.

Гликонеогенез процесінің бұзылуы белоктардың, шектен тыс талқандалуын тудырады, соның салдарынан қандағы және несептегі азоттық алмасудың ақырғы өнімдерінің мөлшері көбейеді. Организмнен улы заттарды шығаруға қажеттілігі су мен минералдық заттардың алмасуының бұзылуына әкеледі.

Кейбір жағдайларда /қант диабетінде/ полиурия пайда болады, яғни несеп шектен тыс организмнен шығады да, соның себебінен организмде су жетіспейді. Несеппен көптеген, организмге керекті, минералдық заттар «жуылып» кетеді.

Бұдан басқа тұқым қуалау /гендік/ аурулары – галактозонемия және галактозоурия, организмнің лактоза мен сахарозаға төзімсіздігі пайда болады.

1.Қандай органикалық заттарды көмірсулар деп атайды?

2.Альдогексозаға қандай функционалды топтар кіреді?

3.Рибозо-5фосфаттардың, ксилулозо-5-фосфаттық, глюкозо-6-фосфаттық, галактозо-1-фосфаттық, фруктозо-1,6-дифосфаттың құрылымдық формуласын жазыңыз

4.а-1,4-гликозидтік байланыс арқылы қосылған екі глюкозаның қалдығынан тұратын дисахаридтің құрылымдық формуласын жазыңыз.

5.Мына реакцияларды катализдейтін ферменттердің аттарын жазыңыз: а)глюкоза+ АТФ- глюкозо-6-фосфат; б) фруктоза 1,6 дифосфат- 3 фосфоглицерин; в)3-фосфоглицерин қышқылы- 2 фосфоглицерин қышқылы; г) фосфоэнолпирожүзім қышқылы + АДФ- пирожүзім қышқылы + АТФ; д)пирожүзім қышқлы+ НАД*Н⁺- сүт қышқылы + НАД

6.Кредс айналымындағы екі және үшкарбон қышқылдарының құрылымдық формуласын жазыңыз

7.Дегидрогеназа катализдейтін Кребс айналымындағы терт схемасын жазыңыз. Дегидрогеназаның коферментін белгілеңіз.

8.Гидролаза класына жататын ферментпен катализденетін глюконеогенез схемасындағы реакцияны тауып алыңыз.

Ұсынылатын әдебиеттер:

Өзіңді тексер

1.Моносахаридтерге жатады: а)мальтоза; б)фруктоза; в)лактоза; г)гепарин; д)гликоген

2.Глюкоза, ол: а)кетогексоза; б)кетопентоза; в)альдогексоза; г)альдопентоза; д)дисахарид

3.Сахарозаның құрамына кіреді: а)глюкозаның екі молекуласы; б)фруктозаның екі молекуласы; в)глюкоза және фруктоза; г)галактоза және глюкоза

4.Мальтозаның фосфоролиз өніміне жатады: а)глюкоза және галактоза; б)глюкоза-1-фосфат және глюкоза; в)глюкоза-6-фосфат және глюкоза; г) глюкоза-6-фосфат және галактоза

5.АТФ+глюкоза – АДФ+ Глюкоза-6-фосфат реакция мына заттардың қатысуымен іске асады: а)альдоза; б)фосфоглюкомутаза; в)фосфорилаза; г)гексокиназа

6.Изоцитратдегидрогеназаның коферментіне жатады: а)убихинон; б)ФМН; в)НАД; г)пиридоксальфосфат; д)НАДФ

7.6-фосфоглюконат + НАДФ ---- рибулозо-5-фосфат+ СО₂+ НАДФН + Н⁺ реакциясына тән процесс: а)гликоглиз; б)глюконеогенолиз; в)глюкозаның апотомиялық ыдырау; г)фосфоролиз; д)Кребс айналымы

Дәріс 8-9. Липидтер биохимиясы

Дәріс сабақтың мазмұны:

1. Жалпы сипаттамасы

2. Липидтердің ыдырауы

3. Аралық алмасуы

4. Липидтер түзілуі
Липидтердің жалпы сипаттамасы
Липидтерге майлар және майға ұқсас заттар – липоидтар жатады. Олар барлық тірі клеткаларда болады және тіршілікке орайлас бірнеше маңызды қызметтер /энергия берушілік, қорғану, құрылымдық, метаболизмдік/ атқарады. Мысалы, олар клетка мембраналарының құрамына кіреді. Клетка қабырғаларының құрамына енетін липидтер қ ұ р ы л ы м д ы қ липидтер деп аталады.

Липидтер ыдыраған кезде көп мөлшерде химиялық энергия макроэргиялық 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 қалдықтарынан 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.

Б е й т а р а п м а й л а р. Бейтарап майлар деп үш атомды глицерин мен жоғары май қышқылдарының күрделі эфирін айтамыз.

Жоғары май қышқылдары қаныққан және қанықпаған болады.

Егер майлардың құрамында 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 жұмасалады, химиялық энергияның көзі. Майлардың 1 грамы организмде тотыққанда 9,3 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.

Майлардың жылу сыйымдылығы төмен. Шөлден жылу нашар өтеді, бұл дене температурасының тұрақтылығын сақтауға жәрдемдеседі.

Майлардың бір бөлігі клеткаларда өтіп жататын күрделі процестерге тікелей қатысады. Оны п р о т о п л а з м а л ы қ майлар деп атайды. Ал, екінші, көбірек бөлігі тері астындағы шелде, дәнекер тканьнің май талшығында, құрсақ қуысының органдарын жауып тұратын шарбыда жән басқа кейбір органдарда жиналады да, органикалық қосылыстардың қорын түзеді. Оны р е з е р в т е г і, немесе қордағы майлар дейді.

Майлар сонымен бірге терінің созылғыштығын, икемділігін және иілгіштігін қамтамасыз етеді.

Липидтердің алмасуы төрт кееңнен тұратын сатылы процесс. Ол кезеңдер мыналар: ас қорыту, сіңіру, аралық алмасу және сол алмасуының ақырғы өнімдерінің пайда болуы.

Ауыз қуысында азық физикалық жолдармен баптауға ұшырайды. Мұнда шайнау процесінде тамақ үгітіліп, механикалық тұрғыдан ұсақталып, сілекеймен шыланады да, осының нәтижесінде тамақ түйірі қалыптасады.

Сілекей құрамында липидтерді ыдырататын, гидролиздейтін иминия болмайды.

Ұнтақталған тамақ асқазанға өңеш арқылы өтіп, 4-тен 12 сағатқа дейін болады. Мұнда азық асқазан сөлімен сіңіріледі. Асқазан сөзінде липидтерді гидролиздік ыдыратуға қабілетті біршама липазалар болады. Бірақ, асқазан липазаларының /рН-6/ маңызы көп емес, себебі олар тек қана алдын ала эмульгацияланған майларға әсер етеді. Асқазанда эмульгацияға, яғни май эмульсиясының /тамшыларының/ пайда болуына жағдайлар жоқ.

Асқазанға түскен тамақ сұйылып қоймалжыңданғаннан кейін ішекке түседі. Күйіс қайыратын малдарда мес, тақия, жалбыршақ қарындардағы жын кері жиырылған өңеш арқылы кейін жоғары жылжып ауызға оралады да, мұнда сілекейге араласып, шайналып ұсатылып, қойыртпаққа айналып, қайта жұтылады. Ұлтабар ас қорыту процесіне қатыспай тұрған кезде, мұнда әлсіз сілтілі реакция жүріп жатады /рН орташа есеппен 7,2 – 8,0 болады/. Бұл ішекке асқазандағы қышқылданған қоспа түскен кезде оның ішіндегі реакция қышқыл реакция болады, бірақ тұз қышқылын ұйқы безінің сөлі және басқа сөлдер бейтараптандыруының нәтижесінде қайтадан сілті жағына қарай өзгеріске түседі.

Ішекте, керісінше, майлардың эмульгациясына өте қолайлы жағдай жасалған. Өт қышқылдарының тұздары – ең күшті эмульгаторлар.

Майлардың ішекте қорытылуы

Майлардың негізгі массасы /95-97 %/ ащы ішек бөлігінде, ең алдымен, он екі елі ішекте қорытылады. Қорытылу екі процестерден, эмульгациядан және гидролиздік ыдыраудан тұрады. Бауыр клеткалары өт бөліп шығарады, ал ол болса, өт қабына жиналып, одан қорыту процесіне қатысу үшін, ащы ішекке өтеді. Күйіс қайратын малда ұлтабарға өтеді. Өт қышқылдары май тамшыларының бетіне сорылады да, жұқа қабық құрады. Бұл процесті э м у л ь г а ц и я деп атайды.

Эмульгация май тамшыларының беттерінің кермектілігін төмендетеді, соның салдарынан олардың бір-біріне тартылысы әлсірейді де, май тамшылары өте ұсақ түрге айналып кетеді. Бұның өзі липазаның әсеріне жағдай тудырады.

Ұйқы безі сөлінің липазасы өт қышқылдары эмульгацияланған майларды глицерин мен май қышқылдарына ыдыратады.

Сонымен, өт қышқылдары 3 түрлі маңызды қызметтер атқарады:

5. 
   Майларды эмульгациялау
   
6. 
   Эмульгация арқылы майлардың липазамен өзара септесуінің /әрекеттесуінің/ жақсаруына жәрдемдеседі, себебі липазаның активтігін арттыра түседі.
   
7. 
   Май қышқылдарының сіңірілуіне қатысады.
   

Ішек шырыш қабығының клеткаларында жоғары май қышқылдары глицеринмен қосылып, қайтадан май /жануардың белгілі бір түріне тән майы/ түзіледі, яғни ресинтезделеді. Ресинтез – гидролизге керісінше процесс.

Майлар лимфа жүйелерінің тамырлары және көкірек тармағы арқылы қанға келіп түседі. Бейтарап майлардың қандағы тамшыларын х и л о м и к ро н деп атайды.

Бұдан кейін майлар май депосына /қоймасына/ қор ретінде жиналады.

Г л и ц е р и н н і ң т о т ы ғ у ы. Глицерин АТФ есебінен глицерокиназа ферментінің әсерімен фосфорланады, яғни активтік күйіне көшеді.

Ж о ғ а р ы м а й қ ы ш қ ы л д а р ы н ы ң т о т ы ғ у ы. Жоғары май қышқылдарының организмде ыдырау механизмін неміс биохимигі Ф.Кнооптың 1904 жылы ұсынған «Май қышқылдарының -тотығу теориясы» түсіндіре алады. Бұл теория бойынша организмде май қышқылдарының ұзын көміртек тізбегі тотығудың әрбір айналымында екі атом көміртегіне карбоксил тобы ұшынан қысқарып отырады.

Қорыта айтқанда, май қышқылдарының Кнооп теориясы бойынша бір ізділікпен тотығуының дағдысы /механизмі/ гидрлену және дегидрлену реакцияларынан құралады. Бұл реакциялар -орындағы көміртек атомында өтетін болғандықтан Кнооп теориясы екінші бір «-тотығуы» деген атқа ие болды.

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 атомдарының саны

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 тотыққаннан кейін, АТФ-ның 108 молекуласының /9х12=108/ қайнар көзі болады. Стеарин қышқылының бір молекуласының толық тотығуы организмге АТФ-ның 148 молекуласын береді /40 + 108 =148/.

«Стеарин қышқылын активтендіруге организм өз қорынан АТФ-ның 1 молекуласын берген болатын. «Қарызды өтеу – парыз» - демекші, енді организмге соны қайтарып беру керек. Сонда, пайда болған «таза АТФ саны» 147, ал энергия мөлшері 6174 /147х42/ кДж/моль тең болады.

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.

Ж о ғ а р ы м а й қ ы ш қ ы л д а р ы н ы ң т ү з і л у і. Май қышқылдарының биологиялық түзілуі -тотығуына 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 -тотығуын тездететін иминия олардың синтезін де жылдамдату керек.

Май қышқылдарының биологиялық түзілуінің екі жолын айыруға болады: митохондрияның ішкі және одан тыс беттерінде.

Митохондрияның ішкі бетіндегі түзілу синтетаза /лигаза/ ферментімен катализденеді. Бұл иминия ацетил-КоА және НАДН₂-нің есебінен митохондриядағы әлдеқашан дайын активтелген жоғары май қышқылдарының қалдығын ұзартуға қабілетті.

Биологиялық түзілудің екінші түрі митохондриядан тыс жерде – гиалоплазмада өтеді. Оған карбоксилаза ферменті, АТФ, НАДН₂, Мg²⁺ қатысады. Карбоксилазаның простетикалық /белок емес/ тобына СО₂ қосып алуға қабілетті 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

Т р и г л и ц е р и д т і ң т ү з і л у і. Реакция бірнеше сатылардан өтеді: алғашқыда фосфатид қышқылы түзіледі.

Бұл реакция микросомадағы глицерофосфатацилтрансфераза мультифермент жинақтарымен /комплексімен/ тездетіледі. Мұнан былай фосфатид қышқылы фосфатид-фосфогидролаза ферментінің әсерімен майлар мен фосфатидтер түзілуінің аралық өнімдері - ,  - диглицеридке айналады.

Ең соңғы сатысында ,  - диглицерид сол мультифермент жинақтарының әсерімен ацил-КоА мен әрекеттеседі де триглицерид құрады

Холестериннің биологиялық түзілуі бірнеше сатылар қатарынан тұрады. Холестериннің мевалон қышқылынан биологиялық түзілуінің мына төмендегідей негізгі сатылары бар:

Мевалон қышқылынан изопентилпирофосфаттың пайда болуы.

8. 
   Одан әрі изомерлену реакциялары жүреді:
   

Тканьдерде, клеткаларда жекеленген түрлері: глицеро-, инозит- және сфингозинфосфатидтер түзіледі. Глицерофосфатидтердің түзілуінің алғашқы сатылары майлардың биологиялық түзілуімен бірдей болып келеді. Пайда болған ,  - диглицеридтері активтелген азоттық негіздермен әрекеттесіп тиісті фосфатидтердің молекуласын құрады.

Үлкен ми сыңарларының қыртысы вегетативтік жүйке талшықтары арқылы липидтердің қорытылуын, сіңуін, биологиялық түзілуін және олардың жұмылдырылуын /мобилизациясын/ реттейді. Мысалы, симпатикалық жүйкелерді қоздыру қордағы майлардың ыдырауын үдетеді, ал парасимпатикалық жүйкенің қозуы, керісінше, олардың қорға жиналуына мүмкіндік туғызады.

Орталық жүйке жүйесі липидтердің алмасуына тигізетін әр түрлі гормондардың әсерлерін реттейді. Жекелеген гормондар липидтердің организмде қорға жиналуын қамтамасыз етсе /мысалы, инсулин майлардың жиналуына мүмкіндік береді, липокаин –фосфатидтердің/ басқалары олардың ыдырауына жағдай жасайды. Бұл құбылыстар липидтердің алмасуына белгілі бір әсерлі бағыт беру үшін қолданылады. Мысалы, майлардың организмде қор ретінде жиналуын көздеу мақсатымен ауыл шаруашылық малдарын піштіру, организге инсулин жіберу жұмыстары жүргізіледі.

Малды бордақылау, оның етінің сапасын жақсарту мақсаттарын көздейтін жұмыстар – экономика тұрғысынан алғанда тиімді шаралар.

Липидтер алмасуының үдемелілігі және бағыттылығы азықтың да құрамына байланысты. Азықтағы көмірсулар мен майлардың ең жоғарғы мөлшері майлардың тым көп жиналуына әкеледі. Азықта метиониннің жетіспеуі липидтердің алмасуын бұзады, сол себептен бауырды май басады.

Негізгі ұғымдар:

Бақылау сұрақтары:

1.Липидтер деп қандай органикалық қосылыстарды айтиады?

2.Фосфотидтердің құрамына қандай органикалық қосылыстарыкіреді?

3.Трипальмитин-, стеарин-, лаурин- құрылымдық формуласын жазыңыз. Жай және аралас триглицеридтердің құрамына қайсысы кіреді?

4.Триаминнің гидролизін жазыңыз.

5.Лицетиннің құрылымдық формуласын жазып, оның фосфолипаза А₁, А₂, D қатысуымен гидролизін жазыңыз

6.Пальмитин қышқылының β-тотығуының 3-кезеңін жазыңыз

7.Лицитиннің түзілу схемасын жазыңыз

1.Жоғары май қышқылдары ЖМҚ мен глицериннің және полициклды спирттермен топ құрайды: а)күрделі липдтердің; б) жай липидтердің; в)фосфатидтердің; г)диолды липидтердің

3.Липидтер белоктармен комплекс түрінде кіреді құрамына: а)мультиэнзимдық комплекстерге; б) рибосомаларға; в)ЖМҚ-ның синтетазасына; г) биологиялық мембрананың

4.Мембрананың ең басты липидтеріне жатады: а)диольды липидтер; б)триглицеридтер; в)гликолипидтер; г)фосфолипидтер; д)воски

5.Триглицеридтердің молекуласындағы күрделі эфир байоланыстары гидролиз процессіне мына ферменттің көмегімен жүреді: а)фосфолипаза; б)ацетилхолин эстераза; в)липаза; г)алиэстераза; д)фосфорилаза

6.Жоғары май қышқылдары катаболизмпроцессінде мна жолмен ыдырайды: а)тотықсыздану; б)α-тотығу; в)β-тотығу; г)декарбоксильдену; д)гидролиз
Микромодуль 5 – Белоктар алмасуы және қызметі

Микромодуль 5.1 – Аминқышқылдары алмасуы

Дәріс 10-11. Белоктар

Дәріс сабақтың мазмұны:

1. Жалпы сипаттамасы, жіктелуі

2. Физика-химиялық қасиеттері

3. Белоктардың ыдырау жолдары

4. Аммиакты зиянсыздандыру
Белоктардың жалпы сипаттамасы

Белоктар немесе протеиндер деп молекуласы  - амин қышқылдарының қалдықтарынан тұратын жоғары молекулалы органикалық қосылыстарды айтады.

Организмде белок алуан түрлі қызмет атқарады. Белоктың ең басты қызметі – жеделдету /катализаторлық/. Себебі, барлық тірі организмдерде зат алмасу реакциялары ферменттердің әсер етуімен жүзеге асады. Ал, белгілі ферменттердің барлығы белоктардан құралған.

Көпшілік гормондар белоктар болып келеді. Мысалы, оған жататындар: ұйқы безінің гормоны – инсулин, қалқанша безінің гормоны – тироксин, бүйрек үсті безінің гормондары – адреналин, ми қабатының гормондары – соматотропин, окситоцин, вазопрессин және т.б.

Заттарды тасымалдауда да белоктың маңызы зор. Заттардың клетка мен органоидтар ішінде қозғалуын белок реттеп отырады, яғни оларды активті түрле тасымалдайды. Соңғы кезде клетка мембранасының құрамында түрлі тасымалдаушы белоктардың /АЦБ/ болатыны анықталды.

Белок қорғаныштық қызмет атқарады. Ол организмнің иммундық /ауруға төтеп беру/ қасиеттерін жүзеге асырады. Қорғанудың бір әдісі – антиденелер /бейтараптаушы денелер/ жасап шығару. Организмге түскен бөгде затты, мысалы вирусты, антиген дейді. Организм, пайда болған антигендерге қорғаныш зат – антиденені /тіршілік қорғанын/ қарсы қояды. Сонымен, антигендердің негізгі қасиеті – олардың антиденелер түзілуін тудыруға бейімділігі.

Қанның ұюы да белоктың қорғаныстық қасиетіне мысал бола алады. Қанның сарысуындағы фибриноген белогы фибринге өзгеріп, ақыры – фибрин шөгіп ұйыққа айналады. Сөйтіп, жарақаттанған қан тамыры түтігін бітеп, организмнің қансырауына жол бермейді.

Гемоглобин және миоглобин белоктарының арқасында өкпедегі және ткандегі газалмасу, яғни иминия және тыныс шығару жүзеге асырылады.

Бұлшықет белоктары /актин, миозин, актомиозин/ олардың жиырылуын және босаңсуын, жалпы, денедегі механикалық қозғалыстардың барлық түрлерін қамтамасыз етеді.

Белоктар – энергияның көзі. 1 г белок тотыққанда 17,2 кДж /4,1 ккал/ энергия босап шығады. Сонымен бірге белоктың тағы бір маңызды қызметінің бірі – оның құрылыс материалдары ретінде пайдаланылуы. Олар тірек, бұлшықет және жабын ткандерінің /сүйек, шеміршек, сіңір, тері/ негізін құрайды.

Белоктардың физикалық және химиялық қасиеттері организмнің тіршілік әрекетінің негізін құрайды.

Белоктар – жоғары молекулалы органикалық қосылыстар. Табиғатына байланысты белоктардың молекулалық массасы барынша өзгере алады. Кең таралған белоктардың молекулалық массасы барынша өзгере алады. Кең таралған белоктардың молекулалық массасын мына сандармен межелеуге болады: инсулин – 35000, пепсин – 39000, гемоглобин – 68000, жұмыртқа альбумині – 40500.

Молекуласының түрлеріне қарай белоктар фибриллярлық және глобуларлық болып екіге бөлінеді.

Белоктар ерітіндісі коллоидтық сипатта болады.

Коллоидты ерітінділерге молекулярлы-кинетикалық, оптикалық, электрлі кинетикалық қасиеттер тән. Белоктардың коллоидты ерітінділері оптикалық активті келеді. Коллоидты бөлшектер жарықты шашыратады және сіңіреді.

Сонымен, коллоидты ерітінділердің қасиеттерін нағыз ерітінділер және дисперсті жүйелердің қасиеттерімен салыстыратын болсақ, олардың аралық орын алатынын көреміз. Осыған орай коллоидты ерітінділерді алудың негізгі екі жолы болады:

1. Ірі бөлшектерді ұнтақтау, немесе дисперстеу әдісі. Дисперстеу әдістері: механикалық, электрлік, ультра дыбыспен дисперстеу және пептизация әдістері болып төртке бөлінеді.

2. Атомдары немесе молекулаларды агрегациялау, яғни өзара біріктіріп, ірілендіру жолы. Бұл әдісті конденсациялау деп атайды. Конденсация әдісімен коллоидты жүйелерді алудың мынадай жолдары бар: дисперсионды ортаны алмастыру әдісі немесе конденсациялау және химиялық әдіс.

Адсорбциялық және диффузиялық қабаттағы қарсы иондардың арасында дзета-потенциал нольге тең болса, белок молекуласы электр өрісінде қозғалмайды. Белок зарядын жоғалтады. Белоктың бұл күйін изоэлекрлік күйі дейді. Ал, белок изоэлектрлік күйге рН-тың белгілі бір мәнінде түседі: жұмыртқа белогы 4,8, гемоглобин 6,7, лизин 5 т.т. Оң және теріс зарядтар теңесетін реакциялық ортаны, яғни изоэлектрлік күйге түсетін әр белоктың өзіне тән белгілі рН мөлшерін и з о э л е к т р нүктесі деп атайды. Белоктардың изоэлектрлік нүктесінің нәтижесі /рН/ олардың құрамындағы амин қышқылдарына байланысты. Коллоидты ерітінділердегі бөлшектердің өзара бірігіп іріленуін коагуляция /ұю/ деп атайды. Ұю басталғанда жүйе әуелі лайланады. Іріленген бөлшектер ауырлық /салмақ/ күшінің әсерінен тұнбаға түседі, яғни с е д и м е н т а ц и я процесі жүреді, шөгінді пайда болады.

Коагуляция қайтымды және қайтымсыз болып екі түрге бөлінеді. Егер коллоидты бөлшектің тек иминия /имини/ қабаты ғана бұзылса, онда оны қайтымды коагуляция дейді. Ал, белок құрылымының өзгеріп, ерімейтін күйге айналуын қайтымсыз коагуляция, немесе денатурация деп атайды. Мысалы, жұмыртқаны пісірген кезде белоктың ұйып қалу құбылысы өте күрделі процесс болып саналады.

Белоктар амин қышқылдары сияқты амфотерлік қасиетке ие. Белоктардың ерітіндісі қышқылдық ортада оң зарядталады да, реакцияға катион ретінде қатысады. Сілтілік /негіздік/ ортада теріс зарядталады да, реакцияға анион ретінде қатысады.

Табиғи белоктардың құрамында тек L- амин қышқылдары кездеседі және олардың физиологиялық маңызы өте зор, ал D- амин қышқылдарын жануарлар организмі сіңіре алмайды, себебі ферменттердің барлығы L-қатарына бейімделген. Дәмі бойынша L-амин қышқылдары тәтті де, ал D-қатары дәмсіз, немесе ащы.

Химиялық қасиеттері. 1. Тұздар түзуі. 2.Азотты қышқылмен әрекеттесуі 3. Құмырсқа альдегидімен әрекеттесуі

Белок молекуласындағы химиялық байланыстар

Пептидтік байланыстар.

Қазіргі түсініктер бойынша: белоктарда L-амин қышқылдары өзара пептидті /амидті/ байланыстар /-NH – СО -/ арқылы пептид тізбектеріне біріккен.

Полипептидтік тізбек белок молекуласының негізін құрайды. Тізбек түзуші буындар полипептидтерге тән – С – N – ұластырғыш арқылы жалғасқан. Кез келген амин қышқылдары бір-бірімен әрқилы қосыла алады.

Полипептидтік тізбектің бір ұшында бос NН₂ тобы, екінші ұшында бос СООН тобы орналасады. Осыған орай тізбектің ұштары N – ұшы және С – ұшы деп аталады.

Дисульфидтік байланыс. Белок молекуласындағы цистеин қалдықтарының сульфгидрильді топтарының тотығуынан пайда болады.

Бұл байланыс екі полипептидтік тізбекті, немесе бір полипептидтік тізбектің жеке учаскелерін «тігеді»: - S – S –

Сутектік байланыс. Сутектік байланыс карбонил / -СО- / және имин / -NН- / топтарының арасында болады.

Сутектік байланыс полипептидтік тізбектерді және олардың жеке учаскелерін жалғастырады.

Белоктардың біріншілей құрылымы – оның химиялық құрылымы, яғни пептидтік байланыстың арасында түзілген полипептидтік тізбек болып табылады.

Белоктардың екіншілей құрылымы кеңістіктегі полипептид тізбегінің түрі. Пептидтік топтардың өзара тартылуы есебінен белок молекуласының ішінде сутектік байланыстар түзіледі. Осының арқасында пептидтік тізбек оралым тәрізденіп оралады. Пептидтік тізбектің мұндай оралым тәрізді күйі белок молекуласының екіншілей құрылымы деп аталады.

Белоктың үшіншілей құрылымы – кеңістікте оралым болып бұралған полипептидтік тізбегі бүктеліп глобула түзеді, яғни жиынтық шумақ болып орналасуын айтады. Бұл құрылым негізінен дисульфид байланыстарымен берік сақталады.

Белоктың төртіншілей құрылымы өте күрделі суббірліктен құралады. Әр суббірліктің үшіншілей құрылымы болады. Бұл құрылым күрделі белоктарға ғана тән.

Белоктардың жіктелуі, сипаты

Химиялық қасиеттері бойынша белоктар екі топқа бөлінеді: а/ Қарапайым белоктар – протеиндер, гидролиз кезінде тек қана амин қышқылына ыдырайды, ә/ Күрделі белоктар немесе протеидтер, бұлар қарапайым белоктардың белок емес заттармен қосылуынан пайда болады.