М. Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан мемлекеттік университеті. Жаратылыстану географиялық факультет Химия кафедрасы

Transcript

1 М. Өтемісов атындағы Батыс Қазақстан мемлекеттік университеті Жаратылыстану географиялық факультет Химия кафедрасы «5В Химия» мамандығы бойынша кредиттік оқу жүйесінде оқитын студенттерге арналған БИОХИМИЯ НЕГІЗДЕРІ ЖƏНЕ БИОЛОГИЯЛЫҚ АКТИВТІ ЗАТТАРДЫ СИНТЕЗДЕУ (пəннің атауы) ПƏННІҢ ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ Курс 3 Семестр 5 Кредит саны - 1 Дəріс _15 сағат Практикалық сабақ (лаб., сем. жəне т.б.) 30 сағат Оқытушының жетекшілігімен студенттің өзіндік жұмысы (ОЖСӨЖ) 15 сағат Емтихан 1-ші семестрде Барлығы 60 сағат Орал 2012 ж.

2 Пəннің оқу əдістемелік кешені «Биохимия негіздері жəне БАЗ синтезі» типтік бағдарламасы негізінде құрастырылған, Алматы, 2006ж /Кафедра, 5 корпус, 17 бөлме/ Құрастырушы(лар): Молдагалиева Маншук Айтугановна, оқытушы - магистр (аты-жөні, лауазымы, ғылыми дəрежесі) Химия кафедрасының отырысында қарастырылды ж. 1 хаттама Жаратылыстану-география факультетінің оқу-əдістемелік Кеңесінің отырысында бекітілді ж. 1 хаттама

3 1.1. КУРС БАҒДАРЛАМАСЫ (SILLABUS). 1.2 Оқытушы (оқытушылар) туралы мəлімет Оқытушы: Молдагалиева Маншук Айтугановна, жаратылыстану ғылымдарының биология бойынша магистрі Офис: М.Өтемісұлы атындағы Батыс Қазақстан Мемлекеттік университеті Жұмыс мекен - жайы: Достық - Дружба даңғылы 121, 5 оқу ғимараты, Химия кафедрасы 17 кабинет Жұмыс телефоны: Пəн туралы мəлімет БИОХИМИЯ НЕГІЗДЕРІ ЖƏНЕ БИОЛОГИЯЛЫҚ АКТИВТІ ЗАТТАРДЫ СИНТЕЗДЕУ пəні Семестр 15 оқу аптадан жəне 2 апта сессиядан тұрады. Бір аптада 1 кредит, əр кредит - сағат үш байланыс сағаттан (1 дəріс жəне 2 зертханалық жұмыс) жəне бір сағат оқытушының жетекшілігімен студенттің өзіндік жұмысынан (ОЖСӨЖ) тұрады. Сабақтар Өткізілу уақыты Сабақтар Өткізілу уақыты Сабақтар Өткізілу уақыты Байланыс сағаты 1 (дəріс 1) 50 мин. Практикалық сабақ 2 сағат 50 мин. СМЖӨЖ 1 сағат 50 мин. Кредит саны 3 Өту орны: 5 оқу ғимараты (Достық Дружба даңғылы, 121), сабақ кестесі бойынша Оқу жоспарынан көшірме: Курс Семестр Кредит Дəрістер Лабораториялық ОЖСӨЖ Барлығы Бақылау саны сабақтар түрі емтихан 1.4. Кіріспе Курстың қысқаша сипаттамасы: Жалпы биологиялық химия немесе биохимия организмдердің химиялық құрамы мен химиялық айналыстарын (айналу, өзгеру жолдарын) яғни адамдардың, жануарлардың, өсімдіктердің жəне микроорганизмдердің тіршілік ету процесіндегі өзгерістерін зерттейтін ғылым. Тірі ағзаның құрамына кіретін ақуыздар немесе протеиндер органикалық қосылыстардың 50 85% - ын құрайды. Ал, ферменттер ағзада жүретін алуан түрлі биохимиялық процестерге катализатор ретінде əсер ететін ақуыздық табиғаты бар қосылыстар болып табылады. Биохимия ХІХ ғасырдың аяғына жақын физиология мен органикалық химия ғылымдарынан жеке ғылым ретінде бөлініп шықты.

4 Биохимия ғылымының дамуына Д.И.Менделеев, А.М.Бутлеров, И.И.Мечников, И.М.Сеченов, А.Я.Данилевский, И.П.Павлов, К.А.Тимирязев, В.И.Палладин сияқты орыс ғалымдары өздерінің зор үлестерін қосты. А.Н.Бах атындағы б/х институты жəне В.А.Энгельгардт, А.И.Опарин, В.Скулачев сияқты ғалымдардың еңбектері зор ықпалық тиғізді. Сонымен бірге бұл ғылымының дамуына Э.Фишер, Ф.Сенджер, Д.Уотсон, Ф.Крик, С.Очоа, А.Корнберг, Ф.Липман, Г.Кребс сияқты шет ел ғалымдарының қосқан үлестері айтарлықтай болды. ХХ ғасырды биологияның алтын дəуірі деп атайды, себебі биохимияның өте манызды деректері мен зандылықтары ашылды. Олардың қатарына: - генетикалық молекулалық негіздерінің шешілуі жəне нуклеин қышқылдары құрылысының анықталуы; - клеткадағы энергия тасымалдануының негізгі принциптерінің, мембраналардың, митохондрийлердің, рибосомалардың жəне басқа субклеткалық құрылымдар қызметінің анықталуы; - зат алмасудың /метаболизмнің/ негізгі жолдарының шешілуі; - белоктардың биологиялық қасиеттеріндегі жəне құрылысындағы амин қышқылдарының белгілі бір тəртіпте орналасуының алатын орнының аса маңыздылығы көрсетілді. Биохимия пəнін оның міндеттеріне сəйкес жалпы биохимия, өсімдіктер биохимиясы, адам мен жануарлар биохимиясы, медициналық биохимия, спорт биохимиясы деп бөлуге болады. Курсының мақсаты: - тірі организмдердің құрамына кіретін заттардың химиясымен, олардың тірі организмде атқаратын қызметтерімен таныстыру Курстың міндеттері: Биохимия тірі организмдегі биологиялық молекулалардың құрамын, құрылысын, қасиеттерін, атқаратын қызметтерін жəне тірі табиғаттағы зат алмасу процестерін тексереді. Биохимияны оқытудың негізгі мақсаты жалпы биохимия ілімінің кəзіргі күйін баяндау, күрделі тірі организм жүйесіндегі биологиялық молекулалардың үйлесімділік принциптерін көрсету. Биохимия тіршілік химиясы. Тіршілік құбылыстарын тереңірек тануда биохимияның алатын орны үлкен, оның жетістіктері адам өмірінің жан-жақты салаларында жəне биологияның арнаулы салаларында қолданады. Пререквизиттер: химияның барлық салаларының (бейорганикалық химия, органикалық химия, физикалық жəне коллоидтық химия) негіздерін білу қажет Постреквизиттер: Студенттер биохимияның негізін игере отырып тірі организмдердің химиялық құрамын, ондағы күрделі органикалық қосылыстардың қасиеттерін, атқаратын қызметтерін, олардың өзара өзгеріске ұшырауын білу қажет, сонымен қатар биологиялық молекулалардың, тіршілік құрылымдардың биохимиялық қасиеттерін зерттей білу жəне үйренген тəжірибелік əдістерін, алған білімдерін адам өмірінің əр түрлі салаларында қолдана білу керек. Оқыту негізгі оқу материалдары қамтылған дəрістер мен зертханалық сабақтар /семинарлар/ негізінде жүргізіледі жəне алынған практикалық дағдылар, түсініктер бекітіліп отырады. Студенттердің білімін бақылау үй тапсырмаларын тексеру, оқу құралдарында берілген тестілерді орындау, ауызша сұрау, жеке семестрлік тапсырмалар арқылы жүзеге асады.

5 Курстың мазмұны: 1. Тақырыбы: Кіріспе. Тірі организмдердің химиялық құрамы. Пəннің мақсаты мен міндеттері. Негізгі биомолекулалар. Биомолекулалардың қасиеттері. Су молекуласының құрылысы, қасиеттері, биологиялық қызметтері. Минералды заттардың биологиялық ролі. Клетка құрылысы. 2. Тақырыбы: Ақуыздар. Ақуыздардың аминқышқылдық құрамы: құрылысы, жіктелуі, қасиеттері. Пептидтер. Ақуыздардың құрылысы. Ақуыз молекулаларының формасы. Ақуыздардың қасиеттері. Ақуыздардың жіктелуі. Қызметтері. 3. Тақырыбы: Ферменттер. Ферменттердің құрылысы. Номенклатурасы мен жіктелуі. Қасиеттері. Əсер ету механизмі. Ферментативтік реакциялардың кинетикасы. 4. Тақырыбы: Витаминдер жəне басқа биологиялық активті қосылыстар. Ашылу тарихы. Атқаратын ролі. Жіктелуі мен номенклатурасы. 5. Тақырыбы: Нуклеин қышқылдары. Химиялық құрамы, құрылысы, биологиялық ролі. ДНК құрылысы. РНК молекулалардың жіктелуі, құрылысы, қызметтері. 6. Тақырыбы: Зат жəне энергия алмасуы. Анаболизм жəне катаболизм процестері. Биоэнергетика. Макроэргтік қосылыстар. АТФ ролі. 7. Тақырыбы: Биологиялық тотығу. Митохондриялар, тотыға фосфорлану. Микросомалды тотығу 8. Тақырыбы: Көмірсулар, алмасуы. Көмірсулардың анаэробты ыдырауы (гликогенолиз, гликолиз, спирттік ашу). Көмірсулардың аэробты тотығуы. ПЖК алмасуы. Кребс циклі. Көмірсулардың апотомиялық ыдырау жолы. Көмірсулардың биосинтезі. Глюконеогенез. Гликогенез. Көмірсулар метаболизмнің регуляциясы. 9.Тақырыбы: Липидтер, алмасуы. Липидтердің ыдырауы. Майлардың, фосфолипидтердің ыдырауы. Ыдырау ферменттері. Глицерин алмасуы. Жоғары май қышқылдарының тотығуы. ЖМҚ тотығуының биоэнергетикасы. Майлардың биосинтезі. Липидтердің метаболизмнің регуляциясы. 10. Тақырыбы: Аминқышқылдардың алмасуы. Аминқышқылдар алмасуының жалпы жолдары: декарбоксилдену, переаминдеу, тотыға дезаминдеу 11. Тақырыбы: Нуклеин қышқылдарының алмасуы. Нуклеин қышқылдар, нуклеотидтер, нуклеозидтер, азотты негіздердің ыдырау жолдары. Нуклеин қышқылдарының биосинтезі. Пуриндік жəне пиримидиндік азотты негіздердің биосинтезі. Нуклеозидтрифосфаттардың биосинтезі. 12. Тақырыбы: РНК биосинтезі (транскрипция). Сплайсинг. РНК биосинтезінің регуляциясы. ДНК биосинтезінің механизмі. Кері транскрипция. 13. Тақырыбы: Ақуыздар биосинтезі. Ақуыздар биосинтезінің негізгі сатылары. Ақуыздар биосинтезінің регуляциясы. Ақуыздар биосинтезінің матрицалық емес биосинтез механизмі. Биологиялық код 14. Тақырыбы: Зат жəне энергия алмасуының регуляциясы. Гормондар. Номенклатурасы мен жіктелуі. Гормондардың əсер ету механизмі. 15. Тақырыбы: Су жəне минералды заттардың алмасуы. Алмасу процесстерінің өзара əрекеттесуі. Апта 1 Дəріс 1 Тақырып: Кіріспе. Биохимия пəнінің мақсаты мен міндеттері. Клетка құрылысы. Биомолекулаларды бөліп алу жəне зерттеу əдістері Дəріс мазмұны: Биохимия пəнінің мақсаты мен міндеттері.тірі организмдердің химиялық құрамы. Негізгі биомолекулалардың қасиеттері. Клетканың негізгі органеллалары, қызметтері; биологиялық материалдан органеллаларды бөліп алу жəне зерттеу əдістері Əдебиет: 2, 3, 4, 18, 20, 28, 30, 3, 4, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 23

6 1 лабораториялық сабақ тақырыбы: Аминқышқылдар Лабораторияның мазмұны: Аминқышқылдар мен ақуыздарға түсті реакциялар. Ақуыздар гидролизі. Қағаздағы хроматография əдісі бойынша аминқышқылдарды бөлу Əдебиет: Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, с Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Протеиногенді аминқышқылдар: құрылысы мен жіктелуімен танысу 2. Клетка құрылысы. Органеллалардың қызметтері Əдебиет: 5, 6, 8, 23, 29 Апта 2 Дəріс 2 Тақырып: Ақуыздар. Ақуыздардың алмасуы Дəріс мазмұны: ақуыздардың аминқышқылдық құрамы: құрылысы, жіктелуі, қасиеттері. Пептидтер. Ақуыздар құрылысы. Ақуыз молекулаларының формасы. Ақуыздардың қасиеттері. Ақуыздардың жіктелуі, қызметтері. Ақуыздардың ыдырауы. Аминқышқылдардың метаболизмі. Несеп нəрінің түзілуінің орнитин циклі Əдебиет: 1-4, 15, 17-22, 24, 25, 28, 29, 30 2 лабораториялық сабақ тақырыбы: Ақуыздар Лабораторияның мазмұны:аққуыздардың физико-химиялық қасиеттері Əдебиет: 1-4 Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с /18-19 б. бақылау сұрақтар; 2 зертханалық жұмыстың конспектісі (2, 4-10 тəж-р)/; ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Ақуыздардың жіктелуі 2. «Аминқышқылдар. Ақуыздар» тақырыбы бойынша есептер шығару Əдебиет: 5, 8, 9 Апта 3 Дəріс 3 Тақырып: Ферменттер Дəріс мазмұны: Ферменттер құрылысы, қасиеттері. Əсер ету механизмі. Ферментативтік реакциялардың кинетикасы. Ферменттердің номенклатурасы мен жіктелуі. Оксидоредуктазалар, трансферазалар, гидролазалар, лиазалар, изомеразалар, лигазалар Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, 20-22, 28, 30, 33 3 лабораториялық сабақ тақырыбы: Ферменттер Лабораторияның мазмұны:ферменттерге сапалы реакциялар. Ферменттердің қасиеттері. 1. Сілекей амилазасының əсерінен крахмал гидролизі. 2. Ферменттердің қаситеттері: термолабильдігі, талғампаздылығы, температура əсері, активаторлар мен ингибиторлардың əсері Əдебиет:

7 Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с , 43 б. бақылау сұрақтар; 4 зертханалық жұмыс (1-4 тəж-р), зерт. жұмыс 5 (1-5 тəж-р /; тапсырма 1-16, б./ ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Ферменттердің номенклатурасы мен жіктелуі 2. «Ферменттер» тақырыбы бойынша есептер шығару Əдебиет: 5, 8, 9 Апта 4 Дəріс 4 Тақырып: Витаминдер Дəріс мазмұны: Витаминдер мен биологиялық активті заттар. Витаминдердің ашылу тарихы. Витаминдердің ролі. Витаминдердің жіктелуі мен номенклатурасы Əдебиет: 1-4, 12 4 лабораториялық сабақ тақырыбы: Витаминдер Лабораторияның мазмұны: Витаминдерге сапалы реакциялар Əдебиет: Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Коферменттердің құрылысы 2. «Витаминдер. Коферменттер» тақырыбы бойынша есептер шығару Əдебиет: 5, 8, 9 Апта 5 Дəріс 5 Тақырып: Липидтер. Липидтердің алмасуы Дəріс мазмұны: Липидтердің жіктелуі. Липидтер класының негізгі өкілдері. Жай липидтер, күрделі липидтер, стероидтар. Липидтердің қасиеттері мен қызметтері. Триглицеридтердің алмасуы. Майлардың ыдырауы, май қышқылдарының бета-тотығуының энергетикалық шығыны. Альфа- жəне омега-тотығу. Жоғары май қышқылдар биосинтезінің механизмі. Триглицеридтердің биосинтезі. Стеролдардың биосинтезі. Күрделі липидтердің алмасуы Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, 20-22, 28, 30 5 лабораториялық сабақ тақырыбы: Липидтер Лабораторияның мазмұны: Майлардың ерігіштігі мен эмульгирлеуі. Лецитин гидролизі жəне гидролиз өнімдерін ашу. Өсімідік майының құрамында қанықпаған май қышқылдарын ашу. Стеролдарды ашу. Креатин, несеп қышқылы, кетондық денелерді ашу Əдебиет: 1. Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с.79 ОЖСӨЖ мазмұны: «Липидтер» тақырыбы бойынша есептер шығару Əдебиет: 5, 8, 9

8 Семинар 1 Тақырып: Липидтердің алмасуы (семинар) Мазмұны: Триглицеридтердің алмасуы. Майлардың ыдырауы, бета-тотығуының биоэнергетикасы Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, Апта 6 Дəріс 6 Тақырып: Нуклеин қышқылдар. Нуклеин қышқылдарының катаболизмі Дəріс мазмұны: Нуклеин қышқылдардың химиялық құрамы, құрылысы, биологиялық ролі. ДНК құрылысы. РНК молекулалары, жіктелуі, қызметтері. Нуклеин қышқылдарының, нуклеотид, нуклеозид, азоттық негіздерінің ыдырауы Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, 20-22, 28, 29, 30 6 лабораториялық сабақ тақырыбы: Нуклеин қышқылдар Лабораторияның мазмұны: Нуклеопротеиндердің гидролиз өнімдерін анықтау Əдебиет: Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с , ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Нуклеотидтердің құрылысы 2. «Нуклеин қышқылдары» тақырыбы бойынша есептер шығару Əдебиет: 5, 8, 9 Семинар 2 Тақырып: Аққуыздар мен нуклеин қышқылдарының катаболизмі (семинар) Мазмұны: Аққуыздардың гидролизі. Аминқышқылдарының алмасуы. Орнитин циклі. Нуклеин қышқылдарының, нуклеотид, нуклеозидтердің алмасуы Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, Апта 7 Дəріс 7 Тақырып: Көмірсулар. Көмірсулардың алмасуы Дəріс мазмұны: Көмірсулардың жіктелуі. Көмірсулар класының негізгі өкілдері. Моносахаридтер, дисахаридтер, полисахаридтер. Көмірсулардың қасиеттері мен қызметтері. Көмірсулардың анаэробты ыдырауы (гликолиз, гликогенолиз, спирттік ашу процессі). Көмірсулардың аэробты тотығуы. ПЖҚ алмасуы. Кребс циклі. Глюкозо-6-фосфаттың апотомиялық ыдырау жолы. Көмірсулардың биосинтезі. Глюконеогенез. Гликогенез. Көмірсулар алмасуының реттелуі. Əдебиет: 1-4, 13, 15, 17-18, 20-22, 28, 30, 34 7 лабораториялық сабақ тақырыбы: Көмірсулардың алмасуы Лабораторияның мазмұны: Көмірсулардың аэробты жəне анаэробты тотығуы. Спирттік ашу процессі кезіндегі бейорганикалық фосфаттың жұмсалынуы. Лимон қышқылы айналымындағы дегидрогеназалар. Əдебиет: 1. Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с

9 ОЖСӨЖ мазмұны: «Көмірсулар. Көмірсулардың алмасуы» тақырыбы бойынша есептер шығару Əдебиет: 5, 8, 9 Апта 8 Дəріс 8 Тақырып: Нуклеин қышқылдарының биосинтезі. Ақуыз биосинтезі Дəріс мазмұны: Пуриндік жəне пиримидиндік азоттық негіздерінің биосинтезі. Рибо- и дезоксирибонуклеозидтердің биосинтезі. Ақуыз биосинтезі. Ақуыз биосинтезінің сатылары: инициация, элонгация, терминация. Трансляция. Биологиялық код. Ақуыз биосинтезінің реттелуі. Ф. Жакоб жəне Ж. Моно теориясы. Пептидтер биосинтезінің матрицалық емес механизмі Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, лабораториялық сабақ тақырыбы: Ақуыз биосинтезі Лабораторияның мазмұны: Генетикалық код. Ақуыз тізбегінің жиналуы Əдебиет: Электрондық оқулық «Молекулярлы биология», Алматы Семинар 3 Тақырып: Нуклеин қышқылдарының биосинтезі. Ақуыз биосинтезі (семинар) Мазмұны: Азоттық негіздерінің, нуклеозидтрифосфаттардың биосинтезі. Репликация. Ақуыз биосинтезінің негізгі сатылары. Ақуыз биосинтезінің реттелуі Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, ОЖСӨЖ мазмұны: «Нуклеин қышқылдарының биосинтезі» тақырыбы бойынша есептер шығару «Ақуыз биосинтезі» тақырыбы бойынша есептер шығару Апта 9 Дəріс 9 Тақырып: Матрицалық биосинтездер Дəріс мазмұны: ДНК биосинтезінің механизмі (репликация). ДНК биосинтезінің ферменттері. ДНК биосинтезінің реттелуі. РНК биосинтезі (транскрипция). Сплайсинг. РНК биосинтезінің реттелуі. Нуклеотид, олигонуклеотидтердің құрылысын зерттеу. Репликация. Транскрипция Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, ОЖСӨЖ мазмұны: «Матрицалық биосинтездер» тақырыбы бойынша есептер шығару Апта 10 Дəріс 10 Тақырып: Генетикалық ақпарат Дəріс мазмұны: Генетикалық ақпарат. Гендер. Геном. Генетикалық код

10 Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, Семинар 4 Тақырып: Генетикалық ақпарат Мазмұны: геном түсінігі. Генетикалық код Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Генетикалық ақпарат жəне код түсініктері Апта 11 Дəріс 11 Тақырып: Биологиялық мембраналар Дəріс мазмұны: Биологиялық тотығу. Митохондриялар, тотыға фосфорлану. Микросомалды тотығу Əдебиет: 1-4, 11, 15, 17-18, 20-22, 28, 30 Семинар 5 Тақырып: Биологиялық мембраналар Мазмұны: Тотығу процестері Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, 28, 30 ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Биологиялық мембраналардың қасиеттері Апта 12 Дəріс 12 Тақырып: Зат жəне энергия алмасуының жалпы зандылықтары. Алмасу процестерінің реттелуі Дəріс мазмұны: Зат жəне энергия алмасуының жалпы зандылықтары. Анаболизм жəне катаболизм. Биоэнергетика. Макроэргтік қосылыстар. АТФ ролі. Зат жəне энергия алмасу процестерінің реттелуі. Гормоналдық реттелу. Гормондар. Гормондардың номенклатурасы мен жіктелуі Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, 20-22, 28, 30 ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Алмасу механизмдердің реттелуі бойынша кестелермен жұмыс істеу 2. «Зат алмасу процесінің гормоналды реттелуі» тақырыбы бойынша есептер шығару Апта 13 Дəріс 13 Тақырып: Гормондар Дəріс мазмұны: Стероидтық жəне пептидтік гормондардың əсер ету механизмі. цамф стероидтық гормондардың реттеуіндегі ролі. Рилизинг-факторлар, олардың гормондардың реттеуіндегі ролі. Əдебиет:: 1-4, 15, 17-18, 20-22

11 9 лабораториялық сабақ тақырыбы: Гормондар Лабораторияның мазмұны: Гормондарға сапалы реакциялар Əдебиет: Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с ОЖСӨЖ мазмұны: «Гормондар» тақырыбы бойынша есептер шығару Апта 14 Дəріс 14 Тақырып: Судың жəне минералды заттардың алмасуы Дəріс мазмұны: Судың организмдегі алмасуы, ролі. Минералды заттардың алмасуы, ролі Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, Семинар 6 Тақырып: Судың жəне минералды заттардың алмасуы Мазмұны: су жəне минералды заттардың алмасу процестерінің өзара байланыстары Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, ОЖСӨЖ мазмұны: 1. Сулы заттардың алмасуы Апта 15 Дəріс 15 Тақырып: Алмасу процестерінің өзара байланыстары Дəріс мазмұны: Алмасу процестерінің реттелуі. Ақуыз, нуклеин қышқылдар, көмірсулар, липидтер алмасу процестерінің өзара байланыстары Əдебиет: 1-4, 15, 17-18, ОЖСӨЖ мазмұны: 1. «Зат жəне энергия алмасу процестерінің өзара байланыстары» кестемен жұмыс істеу 2. «Зат жəне энергия алмасу процестерінің өзара байланыстары» тақырыбы бойынша есептер шығару 2 Əдебиеттер Негізгі: 1. Сеитов З.С. Биологиялық химия. Алматы, Сейтмбетова А.Ж., Лиходий С.С. Биологиялық химия. Алматы: Білім, б. 3. Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, с. 4. Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. - М.: Высшая школа, с. 5. Гумаров М.Х., Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, с. Қосымша: 6. Аблаев Н.Р. Биохимия в схемах и рисунках. Алматы: НИЦ Ғылым, с. 7. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. - 2-е изд.-м.: Медицина, с. 8. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами./под ред. Е.С.Северина, Николаева А.Я. - М.: ГЭОТАР-МЕД, с. 9. Буховец С.В. Упражнения по биологической химии. М: Просвещение, с.

12 10. Вопросы и задачи по органической химии / Под ред. Суворова Н.Н., М: Высшая школа, Геннис Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции. М.: Мир, с. 12. Гончарова А.В. Витамины. Учебное пособие. Алматы, Есмагул Қ.Е., Тулегенова Б.Т. Көмірсулар. Оқу-əдістемелік құрал. Алмати, б. 14. Кольман Я., Рём К.-Г. Наглядная биохимия. - М.: Мир, с. 15. Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. М.: Дрофа, с. 16. Қайырханов Жануарлар биохимиясы. Алматы 17. Ленинджер А. Биохимия. - М.: Мир, с. 18. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т. - М.: Мир, Малер Г., Кордес Ю. Основы биологической химии. - М.: Мир, с. 20. Марри Р. и др. Биохимия человека: В 2-х т. -.М.: Мир, Марри Р. и др. Биохимия человека: В 2-х т. -.М.: Мир, Мецлер Д. Биохимия: В 3-х т.- М.: Мир, Мусил Я., Новакова О., Кунц К. Современная биохимия в схемах. - М.: Мир, с. 24. Николаев А.Я. Биологическая химия.- М.: Высшая школа, с. 25. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия.- М.: Просвещение, с. 26. Основы биохимии. Под ред. А.А.Анисимова. -.М.: Высшая школа, Проскурина И.К. Биохимия. М.: Владос-пресс, с. 28. Страйер Л. Биохимия: В 3-х т.- М.: Мир, Тулегенова Б.Т., Ажибаева З.С., Есмагул Қ.Е. Белоктар жəне нуклеин қышқылдары. Оқу-əдістемелік құрал. Алмати, б. 30. Уайт А., Хендлер Ф. и др. Основы биохимии: В 3-х т.- М.: Мир, Филиппович Ю.Б. Биохимия белка и нуклеиновых кислот. - М.: Просвещение, Филиппович Ю.Б. Основы биохимии.- 4-е изд. - М.: «Агар», с. 33. Плакунов В.К. Основы энзимологии. М.: Логос, с. 34. Красильникова Л.А. и др. Биохимия растений. Ростов-на-Дону:Феникс,2004. с Электрондық оқулық «Молекулярлы биология», Алматы «БИОХИМИЯ НЕГІЗДЕРІ ЖƏНЕ БИОЛОГИЯЛЫҚ АКТИВТІ ЗАТТАРДЫ СИНТЕЗДЕУ» пəні бойынша ГЛОССАРИЙ Қазақ тілінде Орыс тілінде Ағылшын тілінде Макроэлементтер Макроэлементы Macroelements Микроэлементтер Микроэлементы Microelements Биомолекулалар Биомолекулы Biomolecules Биополимерлер Биополимеры Biopolymers Мономерлер Мономеры Monomers Клеткалық органеллалар Клеточные органеллы Cell organelles Гидрофобты молекулалар Гидрофобные молекулы Hydrophobic molecules Гидрофильды молекулалар Гидрофильные молекулы Hydrophilic molecules Аққуыздар Белки Proteins Амин қышқылдар Аминокислоты Amino acids Алмастырылмайтын а.қ. Незаменимые аминокислоты Irreplaceable amino acids

13 Ферменттер Ферменты Enzymes Биокатализаторлар Биокатализаторы Biocatalysts Субстрат Субстрат Substrates Коферменттер Коферменты Coenzymes Апофермент Апофермент Apoenzyme Холофермент Холофермент Holoenzyme Активті центр /орталық/ Активный центр Active center Аллостерлік центр Аллостерический центр Allosteric center Активаторлар Активаторы Activators Ингибиторлар Ингибиторы Inhibitors Витаминдер /дəрумендер/ Витамины Vitamins Авитаминоз Авитаминоз Avitaminos Көмірсулар Углеводы Carbohydrates Липидтер Липиды Lipids Кетондық денелер Кетоновые тела Keton bodies Метаболизм Метаболизм Metabolism Метаболиттер Метаболиты Metabolites Катаболизм Катаболизм Catabolism Анаболизм Анаболизм Anabolism Биоэнергетика Биоэнергетика Bioenergetics Жоғарыэнергетикалық Высокоэнергетические Highenergetical compounds қосылыстар соединения Гликолиз Гликолиз Glicolis Гликогенолиз Гликогенолиз Glicogenolis Глюконеогенез Глюконеогенез Gluconeogenes Нуклеин қышқылдары Нуклеиновые кислоты Nucleic acids Репликация Репликация Replication Транскрипция Транскрипция Transcription Трансляция Трансляция Translation Гормондар Гормоны Hormones 3. ПƏН БОЙЫНША ТАПСЫРМАЛАРДЫ ОРЫНДАУ ЖƏНЕ ТАПСЫРУ КЕСТЕСІ п/ п Жұмыс түрі Тапсырманың мақсаты Əдебиеттер Жұмыс орындау мерзімі Балл -дар Бақылау түрі 1 Үй тапсырма 2 Бақылау жұмыс 3 Коллокви ум Материалдың бекітуін тексеру Аналитикалық жəне танырлық қабілеттіліктіжоғар лату Бөлім бойынша білімнің комплексті бақылауы Сабақ тақырыбына байланысты Семинар тақырыбына байланысты Сабақ тақырыбына байланысты 1-15 жұма 90 Семинардағы жауаптар Жұпты жұмалар 70 Тест 7, 14 жұма 90 Сұрақтарға жауаптар 4 Реферат Жеке жұмысты Сабақ 7, 14 жұма 80 Баяндама

14 жазу 5 Емтихан Білімнің комплексті бақылауы тақырыбына байланысты - 40 Тест 4. ПƏННІҢ ОҚУ - ƏДІСТЕМЕЛІК ҚАМТЫЛУ КАРТАСЫ Кафедра химия тьютор Молдагалиева М.А. (аты-жөні) Пəн «БИОХИМИЯ НЕГІЗДЕРІ ЖƏНЕ БИОЛОГИЯЛЫҚ АКТИВТІ ЗАТТАРДЫ СИНТЕЗДЕУ» (пəн атауы) Əдебиеттер Қосымша п/ п Кітапхана Кафедра Студенттердің қамтылуы (%) Электрондық версия Гумаров М.Х., - Ниязова Р.Е. Практикум по биохимии. Уральск, % 2 Сеитов З.С. - - Биохимия. Алматы, Комов В.П. и др. Биохимия. М.:Дрофа, Филиппович Ю.Б. Биохимия. М.: Высшая школа, ПƏН БОЙЫНША ДƏРІСТЕРДІҢ КОНСПЕКТІСІ Дəріс 1 Тақырып: Кіріспе. Биохимия пəнінің мақсаты мен міндеттері. Клетка құрылысы. Биомолекулаларды бөліп алу жəне зерттеу əдістері. Дəрістің мақсаты: тірі организмдердің химиялық құрамымен, клетка құрылысымен, негізгі биомолекулалардың қызметтерімен таныстыру Тірек сөздер: биомолекулалар Негізгі сұрақтар жəне қысқаша мазмұны Биохимия пəнінің міндеттері. Тірі организмдердің химиялық құрамы. Негізгі биомолекулалардың қызметтері, биологиялық ролі Биохимия тіршілік туралы ғылым, яғни тіршілік ету процестеріндегі заттардың құрамын, энергия алмасуын жəне олардың бірімен-бірінің тығыз байланыста екендігін молекулалық деңгейде зерттейтін ғылым. Биохимия 19 ғасырдың аяғына жақын физиология мен органикалық химия ғылымдарынан жеке ғылым ретінде бөлініп шықты. Биохимия ғылымының дамуына Д.И.Менделеев, А.М.Бутлеров, И.И.Мечников, И.М.Сеченов, А.Я.Данилевский, И.П.Павлов, К.А.Тимирязев, В.И.Палладин сияқты орыс ғалымдары өздерінің зор үлестерін қосты. А.Н.Бах атындағы б/х институты жəне

15 В.А.Энгельгардт, А.И.Опарин, В.Скулачев сияқты ғалымдардың еңбектері зор ықпалық тиғізді. Сонымен бірге бұл ғылымының дамуына Э.Фишер, Ф.Сенджер, Д.Уотсон, Ф.Крик, С.Очоа, А.Корнберг, Ф.Липман, Г.Кребс сияқты шет ел ғалымдарының қосқан үлестері айтарлықтай болды. 20 ғасырды биологияның алтын дəуірі деп атайды, себебі биохимияның өте манызды деректері мен зандылықтары ашылды. Олардың қатарына: - генетикалық молекулалық негіздерінің шешілуі жəне нуклеин қышқылдары құрылысының анықталуы; - клеткадағы энергия тасымалдануының негізгі принциптерінің, мембраналардың, митохондрийлердің, рибосомалардың жəне басқа субклеткалық құрылымдар қызметінің анықталуы; - зат алмасудың /метаболизмнің/ негізгі жолдарының шешілуі; - белоктардың биологиялық қасиеттеріндегі жəне құрылысындағы амин қышқылдарының белгілі бір тəртіпте орналасуының алатын орнының аса маңыздылығы көрсетілді. Б/х пəнін оның міндеттеріне сəйкес жалпы б/х, өсімдіктер биохимиясы, адам мен жануарлар б/х-сы, медициналық б/х, спорт б/х деп бөлуге болады. Жалпы б/х негізінен 3 бөлімнен тұрады: Статикалық б/х организмдердің химиялық құрамымен шұғылданады Динамикалық б/х организмдегі заттар мен энергия алмасудың өзара байланысын зерттейді Функционалды б/х тіршілік етудің негізіне жататын құбылыстар мен химиялық процестерді, яғни бұлшықеттердің жиырылуын, тыныс алу, ас қорыту, сіңіру процестерін зерттейді. Клетка құрылысы. Негізгі органеллалардың құрамы, қызметтері. Клеткалық компоненттерді бөлу, зерттеу əдістері Барлық тірі организмдер клеткадан тұрады. Əрбір клетка тірі жүйеге тəн барлық қызметті атқара алады: - зат пен энергия алмасуы жүреді; - өседі, көбейеді жəне өзінің қасиеттерін басқа клеткаларға жеткізе алады. Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар: - Биохимия пəнінің мақсаты мен міндеттері - Биохимия пəнінің бөлімдері - Тірі организмдердің химиялық құрамы - Негізгі биомолекулалардың қызметтері - Клетка құрылысы - Органеллалардың химиялық құрамы - Органеллалардың қызметтері - Клеткалық компоненттерді бөлу, зерттеу əдістері қандай? Ұсынылған əдебиеттер тізімі: 1. Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, с Ленинджер А. Биохимия.-М.:Мир, с. 3. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т.-м.:мир, Марри Р. и др. Биохимия человека:в 2-х т.-.м.:мир, 2004, с Страйер Л. Биохимия: В 3-х т.-м.:мир, Уайт А., Хендлер Ф. и др. Основы биохимии:в 3-х т.-м.:мир, Филиппович Ю.Б. Основы биохимии.-м.: Высшая школа,1983, с

16 Дəріс 2 Тақырып: Ақуыздар. Ақуыздардың алмасуы Дəрістің мақсаты: ақуыздардың құрамымен, протеиногенді аминқышқылдарының құрылысымен, қасиеттерімен, ыдырау жолдары мен аминқышқылдардың алмасу процестерінің негізінде жататын химиялық реакцияларымен таныстыру Тірек сөздер: аминқышқылдар, гидрофобты, гидрофильды, катионды, анионды аминқышқылдары, пептидтер, пептидтік байланыс, олигопептидтер, полипептидтер, дезаминдеу, декарбоксилдену, переаминдеу, орнитин циклі, полипептидтер, пептидтік байланыс, аққуыздардың бірінші реттік, екінші реттік, үшінші реттік, төртінші реттік құрылымдары, α-спираль, β-құрылым, глобула, глобулярлы, фибриллярлы, мембраналық аққуыздар, олигомерлер, сутектік, гидрофобтық, дисульфидтік байланыстар Негізгі сұрақтар жəне қысқаша мазмұны Ақуыздардың аминқышқылдық құрамы; аминқыщқылдардың құрылысы, жіктелуі, қасиеттері. Ақуыздардың ыдыруы, ферменттері. Аминқышқылдардың ыдырауының жалпы жолдары: декарбоксилдену, переаминдеу, тотыға дезаминдеу реакциялары. Аммиактың залалсыздандыру жолдары. Аминқышқылдардың биосинтезі. Ақуыздармен барлық тіршілік ету процестер байланысты. Ақуыздардың қызметтері олардың құрамына, құрылысына байланысты. Ақуыздар негізінен 20 протеиногенді аминқышқылдарынан тұрады. Аминқышқылдардың физика-химиялық, биологиялық қасиеттері аққуыздардың физика-химиялық қасиеттерін, биологиялық қызметтерін анықтайды. Ақуыздардың тірі организмдер үшін алатын орны: 1/ ақуыз генетикалық ақпаратты жеткізуге қолданылатын молекулалық құрал. Ақуыздардың маңызды қызметтерінің бірі олар түзу сызықтық РНК-дағы генетикалық хабарды үш өлшемдік, яғни кеңістіктік хабарға айналдыратын химиялық материал болып табылады. Ал бұл үш өлшемдік, яғни кеңістіктік хабар тірі организмдердің макромолекулалық, субклеткалық компоненттеріне тəн. 2/ ақуыз күрделі заттардың жəй қарапайым заттарға дейін тотығуына қатысатын жəне жəй заттардан күрделі заттардың түзілуіне қатысатын фермент 3/ ақуыз адам организмнің микробтардан, ауру туғызушы агенттерден сақтайтын антидене 4/ Актин, миозин сияқты аққуыздар бірімен-бірі АТФ-тың қатысуымен əрекеттесіп, бұлшықеттердің жиырылуы сияқты қызмет атқарады. 5/ көптеген аққуыздар (инсулин, глюкагон, гипофиздің тропты гормондары) сыртқы ортаның əсеріне сəйкес, тірі организмдегі процестерді реттеп отырады. 6/ Ақуыздардың бір тобы гемоглобин, қан плазмасының аққуыздары альбумин, глобулин тасымалдау қызметін атқарады. Сонымен, аққуыздар тіршілік етудің: ас қорыту, өсу, көбею, қозғалу сияқты құбылыстарына қатысып, тірі организмнің тіршілігінің көзі болып табылады. Ақуыздардың элементтік құрамының қарапайымдылығына қарамастан - өте күрделі полимерлік қосылыстар. Ақуыздар макромолекулалары қарапайым амин қышқылдарынан тұрады. Амин қышқылдары органикалық қышқылдарының аминді туындылары болып табылады. α көміртегіндегі сутегі атомы -тобымен байланысқан. Сонымен, барлық белок құрамындағы амин қышқылдары α амин қышқылдары болып табылады. Белок құрамында барлығы 20 жуық а.қ. кездеседі. А.қ. түссіз, кристалды, көбінесе дəмсіз заттар. Аққуыздар құрамындағы барлық α а.қ. (глициннен басқа) оптикалық активті заттар жəне L қатарына жатады. А.қ. амфотерлік қасиет көрсетеді. Бұл қасиеттері аққуыздарға да тəн. А.қ. бір амин қышқылының - СООН тобымен жəне екінші а.қ. амин тобының есебінен су молекуласын бөліп шығарып, пептидтік байланыс арқылы өзара байланысып пептид түзеді.

17 Сіңірілген белоктардың өнімі қақпа көктамыры арқылы бауырға түседі. Амин қышқылдары бауыр көктамырынан үлкен қанайналым шеңберіне өтіп органдар, тканьдер жəне клеткаларға таратылады, біраз бөлігі лимфа жүйесіне түседі. Амин қышқылдарының көп мөлшері белоктарды, кейінгі біраз бөлігі гормондардың, ферменттер жəне басқа биологиялық активті заттарды синтездеуге, ал қалған бөлігі аминсізденіп қайтадан аминденіп энергетикалық шикізат ретінде жəне липидтердің, көмурсулардың, н. қышқылдарының биологиялық түзілуіне материал болып пайдаланылады. Амин қышқылдарын түзілу жəне жұмсалу жолдарын көрсететін кесте Тамақ белоктары Ткань белоктары Алмасуға жататын амин қышқылдарының биосинтезі Белок биосинтезі Тотығып дезаминдеу Амин қышқылдары Гормондар Трансаминдеу Декарбоксилдену Кетоқышқылдар А.қ. дезаминделуі Биогендік аминдер Тотығу өнімдері Адам организміндегі амин қышқылдарының негізгі көзі аққуыз. Ас қорыту жолдарында аққуыздардың, ферменттердің қатысуымен жүретін гидролиз нəтижесінде түзілген амин қышқылдары қанға сіңіріледі. Кейбір амин қышқылдары тканьдік протеолиттік ферменттер катепсиндердің əсерінен тканьдік белоктардың протеолизі есебінен түзіледі. Катепсиндер тобына жататын ферменттер өздерінің əсер ету механизмі жағынан, пепсинге, трипсинге, аминопептидаза жəне карбоксипептидаза ферменттеріне жақын. Катепсиндер рн 4-5-ке тең болғанда өзінің ең жоғарғы активтілігін көрсетеді. Катепсиндер лизосомада орналасады. Сонымен қатар, катепсиндер фагоцитоз процесіне, яғни бөтен клеткаларды, микроорганизмдерді ерітіп, жойып жіберуге қатысады. Организмдегі амин қышқылдарының 25%-ті тотығу реакцияларына қатысады, ал олардың орны экзогендік белоктар, яғни тамақпен түскен белоктармен толтырылып отырады: ал қалғандары эндогендік амин қышқылдармен, яғни тканьдік амин қышқылдарымен толтырылып отырады. Амин қышқылдарының катаболизмінің бірінші реакциясы амин-тобының бөлінуі. Амин-тобының бөлінуі 2 ферменттік реакцияларының көмегімен жүреді: - трансаминделу; - тотығып дезаминделу Трансаминделу реакциясына трансаминаза немесе аминотрансфераза деп аталатын ферменттер қатысады. Бұл ферменттері митохондрийде жəне цитоплазмада болады. Трансаминаза ферменті белокпен коферменттен тұратын күрделі ферменттердің қатарына жатады. Олардың коферментінің ролін пиридоксальфосфат атқарады (В 6 витаминінің фосфорилденген түрі). В 6 витамині үш түрлі зат күйінде кездеседі: пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин. Трансаминаза ферменттерінің құрамына пиридоксальдың фосфорилденген түрі кіреді. Трансаминделу реакциялары организмде алмасуға жататын амин қышқылдарының синтезіне мүмкіндік беріп, белоктардың алмасуы процестерінде үлкен орын алады. Аққуыздардың құрылымдары, байланыстар; аққуыздардың қасиеттері. Қызметтері Полипептидті тізбектегі аминқышқылдардың оналасуы, олардың бірінші реттік құрылымы екінші, үшінші жəне төртінші реттік құрылымдарын анықтайды. Аққуыздардың кеңістіктегі құрылымы олардың биологиялық қызметін, активтілігін анықтайды

18 Аққуыздардың бірінші реттік құрылымы деп амин қышқылдарының өзара пептидтік байланыс арқылы тізбек құруын айтады. Əртүрлі аққуыз құрамындағы а.қ-дың түрі де, саны да түрліше болып келуі мүмкін. /мысалы, гемоглобин 574 а.қ.қ., оның 3 цис, 22 лиз; инсулин 51 а.қ.қ., оның 6 цис., 1 лиз./ Əр түрде кездесетін аққуыздардың өзіндік қасиеті де бірінші реттік құрылысына тəуелді болады. Аққуыздардың биологиялық қасиетін жоғалтуы қарапайым қыздыру кезінде олардың бірінші реттік құрылысының өзгеріссіз қалатындығы анықталды, яғни аққуыздардың өздеріне тəн қасиеті, олардың кеңістікте орналасуына тəуелді. Ақуыздардың екі түрі бар: - Глобулярлы аққуыз шар тəрізді, жақсы ериді. - Фибриллярлы аққуыз жіп тəрізді, ерімейді. Ақуыздардың кеңістіктегі құрылымы рентген көмегі арқылы анықталған. Рентген арқылы құрылымдық анализдің қорытындысы бойынша полипептидтік тізбек кеңістікте спираль түрінде орналасады. Спиральдың түзілуі тобымен тобы арасындағы сутектік байланысқа тəуелді. Кейбір п-п тізбектер жоғарыда көрсетілген кіші спиральдардан басқа, қадамы үлкен, екінші реттік спираль түзеді. Кейбір аққуыздарда /мыс. кератиндер/ пролин, оксипролин көп болғандықтан β- қатпарлы құрылым түзіледі. Сонымен, кеңістікте п-п тізбектің пептид топтарының арасында түзілетін əлсіз сутектік байланыстары арқылы α-спираль немесе β-қатпарлы түрде орналасуы, аққуыздардың екінші реттік құрылымы деп аталынады. Үшінші реттік құрылым деп дисульфидтік (Н топтарының арасында), Ван-дер- Ваальстық /вал, лей, иле/, гидрофобтық байланыстар арқылы, аққуыз молекуласының кеңістікте белгілі бір қалыпқа келуі. Бұл құрылыс аққуыздардың өзіне ғана тəн биологиялық қасиетін қамтамасыз етеді. Аққуыздардың биологиялық қасиеті мен қызметіне сəйкес аққуыз молекулаларын топтарға бөледі: - Каталитикалық - ферменттер - регуляторлық гормондар - қорғаныштық иммундық аққуыздар - транспорттық /гемоглобин/ - құрылымдық /клетка мембранасының аққуыздары/ - запастық /сүт казеині/ - механикалық /актин, миозин/ Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар: - Аққуыздардың организмдегі ролі - Протеиногенді аминқышқылдардың құрылымы - Протеиногенді аминқышқылдардың жіктелуі

19 - Аминқышқылдардың физика-химиялық қасиеттері - Пептидтік байланыстың қаситеттері - Биологиялық активті пептидтердің құрылысы, ролі - Алмастырылмайтын аминқышқылдар - Ақуыздардың ыдырау жолдары, ферменттері - Аминқышқылдардың жалпы ыдырау жолдары: декарбоксилдену, переаминдеу, тотыға дезаминдеу реакциялары - Аммиактың залалсыздандыру жолдары. Орнитин циклі - Аминқышқылдардың алмасуының спецификалық жолдары - Ақуыздың бірінші реттік құрылымы, пептидтік байланыс - Ақуыздың екінші реттік құрылымы, сутектік байланыстар - Ақуыздың үшінші реттік құрылымы, байланыстар түрлері - Ақуыздың төртінші реттік құрылымы, байланыстар түрлері - Ақуыздардың қызметтері Ұсынылған əдебиеттер тізімі: 1. Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, с , Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. М.: Дрофа, с , Ленинджер А. Биохимия. - М.: Мир, с. 4. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т. - М.: Мир, Малер Г., Кордес Ю. Основы биологической химии. - М.: Мир, с. 6. Марри Р. и др. Биохимия человека: В 2-х т. -.М.: Мир, , Мецлер Д. Биохимия: В 3-х т.- М.: Мир, Страйер Л. Биохимия: В 3-х т.- М.: Мир, Уайт А., Хендлер Ф. и др. Основы биохимии: В 3-х т.- М.: Мир, Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. - М.: Высшая школа, с , Филиппович Ю.Б. Биохимия белка и нуклеиновых кислот. - М.: Просвещение, с , Николаев А.Я. Биологическая химия.- М.: Высшая школа, с. 13. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия.- М.:Просвещение, с. Дəріс 3 Тақырып: Ферменттер Дəрістің мақсаты: тірі организмдердегі биокатализ туралы жəне ферменттердің номенклатурасы мен жіктелуіне түсінік беру Тірек сөздер: биокатализ, ферменттер, коферменттер, активаторлар, ингибиторлар, активті центр, аллостерлік центр, оксидоредуктаза, трансфераза, гидролаза, изомераза, лиаза, лигаза, синтетаза Негізгі сұрақтар жəне қысқаша мазмұны Ферменттердің құрылысы. Ферменттердің қасиеттері. Əсер ету механизмі. Ферменттердің аталуы мен шифрі; ферменттердің кластары Ферменттер тірі организмдегі зат алмасу реакцияларын катализдейді. Ферменттер химиялық катализаторлар сияқты реакцияның активтендіру энергиясын жоғарлатады. Бірақ қасиеттері химиялық катализаторлардан ерекшелінеді. Дəрісте ферменттердің құрамы, құрылымы; негізгі коферменттердің құрылысы; ферменттердің əсер ету механизмдері, кинетикасы, активаторлар мен ингибиторлардың əсері қарастырылады Тірі организмдегі химиялық реакциялардың жүруіне катализатор ретінде қатысатын ерекше заттарды фермент деп атайды.

20 Олардың қасиетін, құрылысын, қызметін зерттейтін ғылымды энзимология деп атайды. (Каталитикалық қызмет РНК-ларда да кездеседі, мыс. трнк-ын процессингіне қатысатын РНКаза Р). Оларды рибозимдер деп атайды. Белгілі бір клеткада болатын ферменттердің тобы жəне олардың активтілігі бүкіл организмде жүретін зат алмасу реакцияларының бағытымен тығыз байланысты жəне осы процестерге тəуелді болады. Ферменттердің жалпы қасиеттері 1. Табиғаты белок ферменттердің хим. реакциялардың жылдамдығын арттыруы, белоктың күйі, құрылысы сақталғанға дейін болады. 2. Ферменттердің «термолабильдігі», яғни белгілі бір температурада ғана оптималды активтілік көрсете алады. Мысалы: С, одан жоғары температурада денатурацияға ұшырайды. 3. Ферменттердің реакция ортасының рн-на тəуелділігі. Көптеген ферменттердің рноптимумы 7 тең. Кейбір фемренттердің оптимумы күшті қышқылдық немесе күшті сілтілік ортада жатады (пепсин 1,5-2,5; амилаза 6,8-7) 4. Көптеген ферменттер қайтымды түрде əсер етеді, яғни тура жүретін реакцияны да, кері жүретін реакцияны да катализдеуге қатысады 5. Өте жоғары талғамдылығы, ферменттердің субстратқа деген талғамын негізгі ə топқа бөлуге болады: абсолютті жəне топтық Абсолютті т. бар ферменттер тек қана бір затқа, бір субстратқа ғана əсер етеді Топтық т. бар ферменттер химиялық байланыстың белгілі бір түріне əсер етеді 6. Ферменттердің əсеріне активаторлар жəне ингибиторлар деп аталатын ерекше заттардың көмегімен реттеліп отырады. Ингибиторлар ферменттердің əсерін тежеуге қатысса, активаторлар ферменттердің əсерін күшейтіп отырады. Ферменттердің құрылысы Аққуыздармен қатар ферменттердің тобында аққуызға жатпайтын компоненттер кофакторлар болады. Аққуыздық бөлігін апофермент деп атайды, ол өз бетінше катализдік активтілік көрсетпейді. Кофакторлар да өз бетінше активтілік көрсетпейді. Апоферменттер мен кофактордан тұратын ферменттік қасиеті бар комплексті холофермент деп атайды. Кофакторладың атқаратын қызметі: 1. белоктың құрылысын өзгертіп, субстрат пен ферменттің əрекеттесуіне жағдай жасайды; 2. коферменттер атомдардың, топтардың, протондар мен электрондардың тасымалдануына қатысады. Ферменттердің молекуласында бірнеше центрлер бар: активтік, аллостерлік. Активті центр деп полюсты радикалдары бар амин қышқылдарынан тұратын /сер, цис, лиз, асп т.б./ п-п тізбектің бөлімін атайды. Түзу тізбек бойынша амин қышқылдары бірінен-бірі алыс тұралады, бірақ аққуыздың кеңістікте үшінші реттік құрылысы түзілген кезіңде жақындасып, айрықша бір құрылым, активті центр құрып, субстратпен əрекеттесуге мүмкіндік алады. Аллостерлік центр /грек тіл. бөтен/ активтік центрден белгілі бір қашықтықта орналасқан бөлігі. Аллостерлік центрмен байланысқан заттарды аллостерлік эффекторлар деп атайды. Ферменттердің əсер ету механизмі жəне кинетикасы 1913 жылы эксперименттік жұмыстардың нəтижесіне сүйене отырып Михаэлис пен Ментен ферменттердің жұмыс істеуінің қарапайым моделін ұсынды. Катализаторлардың химиялық реакцияларды жылдамдатуы активтендіру энергиясын төмендету арқылы жүретіндігі белгілі. Фермент қалай осы активтендіру энергиясын төмендете алады?

21 1. байланыстардың полярлығын арттыратын бұл комплексте электрон тығыздығында өзгерістер пайда болады; 2. ферменттердің активтік центрінде жəне субстратта геометриялық өзгерістер пайда болады 1. Ферменттің субстратпен байланысы қайтымды, субстратпен катализдік центрде фермент-субстрат деп аталатын комплекстүзе жүреді. 2. Əрі қарай фермент-субстраттық комплекс ыдырап, реакция нəтижесінде түзілетін жаңа зат жəне фермент қайтадан бөлініп шығады. Михаэлис жəне Ментен ферменттік реакцияның жылдамдығының белгілі бір уақыт өткенге дейін субстраттың концентрациясына түзу сызықты тəуелділігін анықтады. Əрі қарай ферменттің активті центрі фермент-субстрат комплексімен қаныққан болады да, ферменттік реакцияның жылдамдығы өзінің максималды шегіне жетеді. Математика жолымен ферменттік реакцияның кинетикасы мына тендеумен жазуға болады: Михаэлис-Ментен теңдеуі деп аталып, оған анализ жасап, Км физикалық мəнін табуға болады. Км Михаэлис константасы. Егерде ферменттік реакцияның жылдамдығы ½ болса, Км субстрат концентрациясына тең. Көптеген ферменттерде Км-ның мəні моль/л аралығында жатады, ал клеткадағы көптеген заттардың концентрациясы 10-3 моль/л шамасында /а.қ., глюкоза/, сондықтан ферменттердің жұмысы бейорганикалық катализаторларға қарағанда ұтымды болады. Ферменттердің аталуы көбінесе олардың əсер ететін заттарына сəйкес болады, яғни сол заттың атының соңынды аза деген жалғау қосу арқылы жүреді. Мыс.: уреаза мочевинаны ыдыратуға қатысатын фермент. Ферменттердің алты классы бар: 1/ Оксидоредуктаза классы тотығутотықсыздану реакцияларын қатысатын ферменттер (дегидрогеназалар, цитохромдар, каталаза) 2/ Трансфераза бір субстраттан екінші субстратқа əртүрлі химиялық топтарды тасымалдаушы ферменттер: метилтрансферазалар, ацилтрансферазалар, аминотрансферазалар, фосфотрансферазалар 3/ Гидролаза судың қатысуымен гидролиз реакцияларын жүргізуге қатысатын ферменттер. Мыс.: эстераза, гликозидаза, фосфатаза и др. 4/ Лиаза субстраттан химиялық топтардың судың қатысуынсыз бөлінуін қамтамасыз ететін ферменттер 5/ Изомераза атомдардың молекула ішінде орнын ауыстырып, заттардың бір изомерінен екінші изомеріне айналуын қамтамасыз ететін ферменттер 6/ Лигаза немесе синтетаза синтезделу реакцияларын химиялық байланыстардың АТФ энергиясының жұмсалуымен түзілуіне қатысатын ферменттер Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар: - Химиялық жəне ферментативтік катализдің айырмашылықтары - Фермент, кофермент, апофермент, активті центр, аллостерлік центр деген терминдерге түсінік беру - Фермент-субстрат комплексті түзуге қатысатын байланыстар - Ферменттердің əсер ету механизмдері, ферментативті реакциялардың кинетикасы - Ферменттердің қасиеттері, активтілігін реттеу жолдары - Ферменттердің аталуы неге негізделеді? - Ферменттердің шифрі нені анықтайды?

22 - Ферменттердің неше кластары бар? - Ферменттердің кластарына мысалдар келтіріңіз Ұсынылған əдебиеттер тізімі: 1. Плакунов В.К. Основы энзимологии. М.: Логос, с. 2. Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, с Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. М.: Дрофа, с Ленинджер А. Биохимия.-М.:Мир, с. 5. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т.-м.:мир, Марри Р. и др. Биохимия человека:в 2-х т.-.м.:мир, с /1/ 7. Мецлер Д. Биохимия: В 3-х т.-м.:мир, Страйер Л. Биохимия: В 3-х т.-м.:мир, Уайт А., Хендлер Ф. и др. Основы биохимии:в 3-х т.-м.:мир, Филиппович Ю.Б. Основы биохимии.-м.: Высшая школа, с Дəріс 4 Тақырып: Витаминдер Дəрістің мақсаты: витаминдердің химиясымен таныстыру Тірек сөздер: витаминдер, антивитаминдер, коферменттік қызмет, авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз Негізгі сұрақтар жəне қысқаша мазмұны Витаминдердің қызметтері. Витаминдердің химиялық құрылымы. Суда жəне майда еритін витаминдер; олардың биологиялық ролі. Витаминдердің коферменттік ролі Витаминдер тағам құрамында кездесетін метаболизмге қажетті биологиялық активті заттар. Витаминдерді ерігіштігіне байланысты екі топқа бөледі: суда еритін жəне майда еритін витаминдер. Витаминдердің негізгі қызметтеріне олардың коферменттік қызметтері жатады. Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар: - Витаминдердің жіктелуі - Суда еритін витаминдердің химиялық құрылысы, қызметтері - Майда еритін витаминдер құрылысы, қызметтері - Витаминдердің коферменттік қызметі - Негізгі коферменттердің құрылысы - Антивитамидер - Авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз жағдайлары Ұсынылған əдебиеттер тізімі: 1. Плакунов В.К. Основы энзимологии. М.: Логос, Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. М.: Дрофа, Ленинджер А. Биохимия.-М.:Мир, с. 5. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т.-м.:мир, Марри Р. и др. Биохимия человека:в 2-х т.-.м.:мир, Мецлер Д. Биохимия: В 3-х т.-м.:мир, Страйер Л. Биохимия: В 3-х т.-м.:мир, Уайт А., Хендлер Ф. и др. Основы биохимии:в 3-х т.-м.:мир, Филиппович Ю.Б. Основы биохимии.-м.: Высшая школа,1983

23 Дəріс 5 Тақырып: Липидтер. Липидтердің алмасуы Дəрістің мақсаты: липидтердің құрамымен, құрылысымен, қасиеттерімен жəне липидтердің ыдырау процесінің негізінде жататын химиялық реакцияларымен таныстыру Тірек сөздер: липидтер, майлар, триацилглицеролдар, фосфолипидтер, сфинголипидтер, липолиз, липаза, кетондық денелер, β-тотығу, липогенез Негізгі сұрақтар жəне қысқаша мазмұны Липидтердің жіктелуі, қасиеттері, қызметтері. Липидтердің ыдырауы. Липидтер ыдырауының ферменттері. Глицериннің алмасуы. Жоғары май қышқылдарының тотығуы, биоэнергетикасы. Жоғары май қышқылдарының биосинтезі. Триглицеридтердің синтезі. Күрделі липидтердің синтезі. Липидтер метаболизмінің реттелуі. Липидтер суда ерімейтін табиғи заттардың тобы. Адам, жануар, өсімдіктердің барлық клеткаларына кіреді. Липидтер организмнің негізгі энергияның қоры болып табылады. Клетка мембраналарының құрылыстық жəне рецепторлық компоненттері. Химиялық құрамына байланысты үш классқа бөлінеді: жай липидтер (майлар, балауыздар), күрделі липидтер (фосфолипидтер, сфинголипидтер), стероидтар. Дəрісте липидтер класстарының негізгі өкілдерінің құрамы, құрылысы, қасиеттері мен қызметтері қарастырылады. Майлар липазаның əсерінен диглицеридке, моноглицеридке жəне глицерин мен май қышқылдарына дейін ыдырайды. Өт қышқылдары (холь, дезоксихоль, литохоль, хенодезоксихоль қышқылдары) майларды ұсақ бөлшектеріне адсорбциялап, олардың бірімен-бірінің бірігіп ірі бөлшектер түзуіне кедергі жасайды. Фосфолипидтердің гидролизі фосфолипаза деп аталатын ферменттердің əсерімен жүреді. Фосфолипазаның бірнеше түрі бар: А1, А2, С, Д. Май қышқылдарының тотығуы β-тотығу деп аталады, себебі β-орнында орналасқан көміртегі атомында жүретіндігі анықталды. Бұл митохондрийде жүретін процесс. АТФтың көп молекуласының түзідуіне жағдай жасайды. Май қышқылдарының синтезі цитоплазмада жүреді. Синтез үшін ацетил-коа-дан түзілетін малонил-коа жұмсалады. Май қышқылдарының синтезіндегі аралық заттарды тотықсыздандыру үшін, глюкозаның пентозофосфаттық жолмен ыдырауы кезінде түзілетін НАДФН Н+ жұмсалады. Триглицеридтер синтезі май т.б. тканьдерде май қорларының жиналуы үшін қажет. Триглицеридтер синтезі үшін глицерин жəне май қышқылдары қажет. Фосфолипидтердің синтезі клетканың эндоплазматикалық торында жүреді. Майлардың ыдырауын күшейтетін гормондардың қатарына адреналин, норадреналин, глюкагон, тироксин, соматотропин, трииодтиронин т.б. жатады. Инсулин аденилатциклазаның активтілігін тежей отырып, липазаның активтілігін төмендетіп, липолизді тежейді. Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар: - Жай липидтерге түсінік беріңіз - Май қышқылдарының жіктелуі, қасиеттері - Майлардың құрылысы, эфирлік байланыстар - Майлардың қасиеттері, жіктелуі - Фосфолипидтердің құрамы, құрылысы, негізгі өкілдері, қызметтері - Сфинголипидтердің құрамы, құрылысы, негізгі өкілдері, қызметтері - Липидтердің ыдырау жолдары, ферменттері - Майлардың ыдырауы - Глицериннің активтенуі, ыдырауы - Жоғары май қышқылдарының активтенуі, ыдырауы; β-тотығу - Майлардың ыдырауының биоэнергетикасы - Жоғары май қышқылдарының синтезі

24 - Ацилтасымалдаушы белоктың ролі - Майлардың биосинтезі - Күрделі липидтердің биосинтезі Ұсынылған əдебиеттер тізімі: 1. Сеитов З.С. Биохимия. Алматы: Агроуниверситет, с Комов В.П., Шведова В.Н. Биохимия. М.: Дрофа, с Ленинджер А. Биохимия. - М.: Мир, с. 3. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3-х т. - М.: Мир, Марри Р. и др. Биохимия человека: В 2-х т. -.М.: Мир, с Мецлер Д. Биохимия: В 3-х т.- М.: Мир, Страйер Л. Биохимия: В 3-х т.- М.: Мир, Уайт А., Хендлер Ф. и др. Основы биохимии: В 3-х т.- М.: Мир, Филиппович Ю.Б. Основы биохимии. - М.: Высшая школа, с Дəріс 6 Тақырып: Нуклеин қышқылдар. Нуклеин қышқылдарының катаболизмі Дəрістің мақсаты: Нуклеин қышқылдарының химиялық құрамы, құрылысымен жəне катаболизмі процесінің негізінде жататын химиялық реакцияларымен таныстыру Тірек сөздер: дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ), рибонуклеин қышқылы (РНҚ), нуклеотидтер, нуклеозидтер, азоттық негіздер Негізгі сұрақтар жəне қысқаша мазмұны Нуклеотидтердің, нуклеозидтердің құрамы. РНҚ мен ДНҚ-ның химиялық құрамы, құрылымдары, қызметтері жəне Нуклеин қышқылдарының, нуклеотидтердің, нуклеозидтердің ыдырау жолдары. Нуклеин қышқылдары жоғары молекулалы қосылыстар, нуклеотид мономерлерінен тұратын биополимерлер болып келеді. Тірі клеткаларда нуклеин қышқылдарының екі түрі кездеседі дезоксирибонуклеин қышқылы жəне рибонуклеин қышқылы. Нуклеотид молекуласы азоттық негіздер (пуриндік немесе пиримидиндік), көмірсу (рибоза немесе дезоксирибоза) жəне бейорганикалық фосфаттан тұрады. Нуклеотид түзілген кезде, пентозаның 3 көміртегіндегі -ОН тобы бос күйінде қалады. Осы гидроксил тобы жəне фосфор қышқылы арқылы нуклеотидтер өзара байланысады. Нуклеотидтер өз-өзімен фосфодиэфирлік байланыспен байланысады. ДНҚ құрылымы ДНК екі полинуклеотидтік тізбектен тұратын оралым /спираль/ тəрізді ширатылған молекула ж американдық биохимик Джеймс Уотсон мен физик Фрэнсис Крик ДНК молекуласының құрылымдық моделін жасап, халықаралық Нобель сыйлығына ие болды. Əрбір тізбек төрт нуклеотидтің əртүрлі орналасуынан тұрады. Бір тізбектегі нуклеотидтің орналасуы өз бетінше, еркін болса, екінші тізбектегі нуклеотидтердің орны бірінші тізбектің нуклеотидтік құрамына тəуелді болады. ДНК тізбегіндегі нуклеотидтер біріне-бір комплементарлық принципке негізделіп орналасқан. Нуклеотидтердің өзара қатынасы Чаргафф ережесі бойынша анықталған: - адениннің саны тиминнің санына, гуаниннің саны цитозиннің санына тең; - аденин мен гуаниннің жалпы саны цитозин мен тиминнің жалпы санына тең; Сонымен, ДНК-ның бірінші реттік құрылымы деп, оның молекуласындағы нуклеотид қалдықтарының белгілі тəртіппен кезектесіп қайталануын айтса, ДНК-ның екінші реттік құрылымы оның спиральдық құрылымы, яғни көптеген дезоксирибонуклеотид тізбектерінің оралым түрінде болатындығы.