Жануарлар биохимиясы. Орындаған: Тобы: Қабылдаған:

Transcript

1 Жануарлар биохимиясы Орындаған: Тобы: Қабылдаған:

2 Жануарлар биохимиясы Жануарлар биохимиясы (грекше bіos тіршілік, өмір және химия) жануарлар организмінің химиялық құрамы және химиялық құбылыстар мен энергиялық процестер туралы ғылым. Қазақстанда жануарлар биохимиясы 1940 жылдан бастап дами бастады. Жануар денесіндегі түрлі ферменттер(мыс., миоглобин, цитохром, каталаза, т.б.) онтогонез сатыларымен байланыстыра зерттелді. Сау және ауру мал қанының сарысуындағы белоктар биохимиялық тұрғыдан сипатталды (Ж.Омаров, Ө.Ташмұхаметов, Б.Қарабалин, т.б.). Бұдан жануарларға тән гетерозистің молек.-генетик. механизмі зерттеліп, мал будандастырудың зат алмасу процестеріне тигізетін әсері анықталды (Ә.Сәрсенов). Пропин қышқылымен ашытылған сүрлемдегі биохимиялық құбылыстар сипатталып, оны бұзауға азық ретінде беруге болатындығы дәлелденді.

3 Зат алмасу немесе метаболизм Зат алмасу немесе метаболизм бұл организмні ң тіршілігі үшін қажетті заттар мен энергия алмасуын қамтамасыз ететін химиялық реакциялардың жиынтығы. Метаболизм қарама- қарсы ба ғытта ғы екі фазадан: катаболизм ж әне анаболизмнен тұрады. Катаболизм күрделі заттардың қарапайым құрамбөліктеріне ыдырау үдерісі. Н әтижесінде к үрделі органикалы қ молекулалар соңғы өнімдерге: СО2, Н2О дейін ыдырайды. Катаболизм реакциялары энергия б өле ж үретін бол ғанды қтан экзергониялық болады. Анаболизм қарапайым заттардан к үрделі қосылыстарды ң синтезделуі. Анаболизм реакциялары энергия қабылдау арқылы өтетіндіктен эндергониялы қ болады. Амфиболизм б ұл катаболизм мен анаболизмні ң аралығындағы фаза. Ол бір затты ң ыдырауында бас қа затты ң синтезделуі қосарланып ж үретін үдеріс. Метаболды қ цикл осы үдеріске қосылған қосылыстың соңғы өніміні ң келесі реакцияны ң бастап қы өнімі ретінде болып т үзілуі. Метаболдық жол организмдегі белгілі бір затты ң химиялы қ реакцияларыны ң кезектескен реті мен сипаттамасы. Метаболизм барысында түзілген аралық өнімдер метаболиттер, ал метаболды қ жолда ғы со ңғы қосылыс со ңғы өнім.

4 Фотосинтездің жалпы сипаттамасы Фотосинтез хлорофиллмен сіңіріліп, өзгерген жарық энергиясы есебінен СО2 мен Н2О-дан органикалық қосылыстардың бастапқы синтез үдерісі. Фотосинтез өсімдікке де, тіршіліктің басқа түрлеріне де қажетті энергиялық субстраттардың көзі. Фотосинтездің негізгі өнімінде көмірсуларда күн сәулесінің энергиясы жиналады. Жарық кванттарының пигменттермен сіңірілуі және кейінгі фотохимиялық реакциялардың нәтижесінде АТФ пен НАДФН пайда болады. Олар СО2-ң көмірсу бірлігіне [СН2О] дейін тотықсыздануына жұмсалынады. Бұл ретте су фотототығып, жер бетіндегі оттектің бірденбір дерлік көзі молекулалық оттек бөлінеді (9сурет). Фотосинтез өнімдері құрылымдық метаболизмге және көптеген органикалық қосылыстардың екінші реттік биосинтезіне қатысады. Фотосинтез өсімдіктің барлық қызметтерімен тыныс алу, заттар тасымалы, азоттың сіңірілуі және т.б. тығыз байланысты. Фотосинтез биосфераның бірінші реттік түзушілік үдерісінің негізін құрайды. Егістіктің фотосинтездік қызметін басқару арқасында ауыл шаруашылығы өсімдіктерінің өнімін қалыптастыруға болады.

5 Биологиялық тотығу Организмдегі органикалық заттардың оттегімен су ж әне СО 2-ге дейін тотығуы ұлпалық тыныс алу деп аталады. Ұлпалы қ тыныс алу ға кіреді: а) субстраттан (S) сутекті бөліп алу (дегидрлену); б) электрондардың оттегіне көп сатылы тасымалдану. Ұлпалы қ тыныс алу ж әне тотығып фосфорлану (АТФ синтезі) энергиялық қосарланған үдеріс. Тоты ғу үдерісін келесі теңдеумен беруге болады: S Н2 + ½ О2 ¾¾ S + Н2О Тотығушы әртүрлі органикалық заттар (S-субстраттар) катаболизмні ң метаболиттері, олардың дегидрленуі экзоэргиялық үдеріс. Тоты ғу реакциясында бөлінетін энергия толығымен жылу т үрінде бөлінеді немесе жартылай АДФ-тың фосфорлануына жұмсалады. Хемиосмостық қосарлану үдерісі. ХХ ғасырдың 60-шы жылдарының басында П.Митчелл бірнеше маңызды идеяларды постулат ретінде ұсынды.

6 Тотығып фосфорлану Тотығып фосфорлану тыныс алу реакциясында б өлінген энергия есебінен АДФ пен Н3РО4-тен АТФ-тың синтез реакциясы. Тыныс алу тізбегіндегі электрондарды ң ағынынан бөлінген энергия АДФ-тың фосфорлануын қосарландырып ж үргізу реакциясына пайдаланылады. Екі үдерісте бір-біріне өте т әуелді, себебі биототы ғу АДФ болмағанда өтпейді. Тотығу мен фосфорлану қатынасы Р/О - фосфорлан ған АДФ молінің 1/2 О2-нің моліне мөлшерін көрсетеді, сондықтан ол тоты ғып фосфорлану коэффициенті деп аталады. Электрон тасымалдаушы тізбек протонды қ сорап қызметін атқарады, протондарды матрикстен ішкі мембрана ар қылы мембранааралық кеңістікке ауыстырады.

7 Май қышқылдарының алмасуы Май қышқылдарының тотығуы үш кезеңнен тұрады. 1-ші кезе ңде ацил-ако т үрінде активтенген май қышқылдары β-тотығуына ұшырайды, н әтижесінде ацетил АКо түрінде көміртектің екі атомы бөлініп шығады. Май қыш қылдарыны ң β-тоты ғуы глиоксисома деген органеллада өтеді. Сонымен қатар, глиоксисомада глиоксилат цикліннің ферменттері жиналған. Екінші кезе ңде ацетил-ако екі- ж әне үш-карбонды қ қышқылдарының циклі немесе Кребс циклі ар қылы тоты ғу ға ұшырайды, н әтижесінде электрондар, HADH, FADH 2 және СО2 бөлінеді. Үшінші кезеңде электрондар, HADH, FADH2 тыныс алу тізбегіне тасымалданады. Б ұл жерде тоты қтыра фосфорлану барысында электрондардың энергиясы АТФ молекуласында жиналады.

8 ген туралы түсінік. Ақпараттың РНҚ-ан ДНҚ-ға берілуі тек эукариоттарға тән. Әр клетка ДНҚ-да кодталған ақпараттың тек бір бөлігін ғана іске асырады, яғни геномның дифференциалдық экспрессиясы жүреді. Геномның дифференциалдық экспрессиясы көптеген өзара байланысқан гендердің талғап, белсенділенуі немесе тежелуі. Бұл гендер организмнің кеңістік пен уақыттағы онтогенездік дамуының бағдарламасын іске асырады және оның сыртқы мен ішкі сигналдарға жауабын анықтайды. Гендік ақпарат бір ұрпақтан келесіге берілуі үшін клеткалардың бөлінуі кезінде ДНҚ молекулаларының саны екі еселенеді. Одан кейін ДНҚ молекулалары пайда болған екі клетка арасында үлестіріледі. Нәтижесінде әр клетка ата-аналық гендер санының тура көшірмесіне ие болады. ДНҚ-ның еселенуі кезінде көшірменің дәлме-дәл болуы комплементарлық арқасында іске асады. Комплементарлық ДНҚ-ның бастапқы және жаңадан синтезделген молекулаларының ұқсастығын қамтамасыз етеді.

9 Фотосинтез кезеңдері

10 Май қышқылдарының β-тотығу жолы 1904 ж. Ф. Кнооп мынадай жағдайды анықтады: май қышқылдары біртіндеп екі көміртек атомын бөліп шығару жолымен тотығады, сөйтіп, бастапқы қышқыл тиісінше көміртегінің екі атомына қысқарады. Кнооп бұл үдерісті β-тотығу деп атады. Себебі, әр жолы май қышқылдарының β-көміртегінің (карбоксильдік топтан кейін есептегенде екінші) атомы тотығады екен. Қазіргі таңда Кнооп теориясының негізінен дұрыс екендігі анықталды. β-тотығуына бос май қышқылдары емес, оның активтенген түрі ацил-а-ко ұшырайды. Яғни, алдында келесі реакция жүреді: