Жануарлар биохимиясы

Орындаған:

Тобы:

Қабылдаған:

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.

Зат алмасу немесе метаболизм

Зат алмасу немесе метаболизм - бұл организмнің тіршілігі үшін қажетті заттар мен энергия алмасуын қамтамасыз ететін химиялық реакциялардың жиынтығы. Метаболизм қарама-қарсы бағыттағы екі фазадан: катаболизм және анаболизмнен тұрады. Катаболизм - күрделі заттардың қарапайым құрамбөліктеріне ыдырау үдерісі. Нәтижесінде күрделі органикалық молекулалар соңғы өнімдерге: СО2, Н2О дейін ыдырайды. Катаболизм реакциялары энергия бөле жүретін болғандықтан экзергониялық болады. Анаболизм - қарапайым заттардан күрделі қосылыстардың синтезделуі. Анаболизм реакциялары энергия қабылдау арқылы өтетіндіктен эндергониялық болады. Амфиболизм - бұл катаболизм мен анаболизмнің аралығындағы фаза. Ол бір заттың ыдырауында басқа заттың синтезделуі қосарланып жүретін үдеріс. Метаболдық цикл - осы үдеріске қосылған қосылыстың соңғы өнімінің келесі реакцияның бастапқы өнімі ретінде болып түзілуі. Метаболдық жол - организмдегі белгілі бір заттың химиялық реакцияларының кезектескен реті мен сипаттамасы. Метаболизм барысында түзілген аралық өнімдер - метаболиттер, ал метаболдық жолдағы соңғы қосылыс - соңғы өнім.

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 бірден-бір дерлік көзі - молекулалық оттек бөлінеді (9-сурет) . 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.

Биологиялық тотығу

Организмдегі органикалық заттардың оттегімен су және СО2-ге дейін тотығуы ұлпалық тыныс алу деп аталады. Ұлпалық тыныс алуға кіреді: а) субстраттан (S) сутекті бөліп алу (дегидрлену) ; б) электрондардың оттегіне көп сатылы тасымалдану. Ұлпалық тыныс алу және тотығып фосфорлану (АТФ синтезі) энергиялық қосарланған үдеріс. Тотығу үдерісін келесі теңдеумен беруге болады:

S Н2 + ½ О2 ¾¾® S + Н2О

Тотығушы әртүрлі органикалық заттар (S-субстраттар) - катаболизмнің метаболиттері, олардың дегидрленуі - экзоэргиялық үдеріс. Тотығу реакциясында бөлінетін энергия толығымен жылу түрінде бөлінеді немесе жартылай АДФ-тың фосфорлануына жұмсалады. Хемиосмостық қосарлану үдерісі. ХХ ғасырдың 60-шы жылдарының басында П. Митчелл бірнеше маңызды идеяларды постулат ретінде ұсынды.

Тотығып фосфорлану

Тотығып фосфорлану - тыныс алу реакциясында бөлінген энергия есебінен АДФ пен Н3РО4-тен АТФ-тың синтез реакциясы. Тыныс алу тізбегіндегі электрондардың ағынынан бөлінген энергия АДФ-тың фосфорлануын қосарландырып жүргізу реакциясына пайдаланылады. Екі үдерісте бір-біріне өте тәуелді, себебі биототығу АДФ болмағанда өтпейді. Тотығу мен фосфорлану қатынасы Р/О - фосфорланған АДФ молінің 1/2 О2-нің моліне мөлшерін көрсетеді, сондықтан ол тотығып фосфорлану коэффициенті деп аталады. Электрон тасымалдаушы тізбек протондық сорап қызметін атқарады, протондарды матрикстен ішкі мембрана арқылы мембранааралық кеңістікке ауыстырады.

Май қышқылдарының алмасуы

Май қышқылдарының тотығуы үш кезеңнен тұрады. 1-ші кезеңде ацил-АКо түрінде активтенген май қышқылдары β-тотығуына ұшырайды, нәтижесінде ацетил-АКо түрінде көміртектің екі атомы бөлініп шығады. Май қышқылдарының β-тотығуы глиоксисома деген органеллада өтеді. Сонымен қатар, глиоксисомада глиоксилат цикліннің ферменттері жиналған. Екінші кезеңде ацетил-АКо екі- және үш-карбондық қышқылдарының циклі немесе Кребс циклі арқылы тотығуға ұшырайды, нәтижесінде электрондар, HADH, FADH2 және СО2 бөлінеді. Үшінші кезеңде электрондар, HADH, FADH2 тыныс алу тізбегіне тасымалданады. Бұл жерде тотықтыра фосфорлану барысында электрондардың энергиясы АТФ молекуласында жиналады.