Майлардың құрамы мен құрылысы

Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Биология және биотехнология факультеті

Клетка қосындылары

Клетка орталығы

Клетка қосындылары

Зат алмасу протцесінде клеткада жанадан пайда болып және жойылып отыратын уақытша құрылыстарды клетка қосындылары деп атайды. Өзінің құрлысы және химиялық құрамы жағынан клетка қосындылары әр түрлі болып келеді.

Жасуша қосындыларына көмірсулар, майлар

және ақуыз жатады. Қосындылардың барлығы жасушаның цитоплазмасында тамшы және пішіні мен мөлшері әр түрлі түйіршіктер түрінде жинақталады. Қосындылардың органоидтардан айырмашылығы сол жасушаның тұрақсыз құрылымы екендігі.

Көмірсулар

Көмірсулар - химиялық құрамы Сm(H2O) n яғни көмірсутек+су, аты осыдан шыққан) формуласымен өрнектелетін табиғи органикалық қосылыстар класы. Көмірсулар - химиялық құрамына қарай үлкен екі топқа бөлінеді: мономерлік көмірсулар немесе моносахаридтер және полимерлік

Көмірсулар- молекуладағы моносахаридтік қалдық санына байланысты олигосахаридтер мен полисахаридтерге бөлінетін Моносахаридтердің конденсация өнімдері. Ашық түрдегі моносахаридтердің типтік формалары: альдоза үшін СН2ОН(СНОН) nСНО; кетоза үшін СН2ОН(СНОН) nСОСН2ОН, мұндағы n>1. Моносахаридтердің көп бөлігінде тармақталмаған көміртектік тізбекпен біральдегидтік (альдозалық) немесе кетондық (кетозалық) топ болады. Тізбектеп көміртек атомының санына орай моносахаридтер тетрозаға (С4), пентозаға (С5), гексозаға (С6), т. б. бөлінеді. Кейде кетоза атауына "ул" жұрнағы жалғанады (мысалы, пентулоза, гептулоза, нонулоза, т. б. ) . Моносахаридтерде көміртектің асимметриялық атомдары болады және оптик. белсенді стереоизомерлер түзіледі. Көмірсулар табиғи көзден алынады. Барлық тірі организмнің құрамында болады. Көмірсулар тамақ (глюкоза, крахмал, пектиндік заттар), тоқыма және қағаз (целлюлоза) өнеркәсіптерінде, микробиологияда (Көмірсуларды ашы-ту арқылы спирт қышқылдар, т. б. алу) қолданылады, медицинада дәрі-дәрмек жасау үшін пайдаланылады.

Фотосинтез нәтижесінде атмосферадағы су мен көмір қышқыл газынан түзілетін көмірсулар табиғи айналымда болады.

Моносахаридтер - спирттердің кетонды немесе альдегидті туындылары.

Олардың жалпы формуласы Сn(H) 2nOn. Олар көміртегі атомының саны бойынша триозалар(3), тетрозалар(4), Пентозалар(5) және гексозалар (6) болып бөлінеді. Моносахаридтердің ішіндегі кеңінен тараған: рибоза, дезоксирибоза, гексозалар: глюкоза, фруктоза, галактоза.

Олигосахаридтер 2 мен 10 арасында ауытқитын моносахаридтерден

құралатын көмірсулар. Табиғатта көбіне дисахаридтер түрінде кездеседі.

Полисахаридтер - мономерлері өзара гликозидтік байланыстар арқылы байланысып, бірнеше рет қайталанып кездестін полимерлер. Полисахаридтердің мономерлері моносахаридтер болып табылады. Мономерлер саны көбейген сайын полисахаридтердің ерігіштігі төмендейді. Жоғары молекулалы полисахаридтер ішіндегі тарағандары: өсімдіктерде - крахмал мен целлюлоза, жануарларда - гликоген. Крахмал: альфа-глюкозадан құралған полимер, өсімдіктерде қорға жиналады(негізгі отын) . Гликоген: "жануар крахмалы" деп те аталады, жануарлар ағзасында синтезделетін полисахарид. Негізгі энергия көзі. Целлюлоза: бета-глюкозадан құралатын полисахарид, құрылымдық қызметті атқарады. Хитин: бунақденелілер мен саңырауқұлақтардың құрылымдық полисахариді.

Көмірсудың қызметі

Жасушадағы барлық процестерде энергияның негізгі көзі болып табылады. 1 г глюкоза 17, 1 кДж (4, 2 ккал) энергия бөледі

Құрылымдық қызмет атқарады. Өсімдіктерде жасуша жарғақшасы құрамына целлюлоза кіреді.

Қор жинау қасиеттеріне ие. Крахмал мен гликоген глюкоза көзі.

ДНҚ, РНҚ және АТФ компоненттері.

Көмірсулардың адам өміріндегі маңызы

Көмірсулар адам ағзасына нәруыз бен майлардың дұрыс алмасуына қажет. Олар нәруыздармен қосылыстарда кейбір гормондар, ферменттер, сілекей секреттері мен басқа да маңызды қосылыстар түзеді. Ерекше рөлді ішекте жартылай қорытылатын, энергия бөлуде аз рөл ойнайтын клетчатка, пектиндер, гемицелюлозалар ойнайды. Бірақтан бұл полисахаридтер ас талшықтарының негізін құрайды және тамақтануда маңызды рөл атқарады. Көмірсулар негізінен өсімдіктектес азық-түліктерде кездеседі.

Майлар

Майлар, триглицеридтер - органикалық қосылыстар; негізінен глицерин мен бір негізді май қышқылдарының (триглицеридтердің) күрделі эфирлері; глицерин мен жоғарғы карбон қышқылдарының күрделі эфирлері. Липидтерге жатады. Табиғи майлар молекуласындағы қаныққан май қышқылдары стеарин, пальмитин, ал қанықпаған май қышқылдары олеин, линол, линолен қышқылдарынан тұрады. Тірі организмдердің жасушалары мен тіндерінің (ткандерінің) негізгі құрамды бөліктерінің бірі; организмдегі энергия көзі; таза майдың калориялылығы 3770 кДж 100 г.

Триглицеридтердің структурасы Май қышқылының R1, R2 и R3радикалдарын ажырату мүмкін

Триглицеридтер құрамына С8-ден С24-ке дейінгі қалыпты құрылысты, негізінен жұп санды көміртек атомдарының қаныққан және қанықпаған қышқыл қалдықтары кіреді. Барлық Майлардың тығыздығы 1-ден аз. Тек жоғары вакуумда қайнайды. Суда ерімейді. Бензинде, керосин мен бензолда ериді. Алкоголиз, ацидализ реакцияларына түседі. Қышқылдардың қос байланысы бойынша сутекті(гидрогендеу), галогенді, галогенсутекті қышқылдарды, т. б. қосып алады. Аса қызған бумен, минералды қышқылдармен және ферменттермен әрекеттескенде глицерин және май қышқылдарын түзіп гидролизденеді. Ауадағы оттекпен тотыққанда пероксидті қосылыстар, оксиқышқылдар, т. б. түзеді. Құрамында биол. активті заттар (қанықпаған май қышқылдары, фосфатидтер, витаминдер, токоферолдар) болады. Майлар техникалық мақсатта қолданылады.

Табиғи майлар

Жануар майы

Өсімдік майы

Кейбір тағамның орташа құрамы

Өнім

Май, %

Көмірсу, %

Ақуыз, %

Сары май

78, 5

0, 5

0, 4

Шоколад

37, 5

47, 5

5, 8

Шошқа еті

35, 5

2, 2

Сиыр еті

9, 9

15, 2

Тауық жұмыртқасы

11, 3

10, 6

Бидай наны

1, 5

50, 3

6, 4

Қант

95, 5

2, 7

Балмұздақ

3, 3

21, 2

2, 8

Картоп

0, 4

20, 0

1, 7

Майлардың құрамы мен құрылысы

Майдың құрамын француз ғалымдары М. Шеврель мен М. Бертло анықтады. XIX ғасырдың басында Шеврель майға су қосып, сілті қатысында қыздырғанда, глицерин жәнө карбон қышқылдары (стеарин және олеин) түзілетінін тапты. Ал Бертло кері реакция жүргізді (1854 ж. ) Глицерин мен карбон қышқылдарының қоспасын қыздырып, майларға ұқсас зат алды. Майды түзуге глицерин және карбон қышқылдары (біртүрлі немесе әртүрлі) қатысады:

Майдың құрамына кіретін көп таралған қышқыл қалдықтарында (ацилдер) көміртек атомдарының саны 12-ден 18-ге дейін болады. Глицеридтер қарапайым және аралас болып бөлінеді. Қарапайым глицеридтердің радикалдары бірдей қышқыл қалдықтарынан, ал аралас глицеридтер әртүрлі қышқыл қалдықтарынан тұрады. Мысалы:

Глицеридтерді түзуге, негізінен, қаныққан қышқылдардан пальмитин С15Н31СООН мен стеарин С17Н35СООН қышқылдары, қанықпаған қышқылдардан - олеин С17Н33СООН, линол С17Н31СООН, линолен С17Н29СООН қышқылдары қатысады. Кейбір майлардың құрамына төменгі қышқыл қалдықтары кіреді. Мысалы, сары майда май қышқылының (С4Н9СООН) қалдығы болады. Сиырдың сары майы құрамына май қышқылымен қатар пальмитин және олеин қышқылдарының қалдықтары кіреді. Кейбір майлардың құрамында қаныққан және канықпаған қышқыл қалдықтары аралас болады

Триглицеридтер

Пальмитин

Стеарин

Олеин

Линол

Линолен

Сары май

Күнбағыс майы

Зәйтүн майы

Зығыр майы

Қой майы (қатты)

Сиыр майы (қатты)

Шошқа майы (қатты)

Адам организміндегі май

Физикалық қасиеттері

Майлар судан жеңіл, тығыздығы 0, 9-0, 95 г/см³. Суда ерімейді, көптеген органикалық еріткіштерде (бензол, бензин, дихлорэтан) ериді. Майдың балқу температурасы оның құрамындағы карбон қышқылы қалдығына байланысты. Құрамына қанықпаған қышқыл қалдықтары кірсе, май төменгі температурада балқиды. Агрегаттық күйіне байланысты майлар сұйық және қатты болып бөлінеді. Өсімдік майы, әдетте, сұйық, ал жануар майы қатты болады. Бірақ кейде жануар майының ішінде сұйығы, ал өсімдік майларының қаттысы да кездесіп қалады. Майдың сұйық немесе қатты болуы оның құрамына кіретін карбон қышқылының табиғатына байланысты. Құрамына қанықпаған карбон қышқылының қалдығы кірсе, май сұйық, ал қаныққан қышқыл қалдығы кірсе, май қатты болады.

Майлар

Тегі

Мысалдар

Құрамындағы карбон қышқылының қалдығы

Сұйық

Негізінен, өсімдіктектес

Күнбағыс, мақта, жүгері, зәйтүн балық майы

Негізінен, қанықпаған

Қатты

Негізінен, жануартектес

Қой, сиыр, шошқа, кит, түлен, кокос майы

Негізінен, қаныққан

Ақуыз

Ақуыз - молекулалары өте күрделі болатын органикалық зат; тірі организмдерге тән азотты күрделі органикалық қосылыс. Аминқышқылдары қалдықтарынан құралған жоғары молекуларлық органикалық түзілістер. Ақуыз организмдер тіршілігінде олардың құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әртүрлі және өте маңызды қызмет атқарады. Ақуызды зат - құрамында міндетті түрде азоты бар күрделі органикалық қосылыс.

Көгілдір спираль - Миоглобин ақуызының 3D-құрылымы, қызыл түспен оттегі молекуласы, сұр түспен Гем тобы белгіленген.

Ақуыздардың жіктелуі

қарапайым ақуыздар - протеиндер (альбуминдер, глобулиндер, гистондар, глутелиндер, проламиндер, протаминдер, протеноидтар) ;

күрделі ақуыздар - протеидтер (гликопротеидтер, нуклеопротеидтер, липопротеидтер, фосфопротеидтер) . Бұлардың құрамында амин қышқылдарынан басқа заттар да болады.

Құрылымы

Ақуыз жасуша құрамына кіретін тірі құрылымдар - ядро, митохондрия, рибосома, цитоплазма негіздерін құрайды. Сондықтан ол организмде үлкен орын алады. Мысалы, адам мен жануарлар денесінің құрғақ заттарында 45%, жасыл өсімдіктерде 9 - 16%, дақыл тұқымында 10 - 20%, бұршақ тұқымдастар дәнінде 24 - 35%, бактерия жасушаларында 50 - 93% ақуыздық заттар бар. Ақуыз барлық организмге ортақ зат болғанымен, әртүрлі организм ақуыздарының құрылымы түрліше болады. Сондай-ақ, организм түрлерінің бір-біріне ұқсамауы, олардың эволюция жолымен үздіксіз өзгеріп дамуы да ақуыз қасиеттерінің үнемі өзгеріп отыруына байланысты.

Ақуыздың құрылымының деңгейлерi: 1 - біріншілік, 2 - екіншілік, 3 - үшіншілік, 4 - төртіншілік

Ақуыздың құрамында жиырма түрлі аминқышқылдар болады. Әртүрлі ақуыздардың аминқышқылы құрамы жағынан да, олардың тізбектегі орналасу тәртібі жағынан да бір-бірінен айырмашылығы зор. Табиғатта ақуыз түрлерінің көп болуы да осыған байланысты. Мысалы, үш аминқышқылының қосылуынан алты түрлі, төрт қышқылдан жиырма төрт түрлі ақуыз изомерлері пайда болады. Ақуыз молекуласы амин қышқылдарының өзара моншақтай тізіле байланысқан полипептидтік тізбегінен құралады. Ақуыз молекуласының сыртқы пішіні екі түрлі болады.

Шар тәрізді домалақ - глобулярлы ақуыздар. Бұларға альбуминдер, глобулиндер, гемоглобин, пепсин және өсімдік жасушасының ақуыздары жатады.

Фибриллярлық (талшық тәріздес) ақуыздар. Бұларға бұлшық ет ақуызы - миозин, актин, сіңір ақуызы - коллаген және малдың жүні мен піллә жібегі ақуыздары жатады.

Нәруыздың бірінші реттік құрылымы

Полипептидтік тізбектегі әртүрлі аминқышқылдар қалдықтарының бір-бірімен кезектесіп пептидтік байланысу ретін нәруыздың бірінші реттік құрылымы деп атайды. Көптеген полипептидтер тізбегі 300-ден 500-ге дейін аминқышқылы қалдығынан тұрады. Алғаш рет 1954 жылы Ф. Сенджеру нәруыз инсулин гормонының аминқышқылы қалдығының реттілігін анықтады. Инсулин гормоны 51 аминқышқылынан тұратыны белгілі болды.