Нуклеопротеидтердің алмасуы

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Кіріспе:

Нуклеопротеиндердің екі түрі кездеседі. Олар -ДН-протеиндер мен РН- протеиндер. Бұл протеиндер қарында және ішекте ыдырап, белоққа және нуклеон қышқылдарына ( ДНҚ мен РНҚ) жіктеледі. Қарында белоктар мен нуклеин қышқылдарының арасындағы байланысты пепсин ферменті немесе НСІ үзеді, ал ішекте ондай байланысты трипсин үзеді.

НК-протеин гидролиз белок+ нуклеин қышқылы

Бұдан әрі қарай қарын мен ішекте белок әдеттегідей протеолиттік ферменттердің көмегімен ыдырап, амин қышқылдарына айналады да организмге сіңеді.

Нуклеотидтер және олардың туындылары организмде келесі атқаратын функциялармен маңызды:

Нуклеин қышқылдарының құрылымдық компоненті ретінде ДНҚ және РНҚ -ның синтезіне қатысып, тұқым қуалау белгілерін сақтайды және оны ұрпақтан-ұрпаққа беріп отырады;
Кейбір коферменттері түзуге қатысады ( НАД, НАДФ, ФАД, ФМН, КоА) ;
Жоғары энергетикалық қосылыстарды ( АТФ, УТФ, ЦТФ, ГТФ ) түзе отырып, энергияның трансформаиялануына қатысады;
Циклді нуклеотидтер ( цАМФ, цГМФ) гормандардың өсу факторларының, нейромедиаторлардың және басқа да реттеуші қосылыстардың әсер ету механизміне қатысады.
Көптеген қосылыстардың активті формаларын (канттар, азотты негіздер, сульфаттар, метионин) түзуге қатысады.

Нуклеин қышқылдары нуклеопротеидтердің белоктық емес бөлігін (простетикалық тобын) құрайды. Нуклеопротеидтердің белоктық компоненті белоктардың метаболизмінде әртүрлі өзгерістерге ұшырайды. Нуклеин қышқылдары алмастырылмайтын тағамдық факторлар емес және энергиялық материал ретінде маңызды роль атқармайды.

Нуклеопротеидтердің қорытылуы және олардың ыдырау өнімдерінің сіңірілуі ас қорыту жолдарында өтеді. Асқазан сөлінің ферменттері және тұз қышқылының әсерініен тағам нуклеопротеидтері полипептидтерге және нуклеин қышқылдарына ыдырайды, полипептидтер ішекте амин қышқылдарына дейін гидролизденеді. Нуклеин қышқылдарының ыдырауы ащы ішекте ұйқы безі сөлінің ДНҚ-аза және ферменттерінің әсерінен жүреді. РНҚ-аза пуриндік және пиримидиндік мононуклеотидтер, ди-және тринуклеотидтер, ал ДНҚ-аза әсерінен негізінен динуклеотидтер, олигонуклеотидер және аз мөлшерде мононуклеотидтер түзіледі. Нуклеин қышқылдарының мононуклеотидтерге дейін толық гидролизі ішектің шырышты қабатының ферменттері - фосфодиэстеразалардың әсерінен жүреді.

Мононуклеотидтердің одан арғы күйі туралы екі түрлі болжам бар. Бірінші болжам: момннуклеотидтер ішекте фосфоэфирлік байланысты гидролиздейтін арнайы емес фосфатаза әсерін нуклеозидтер мен фосфор қышқылына ыдырайды және осы куйде сіңіріледі деп есептейді. Екінші болжам, мононуклеотидтер сіңіріледі, ал олардың ыдырауы ішектің кілегей қабатының жасушаларында өтеді. Ішек қабырғасында мононуклеотидтердің гидролиздік ыдырауын катализдейтін нуклеотидазалар бар деген дәлелдемелер де бар. Ары қарай нуклеозидтер ішек кілегей қабат клеткаларында арнайы нуклеозидфосфорилаза әсерінен азотты негіздер мен пентозалрға дейін ыдырайды. Сонымен, нуклеотидтер ыдраған кезде түзілген өнімдер-нуклеозидтер, негіздер, пентозалар және Н3РО4 ішекке сіңіріледі.

Нуклеон қышқылдарының ыдырауы.

Күйіс қайыратын малдағы зат алмасуда нуклеин қышқылдарының қорытылуы ерекше маңызды орын алады. Қарынға баратын микрооганизмдер азотының жалпы мөлшерінің 20% нуклеон қышқылының үлесіне тиеді.

Азықтық және бактериялық ДНҚ мен РНҚ-ның ыдырап айырылуы ұйқы безінің ферменттері нуклеазалардың әсерімен он екі елі ішекте өтеді. Ұйқы безінің рибонуклеаза ферменті РНҚ-ны гидролиздеп, ыдыратады да, мононуклеотидтерге және олигонуклеотидтерге айналдырады. Дезоксирибонуклеаза ферменті қатысқан кезде ДНҚ-ға шабуыл жасап олигонуклеотидтерге айналдырады. Ішектің жалқаяқ қабатында диэстераза ферменті бар. Сол фермент олигонуклеотидтерді ыдыратып, мононуклеотидтерге айналдырады деген болжам бар. РНК ыдырауы нәтижесінде негізінен төрт мононуклеотид ( нуклеотид) түзіледі. Олардың екеуі пурин қатарына жатады. Олар аденозинмонофосфат ( АМФ) пен гуанозинмонофосфат ( ГМФ) . Екеуі пирмидин қатарына жатады, олар- уридинмонофосфат (УМФ), цитидинмонофосфат ( ЦМФ) . ДНҚ гидролизі кезінде де негізгі төрт мононуклеотид түзіледі - АМФ, ГМФ, ЦМФ, ТМФ, бірақ құрамында рибоза орнына дезоксирибаза болады. Мұнда нукдеотидтерді белгілеу үшін алдына д әрпін қояды (дезосирибаза) . Мысалы: дАМФ.

Бос нуклеотидтерді ішектің фосфотаза ферменті ыдыратып, нуклеозидтнрге және бейорганикалық фосфатқа айналдырады. Осындай ыдырауды аденозинмонофосфат мысалынан байқап көрейік.

Нуклеозидтер ішек арқылы сорылып сіңеді және полинуклеотидтер синтезі үшін пайдаланылады.

Синтездеуден қалған нуклеозидтер баырда, көкбауырда, бүйректе, жілік майында нуклеозидаза ферментінің әсер етуімен пуриндік негіздерге ( адеин, гуанин), пиримидиндік негіздерге ( урацил, тимин, цитозин) және пентозаға гидролизденеді.

Пуриндік негіздер катаболизмі.

Адениндезаминаза ферментінің әсерімен аденин, гуаниндезаминаза ферментінің әсерімен гуанин гидролиздік жолмен дезаминденеді. Бұл кезде адениннен гипоксантин, ал гуаниннен ксантин түзіледі.

Бұдан кейін ксантиноксидаза ферменті гипоксантинді тотықтырып, ксантинге, ал ксантинді зәр қышқылына айналдырады.

Бауырда және ішектің жалқаяқ қабатында пайда болған зәр қышқылы қан тамырларына барады. Бұдан әрі зәрмен бірге бүйрек арқылы организмнен шығады. Мұндай зат алмасу адамға және маймылға тән. Ал көпшілік сүтқоректі жануарларда зәр қышқылы құрамында мыс бар уратоксидаза ферментінің көмегімен бауырда аэробты жолмен аллантиоинге айналады.

Аллантоин мал организмдегі пуриндік алмасуының ақырғы өнімі.

Пуриндік алмасудың бұзылуы, подагра- буын ісігі дертіне әкеліп соғады. Мұндай дерттің ерекшелігі мынадай: шеміршекте, сіңірде, буын қуыстарында, кейде бүйректе, теріде және бұлшық еттерде зәр қышқылының кристалдары ( ураттар) жиналады. Осы қышықыл кристалдарының мөлшері қанның әр 100 мл мөлшерінде 4-6 мг шамасында көбейеді.

Пиримидиндік негіздер катаболизмі.

Цитозин дизаминденуге ұшырайды да урацилге айналады. Бұдан кейін урацил мен тимин ыдырап, ақырғы өнімге айналады. Бұл процесті төмендегі урацил мысалынан байқауға болады.

Бұл реакция кезінде пайда болған В-аланин әрі қарай алмасып өзгереді, ал NH3 пен CO2 екеуі мочевинаның түзілуіне жұмсалады.

Пуриндік және пиримидиндік нуклеотидтер биозинтезі.

Ішектен сорылып сіңетін нуклеозидтер, мононуклеотидтердің біршамасы ұлпаларда полинуклеотидтер, нуклеон қышқылдары синтезделу үшін жұмасалады. Малға жем - шөпен бірге ұзақ уақыт нуклеин қышқылы жетпесе де қиындық көрмейді. Өйткені нуклеин қышқылдары басқа қосылыстардан синтезделеді.

Нуклеин қышқылдарының құрылымдық бөлшектері фосфат (H3PO4), пурин негіздері мен пиримидин негіздері және пентоза қанты ( рибоза немесе дезоксирибоза) екендігі белгілі. Фосфат организмде үнемі ьолады, ал пентоза қанты глюкозадан, пентоза-фосфат жолы бойынша синтезделеді. Енді қысқаша ьолса да пуриндік және пириминдік негіздердің синтезделуін қарастырайық.

Пуриндік нуклеотидтер биосинтезі. Мал азығына азот пен көміртегі изтоптарын қосып, таңбалы атомдар әдісін пайдалану арқылы мыналар анықталады, пуриндік негіздер мен пиримидиндік негіздер ұлпада глицин, аспартат, лутамин, формиат және СЩ2 сияқты қарапайым қосылыстардан түзіледі. Бұл реакциялар механизміне сипаттама бермей-ақ пуриннің құрылым формуласын келтіреміз және оның молекуласындағы көміртегі мен азот атомдарының алғы заттарын көрсетіміз.

Пурин молекуласының 1-жағдайдағы азот көзі аспартат амин тобы болады. Формиат 2- және 8-жағдайын -дағы көміртегі атомдарын береді. 3- және ²- жағдайындағы азот атомы глутаминнің амид тобынан шығады. 4- және 5- жағдайындағы көміртегі атомдарының, 7- жағдайындағы азот атомының алғы заты - глицин. Ең ақырында С6 атомы көміртегінің диосидінен пайда болады.

Синтез процесі кезетесіп жүретін бірнеше реакциялардан құралады. Бұл реакциялардағы айта кететін бір жағдай - бос пуринді негіздер түзілмейді, бірден - ақ пуриндік нуклеотидтер құралады.

Пиримидиндік нуклеотидтер биосинтезі. Пуриннің екі сақинасының біреуі пиримидин болғанымен ол пиримидиндік нуклеотидтерге алғы зат қызметін атқармайды. Көміртегі атомдары мен азот атомдарының көзі- аспартат, глутамин және СО2.

Формуладан байқалғандай аспартат, 1- жағдайындағы азот атомын, 4, - 5- және 6- жағдайдағы көміртегі атомдарын береді. 3- жағдайындағы азот атомының алғы заты- глутаминнің амидтік тобы, ал 2- жағдайындағы көміртегі атомының алғы заты -көмірқышқыл газы.

түзілуі. Біз жоғарыда баяндаған процестерде пуриндік және пиримидиндік нуклеотидтердің түзілетіні байқалды. Олардың құрамында қант түрінде рибоза бар. Пуриндік және пиримидиндік түзілуі үшщін рибоза қанты тотықсызданып, дезоксирибозаға айналады. Бұл реакция тікелей нуклеотидтер құрамында іске асады және кезде азоттық негіздер мен рибоза екуінің арасындағы байланыс ажырап үзілмейді.

Бүйректің қызметі. Бүйрек жұп мүше. Оның әрқайсысының 10 шамасындай функционалдық бөлігі- нефрондары бар. Әр нефронның өзі жеке тәуелсіз әрекет жасайды, зат алмасудың қажетсіз өнімдердің бөліп сыртқа шығарады және қан құрамына реттеп отырады.

Бүйрек қан плазмасына кейбір заттардан көпшілік бөлігі метаболизмнің соңғы өніміне жатады ( мысалы: зәр қышқылы, креатинин), олардың организм пайдалана алмайды. Мұндай заттар өте көп мөлшерде түзіледі және олардың бәрі зәрмен бірге бөлініп шығарылуы тиіс. Өйткені организмде артық мөлшерде жиналса, уландырады. Зәрдің құрамына Na, К, Са иондары, бейорганикалық фосфаттар, су сияқты организмге қажетті заттар да болады. Мұндай заттарды бөліп шығаруды арнаулы гормондар реттеп отырады. Оларды тәулік бойы пайдалану мөлшерінің өзгеріп отыруына қарамай, плазмадағы мөлшері тұрақты күйінде қалады.

Зәрдің түзілуі.

Зәрдің түзілуіне нефрондар бөлігінің бәрі де қатысады. Бұл кезде мынадай үш роцесс болады-фильтрация ( сүзілу), реабсорбция ( кері сорылу) және каналдық секреция. Зәрдің түзілуі бүйрек шумағы арқылы өткен кезде оның сүзілу нәтижесінде зәрдің алғашқы түрі жедел түзіле бастайды. Әрі қарай фильтрат бүйрек каналшалары және жинаушы түтікшелер арқылы өтеді. Осының нәтижесінде фильтраттың құрамы айтарлықтай өзгереді.

Қан плазмасы мен зәр заттарының мөлшері

Мөлшері, ммоль/л есебімен

Заттар Плазмада Зәрде

Na 142 128

К 4, 5 54

СІ 103 134

Глюкоза 5 Белгісіз

Мочевина 4, 5 292

Зәр қышқылы 0, 27 3, 2

Креатинин 0, 075 12

Гиппур қышқылы 0, 1 65

Кейбір қосылыстар арқылы плазмадан бөлінеді, басқалары алдымен сүзіледі, кейін оның бір бөлігі кері сорылады немесе қосымша секрецияға ұшырайды. Зәрдегі және қан плазмасындағы заттардың концентрациясы әр түрлі.

Тыныстану кезінде организмге сіңетін оттегінің 10% шамасына дйінгі мөлшері бүйректе пайдаланылады.

Бұл жағдай бүйректе де қоректік заттар белсенді түрде тотығатынын білдіреді.

Зәрдің құрамы және физико - химиялық қасиеттері. Зәрдің химиялық құрамы күрделі. Адамның зәр -сарғыштау келген ашық түсті сұйық зат. Ал жылқы мен ірі қараның зәрі ашық сары түстен лайланғандай қоңырқай түске дейін ауытқиды. Шошқаның зәрі сары болады. Зәрдің түсі оның құрамындағы урохром, уробилин сияқты пигменттерге байланысты. Урохромның түсі сары, ал урибилиндікі қызғылт - сары.

Шөпқоректі жануарлар зәрінің реакциясы әлсіз сілтілік, жыртқыш жанурлардікі- қышқыл келеді, жылқы зәрінің рН көрсеткіші -7, 2-8, 7, шошқанікі -6, 5-7, 3, сиырдікі-7, 7-8, 7. Адамның зәрі әдетте әлсіз қышқылдыңрН көрсеткіші -5, 6-6, 2.

Мал зәрінің бөлініп шығуы ( диурез) олардың түріне, жасына, ішетін суының мөлшеріне, өздеріне түскен күшке байланысты.

Химиялық құрамы.

Сүтқоректі жануарлар зәрінің 96% су, 4% құрғақ зат. Құрғақ заттың ішінде органикалық қосылыстар 2, 5%, минералдық заттар 1, 5%. Бір тәулік ішінде бөлініп шығатын зәрдің жалпы мөлшеріне қарамай, онымен бірге шығатын заттардың мөлшері орта есеппен біршама тұрақты болады. Сондықтан да организмдердегі зат алмасуға сипаттама беру үшін тәулікте бөлініп шығатын зәрдің және зәрмен бірге шығатын әр заттың мөлшерін білу қажет.

Зәрдің органикалық құрамдас бөліктері.

Зәрде органикалық заттардан мочевина, зәр қышқылы, пуриндік, пиримидиндік негіздер, креатинин, креатин, гиппур қышқылы, амин қышқылдары т. б. болады. Мочевина -сүтқоректі жануарлар зәріндегі негізгі азотты қосылыс. Зәрдегі жалпы азот мөлшерінің 92-96% мочевина құрамында болады. Жылқы бір тәулікте 5-750г, сиыр 60-100г, ит 3-10г мочевина бөліп шығарады.

Зәрдің мөлшері тығыздығы.

Жануарлар Зәрдің мөлшері, тәулігіне/л Тығыздығы

Жылқы 3-6-11 1, 025-1, 060

Ірі қара 6-12-23 2, 025-1, 050

Қой 0, 5-2, 0 1, 020-1, 070

Түйе 8-15 1, 030-1, 060

Шошқа 2-4-6 0, 010-1, 040

Мысық 0, 2-0, 5 1, 020-1, 060

Адам 1-2 1, 010-1, 025

Минералдық заттар.

Қан плазмасындағыдай зәрде де иондар кездеседі. Мұндағы негізгі иондар мыналар:Na мен СІ және К, Мg, NH4, сульфаттар, фосфаттар, Са2. Әр түрлі микроэлементтер де табылады. Зәрдегі бейорганикалық заттар құрамы үнемі тепе-теңдікте болады. Мысалы, Хлоридтер мөлшері көбейген кезде фосфаттар мөлшері азаяды немесе керсінше болады.

Зәрдің патологиялық құрамдары.

Зәрдің патологилық құрамдас бөлігіне глюкоза, белоктар, кетондық денелер, өттің пигменттері және қалыпты нормадағы зәрде өте шағын мөлшерде кездесетін басқа да бірқатар заттар болады.

Глюкозурия- жаңа бөлінген зәрде 0, 355 ммоль/л шамасындай глюкоза болады. Ал глюкозалар ( глюкозанын көбейген кезі) кезінде зәрдегі глюкоза мөлшері кенеттен көбейіп кетеді. Сөйтіп 33, 3-66, 6 ммоль/л шамасына дейін жетеді. Мұндай жағдай адамда және жануарларда анестезиядан кейін, немесе ішкі сезім билегенде және қант диабеті ауруы кезінде байқалады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.