қушыларға сабаққа деген ынтасын, белсенділігін арттыру мақсатында «Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары» тақырыбында сабақ өту әдістемесі
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік
1.1 Ақуыздар, құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері ... ... ... ... ... .4
1.2 Ақуыздардың атқаратын қызметі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
1.3 Ақуыздардың жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
1.4 Нуклеин қышқылдарына жалпы сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
1.5 ДНҚ және РНҚ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
2 «Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары» тақырыбында сабақ өту әдістемесі
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...28
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
1 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік
1.1 Ақуыздар, құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері ... ... ... ... ... .4
1.2 Ақуыздардың атқаратын қызметі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
1.3 Ақуыздардың жіктелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
1.4 Нуклеин қышқылдарына жалпы сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
1.5 ДНҚ және РНҚ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
2 «Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары» тақырыбында сабақ өту әдістемесі
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...28
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
Курстық жұмыстың көкейкестілігі: Мектепте балалар кездескен қиыншылықтарды шешуге және алдарына қойған мақсаттарына жетуге тырысады. Мұндай жағдайлар, өздерін дұрыс ұстай білуге, ішкі және сыртқы жағдайларды бағалауға және мінез-құлқы мен танымдық өрістерін дамытып, қалытастырады.
Өсімдік жасушасының химиялық құрамы аса бай және алуан түрлі. Онда көптеген реакцияларға қатысып метаболизм түзетін әр түрлі заттар бар. Мұндай алмасу нәтижесінде заттар үздіксіз өзгеріп ыдырайды және осының арқасында жаңа заттар түзіледі. Алмасу реакциялары белгілі бір қатаң тәртіппен өтеді және ферменттердің әсерімен реттеліп отырады. Тірі жасушада болатын ерекше жағдайлардың арқасында реакциялар жоғары жылдамдықпен өтеді. Жасушаның немесе протопластың химиялық құрамына талдау жасағанда, біріншіден, ондағы заттардың аса көптігі мен алуан түрлілігіне, екіншіден, талдау барысында тірі жасушаға тән емес заттардың пайда болуына байланысты көптеген қиындықтар туады. Академик В.И.Вернадский жер қыртысындағы элементтердің барлығы да (тіпті сирек кездесетін элементтер де) өсімдіктерде белгілі бір мөлшерде кездеседі деп санайды. Алайда тірі заттың құрамына бар болғаны 22-27 элемент кіреді. Тірі затқа жасуша қабықшасының ішкі көлемінде тұратын барлық сұйық, қоймалжың протопласт жатады. Оның қабатында органоидтер: вакуоль, цитоплазма, ядро, т.с.с. орналасқан. Тірі зат құрамына кіретін элементтерді үш топқа бөлуге болады. Бірінші топқа көміртек, сутек, оттегі, азот, фосфор, күкірт жатады. Ион түрінде кездесетін элементтер: натрий, калий, магний, кальций, хлор. Үшінші топқа микроэлементтер кіреді: темір, мыс, қалайы, мырыш, марганец,кобальт, иод, молибден, ванадий, никель, хром, фтор, селен, шақпақ тас, бор, мышьяк. Көрсетілген элементердің 16-сы барлық организмдерде кездеседі. Тірі зат құрамындағы элементтердің түрлері міне осындай. Жалпы табиғатта кездесетін элементтер саны 92 болса, тірі зат құрамына кіретін 22-27 элементтерді биоэлементтер деп атайды. Бұл элементтер өзара әрекеттесе тұрып, күрделі органикалық заттар түзеді [5].
Курстық жұмыстың мақсаты – ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының құрылысымен, түрлерімен, химиялық және физикалық қасиеттерімен, қатысатын реакцияларымен, қолданылуымен танысу.
Курстық жұмыстың міндеті – оқушылардың білімдік дағдысын дамыту, өмірден көрген деректерді пайдалана білуіне және шығармашылықпен жұмыс істеуге дағдыландыру, сабақта алған білімдері мен ақпараттарын шынайы өмірде пайдалану.
Практикалық қолданылымы: Мектеп барысында оқушыларда ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының түсініктерін қалыптастыру және сабақ барысында олардың зейінінің шоғырлануын қамтамасыз ету және дамыту жолдарына мүмкіндік жасау.
Өсімдік жасушасының химиялық құрамы аса бай және алуан түрлі. Онда көптеген реакцияларға қатысып метаболизм түзетін әр түрлі заттар бар. Мұндай алмасу нәтижесінде заттар үздіксіз өзгеріп ыдырайды және осының арқасында жаңа заттар түзіледі. Алмасу реакциялары белгілі бір қатаң тәртіппен өтеді және ферменттердің әсерімен реттеліп отырады. Тірі жасушада болатын ерекше жағдайлардың арқасында реакциялар жоғары жылдамдықпен өтеді. Жасушаның немесе протопластың химиялық құрамына талдау жасағанда, біріншіден, ондағы заттардың аса көптігі мен алуан түрлілігіне, екіншіден, талдау барысында тірі жасушаға тән емес заттардың пайда болуына байланысты көптеген қиындықтар туады. Академик В.И.Вернадский жер қыртысындағы элементтердің барлығы да (тіпті сирек кездесетін элементтер де) өсімдіктерде белгілі бір мөлшерде кездеседі деп санайды. Алайда тірі заттың құрамына бар болғаны 22-27 элемент кіреді. Тірі затқа жасуша қабықшасының ішкі көлемінде тұратын барлық сұйық, қоймалжың протопласт жатады. Оның қабатында органоидтер: вакуоль, цитоплазма, ядро, т.с.с. орналасқан. Тірі зат құрамына кіретін элементтерді үш топқа бөлуге болады. Бірінші топқа көміртек, сутек, оттегі, азот, фосфор, күкірт жатады. Ион түрінде кездесетін элементтер: натрий, калий, магний, кальций, хлор. Үшінші топқа микроэлементтер кіреді: темір, мыс, қалайы, мырыш, марганец,кобальт, иод, молибден, ванадий, никель, хром, фтор, селен, шақпақ тас, бор, мышьяк. Көрсетілген элементердің 16-сы барлық организмдерде кездеседі. Тірі зат құрамындағы элементтердің түрлері міне осындай. Жалпы табиғатта кездесетін элементтер саны 92 болса, тірі зат құрамына кіретін 22-27 элементтерді биоэлементтер деп атайды. Бұл элементтер өзара әрекеттесе тұрып, күрделі органикалық заттар түзеді [5].
Курстық жұмыстың мақсаты – ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының құрылысымен, түрлерімен, химиялық және физикалық қасиеттерімен, қатысатын реакцияларымен, қолданылуымен танысу.
Курстық жұмыстың міндеті – оқушылардың білімдік дағдысын дамыту, өмірден көрген деректерді пайдалана білуіне және шығармашылықпен жұмыс істеуге дағдыландыру, сабақта алған білімдері мен ақпараттарын шынайы өмірде пайдалану.
Практикалық қолданылымы: Мектеп барысында оқушыларда ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының түсініктерін қалыптастыру және сабақ барысында олардың зейінінің шоғырлануын қамтамасыз ету және дамыту жолдарына мүмкіндік жасау.
1. Ю.Б.Филиппович. Основы биохимии. М., «Высшая школа», 1980.
2. Т.Т.Березов, Б.М.Коровкин. Биохимия. М., «Медицина», 1982.
3. Т.Б.Дарханбаев, Н.К.Шоқанов. Микробиология мен вирусология негіздері. Алматы, 1976.
4. Н.Ә.Кенесарина. Өсімдіктер физиологиясы және биохимия негіздері. Алматы, «Мектеп», 1988.
5. З.С.Сейітов. Биохимия. Алматы. Изд. «Агроуниверситет», 2000.
6. К.С.Сағатов. Биологиялық химия. Алматы, Респ. Баспа кабинеті, 1998.
7. К.С.Сағатов. Өсімдіктер физиологиясы. Алматы, «Ғылым» баспасы, 2002.
8. Н.К.Шоқанов. Микробиология. Алматы, «Санат», 1997.
9. Бірімжанов Б.А., Нұрахметов Н.Н. Жалпы химия. Алматы.: Ана тілі, 1992.
10. С.Ж.Пірәлиев, Б.М.Бутин, Г.М.Байназарова, С.Ж.Жайлау. Жалпы химия. Общая химия. – Алматы, 2003.
11. Аханбаев К. Жалпы және бейорганикалық химия. Оқулық. 2-басылым. – Алматы, «Санат», 1999.
12. Насиров Р. Жалпы және анорганикалық химия. Алматы.: Ғылым, 2002.
13. Глинка Н.Л. Жалпы химия. Алматы.: Мектеп, 1986.
14. Ә.К.Патсаев, С.А.Шитыбаев, Қ.Н.Дәуренбеков. Бейорганикалық және физколлоидты химия: Оқулық. – Шымкент, 2004.
15. Өстеміров К., Айтбаев А. Қазіргі білім беру технологиялары. Алматы, 2006
16. Валиева М. Білім беру технологиялары және оларды оқу – тәрбие үрдісіне енгізу жолдары. Әдістемелік нұсқау- Алматы, 2002
2. Т.Т.Березов, Б.М.Коровкин. Биохимия. М., «Медицина», 1982.
3. Т.Б.Дарханбаев, Н.К.Шоқанов. Микробиология мен вирусология негіздері. Алматы, 1976.
4. Н.Ә.Кенесарина. Өсімдіктер физиологиясы және биохимия негіздері. Алматы, «Мектеп», 1988.
5. З.С.Сейітов. Биохимия. Алматы. Изд. «Агроуниверситет», 2000.
6. К.С.Сағатов. Биологиялық химия. Алматы, Респ. Баспа кабинеті, 1998.
7. К.С.Сағатов. Өсімдіктер физиологиясы. Алматы, «Ғылым» баспасы, 2002.
8. Н.К.Шоқанов. Микробиология. Алматы, «Санат», 1997.
9. Бірімжанов Б.А., Нұрахметов Н.Н. Жалпы химия. Алматы.: Ана тілі, 1992.
10. С.Ж.Пірәлиев, Б.М.Бутин, Г.М.Байназарова, С.Ж.Жайлау. Жалпы химия. Общая химия. – Алматы, 2003.
11. Аханбаев К. Жалпы және бейорганикалық химия. Оқулық. 2-басылым. – Алматы, «Санат», 1999.
12. Насиров Р. Жалпы және анорганикалық химия. Алматы.: Ғылым, 2002.
13. Глинка Н.Л. Жалпы химия. Алматы.: Мектеп, 1986.
14. Ә.К.Патсаев, С.А.Шитыбаев, Қ.Н.Дәуренбеков. Бейорганикалық және физколлоидты химия: Оқулық. – Шымкент, 2004.
15. Өстеміров К., Айтбаев А. Қазіргі білім беру технологиялары. Алматы, 2006
16. Валиева М. Білім беру технологиялары және оларды оқу – тәрбие үрдісіне енгізу жолдары. Әдістемелік нұсқау- Алматы, 2002
Аннотация
Курстық жұмыстың тақырыбы Оқушыларға сабаққа деген ынтасын,
белсенділігін арттыру мақсатында Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары
тақырыбында сабақ өту әдістемесі. Курстық жұмыс 32 беттен тұрады.
Кіріспе бөлімінде курстық жұмыс тақырыбына қысқаша шолу жасалған.
Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік бөлімінде ақуыздар мен
нуклеин қышқылдарының құрылысы, құрамы, қызметі мен түрлері қарастырылған.
Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары тақырыбында сабақ өту әдістемесі
бөлімінде сабақта қолданылатын қазіргі заманғы технологиялар жайлы және
сабақ өту жоспары келтірілген.
Курстық жұмыс қорытындыдан және 16 пайдаланылған әдебиеттен тұрады.
Мазмұны
Кіріспе
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік
1.1 Ақуыздар, құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері
... ... ... ... ... .4
1.2 Ақуыздардың атқаратын қызметі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..1 3
1.3 Ақуыздардың жіктелуі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...14
1.4 Нуклеин қышқылдарына жалпы сипаттама
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
1.5 ДНҚ және РНҚ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 18
2 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары тақырыбында сабақ өту әдістемесі
Қорытынды
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
Пайдаланылған әдебиеттер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .29
Қосымша
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .30
Кіріспе
Курстық жұмыстың көкейкестілігі: Мектепте балалар кездескен
қиыншылықтарды шешуге және алдарына қойған мақсаттарына жетуге тырысады.
Мұндай жағдайлар, өздерін дұрыс ұстай білуге, ішкі және сыртқы жағдайларды
бағалауға және мінез-құлқы мен танымдық өрістерін дамытып, қалытастырады.
Өсімдік жасушасының химиялық құрамы аса бай және алуан түрлі. Онда
көптеген реакцияларға қатысып метаболизм түзетін әр түрлі заттар бар.
Мұндай алмасу нәтижесінде заттар үздіксіз өзгеріп ыдырайды және осының
арқасында жаңа заттар түзіледі. Алмасу реакциялары белгілі бір қатаң
тәртіппен өтеді және ферменттердің әсерімен реттеліп отырады. Тірі жасушада
болатын ерекше жағдайлардың арқасында реакциялар жоғары жылдамдықпен өтеді.
Жасушаның немесе протопластың химиялық құрамына талдау жасағанда,
біріншіден, ондағы заттардың аса көптігі мен алуан түрлілігіне, екіншіден,
талдау барысында тірі жасушаға тән емес заттардың пайда болуына байланысты
көптеген қиындықтар туады. Академик В.И.Вернадский жер қыртысындағы
элементтердің барлығы да (тіпті сирек кездесетін элементтер де)
өсімдіктерде белгілі бір мөлшерде кездеседі деп санайды. Алайда тірі заттың
құрамына бар болғаны 22-27 элемент кіреді. Тірі затқа жасуша қабықшасының
ішкі көлемінде тұратын барлық сұйық, қоймалжың протопласт жатады. Оның
қабатында органоидтер: вакуоль, цитоплазма, ядро, т.с.с. орналасқан. Тірі
зат құрамына кіретін элементтерді үш топқа бөлуге болады. Бірінші топқа
көміртек, сутек, оттегі, азот, фосфор, күкірт жатады. Ион түрінде
кездесетін элементтер: натрий, калий, магний, кальций, хлор. Үшінші топқа
микроэлементтер кіреді: темір, мыс, қалайы, мырыш, марганец,кобальт, иод,
молибден, ванадий, никель, хром, фтор, селен, шақпақ тас, бор, мышьяк.
Көрсетілген элементердің 16-сы барлық организмдерде кездеседі. Тірі зат
құрамындағы элементтердің түрлері міне осындай. Жалпы табиғатта кездесетін
элементтер саны 92 болса, тірі зат құрамына кіретін 22-27 элементтерді
биоэлементтер деп атайды. Бұл элементтер өзара әрекеттесе тұрып, күрделі
органикалық заттар түзеді [5].
Курстық жұмыстың мақсаты – ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының
құрылысымен, түрлерімен, химиялық және физикалық қасиеттерімен, қатысатын
реакцияларымен, қолданылуымен танысу.
Курстық жұмыстың міндеті – оқушылардың білімдік дағдысын дамыту,
өмірден көрген деректерді пайдалана білуіне және шығармашылықпен жұмыс
істеуге дағдыландыру, сабақта алған білімдері мен ақпараттарын шынайы
өмірде пайдалану.
Практикалық қолданылымы: Мектеп барысында оқушыларда ақуыздар мен
нуклеин қышқылдарының түсініктерін қалыптастыру және сабақ барысында
олардың зейінінің шоғырлануын қамтамасыз ету және дамыту жолдарына
мүмкіндік жасау.
1 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік
1.1 Ақуыздар, құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері
Тірі организмдердің негізін құрайтын ақуыздың маңызды ролін Ф.Энгельс:
"Тіршілік — ақуызды денелердің тіршілік ету әдісі" — деп көрсеткен болатын.
Ақуыз — организмдегі заттардың ішіндегі ең күрделісі, ал оның элементтік
құрамы айтарлықтай қарапайым болып келеді. Онда 51-53%-ы көміртегі, 16-18%-
ы азот, 7%-ы сутегі, 21-23%-ы оттегі, 0,7-1,3%-ы күкірт болады. Кейбір
ақуыздарда бұған қосымша фосфор да кездеседі. Үрмебұршақ, соя, күнбағыстың
тұқымында көптеген мөлшерде ақуыз болады. Бұл өсімдіктер тұқымының үгілген
массасын сумен, тұзды, спиртті және әлсіз сілтілі ерітінділермен тұндыру
жолымен олардан ақуызды бөліп алу қиын емес.
Күшті қышқылдармен және сілтілермен бірге қайнатқан кезде, сондай-ақ
ферменттердің әсерімен ақуыз амин қышқылдарының қоспасына ыдырайды.
Амин қышқылдары өсімдікте кетон қышқылдарын тікелей аминдеу немесе қайта
аминдеу деп аталатын екі негізгі реакция арқылы синтезделеді. Бұл
реакциялар өсімдіктерде арнаулы ферменттердің әсерімен орындалады. Мысалы:
қарапайым пирожүзім қышқылы тікелей аминдеу реакциясында амин тобын қосып
алып аланин деп аталатын амин қышқылын түзеді.
NH2
СН4СОСООН + NH3 + 2H → CH3CH-COOH + Н2О
пирожүзім қышқылы аланин
Сөйтіп, амин қышқылдарының құрамында карбоксил тобынан басқа амин тобы
да болады. Тікелей аминдеу реакциясы бактерияларда, бидай, жүгері, ас
бұршақ, ас қабақ өсімдіктерінде бақыланған. 20 шақты амин қышқылдары
ақуыздар құрамына кіреді. Сонымен бірге өсімдіктерде бос амин қышқылдары да
кездеседі. Олардың саны 150-ге тең. Бос аминқышқылдар негізгі амин
қышқылдарының туындысы. Олардың көбісі фотосинтез кезінде немесе топырақтан
азотты қабылдау кезінде, жалпы метаболизм процесінде түзіледі. Адам
организміне қажетті амин қышқылдары азықпен бірге қабылданады. Олардың
ішінде валин, лейцин, изолейцин, метионин, треонин, фенилаланин, лизин және
триптофан ерекше қажет. Азық-түліктің құрамында осы амин қышқылдарының
болуы азық-түліктің қоректік құндылығын арттыра түседі. Олар міндетті түрде
қабылданатын амин қышқылдары деп аталады.
Кесте 1 - Ақуыздар құрамына кіретін амин қышқылдарының радикал (R)
топтарымен байланысты жіктелуі.
Амин Амин қышқылдары Үш Бір әріпті
қышқылдарының әріпті белгілері
кластарға белгілері
жіктелуі
1-класс: Аланин Ala A
R—топтары
полярсыз Валин VaS V
Лейцин Leu L
Изолейцин lie I
Метионин Met M
Пролин Pro P
Триптофан Trp w
Фенилаланин Phe F
2-класс: Серин Ser s
R—топтары
полярланған Тирозин Tyr Y
зарядталмаған Треонин Thr T
Цистеин Cys c
3-класс: Аргинин Arg R
R—топтары
плюс зарядталған Гистидин His H
Лизин Lys K
4-класс: Аспарагин Asp D
R—топтары қышқылы
теріс зарядталғанГлутамин Glu E
қышқылы
Аланин молекуласындағы СН3 тобы бүйірлік радикал болып табылады.
Жеке амин қышқылдарының бүйірлік радикалдары түрліше болып келеді. Сонымен
байланысты амин қышқылдары 4 класқа бөлінеді. Ақуыздар құрамына кіретін
негізгі амин қышқылдары, олардың бүйірлік радикалдарының түріне қарай
жіктелуі 1-кестеде келтірілген. I класқа гидрофобты амин қышқылдары аланин,
лейцин, изолейцин, валин, пролин, фенилаланин, триптофан, метионин жатады.
II класқа поляризацияланған, электр заряды жоқ амин қышқылдары серин,
треонин, тирозин, цистеин жатады. Бұл амин қышқылдары сумен Н-байланыс
түзуге қабілетті. III класқа плюс зарядты лизин, аргинин, гистидин амин
қышқылдары жатады. IV класс минус зарядты аспарагин және глутамин амин
қышқылдарын біріктіреді.
Амин қышқылдарының тірі организмдер үшін физиологиялық маңызы бар екі
қасиетіне назар аударайық. Оның бірі амфолиттік, екіншісі оптикалық
активтік [8].
Сулы ерітінділерде амин қышқылдарының СООН және NH2 топтары ортадағы
реакцияға карай диссоциацияланады. Мысалы, сілтілі ортада амин қышқылының
карбоксил тобы диссоциацияланғанда минус заряд, қышқыл ортада NH2 тобы
диссоциацияланғанда плюс заряд пайда болады.
Сөйтіп, амин қышқылы ортадағы реакцияға байланысты бірде қышқыл, бірде
сілті ретінде қызмет атқарып, амфолиттік қасиет көрсетеді. Бейтарап ортада
олар қос зарядты цвиттерион түрінде болады.
Амин қышқылдарына оптикалық активтік тән. Олардың ерітіндісі арқылы
полярланған сәулені өткізгенде сәуленің поляризация бағыты өзгереді.
Оптикалық активтік кеңістіктік изомерияға, яғни хиралды көміртегі
жағдайында атомдар тобының әркелкі орналасуына байланысты. Мысалы, аланин
амин қышқылы екі түрлі болып кездесуі мүмкін. Хиралды көміртек жұлдызшамен
белгіленген,
Мұның біріншісі L-қатарына, екіншісі D-қатарына жатады. Қосылыстардың D
және L-формалары энантиомер деп аталады. Айналу бағыты плюс немесе минус
таңбаларымен белгіленеді. Ақуыздың құрамына кіретін барлық "натуралды" амин
қышқылдары L-формалары болып табылады. Амин қышқылдарының оптикалық
активтігі мен заряд түзу қасиеттерінің биологиялық маңызы зор. Тек глицин
құрамында хиралды көміртек болмағандықтан, оның оптикалық активтігі жоқ.
Төменде кейбір кең таралған амин қышқылдарына сипаттама берілген.
L-аланин көптеген метаболизм реакцияларына қатысып, көмірсулар, майлар,
ақуыздар алмасуында аралық зат ретінде роль атқарады. Бұл топырақтан азотты
сіңіру кезінде өсімдіктің тамырында синтезделетін алғашқы амин
қышқылдарының бірі. Оның формуласы: СН3•СН NH2•СООН.
L-серин, L-цистеин және басқа амин қышқылдарының құрамында SH, ОН
топтары бар. Сол себептен олар ақуыздың құрамына кіре отырып, оның
реакциялық активтілігін күшейтеді. L-сериннің формуласы:
L-цистеин барлық ақуыздардың құрамына кіреді. L-цистеиннің формуласы:
СН2СН•СООН
SH NH2
L-цистеинннің екі молекуласының арасында дисульфидтік байланыс түзіліп
цистеин цистинге айналады. Цистиннің формуласы:
S—CH2CHNH2COOH
S—CH2CHNH2COOH
Дисульфидтік байланыс түзуінің арқасында цистеин ақуыз молекуласында зор
структура түзушілік роль атқарады.
Аспарагин және глютамин амин қышқылдарының құрамында екі карбоксил тобы
бар. Олар барлық өсімдік ақуыздарының құрамына кіреді немесе бос түрде
жинақталады.
Өсімдіктер жасушаларында осы амин қышқылдары тағы бір амин тобын қосып
алуға және сөйтіп аспарагин, глютамин деп аталатын екі амид түзуге
қабілетті. Амид синтездеу реакциялары бірңеше ферменттердің жәрдемімен
өтеді.
Амид түзу арқасында осы екі амин қышқылы жасушадағы азотты жинақтап,
сақтап, ретті жұмсалуына себепші болатындығын атақты ғалым Д.Н.Прянишников
көрсеткен.
Барлық өсімдіктер жасушаларында көптеген мөлшерде L-аргинин және L-лизин
кездеседі. Басқа амин қышқылдарынан өзгеше, олардың құрамында екі амин тобы
болады.
L-триптофан жануарлар организмінде синтезделмейді, ол міндетті түрде
қабылданатын амин қышқылы болып табылады. Одан РР витамині түзілетіидіктен,
оның зат алмасуын-да маңызы зор.
Жүгері дөнінен алынған зеин деп аталатын ақуыздын, құрамында триптофан
мен лизин болмайды. Міндетті түрде қабылданатын осы екі амин қышкылының
болмауы жүгерінің қоректік және азықтық қүндьшығын кемітеді.
L-гистидин ақуыздар құрамына кіреді. Оның имидазол шеңбері бүйірлі
радикал ретінде ақуыз құрамына кіре отырып, оның электрлік зарядын,
химиялық реакцияға бейімділігін күшейте түседі. Оның формуласы төменде
жазылған.
L-гистидин
Өсімдіктерде көп таралған немесе зат алмасуында белгілі бір роль
атқаратын амин қышқылдарына қысқаша алғанда осылайша сипаттама беруге
болады. Олардан басқа бос түрде немесе ақуыздың құрамына кіретін көптеген
амин қышқылдары да бар. Қазіргі кезде 150-ден астам амин қышқылдары
белгілі, алайда олардың 20-22-сі ғана ақуыздардың құрамына кіреді деп,
жоғарыда айтылды.
Ақуыз молекуласының құрылымы. Ақуыз молекуласындағы амин қышқылдары бір-
бірімен пептидтік байланыс арқылы қосылады, ол бір амин қышқылының
карбоксил тобы мен екінші амин қышқылының амин тобының есебінен түзіледі
(Сурет 1).
Бұл екі амин қышқылдары өзара СООН және NH2 топтарымен әрекеттесіп
қосылғанда пайда болатын топты пептидтік топ, оның құрамындағы көміртегі
мен азот арасындағы байланысты пептидтік байланыс деп атайды. (формуласында
пептидтік топ қоршауға алынып көрсетілген).
Пептидтік байланыс ковалентті, осының арқасында амин қышқылдарының түрлі
мөлшері өзара қосылып, полипептидтік тізбек деп аталатын түзу тізбек
түзеді. Полипептидтік тізбектің бір ұшында бос NH2 тобы, екінші ұшында бос
СООН тобы орналасады. Осыған орай тізбектің ұштары N-ұшы және С-ұшы деп
аталады. Полипептидтік тізбек ақуыз молекуласының негізін құрайды. Ақуыз
молекуласының құрылымы төрт деңгейлі болады. Линдерстрем-Ланг бойынша ақуыз
молекуласының бірінші деңгейлі құрылымы пептидтік байланыстың арқасында
түзілген полипептидтік тізбек болып табылады.
Сурет 1- Лизоцим атты ақуыз адам, өсімдік, жұмыртқа құрамынан табылған.
Бұл ақуыз — фермент молекуласында 129 амин қышқылы қосылып полипептид
тізбегін құрайды. Тізбектегі цистеиндер өзара әрекеттесіп, тізбектің төрт
жерінде дисульфидтік байланыс түзеді. Полипептид тізбегі, ондағы
аминқышқылдарының саны, сапасы, қатарласу тәртібі ақуыздың бірінші деңгейлі
құрылымы болып табылады.
Ақуыздың түрлері бір-бірінен тізбектегі амин қышқылдарының кезектесіп
орналасу тәртібі, саны және олардың сапалық құрамы арқылы ерекшеленеді.
Табиғатта ақуыздың алуан түрлі болып кездесуі ең алдымен полипептидтік
тізбектің құрамына байланысты (Сурет 2). Жоғарыда айтқанымыздай, ақуыздың
құрамына бар болғаны 20-22 амин қышқылы және айтарлықтай сирек кездесетін
ондаған амин қышқылы енеді. Олар түрліше тәртіппен кезектесе келе,
полипептидтердің сансыз варианттарын түзе алады. Сонымен қатар,
полипептидтік тізбекте кейбір амин қышқылдары әлденеше рет ұшырасуы немесе
болмауы да мүмкін.
Сурет 2 - A - оңға бұрылған α-спираль. Б — β-қатпаршадағы екі
антипараллельді тізбектер. В — солға бұрылған спираль. (Ирвинг Гейс суреті,
Ч. Кантор, П.Шиммелден алынған). Ақуыз молекуласының екінші деңгейлі
құрылым түрлері.
Ақуыз молекуласында бір немесе бірнеше полипептидтік тізбек болуы
мүмкін. Мысалы, рибонуклеазада ақуызында бір, инсулиннің молекуласында екі,
ал гемоглобиннің молекуласында төрт, вирус мозаика ақуызының құрамында 2130
полипептидтік тізбек болады. Молекуланың құрамына кіретін жеке тізбектер
амин қышқылдарының бүйірлік радикалдарының жәрдемі арқылы бір-бірімен
дисульфидтік байланыспен жалғасуы мүмкін. Дисульфидтік байланыстарды екі
тізбекке жататын цистеин түзеді.
Ақуыз молекуласындағы полипептидтік тізбектер жазық түрде сақталмайды.
Бірінші мен бесінші, бесінші және тоғызыншы және т.с.с. пептидтік топтардың
өзара тартылуы есебінен ақуыз молекуласының ішінде сутектік байланыстар
түзіледі. Осының арқасында пептидтік тізбек спираль тәрізденіп оралады.
Пептидтік тізбектің мұндай спираль тәрізді күйі ақуыз молекуласының екінші
деңгейлі құрылымы деп аталады. Пептидтік тізбектің кейбір бөлігі спиральды
құрылымға кірмейді.
Лайнус Полинг және Роберт Корри XX ғасырдың 40-50 жылдары ақуыз
молекуласының α-спиральді құрылымының моделін салып, оны ұстап тұратын
негізгі күш Н-байланыстар екенін көрсетті. Екінші деңгейлі құрылымның Н-
байланыс арқылы түзілуі тек α--спираль емес, сондай-ақ β-құрылым,
қатпарлы құрылым, 310-спираль, π-спираль сияқты құрылым туғызады. Олардың
схемалары суретте көрсетілген.
Полипептидтік тізбектің жиынтық шумақ болып орналасуы үшінші двңгейлі
құрылымды қалыптастырады. Ақуыздың үшінші деңгейлі құрылымы түзілгенде
кейбір ақуыздар молекуласы жіп сияқты созылыңқы, басқа ақуыздар глобула
сияқты пішінге келеді. Оларды тиісінше фибриллалы немесе глобулалы ақуыз
деп атайды. Осы екі негізгі пішін арасында көптеген аралық формалар бар.
Рентген құрылымдық анализ әдісін қолдану арқылы 1961 жылы алғаш рет
миоглобин деп аталатын ақуыздың үшінші деңгейлі құрылымы дәл анықталды.
Миоглобин молекуласының құрамында 153 амин қышқылының қалдықтары 8 α-
спиральді учаске түзеді, олар өзара тығыз жанасып, топ түзеді (Сурет 3).
Бұл топтың ішкі ортасында гидрофобты амин қышқылдары орналасқан, ал
гидрофильді амин қышқылдарының қалдықтары молекуланың сыртына орналасқан.
Ішкі ортаға орналасқан амин қышқылдарының қалдықтары Н-байланыс және
гидрофобты күштер арқылы өзара әрекеттеседі. Бұл байланыстар әлсіз
болғандықтан, оңай, үзіледі, сондықтан молекуланың конформациясы өзгеруге
бейім тұрады.
Сурет 3 - α — спираль бөліктері А-дан Н — әріптерімен белгіленген.
(Ирвинг Гейс суреті Ч. Кантор, П.Шиммелден алынған). Ақуыз миоглобиннің
үшінші деңгейлі құрылымы.
Ақуыз молекуласы бір конформациядан екінші конформацияға өтіп, өзгеріп
отырады. Молекуланың құрамындағы атом топтарының кеңістікте орналасуын
конформация деп атайды. Сөйтіп, ақуыздың үшінші деңгейлі құрылымы өзгере
келе, түрлі модификациялар туғызады. Молекуланың орталығы көбіне осы
секілді шумақталып, тығыз орналаскан α-спираль және β-құрылым учаскелерден
тұрады. Оны домен деп атайды.
Ақуыз конформациясы өзгеріп отыруының зор биологиялық маңызы бар.
Осындай өзгергіштіктің арқасында төртінші деңгейлі құрылым түзіледі. Бұл
құрылым күрделі ақуыздарға ғана тән. Олардың молекулалары өзара байланысқан
бірнеше белшектен тұрады. Байланыс жасайтын учаскелері бір-біріне
комплементарлы болуға тиісті. Бөлшектерді молекулааралық әлсіз күштер
біріктіріп тұрады, олар — вандервальс күштері, электростатикалық тартылу,
гидрофобты әрекеттесу күштері. Жеке бөлшектер суббірлік немесе протомер деп
аталады да олардың қосылысын макромолекула немесе олигомер деп атайды.
Жекеленген протомерлер біріге келе, дөңгелек, спираль, куб тәрізді құрылым
түзеді. Мысалы, вирустардың сыртын қаптаған ақуыз қабаты көбіне 60
протомерден тұратын куб — икосаэдр болып табылады.
Протомерлердің конформациясы мүлде симметриялы болмаған жағдайда да олар
біріге алады. Осындай қосылыстағы протомердің бірі өзінің конформациясын
өзгертіп қосылуға бейімделеді. Мұндай олигомерді квазиэквивалентті олигомер
деп атайды, олардың биологиялық маңызы бар. Ақуыз қызметінің активтілігін
арттыруда молекула құрылымының барлық төрт деңгейі де маңызды роль
атқарады.
Ақуыздардың физикалық және химиялық қасиеттері. Денатурация құбылысы
дегеніміз ақуыз молекулаларының екінші және үшінші деңгейлік құрылымының
бұзылуы болып табылады. Денатурация салдарынан ақуыздың биологиялық
қасиеттері жойылады. Көрсетілген құрылымдардың бұзылу дәрежесіне қарай бұл
процесс қайтымды немесе қайтымсыз болуы мүмкін. Денатурация әр түрлі
факторлардың әсерімен өтеді. Мысалы, ультракүлгін сәуле, жоғары қысым,
қыздыру, спирт, ацетон және т.б. заттардың әсер етуі ақуызды денатурацияға
ұшыратады. Мұндай жағдайда ақуыздың ерігіштігі мен физиологиялық,
активтілігі кемиді. Жоғары температура әсер еткенде ақуыз ісіну қабілетінен
айырыла отырып денатурациялайды. Денатурация дәрежесі температура мен
қыздырудың ұзақтығына байланысты.
Тіршілік құбылыстарында денатурация маңызды роль атқарады. Цитоплазма
мен басқа да органоидтарда өтіп жататын құрылымдық өзгерістер мен процестер
көбінесе ақуыздардың ішінара денатурациялануымен байланысты. Өсімдіктердің
солуы, мүшелер мен протоплазманың қозғалысы секілді құбылыстар да
ақуыздардың қайтымды денатурацияға қабілеттілігімен байланысты болуы
мүмкін.
Ақуыздың электрохимиялық қасиеттері. Суда диссоциациялану кезінде амин
қышқылдары плюс және минус зарядтарға ие бола алатындықтан, амин
қышқылдарынан тұратын ақуыз молекуласында да осындай зарядтар болады.
Алайда оның заряды пептидтік байланыстағы — CO — NH — тобының есебінен
емес, лизин, аргинин, гистидин, аспарагин және глютамин қышқылдарының
бүйірлік радикалдарында болатын бос NH2 және СООН топтарының
диссоциациялануы нәтижесінде пайда болады. Ақуыз молекуласының жиынтық
заряды дегеніміз осы топтардың түзген плюс және минус зарядтарының айырмасы
болып табылады. Бұл топтар әлсіз негіздер мен қышқылдарға жататындықтан,
олардың диссоциациялану дәрежесі ортаның рН-ына байланысты. Осыған сәйкес
ақуыздар қышқыл ортада плюс зарядқа ие болады. Кейде рН аралық мәнге де ие
болады, мұнда плюс зарядтардың жиынтығы минус зарядтардың жиынтығына тең
болады, рН-тың бұл мәні изоэлектрлік нүкте (phi) деп аталады.
Өсімдік текті ақуыздардың изоэлектрлік нүктесі көбінесе әлсіз қышқыл
аймақта жатады. Цитоплазмасының ақуызының изоэлектрлік нүктесін анықтауда
біз жекелеген ақуыздарды ғана емес, алуан түрлі ақуыздар комплексін
қарастырамыз, сондықтан цитоплазмалық рһ-і белгілі бір орташа шаманы
білдіреді. Әдетте цитоплазманың реакциясы әлсіз сілтілі болғандықтан, оның
ақуыздары көбінесе теріс зарядты болуы тиіс. Бірқатар ғалымдардың
зерттеулері өсу процесінің активтілігіне қарай жасушада цитоплазмалық рһ-і
жағдайы өзгеріп отыратындығын көрсеткен. Өсімдік тыныштық күйінен өтіп,
жедел өсуге көшкен кезде цитоплазмалық phi қышқыл аймаққа қарай ығысады.
Изоэлектрлік нүктеде. ақуыздың ерігіштігі мен тұтқырлығы өте нашар болады,
ол ерітіндіден тұнбаға оңай түседі, суда нашар ісінеді. Ақуыз ерітіндісі
арқылы электр тоғын өткізгенде акуыздың зарядталған бөлшектерінің сілтілі
ерітіндіде катодқа және қышқыл ерітіндіде анодқа қарай орын ауыстыратынын
байқауға болады. Әр түрлі ақуыздардың қоспасына осындай электрофорез
құбылысын жүргізу арқылы қоспадан жекелеген ақуыздың компоненттерін бөліп
алуға болады.
Ақуыздардың орасан зор молекулалық массасы болады. Түрлі әдістермен
анықтағанда инсулин молекуласының массасы 5733, глиадин молекуласының
массасы 27500, темекі мозаика вирусының ақуыз молекуласының массасы 40 000
000 бірлікке тең екендігі белгілі болды.
Ақуыздар гидратациясы. Ақуыздардың молекулалық массасының үлкен болуы
олардың коллоидтық қасиеттерін де күрделендіре түседі. Сондықтан олар суда
ери келе нағыз ерітінді емес, коллоидты ерітінді түзеді, оны сусыздандыру
кезінде ақуыздар кристалдар түрінде тұнады. Тұқымның алейрон дәндерінде
ақуыз осындай кристалды түрде жиналады. Ақуыздың суда ерігіштігі және
ісінуі ақуыздың құрамындағы амин қышқылдарының бүйірлік радикалдарында
болатын СООН, SH, NH2 сияқты атом топтарына байланысты. Ол топтар заряд
түзе отырып, су молекуласын электростатикалық күш арқылы өзіне тартады. Су
молекуласының өзінде сутегі мен оттегінің заряды әркелкі орналасқан,
сондықтан оның молекуласының былайша айтқанда қарама-қарсы зарядталған екі
полюсі бар, яғни ол дипольді болады. Осының салдарынан су оңай тартылады
және ақуыз молекуласының СООН, SH, NH2 топтары заряд түзген учаскелерінде
ұсталып тұрады. Егер ақуыз молекуласының учаскесі оң зарядталған болса, ол
су диполін теріс зарядталған ұшымен тартады, Су молекулалары мен ақуыздың
зарядталған учаскесі арасындағы электрлік тарту күші судың біраз мөлшерін
ұстап тұрады, сондықтан сол судың бір бөлігі ақуыз молекуласының
айналасында тығыз жанасып жататын қабат түзеді. Бұл қабат коллоидтық
бөлшектердің орнықтылығын қамтамасыз етіп, олардың өзара жабысып қалуына
және тұнбаға түсуіне жол бермейді.
Су мен ақуыз молекулаларының арасында химиялық байланыс та түзіледі. Ол
байланыстар сутектік байланыстар болып табылады. Ондай байланыстар
ақуыздағы атомдардың белгілі бір тобы мен су молекуласының арасында пайда
болуы мүмкін. Сутектік байланыстармен және электростатикалық күшпен ұсталып
тұрған су ақуыз молекуласының айналасында гидраттық қабат құрайды.
Ерітіндідегі ақуыздар осы жолмен судың едәуір мөлшерін байланыстырады.
Жасушадағы суды байланыстыру да осылайша жүзеге асырылады. Ақуыздың
бүйірлік радикалдарында суды байланыстыруға қабілетті топтар неғұрлым көп
болса, ақуыздың ерігіштігі соғұрлым мол болады. Ақуыздық және басқа да
коллоидтық заттардың суда ісінгіштігі жасушаның суды сіңіруі мен ұстап
тұруында айтарлықтай роль атқарады. Құрғақ тұқымдағы жасуша коллоидтарының
ісіну күші 300 атмосфераға жетеді. Ақуыз толық ісінген соң ісіну қайтады,
осының нәтижесінде судың біраз мөлшері бөлініп шығады. Жасушада вакуолінің
пайда болуы осы құбылысқа байланысты болар деген жорамал бар.
1.2 Ақуыздардың атқаратын қызметі
Организмде ақуыздар алуан түрлі қызмет атқарады. Акуыздардың кызметін
көбінесе жекелеген молекулалар да жүзеге асыруы мүмкін. Ақуыздардың
атқаратын қызметінің ішіндегі ең бастысы катализаторлық қызмет. Барлық тірі
организмдерде зат алмасу реакциялары ферменттердің әсер етуімен жүзеге
асырылады. Осы кезге дейінгі белгілі ферменттердің барлығы ақуыздардан
құрылған.
Заттарды тасымалдау ақуыздардың тағы бір маңызды қызметі. Заттардың
жасуша мен органоидтар ішінде қозғалуын ақуыздар реттеп отырады, яғни
оларды активті түрде тасымалдайды. Соңғы кезде жасуша мембранасының
құрамында пермеаза деп аталатын тасымалдаушы ақуыздардың болатындығы
анықталған. Күрделі ақуыз — гемоглобин тасымалдаушы ақуыздарға мысал бола
алады. Ол адам және жануарлар организмінде оттегін байланыстырып, оны түрлі
мүшелер мен ұлпаларға жеткізеді.
Ақуыздар сондай-ақ организмнің иммундық қасиеттерін де жүзеге асырады.
Ең ақырында, ақуыздың аса маңызды кызметінің бірі — оның құрылыс материалы
ретінде пайдаланылуы. Ақуыз барлық протоплазмалық органоидтардың негізін
құрайды. Ол құрылым компонентінің бірі ретінде барлық жасуша
мембраналарының құрамына кіреді, тіпті сұйық, гомогенді цитоплазмалық
матриксте де ақуыздар болады.
1.3 Ақуыздардың жіктелуі
Барлық ақуыздар екі топқа бөлінеді. Тек қана амин қышқылдарының
қалдығынан тұратын қарапайым ақуыз протеин деп аталады. Қарапайым ақуызға
бөтен зат байланысқан болса, оны күрделі ақуыз дейміз, ол протеин деп
аталады. Протеиндер негізінен қор және тірек заттар ретінде пайдаланылады,
ал протеинтер жасуша протоплазмасында ерекше роль атқарады [7].
Әр түрлі еріткіштерде ерігіштігіне қарай протеиндер төрт класқа
бөлінеді. Альбуминдер суда, глобулиндер — тұз ерітіндісінде, проламиндер —
80% этил спиртінде, глютелиндер сілтілерде ериді. В.Л.Кретовичтің
мәліметтері бойынша, бидай тұқымында — лейкозин, асбұршақ тұқымында —
легумелин деп аталатын альбуминдер, үрмебұршақ тұқымында — фазеолин, сора
тұқымында — эдестин, соя тұқымында — глицин деп аталатын глобулиндер, бидай
тұқымында — глиадин, жүгері тұқымында — зеин деп аталатын проламиндер,
күріш тұқымында — оризенин деп аталатын глютелиндер кездеседі. Химиялық
табиғатына байланысты фосфопротеин, протамин және гистон атты қарапайым
ақуыздар да белгілі. Олардың ішінде гистондар өте маңызды роль атқарады.
Гистондар — сілтілік ақуыздар, барлық жасушалар ядросының құрамында
кездеседі. Олардың құрамында негіздік амин қышқылдары — лизиннің,
аргининннің, гистидиннің 20-30%-ы болады.
Қарапайым ақуыз өсімдік дәнінде қор және қоректік зат ретінде жиналады.
Дән өскен кезде ол ыдырап, өсу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Курстық жұмыстың тақырыбы Оқушыларға сабаққа деген ынтасын,
белсенділігін арттыру мақсатында Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары
тақырыбында сабақ өту әдістемесі. Курстық жұмыс 32 беттен тұрады.
Кіріспе бөлімінде курстық жұмыс тақырыбына қысқаша шолу жасалған.
Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік бөлімінде ақуыздар мен
нуклеин қышқылдарының құрылысы, құрамы, қызметі мен түрлері қарастырылған.
Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары тақырыбында сабақ өту әдістемесі
бөлімінде сабақта қолданылатын қазіргі заманғы технологиялар жайлы және
сабақ өту жоспары келтірілген.
Курстық жұмыс қорытындыдан және 16 пайдаланылған әдебиеттен тұрады.
Мазмұны
Кіріспе
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
1 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік
1.1 Ақуыздар, құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері
... ... ... ... ... .4
1.2 Ақуыздардың атқаратын қызметі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..1 3
1.3 Ақуыздардың жіктелуі
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ...14
1.4 Нуклеин қышқылдарына жалпы сипаттама
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
1.5 ДНҚ және РНҚ
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... 18
2 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары тақырыбында сабақ өту әдістемесі
Қорытынды
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... 28
Пайдаланылған әдебиеттер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... .29
Қосымша
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .30
Кіріспе
Курстық жұмыстың көкейкестілігі: Мектепте балалар кездескен
қиыншылықтарды шешуге және алдарына қойған мақсаттарына жетуге тырысады.
Мұндай жағдайлар, өздерін дұрыс ұстай білуге, ішкі және сыртқы жағдайларды
бағалауға және мінез-құлқы мен танымдық өрістерін дамытып, қалытастырады.
Өсімдік жасушасының химиялық құрамы аса бай және алуан түрлі. Онда
көптеген реакцияларға қатысып метаболизм түзетін әр түрлі заттар бар.
Мұндай алмасу нәтижесінде заттар үздіксіз өзгеріп ыдырайды және осының
арқасында жаңа заттар түзіледі. Алмасу реакциялары белгілі бір қатаң
тәртіппен өтеді және ферменттердің әсерімен реттеліп отырады. Тірі жасушада
болатын ерекше жағдайлардың арқасында реакциялар жоғары жылдамдықпен өтеді.
Жасушаның немесе протопластың химиялық құрамына талдау жасағанда,
біріншіден, ондағы заттардың аса көптігі мен алуан түрлілігіне, екіншіден,
талдау барысында тірі жасушаға тән емес заттардың пайда болуына байланысты
көптеген қиындықтар туады. Академик В.И.Вернадский жер қыртысындағы
элементтердің барлығы да (тіпті сирек кездесетін элементтер де)
өсімдіктерде белгілі бір мөлшерде кездеседі деп санайды. Алайда тірі заттың
құрамына бар болғаны 22-27 элемент кіреді. Тірі затқа жасуша қабықшасының
ішкі көлемінде тұратын барлық сұйық, қоймалжың протопласт жатады. Оның
қабатында органоидтер: вакуоль, цитоплазма, ядро, т.с.с. орналасқан. Тірі
зат құрамына кіретін элементтерді үш топқа бөлуге болады. Бірінші топқа
көміртек, сутек, оттегі, азот, фосфор, күкірт жатады. Ион түрінде
кездесетін элементтер: натрий, калий, магний, кальций, хлор. Үшінші топқа
микроэлементтер кіреді: темір, мыс, қалайы, мырыш, марганец,кобальт, иод,
молибден, ванадий, никель, хром, фтор, селен, шақпақ тас, бор, мышьяк.
Көрсетілген элементердің 16-сы барлық организмдерде кездеседі. Тірі зат
құрамындағы элементтердің түрлері міне осындай. Жалпы табиғатта кездесетін
элементтер саны 92 болса, тірі зат құрамына кіретін 22-27 элементтерді
биоэлементтер деп атайды. Бұл элементтер өзара әрекеттесе тұрып, күрделі
органикалық заттар түзеді [5].
Курстық жұмыстың мақсаты – ақуыздар мен нуклеин қышқылдарының
құрылысымен, түрлерімен, химиялық және физикалық қасиеттерімен, қатысатын
реакцияларымен, қолданылуымен танысу.
Курстық жұмыстың міндеті – оқушылардың білімдік дағдысын дамыту,
өмірден көрген деректерді пайдалана білуіне және шығармашылықпен жұмыс
істеуге дағдыландыру, сабақта алған білімдері мен ақпараттарын шынайы
өмірде пайдалану.
Практикалық қолданылымы: Мектеп барысында оқушыларда ақуыздар мен
нуклеин қышқылдарының түсініктерін қалыптастыру және сабақ барысында
олардың зейінінің шоғырлануын қамтамасыз ету және дамыту жолдарына
мүмкіндік жасау.
1 Ақуыздар мен нуклеин қышқылдары туралы түсінік
1.1 Ақуыздар, құрылысы, физикалық және химиялық қасиеттері
Тірі организмдердің негізін құрайтын ақуыздың маңызды ролін Ф.Энгельс:
"Тіршілік — ақуызды денелердің тіршілік ету әдісі" — деп көрсеткен болатын.
Ақуыз — организмдегі заттардың ішіндегі ең күрделісі, ал оның элементтік
құрамы айтарлықтай қарапайым болып келеді. Онда 51-53%-ы көміртегі, 16-18%-
ы азот, 7%-ы сутегі, 21-23%-ы оттегі, 0,7-1,3%-ы күкірт болады. Кейбір
ақуыздарда бұған қосымша фосфор да кездеседі. Үрмебұршақ, соя, күнбағыстың
тұқымында көптеген мөлшерде ақуыз болады. Бұл өсімдіктер тұқымының үгілген
массасын сумен, тұзды, спиртті және әлсіз сілтілі ерітінділермен тұндыру
жолымен олардан ақуызды бөліп алу қиын емес.
Күшті қышқылдармен және сілтілермен бірге қайнатқан кезде, сондай-ақ
ферменттердің әсерімен ақуыз амин қышқылдарының қоспасына ыдырайды.
Амин қышқылдары өсімдікте кетон қышқылдарын тікелей аминдеу немесе қайта
аминдеу деп аталатын екі негізгі реакция арқылы синтезделеді. Бұл
реакциялар өсімдіктерде арнаулы ферменттердің әсерімен орындалады. Мысалы:
қарапайым пирожүзім қышқылы тікелей аминдеу реакциясында амин тобын қосып
алып аланин деп аталатын амин қышқылын түзеді.
NH2
СН4СОСООН + NH3 + 2H → CH3CH-COOH + Н2О
пирожүзім қышқылы аланин
Сөйтіп, амин қышқылдарының құрамында карбоксил тобынан басқа амин тобы
да болады. Тікелей аминдеу реакциясы бактерияларда, бидай, жүгері, ас
бұршақ, ас қабақ өсімдіктерінде бақыланған. 20 шақты амин қышқылдары
ақуыздар құрамына кіреді. Сонымен бірге өсімдіктерде бос амин қышқылдары да
кездеседі. Олардың саны 150-ге тең. Бос аминқышқылдар негізгі амин
қышқылдарының туындысы. Олардың көбісі фотосинтез кезінде немесе топырақтан
азотты қабылдау кезінде, жалпы метаболизм процесінде түзіледі. Адам
организміне қажетті амин қышқылдары азықпен бірге қабылданады. Олардың
ішінде валин, лейцин, изолейцин, метионин, треонин, фенилаланин, лизин және
триптофан ерекше қажет. Азық-түліктің құрамында осы амин қышқылдарының
болуы азық-түліктің қоректік құндылығын арттыра түседі. Олар міндетті түрде
қабылданатын амин қышқылдары деп аталады.
Кесте 1 - Ақуыздар құрамына кіретін амин қышқылдарының радикал (R)
топтарымен байланысты жіктелуі.
Амин Амин қышқылдары Үш Бір әріпті
қышқылдарының әріпті белгілері
кластарға белгілері
жіктелуі
1-класс: Аланин Ala A
R—топтары
полярсыз Валин VaS V
Лейцин Leu L
Изолейцин lie I
Метионин Met M
Пролин Pro P
Триптофан Trp w
Фенилаланин Phe F
2-класс: Серин Ser s
R—топтары
полярланған Тирозин Tyr Y
зарядталмаған Треонин Thr T
Цистеин Cys c
3-класс: Аргинин Arg R
R—топтары
плюс зарядталған Гистидин His H
Лизин Lys K
4-класс: Аспарагин Asp D
R—топтары қышқылы
теріс зарядталғанГлутамин Glu E
қышқылы
Аланин молекуласындағы СН3 тобы бүйірлік радикал болып табылады.
Жеке амин қышқылдарының бүйірлік радикалдары түрліше болып келеді. Сонымен
байланысты амин қышқылдары 4 класқа бөлінеді. Ақуыздар құрамына кіретін
негізгі амин қышқылдары, олардың бүйірлік радикалдарының түріне қарай
жіктелуі 1-кестеде келтірілген. I класқа гидрофобты амин қышқылдары аланин,
лейцин, изолейцин, валин, пролин, фенилаланин, триптофан, метионин жатады.
II класқа поляризацияланған, электр заряды жоқ амин қышқылдары серин,
треонин, тирозин, цистеин жатады. Бұл амин қышқылдары сумен Н-байланыс
түзуге қабілетті. III класқа плюс зарядты лизин, аргинин, гистидин амин
қышқылдары жатады. IV класс минус зарядты аспарагин және глутамин амин
қышқылдарын біріктіреді.
Амин қышқылдарының тірі организмдер үшін физиологиялық маңызы бар екі
қасиетіне назар аударайық. Оның бірі амфолиттік, екіншісі оптикалық
активтік [8].
Сулы ерітінділерде амин қышқылдарының СООН және NH2 топтары ортадағы
реакцияға карай диссоциацияланады. Мысалы, сілтілі ортада амин қышқылының
карбоксил тобы диссоциацияланғанда минус заряд, қышқыл ортада NH2 тобы
диссоциацияланғанда плюс заряд пайда болады.
Сөйтіп, амин қышқылы ортадағы реакцияға байланысты бірде қышқыл, бірде
сілті ретінде қызмет атқарып, амфолиттік қасиет көрсетеді. Бейтарап ортада
олар қос зарядты цвиттерион түрінде болады.
Амин қышқылдарына оптикалық активтік тән. Олардың ерітіндісі арқылы
полярланған сәулені өткізгенде сәуленің поляризация бағыты өзгереді.
Оптикалық активтік кеңістіктік изомерияға, яғни хиралды көміртегі
жағдайында атомдар тобының әркелкі орналасуына байланысты. Мысалы, аланин
амин қышқылы екі түрлі болып кездесуі мүмкін. Хиралды көміртек жұлдызшамен
белгіленген,
Мұның біріншісі L-қатарына, екіншісі D-қатарына жатады. Қосылыстардың D
және L-формалары энантиомер деп аталады. Айналу бағыты плюс немесе минус
таңбаларымен белгіленеді. Ақуыздың құрамына кіретін барлық "натуралды" амин
қышқылдары L-формалары болып табылады. Амин қышқылдарының оптикалық
активтігі мен заряд түзу қасиеттерінің биологиялық маңызы зор. Тек глицин
құрамында хиралды көміртек болмағандықтан, оның оптикалық активтігі жоқ.
Төменде кейбір кең таралған амин қышқылдарына сипаттама берілген.
L-аланин көптеген метаболизм реакцияларына қатысып, көмірсулар, майлар,
ақуыздар алмасуында аралық зат ретінде роль атқарады. Бұл топырақтан азотты
сіңіру кезінде өсімдіктің тамырында синтезделетін алғашқы амин
қышқылдарының бірі. Оның формуласы: СН3•СН NH2•СООН.
L-серин, L-цистеин және басқа амин қышқылдарының құрамында SH, ОН
топтары бар. Сол себептен олар ақуыздың құрамына кіре отырып, оның
реакциялық активтілігін күшейтеді. L-сериннің формуласы:
L-цистеин барлық ақуыздардың құрамына кіреді. L-цистеиннің формуласы:
СН2СН•СООН
SH NH2
L-цистеинннің екі молекуласының арасында дисульфидтік байланыс түзіліп
цистеин цистинге айналады. Цистиннің формуласы:
S—CH2CHNH2COOH
S—CH2CHNH2COOH
Дисульфидтік байланыс түзуінің арқасында цистеин ақуыз молекуласында зор
структура түзушілік роль атқарады.
Аспарагин және глютамин амин қышқылдарының құрамында екі карбоксил тобы
бар. Олар барлық өсімдік ақуыздарының құрамына кіреді немесе бос түрде
жинақталады.
Өсімдіктер жасушаларында осы амин қышқылдары тағы бір амин тобын қосып
алуға және сөйтіп аспарагин, глютамин деп аталатын екі амид түзуге
қабілетті. Амид синтездеу реакциялары бірңеше ферменттердің жәрдемімен
өтеді.
Амид түзу арқасында осы екі амин қышқылы жасушадағы азотты жинақтап,
сақтап, ретті жұмсалуына себепші болатындығын атақты ғалым Д.Н.Прянишников
көрсеткен.
Барлық өсімдіктер жасушаларында көптеген мөлшерде L-аргинин және L-лизин
кездеседі. Басқа амин қышқылдарынан өзгеше, олардың құрамында екі амин тобы
болады.
L-триптофан жануарлар организмінде синтезделмейді, ол міндетті түрде
қабылданатын амин қышқылы болып табылады. Одан РР витамині түзілетіидіктен,
оның зат алмасуын-да маңызы зор.
Жүгері дөнінен алынған зеин деп аталатын ақуыздын, құрамында триптофан
мен лизин болмайды. Міндетті түрде қабылданатын осы екі амин қышкылының
болмауы жүгерінің қоректік және азықтық қүндьшығын кемітеді.
L-гистидин ақуыздар құрамына кіреді. Оның имидазол шеңбері бүйірлі
радикал ретінде ақуыз құрамына кіре отырып, оның электрлік зарядын,
химиялық реакцияға бейімділігін күшейте түседі. Оның формуласы төменде
жазылған.
L-гистидин
Өсімдіктерде көп таралған немесе зат алмасуында белгілі бір роль
атқаратын амин қышқылдарына қысқаша алғанда осылайша сипаттама беруге
болады. Олардан басқа бос түрде немесе ақуыздың құрамына кіретін көптеген
амин қышқылдары да бар. Қазіргі кезде 150-ден астам амин қышқылдары
белгілі, алайда олардың 20-22-сі ғана ақуыздардың құрамына кіреді деп,
жоғарыда айтылды.
Ақуыз молекуласының құрылымы. Ақуыз молекуласындағы амин қышқылдары бір-
бірімен пептидтік байланыс арқылы қосылады, ол бір амин қышқылының
карбоксил тобы мен екінші амин қышқылының амин тобының есебінен түзіледі
(Сурет 1).
Бұл екі амин қышқылдары өзара СООН және NH2 топтарымен әрекеттесіп
қосылғанда пайда болатын топты пептидтік топ, оның құрамындағы көміртегі
мен азот арасындағы байланысты пептидтік байланыс деп атайды. (формуласында
пептидтік топ қоршауға алынып көрсетілген).
Пептидтік байланыс ковалентті, осының арқасында амин қышқылдарының түрлі
мөлшері өзара қосылып, полипептидтік тізбек деп аталатын түзу тізбек
түзеді. Полипептидтік тізбектің бір ұшында бос NH2 тобы, екінші ұшында бос
СООН тобы орналасады. Осыған орай тізбектің ұштары N-ұшы және С-ұшы деп
аталады. Полипептидтік тізбек ақуыз молекуласының негізін құрайды. Ақуыз
молекуласының құрылымы төрт деңгейлі болады. Линдерстрем-Ланг бойынша ақуыз
молекуласының бірінші деңгейлі құрылымы пептидтік байланыстың арқасында
түзілген полипептидтік тізбек болып табылады.
Сурет 1- Лизоцим атты ақуыз адам, өсімдік, жұмыртқа құрамынан табылған.
Бұл ақуыз — фермент молекуласында 129 амин қышқылы қосылып полипептид
тізбегін құрайды. Тізбектегі цистеиндер өзара әрекеттесіп, тізбектің төрт
жерінде дисульфидтік байланыс түзеді. Полипептид тізбегі, ондағы
аминқышқылдарының саны, сапасы, қатарласу тәртібі ақуыздың бірінші деңгейлі
құрылымы болып табылады.
Ақуыздың түрлері бір-бірінен тізбектегі амин қышқылдарының кезектесіп
орналасу тәртібі, саны және олардың сапалық құрамы арқылы ерекшеленеді.
Табиғатта ақуыздың алуан түрлі болып кездесуі ең алдымен полипептидтік
тізбектің құрамына байланысты (Сурет 2). Жоғарыда айтқанымыздай, ақуыздың
құрамына бар болғаны 20-22 амин қышқылы және айтарлықтай сирек кездесетін
ондаған амин қышқылы енеді. Олар түрліше тәртіппен кезектесе келе,
полипептидтердің сансыз варианттарын түзе алады. Сонымен қатар,
полипептидтік тізбекте кейбір амин қышқылдары әлденеше рет ұшырасуы немесе
болмауы да мүмкін.
Сурет 2 - A - оңға бұрылған α-спираль. Б — β-қатпаршадағы екі
антипараллельді тізбектер. В — солға бұрылған спираль. (Ирвинг Гейс суреті,
Ч. Кантор, П.Шиммелден алынған). Ақуыз молекуласының екінші деңгейлі
құрылым түрлері.
Ақуыз молекуласында бір немесе бірнеше полипептидтік тізбек болуы
мүмкін. Мысалы, рибонуклеазада ақуызында бір, инсулиннің молекуласында екі,
ал гемоглобиннің молекуласында төрт, вирус мозаика ақуызының құрамында 2130
полипептидтік тізбек болады. Молекуланың құрамына кіретін жеке тізбектер
амин қышқылдарының бүйірлік радикалдарының жәрдемі арқылы бір-бірімен
дисульфидтік байланыспен жалғасуы мүмкін. Дисульфидтік байланыстарды екі
тізбекке жататын цистеин түзеді.
Ақуыз молекуласындағы полипептидтік тізбектер жазық түрде сақталмайды.
Бірінші мен бесінші, бесінші және тоғызыншы және т.с.с. пептидтік топтардың
өзара тартылуы есебінен ақуыз молекуласының ішінде сутектік байланыстар
түзіледі. Осының арқасында пептидтік тізбек спираль тәрізденіп оралады.
Пептидтік тізбектің мұндай спираль тәрізді күйі ақуыз молекуласының екінші
деңгейлі құрылымы деп аталады. Пептидтік тізбектің кейбір бөлігі спиральды
құрылымға кірмейді.
Лайнус Полинг және Роберт Корри XX ғасырдың 40-50 жылдары ақуыз
молекуласының α-спиральді құрылымының моделін салып, оны ұстап тұратын
негізгі күш Н-байланыстар екенін көрсетті. Екінші деңгейлі құрылымның Н-
байланыс арқылы түзілуі тек α--спираль емес, сондай-ақ β-құрылым,
қатпарлы құрылым, 310-спираль, π-спираль сияқты құрылым туғызады. Олардың
схемалары суретте көрсетілген.
Полипептидтік тізбектің жиынтық шумақ болып орналасуы үшінші двңгейлі
құрылымды қалыптастырады. Ақуыздың үшінші деңгейлі құрылымы түзілгенде
кейбір ақуыздар молекуласы жіп сияқты созылыңқы, басқа ақуыздар глобула
сияқты пішінге келеді. Оларды тиісінше фибриллалы немесе глобулалы ақуыз
деп атайды. Осы екі негізгі пішін арасында көптеген аралық формалар бар.
Рентген құрылымдық анализ әдісін қолдану арқылы 1961 жылы алғаш рет
миоглобин деп аталатын ақуыздың үшінші деңгейлі құрылымы дәл анықталды.
Миоглобин молекуласының құрамында 153 амин қышқылының қалдықтары 8 α-
спиральді учаске түзеді, олар өзара тығыз жанасып, топ түзеді (Сурет 3).
Бұл топтың ішкі ортасында гидрофобты амин қышқылдары орналасқан, ал
гидрофильді амин қышқылдарының қалдықтары молекуланың сыртына орналасқан.
Ішкі ортаға орналасқан амин қышқылдарының қалдықтары Н-байланыс және
гидрофобты күштер арқылы өзара әрекеттеседі. Бұл байланыстар әлсіз
болғандықтан, оңай, үзіледі, сондықтан молекуланың конформациясы өзгеруге
бейім тұрады.
Сурет 3 - α — спираль бөліктері А-дан Н — әріптерімен белгіленген.
(Ирвинг Гейс суреті Ч. Кантор, П.Шиммелден алынған). Ақуыз миоглобиннің
үшінші деңгейлі құрылымы.
Ақуыз молекуласы бір конформациядан екінші конформацияға өтіп, өзгеріп
отырады. Молекуланың құрамындағы атом топтарының кеңістікте орналасуын
конформация деп атайды. Сөйтіп, ақуыздың үшінші деңгейлі құрылымы өзгере
келе, түрлі модификациялар туғызады. Молекуланың орталығы көбіне осы
секілді шумақталып, тығыз орналаскан α-спираль және β-құрылым учаскелерден
тұрады. Оны домен деп атайды.
Ақуыз конформациясы өзгеріп отыруының зор биологиялық маңызы бар.
Осындай өзгергіштіктің арқасында төртінші деңгейлі құрылым түзіледі. Бұл
құрылым күрделі ақуыздарға ғана тән. Олардың молекулалары өзара байланысқан
бірнеше белшектен тұрады. Байланыс жасайтын учаскелері бір-біріне
комплементарлы болуға тиісті. Бөлшектерді молекулааралық әлсіз күштер
біріктіріп тұрады, олар — вандервальс күштері, электростатикалық тартылу,
гидрофобты әрекеттесу күштері. Жеке бөлшектер суббірлік немесе протомер деп
аталады да олардың қосылысын макромолекула немесе олигомер деп атайды.
Жекеленген протомерлер біріге келе, дөңгелек, спираль, куб тәрізді құрылым
түзеді. Мысалы, вирустардың сыртын қаптаған ақуыз қабаты көбіне 60
протомерден тұратын куб — икосаэдр болып табылады.
Протомерлердің конформациясы мүлде симметриялы болмаған жағдайда да олар
біріге алады. Осындай қосылыстағы протомердің бірі өзінің конформациясын
өзгертіп қосылуға бейімделеді. Мұндай олигомерді квазиэквивалентті олигомер
деп атайды, олардың биологиялық маңызы бар. Ақуыз қызметінің активтілігін
арттыруда молекула құрылымының барлық төрт деңгейі де маңызды роль
атқарады.
Ақуыздардың физикалық және химиялық қасиеттері. Денатурация құбылысы
дегеніміз ақуыз молекулаларының екінші және үшінші деңгейлік құрылымының
бұзылуы болып табылады. Денатурация салдарынан ақуыздың биологиялық
қасиеттері жойылады. Көрсетілген құрылымдардың бұзылу дәрежесіне қарай бұл
процесс қайтымды немесе қайтымсыз болуы мүмкін. Денатурация әр түрлі
факторлардың әсерімен өтеді. Мысалы, ультракүлгін сәуле, жоғары қысым,
қыздыру, спирт, ацетон және т.б. заттардың әсер етуі ақуызды денатурацияға
ұшыратады. Мұндай жағдайда ақуыздың ерігіштігі мен физиологиялық,
активтілігі кемиді. Жоғары температура әсер еткенде ақуыз ісіну қабілетінен
айырыла отырып денатурациялайды. Денатурация дәрежесі температура мен
қыздырудың ұзақтығына байланысты.
Тіршілік құбылыстарында денатурация маңызды роль атқарады. Цитоплазма
мен басқа да органоидтарда өтіп жататын құрылымдық өзгерістер мен процестер
көбінесе ақуыздардың ішінара денатурациялануымен байланысты. Өсімдіктердің
солуы, мүшелер мен протоплазманың қозғалысы секілді құбылыстар да
ақуыздардың қайтымды денатурацияға қабілеттілігімен байланысты болуы
мүмкін.
Ақуыздың электрохимиялық қасиеттері. Суда диссоциациялану кезінде амин
қышқылдары плюс және минус зарядтарға ие бола алатындықтан, амин
қышқылдарынан тұратын ақуыз молекуласында да осындай зарядтар болады.
Алайда оның заряды пептидтік байланыстағы — CO — NH — тобының есебінен
емес, лизин, аргинин, гистидин, аспарагин және глютамин қышқылдарының
бүйірлік радикалдарында болатын бос NH2 және СООН топтарының
диссоциациялануы нәтижесінде пайда болады. Ақуыз молекуласының жиынтық
заряды дегеніміз осы топтардың түзген плюс және минус зарядтарының айырмасы
болып табылады. Бұл топтар әлсіз негіздер мен қышқылдарға жататындықтан,
олардың диссоциациялану дәрежесі ортаның рН-ына байланысты. Осыған сәйкес
ақуыздар қышқыл ортада плюс зарядқа ие болады. Кейде рН аралық мәнге де ие
болады, мұнда плюс зарядтардың жиынтығы минус зарядтардың жиынтығына тең
болады, рН-тың бұл мәні изоэлектрлік нүкте (phi) деп аталады.
Өсімдік текті ақуыздардың изоэлектрлік нүктесі көбінесе әлсіз қышқыл
аймақта жатады. Цитоплазмасының ақуызының изоэлектрлік нүктесін анықтауда
біз жекелеген ақуыздарды ғана емес, алуан түрлі ақуыздар комплексін
қарастырамыз, сондықтан цитоплазмалық рһ-і белгілі бір орташа шаманы
білдіреді. Әдетте цитоплазманың реакциясы әлсіз сілтілі болғандықтан, оның
ақуыздары көбінесе теріс зарядты болуы тиіс. Бірқатар ғалымдардың
зерттеулері өсу процесінің активтілігіне қарай жасушада цитоплазмалық рһ-і
жағдайы өзгеріп отыратындығын көрсеткен. Өсімдік тыныштық күйінен өтіп,
жедел өсуге көшкен кезде цитоплазмалық phi қышқыл аймаққа қарай ығысады.
Изоэлектрлік нүктеде. ақуыздың ерігіштігі мен тұтқырлығы өте нашар болады,
ол ерітіндіден тұнбаға оңай түседі, суда нашар ісінеді. Ақуыз ерітіндісі
арқылы электр тоғын өткізгенде акуыздың зарядталған бөлшектерінің сілтілі
ерітіндіде катодқа және қышқыл ерітіндіде анодқа қарай орын ауыстыратынын
байқауға болады. Әр түрлі ақуыздардың қоспасына осындай электрофорез
құбылысын жүргізу арқылы қоспадан жекелеген ақуыздың компоненттерін бөліп
алуға болады.
Ақуыздардың орасан зор молекулалық массасы болады. Түрлі әдістермен
анықтағанда инсулин молекуласының массасы 5733, глиадин молекуласының
массасы 27500, темекі мозаика вирусының ақуыз молекуласының массасы 40 000
000 бірлікке тең екендігі белгілі болды.
Ақуыздар гидратациясы. Ақуыздардың молекулалық массасының үлкен болуы
олардың коллоидтық қасиеттерін де күрделендіре түседі. Сондықтан олар суда
ери келе нағыз ерітінді емес, коллоидты ерітінді түзеді, оны сусыздандыру
кезінде ақуыздар кристалдар түрінде тұнады. Тұқымның алейрон дәндерінде
ақуыз осындай кристалды түрде жиналады. Ақуыздың суда ерігіштігі және
ісінуі ақуыздың құрамындағы амин қышқылдарының бүйірлік радикалдарында
болатын СООН, SH, NH2 сияқты атом топтарына байланысты. Ол топтар заряд
түзе отырып, су молекуласын электростатикалық күш арқылы өзіне тартады. Су
молекуласының өзінде сутегі мен оттегінің заряды әркелкі орналасқан,
сондықтан оның молекуласының былайша айтқанда қарама-қарсы зарядталған екі
полюсі бар, яғни ол дипольді болады. Осының салдарынан су оңай тартылады
және ақуыз молекуласының СООН, SH, NH2 топтары заряд түзген учаскелерінде
ұсталып тұрады. Егер ақуыз молекуласының учаскесі оң зарядталған болса, ол
су диполін теріс зарядталған ұшымен тартады, Су молекулалары мен ақуыздың
зарядталған учаскесі арасындағы электрлік тарту күші судың біраз мөлшерін
ұстап тұрады, сондықтан сол судың бір бөлігі ақуыз молекуласының
айналасында тығыз жанасып жататын қабат түзеді. Бұл қабат коллоидтық
бөлшектердің орнықтылығын қамтамасыз етіп, олардың өзара жабысып қалуына
және тұнбаға түсуіне жол бермейді.
Су мен ақуыз молекулаларының арасында химиялық байланыс та түзіледі. Ол
байланыстар сутектік байланыстар болып табылады. Ондай байланыстар
ақуыздағы атомдардың белгілі бір тобы мен су молекуласының арасында пайда
болуы мүмкін. Сутектік байланыстармен және электростатикалық күшпен ұсталып
тұрған су ақуыз молекуласының айналасында гидраттық қабат құрайды.
Ерітіндідегі ақуыздар осы жолмен судың едәуір мөлшерін байланыстырады.
Жасушадағы суды байланыстыру да осылайша жүзеге асырылады. Ақуыздың
бүйірлік радикалдарында суды байланыстыруға қабілетті топтар неғұрлым көп
болса, ақуыздың ерігіштігі соғұрлым мол болады. Ақуыздық және басқа да
коллоидтық заттардың суда ісінгіштігі жасушаның суды сіңіруі мен ұстап
тұруында айтарлықтай роль атқарады. Құрғақ тұқымдағы жасуша коллоидтарының
ісіну күші 300 атмосфераға жетеді. Ақуыз толық ісінген соң ісіну қайтады,
осының нәтижесінде судың біраз мөлшері бөлініп шығады. Жасушада вакуолінің
пайда болуы осы құбылысқа байланысты болар деген жорамал бар.
1.2 Ақуыздардың атқаратын қызметі
Организмде ақуыздар алуан түрлі қызмет атқарады. Акуыздардың кызметін
көбінесе жекелеген молекулалар да жүзеге асыруы мүмкін. Ақуыздардың
атқаратын қызметінің ішіндегі ең бастысы катализаторлық қызмет. Барлық тірі
организмдерде зат алмасу реакциялары ферменттердің әсер етуімен жүзеге
асырылады. Осы кезге дейінгі белгілі ферменттердің барлығы ақуыздардан
құрылған.
Заттарды тасымалдау ақуыздардың тағы бір маңызды қызметі. Заттардың
жасуша мен органоидтар ішінде қозғалуын ақуыздар реттеп отырады, яғни
оларды активті түрде тасымалдайды. Соңғы кезде жасуша мембранасының
құрамында пермеаза деп аталатын тасымалдаушы ақуыздардың болатындығы
анықталған. Күрделі ақуыз — гемоглобин тасымалдаушы ақуыздарға мысал бола
алады. Ол адам және жануарлар организмінде оттегін байланыстырып, оны түрлі
мүшелер мен ұлпаларға жеткізеді.
Ақуыздар сондай-ақ организмнің иммундық қасиеттерін де жүзеге асырады.
Ең ақырында, ақуыздың аса маңызды кызметінің бірі — оның құрылыс материалы
ретінде пайдаланылуы. Ақуыз барлық протоплазмалық органоидтардың негізін
құрайды. Ол құрылым компонентінің бірі ретінде барлық жасуша
мембраналарының құрамына кіреді, тіпті сұйық, гомогенді цитоплазмалық
матриксте де ақуыздар болады.
1.3 Ақуыздардың жіктелуі
Барлық ақуыздар екі топқа бөлінеді. Тек қана амин қышқылдарының
қалдығынан тұратын қарапайым ақуыз протеин деп аталады. Қарапайым ақуызға
бөтен зат байланысқан болса, оны күрделі ақуыз дейміз, ол протеин деп
аталады. Протеиндер негізінен қор және тірек заттар ретінде пайдаланылады,
ал протеинтер жасуша протоплазмасында ерекше роль атқарады [7].
Әр түрлі еріткіштерде ерігіштігіне қарай протеиндер төрт класқа
бөлінеді. Альбуминдер суда, глобулиндер — тұз ерітіндісінде, проламиндер —
80% этил спиртінде, глютелиндер сілтілерде ериді. В.Л.Кретовичтің
мәліметтері бойынша, бидай тұқымында — лейкозин, асбұршақ тұқымында —
легумелин деп аталатын альбуминдер, үрмебұршақ тұқымында — фазеолин, сора
тұқымында — эдестин, соя тұқымында — глицин деп аталатын глобулиндер, бидай
тұқымында — глиадин, жүгері тұқымында — зеин деп аталатын проламиндер,
күріш тұқымында — оризенин деп аталатын глютелиндер кездеседі. Химиялық
табиғатына байланысты фосфопротеин, протамин және гистон атты қарапайым
ақуыздар да белгілі. Олардың ішінде гистондар өте маңызды роль атқарады.
Гистондар — сілтілік ақуыздар, барлық жасушалар ядросының құрамында
кездеседі. Олардың құрамында негіздік амин қышқылдары — лизиннің,
аргининннің, гистидиннің 20-30%-ы болады.
Қарапайым ақуыз өсімдік дәнінде қор және қоректік зат ретінде жиналады.
Дән өскен кезде ол ыдырап, өсу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz