Тірі ағзадағы органикалық биополимерлер



1. Тірі ағзадағы биополимерлер. Гетерофункционалды қосылыстар.
2. Пептидтер. Белоктар. Белоктардың құрылымдық ұйымы.
3. Көмірсулар. Полисахаридтер.
4. Нуклеин қышқылдарының құрылымы.
Академик В.И. Вернадскийдің есебі бойынша жер жүзіндегі тірі организмдердің салмағы 1017 т. тең екен. Ал осы барлық тірі организмдердің негізгі құрамды бөлігі белок. Тіршілік ету процестерін зерттеу жұмыстары олардың өмірінде нуклейн қышқылдарының, белоктардың жаңаруы, күрделілігі, шексіз әр-түрлілігі, маңыздылығының ерекше екендігін көрсетеді.
Ф.Энгельс өзінің «Табиғат диалектикасы» еңбегінде: «Өмір дегеніміз – белокты денелердің қмір сүру тәсілі, яғни организмдегі зат алмасудың қоршаған ортамен тығыз байланысы»,- деп жазды. Басқаша айтқанда белок – барлық тірінің материалдық негізі болса, ал олардың тіршілік ету тәсілі - өмір болып табылады.
Белоктардың «белок» деп аталуы олардың тауық жұмыртқасы белогының қайнап денатурацияланған кез – ақ тығыз массаға айналуынан шыққан. Оның басқаша аты протеин (protos – бірінші, маңызды латын сөзінен алынған). Бұл атты Голландия ғалымы Ж.Мульдер берген.
Белоктардың тірі организмдер үшін алатын орны:
1. Белок – генетикалық ақпаратты жеткізуге қолданылатын молекулалық құрал. Белоктардың маңызды қызметтерінің бірі олар түзу сызықтық РНҚ – дағы генетикалық хабарды үш өлшемдік, яғни кеңістіктік хабарға айналдыратын химиялық материал болып табылады. Ал бұл үш өлшемдік, яғни кеңістіктік хабар тірі организмдердің макромолекулалық, субклеткалық компоненттеріне тән, Міне, белоктардың бір осы қасиеті ғана, олардың қаншалықты маңызды екендігін көрсетеді.
2. Белок – күрделі заттардың жай қарапайым заттарға дейін тотығуына қатысатын және жай заттардан күрделі заттардың түзілуіне қатысатын фермент.
3. Белок – адам организмін микробтардан, ауру туғызушы агенттерден сақтайтын антидене.
4. Актин, миозин сияқты белоктар бірімен – бірі АТФ – тың қатысуымен әрекеттесіп, бұлшықеттерінің жиырылуы сияқты қызмет атқарады.
5. Көптеген белоктар /инсулин, глюкагон, гипофиздің тропты гормондары/ сыртқы ортаның әсеріне сәйкес, тірі органимдегі процестерді реттеп отырады.
6. Белоктардың бір тобы – гемоглобин, қан плазмасының белоктары альбумин, глобулин тасымалдау қызметін атқарады. Сонымен белоктар тіршілік етудің: ас қорыту, тітіркену, өсу, көбею, қозғалу сияқты барлық құбылыстарына қатысып, тірі организмнің тіршілігінің көзі болып табылады.
Белоктардың элементтік құрамы:
C – 50 - 55%
N – 15 - 18%
О – 21 - 24%
Н – 6 - 7,50%
S - 0,3 - 2,5%
Бұлардан басқа P (2%=ке тең), Cu, Mn, Fe, Co т.б. элементтер кездеседі. Белоктардың молекулалық салмағы 12 – 13000 – нан /жай белоктарда/ бірнеше миллионға дейін /күрделі белоктарда/ жетеді.
Әдебиеттер:
Негізгі:
1.Тюкавкина, Н. А. Биоорганикалық химия оқулық / Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков, С. Э. Зурабян. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2014.
2. Бруис, П. Ю.
Органикалық химия негіздері: 10-бөлімнен: оқулық / П. Ю. Бруис ; ауд. К. Б. Бажықова. - Алматы: 1-бөлім. - 2013. - 424 б.

Қосымша
1. Патсаев, Ә.Қ. Органикалық химия негіздері оқулық / Ә.Қ. Патсаев ; авт. С. Ж. Жайлау. - Шымкент :Б.и., 2005 - 2009.
3 кітап :Гетероциклдіқосылыстар.Алкалоидтар.Биополимерлер.Липидтер. - 236 с.
2. Қуатбеков Ә.У., Патсаев Ә.К., Бақтыбаев У.Б. «Биоорганикалық химия практикумы», Шымкент, 2006,-582б.
3. Патсаев Ә.Қ., Дәуренбеков Қ.Н. «Биоорганикалық химияның тәжірибелік-зертханалық сабақтарына қолданба» Шымкент, 2005-318 б

Пән: Химия
Жұмыс түрі:  Материал
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:   
Тақырыбы: Тірі ағзадағы органикалық биополимерлер.
Мақсаты: дәріс соңында тіршілік процесіне қатысатын белоктар, полисахаридтер және нуклеин қышқылы маңызды биополимерлердің құрылымы және негізігі химиялық айналулардың қағидаларын білуі керек.
Дәріс жоспары:
1. Тірі ағзадағы биополимерлер. Гетерофункционалды қосылыстар.
2. Пептидтер. Белоктар. Белоктардың құрылымдық ұйымы.
3. Көмірсулар. Полисахаридтер.
4. Нуклеин қышқылдарының құрылымы.

Дәріс тезистері.
Академик В.И. Вернадскийдің есебі бойынша жер жүзіндегі тірі организмдердің салмағы 1017 т. тең екен. Ал осы барлық тірі организмдердің негізгі құрамды бөлігі белок. Тіршілік ету процестерін зерттеу жұмыстары олардың өмірінде нуклейн қышқылдарының, белоктардың жаңаруы, күрделілігі, шексіз әр-түрлілігі, маңыздылығының ерекше екендігін көрсетеді.
Ф.Энгельс өзінің Табиғат диалектикасы еңбегінде: Өмір дегеніміз - белокты денелердің қмір сүру тәсілі, яғни организмдегі зат алмасудың қоршаған ортамен тығыз байланысы,- деп жазды. Басқаша айтқанда белок - барлық тірінің материалдық негізі болса, ал олардың тіршілік ету тәсілі - өмір болып табылады.
Белоктардың белок деп аталуы олардың тауық жұмыртқасы белогының қайнап денатурацияланған кез - ақ тығыз массаға айналуынан шыққан. Оның басқаша аты протеин (protos - бірінші, маңызды латын сөзінен алынған). Бұл атты Голландия ғалымы Ж.Мульдер берген.
Белоктардың тірі организмдер үшін алатын орны:
1. Белок - генетикалық ақпаратты жеткізуге қолданылатын молекулалық құрал. Белоктардың маңызды қызметтерінің бірі олар түзу сызықтық РНҚ - дағы генетикалық хабарды үш өлшемдік, яғни кеңістіктік хабарға айналдыратын химиялық материал болып табылады. Ал бұл үш өлшемдік, яғни кеңістіктік хабар тірі организмдердің макромолекулалық, субклеткалық компоненттеріне тән, Міне, белоктардың бір осы қасиеті ғана, олардың қаншалықты маңызды екендігін көрсетеді.
2. Белок - күрделі заттардың жай қарапайым заттарға дейін тотығуына қатысатын және жай заттардан күрделі заттардың түзілуіне қатысатын фермент.
3. Белок - адам организмін микробтардан, ауру туғызушы агенттерден сақтайтын антидене.
4. Актин, миозин сияқты белоктар бірімен - бірі АТФ - тың қатысуымен әрекеттесіп, бұлшықеттерінің жиырылуы сияқты қызмет атқарады.
5. Көптеген белоктар инсулин, глюкагон, гипофиздің тропты гормондары сыртқы ортаның әсеріне сәйкес, тірі органимдегі процестерді реттеп отырады.
6. Белоктардың бір тобы - гемоглобин, қан плазмасының белоктары альбумин, глобулин тасымалдау қызметін атқарады. Сонымен белоктар тіршілік етудің: ас қорыту, тітіркену, өсу, көбею, қозғалу сияқты барлық құбылыстарына қатысып, тірі организмнің тіршілігінің көзі болып табылады.
Белоктардың элементтік құрамы:
C - 50 - 55%
N - 15 - 18%
О - 21 - 24%
Н - 6 - 7,50%
S - 0,3 - 2,5%
Бұлардан басқа P (2%=ке тең), Cu, Mn, Fe, Co т.б. элементтер кездеседі. Белоктардың молекулалық салмағы 12 - 13000 - нан жай белоктарда бірнеше миллионға дейін күрделі белоктарда жетеді.
Сондықтан белоктардың молекулалық салмағын анықтау көптеген қиындықтар туғызады. Жай заттардың молекулалық салмағын анықтауға қолданып жүрген классикалық физикалық - химиялық әдістер, белоктардың ерекше қасиеттеріне сәйкес, олардың молекулалық салмағын анықтау үшін жарамсыз болды. Тек қана ХlХ ғасырда ультрацентртифуганың жасалуына сәйкес, ультрацентрифугалық әдіс дами бастады. Осы әдіс арқылы центрден тепкіш күшке байланысты белоктардың тұнбаға түсу жылдамдығының әртүрлілігімен сәйкес, олардың молекулалық салмағын дәл анықтауға мүмкіндік туды. Қазіргі кезде бұдан басқа гельфильтрация, электрофорез әдістері де қолданылады.
Ақуыздардың химиялық құрылысы
Элементтің құрамының қарапайымдылығына қарамастан белоктар өте күрделі полимерлік қосылыстар. Белок макромолекулалар қарапайым амин қышқылдарынан тұрады, Бұл ең алғаш 1820 ж. А. Браконноның жұмыстарынан көріне бастады. Ол желаминді қышқылдық ортада гидролизденгенде дәмі тәтті аминсірке қышқылы түзгендігін байқады. Бұл гликокол яғни глицин деп атады. Бұл аминқышқылдарының ең қарапайым өкілі:

1871 жылы Н.Н. Любавин сүт белогы казейынның ас қорыту сөлінің қатысуымен ферменттік гидролиз амин қышқылдарына ыдырайтындығын ашты.
1901-1902 ж. Э. Фишер белоктардың қышқылдың қатысуымен 10-16 сағат ішінде қыздырңанда гидролизге түсетіндігін ашты, міне, осы уақыттан бастап белоктың химиялық құрамын анықтау барысында жуйелі жұмыстар істеліне бастады.
Қазіргі кезде белок ыдырауының сілтінің немесе ферменттің қатысуымен жүретін жолдар да белгілі, Бұл әдістердің әрқайсысынығ өзінің кемшіліктері мен жетістңктері бар. Сондықтан белок құрамын анықтауда осы үш әдіспен алынған нәтижелерді біріктіріп барып қорытынды жасайды.
Белоктың ыдырауынан түзілген амин қышқылдарын хроматография, элекрофорез әдістерімен әрі қарай зерттейді.
Амин қышқылдар белок молекулаларының құрамды болігі. Олар органикалық қышқылдардың аминді қышқылдардың аминді туындылары болып табылады. Мысалы:

СН3 - COOH
сірке қышқылы
CH3-CH2-COOH
пропион қышқылы
CH3-(CH2)2- COOH
май қышқылы
CH3(CH2)3-COOH
Валериан қышқылы

Изовалериан қышқылы

CH3 - (CH2)4 - COOH
капрон қышқылы

Бұл қышқылдардың құрамындағы СООН тобымен байланысқан.
Альфа көміртегідегі сутек атомы NH2- тобымен байланысқан.

Сонымен, барлық белок құрамындағы амин қышқылы альфа амин қышқылы болып табылады. Белок құрамындағы 20 - ға жуық амин қышқылдары кездеседі.
α-Аминқышқылдар

R (Радикал)
Амин қышқылдары
1. H −
глицин
Гли -
2. CH3 −
3. (CH3)2CH −
аланин
валин
Ала -
Вал -
4. (CH3)2CH-CH2−
лейцин
Лей -
5. CH3-CH2-(CH3)CH −
изолейцин
Иле -
6. HO-CH2−
серин
Сер -
7. CH3-CHOH
треонин
Тре -
8. HOOC-CH2 −
аспаргин қышқылы
Асп -
9. HOOC-(CH2)2 −
глутамин қышқылы
Глу -
10. H2N-CO-CH2−
аспаргин
Асн -
11. H2N-CO-(CH2)2−
глутамин
Глн -
12. H2N(CH2)3− CH2−
лизин
Лиз -
13.
аргинин

Арг -
14. H2S-CH2 −
цистейн
Цис -
15. CH3-S-(CH2)2 −
метионин
Мет -
16. C6H6-CH2 −
фенилаланин
Фен -
17. HO-C6H6-CH2 −
тирозин
Тир -
18.

триптофан

Три -
19.

гистидин

Гис -
20.

пролин

Про -

Олар төмендегідей болады:
1. Ациклді, яғни циклді емес амин қышқылдары (14 амин қышқылы). Бұл амин қышқылдарының өзі: а) моноаминді монокарбон қышқылдары (8 амин қышқылы) лей, иле, вал, т.б.) диаминді монокарбон қышқылдары (4 амин қышқылы - ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Ақуыз
Биополимерлер және олардың құрылымдық құрам бөліктері
Амин қышқылдары пептидтер мен белоктар
Пвс-амин қышқылы, пвс-карбон қышқылы құрамды полимерлі жабындылардың физика-химиялық қасиеттері мен анализі
ЖМҚ немесе полимерлер
Физиологиялық белсенді табиғи және синтетикалық қосылыстар
Атмосферадағы оттегі эволюциясы және фотосинтез
Тіршіліктің абиогендік жолмен пайда болу гипотезасы
Органикалық заттардың алмасуы
Литосфера туралы ақпарат
Пәндер