Аминақышқылдары – белоктың структуралық элементі

Жоспар
Кіріспе

1 Белоктар
2. Белоктардың қасиеттері
3 Көмірсулардың алмасуы
4 Көмірсулар биосинтезі.
5 Аминқышқылдардың метаболизмі.
6 Липидтер алмасуы
7 Нуклеотидтердің алмасуы

Академик В.И.Вернодскийдің есебі бойынша жер жүзіндегі тірі организмдердің салмағы 1017 т. тең екен. Ал осы тірі организмдердің негізгі құрамды бөлігі белок. Белок – барлық тірінің материалдық негізгі болса, ал олардың тіршілік ету тәсілі - өмір болып табылады.
Белоктар күрделі жоғары молекулалық азотты заттар. Оларды басқаша протеин деп те атайды. Бұл термин 1838 жылы енген, грек тілінен « protes »- бірінші деп аталады.
Тірі организмдегі белоктар мынандай қызметтер атқарады:
1. Белоктар клеткалар мен тканьнен құрылған пластикалық материал. Осы жағынан белок орнын майларда, көмірсуларда баса алмайды.
2. Белоктар ферменттер мен гормондар құруға қатысады.
3. Ядро құрамындағы күрделі белоктар көбею және өсуде үлкен роль атқарады.
4. Белоктар энергетикалық материал. Белоктың ыдырауы кезінде организмге қажетті 12% энергия бөлінеді. Ересек адам күніне 100-150 г.белок пайдалануы қажет.
5. Белок – күрделі заттардың жай қарапайым заттарға дейін тотығуына қатысатын және жай заттардан күрделі заттардың түзілуіне қатысатын фермент
6. Белок – адам организмін микробтардан, ауру тұғызуы агенттерден сақтайтын антидене.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:

Белоктар
Академик В.И.Вернодскийдің есебі бойынша жер жүзіндегі тірі
организмдердің салмағы 1017 т. тең екен. Ал осы тірі организмдердің
негізгі құрамды бөлігі белок. Белок – барлық тірінің материалдық негізгі
болса, ал олардың тіршілік ету тәсілі - өмір болып табылады.
Белоктар күрделі жоғары молекулалық азотты заттар. Оларды басқаша
протеин деп те атайды. Бұл термин 1838 жылы енген, грек тілінен
protes - бірінші деп аталады.
Тірі организмдегі белоктар мынандай қызметтер атқарады:
1. Белоктар клеткалар мен тканьнен құрылған пластикалық материал. Осы
жағынан белок орнын майларда, көмірсуларда баса алмайды.
2. Белоктар ферменттер мен гормондар құруға қатысады.
3. Ядро құрамындағы күрделі белоктар көбею және өсуде үлкен роль
атқарады.
4. Белоктар энергетикалық материал. Белоктың ыдырауы кезінде организмге
қажетті 12% энергия бөлінеді. Ересек адам күніне 100-150 г.белок
пайдалануы қажет.
5. Белок – күрделі заттардың жай қарапайым заттарға дейін тотығуына
қатысатын және жай заттардан күрделі заттардың түзілуіне қатысатын
фермент
6. Белок – адам организмін микробтардан, ауру тұғызуы агенттерден
сақтайтын антидене.
7. Актин, миозин сияқты белоктар бірімен - бірі АТФ-тың қатысуымен
әрекеттесіп, бұлшықеттердің жиырылуы сияқты қызмет атқарады.
8. Көптеген белоктар (инсулин, глюкагон, гипофиздің тропты гормондары)
сияқты ортаның әсеріне сәйкес, тірі организмдегі процестерді реттеп
отырады.
9. 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:
С – 50-55%
N – 15-18%
О – 21-24%
Н – 6,0-7,50%
S – 0.3-2.5%
Бұларда басқа Р 2% –кей дейін, Сu, Mn, Fe, Co т.б. элементтер
кездеседі. Белоктардың молекулалық салмағы 12-13000-нан (жай белоктар)
бірнеше миллионға дейін (күрделі белоктар) 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 ХIХ ғасырда ультрацентрифуганың жасалуына сәйкес,
ультрацентрифугалық әдіс дами бастады. Осы әдіс арқылы центрден тепкіш
күшке байланысты белоктардың тұнбаға түсу жылдамдығының әртүрлілігіне
сәйкес, олардың молекулалық салмағын дәл анықтауға мүмкіндік туады. Қазіргі
кезде бұдан басқа гельфильтрация, электрофорез әдістері де қолданылады.

Аминақышқылдары – белоктың структуралық элементі.
Белок молекулалары амин қышқылдарынан тұрады. Жалпы формусалы:
H
R – C – COOH
NH2
Олар органикалық қышқылдардың аминді туындылары.
CH3 – COOH - Сірке қышқылы
CH3-CH2-COOH - Пропион қышқылы
CH3-(CH2)2 - Май қышқылы
CH3-(CH2)3 - Валериан қышқылы
H3C
CH – CH2 – COOH - Изовалериан қышқылы
H3C

CH3 -2 (CH2)4 – COOH - Капрон қышқылы
H3C
CH – (CH2)2 – COOH - Изокапрон қышқылы
H3C

HOOC – (CH2)2 – COOH - Янтарь қышқылы

Көміртегі радикалында 1 немесе 2 сутегі атомы амин тобымен алмастырылған.
1 амин тобы карбоксил тобы бар көміртегі атомымен байланысады.
Белок құрамында 20-ға жуық аминқышқылдары кездеседі. Зат алмасу
барысында 11 аминақышқылдары организмде ыдырайды. Оларды алмастыруға
болатын амин қышқылдары деп атайды. Ал зат алмасу барысында 9-ы ыдырмайды.
Олар алмастырылмайтын, яғни орнына қайта толмайтын амин қышқылдары
делінеді.
Беклокта кездесетін аминқышқылдары:

Проскукрин стр.15 4 кесте.

2. Белоктардың қасиеттері
Физикалық қасиеттері. Барлық табиғи амин қышқылдары түссіз, кристалды
заттар, көбінесе дәмсіз, кейбір амин қышқылдарының ащы дәмі бар, так қана
глицинның дәмі тәтті. Амин қышқылдарының судағы ерітінділері нейтралды,
әлсіз қышқылдық және әлсіз сілтілік қасиет көрсетеді. Белок құрамындағы
барлық * - амин қышқылдары оптикалық активті заттар глициннен басқасы
және L - қатарына жатады.
Мысалы: L + аланин
COOH
H - C – NH2
CH3
Ал Д – қатарына жататын амин қышқылдарының дәмі тәтті, бірақ
ферменттер стереоталғамдық қасиет көрсететін болғандықтан тірі организмде
сіңірлемейді. Мысалы:
COOH
Д - - аланин H2N - C - H
CH3
Химиялық қасиеттері:
1. Амин қышқылдары амфотерлік қасиет көрсетеді.
NH3
O H+ R –
CH - COOH
R – CH – C - R – CH – COO ОH NH2
-
NH2 OH NH3 R – CH – COO -

Амин қышқылдарының бұл қасиеттері белоктарға да тән. Әрбір амин қышқылының
амфиион түзетін РН-ы болады.
2. Амин қышқылдары, бір амин қышқылының – СООН тобы және екінші амин
қышқылының – NH2 тобының есебінен су молекуласын бөліп шығарып, пептидтік
байланыс арқылы өзара байланысып пептид түзеді.
O
O O
H2N – CH – C + H - NH – CH – C H2N - CH – C – NH – CH -
COOH
OH OH
R1 R2
R1 R2
Пептидтік байланыстың бар екендігін биурет реакциясы арқылы дәлелдеуге
болады.
(CuSO4 + NaOH + белок ) күлгін көк түсті ерітінді.
Пептидтік байланыс арқылы бірнеше амин қышқылдары бірімен – бірі
байланысып трипептид, тетра , - пента-, ...полипептид түзеді. Белоктың
полипептид тізбегін жалпы түрде
O O O

H2N – CH – C – NH – CH – C – NH – CH – C – NH – CH - COOH

R1 R2 R3
R4

деп көрсетуге болады.
Cонымен белок дегеніміз өзара паптидтік байланыспен байланысқан L,- амин
қышқылдарынан тұратын полимер.
3.Белоктардың коллоидтығы – оның макромолекулалық құрылысына тәуелді.
Белоктардың судағы ерітіндісі гидрофилді коллоидтық қасиет көрсетеді және
олардың ерітіндісінде Тиндаль конусын беретін сәулені шашырату құбылысы
байқалады. Белоктар жартылай бұл қасиетін, оларды төменгі молекулалы
қоспалардан тазарту үшін қолданады. Бұл әдісті диализ деп медицина кеңінен
қолданылады бүйректің қызметі. Белоктар кілегей тәрізді.
4.Белоктардың ерекшелігі . Белоктардың құрамында – ОН,
О

-С - NH2 т.б. гидрофильдік топтар болғандықтан,
олар
суда ОН жақсы ериді.
Белок молекулаларының сыртында, олардың гидрофилді топтарына
дипольдік қасиеті бар су молекуласы байланысып, гидраттық қабат түзеді.
Сондықтан белок суда жақсы еріп, коллоидтық ерітінді түзеді.
5.Блоктардың амфотерлігі. Белоктардың қышқылдық – негіздік қасиет
көрсетуі олардың құрамындағы амин қышқылдары қалдықтарының құрамындағы ион
түзуші радикалдарының санына тәуелді. Шеткейлік NH2-тобымен, - СООН –
топтарының белоктың амфотерлік қасиетіне қосатын үлесі аз.
І – қышқылдық қасиет беретін топтар сілтілік ортада теріс заряд береді.
- СООН шеткейлік топ, аспарагин және глютамин қышқылдарының радикалдары
ІІ – негіздік қасиет беретін топтар қышқылдық ортада оң заряд береді.
NH2 шеткейлік, лизиннің, орнитиннің радикалдары.

О-Н

Белоктардың жіктелуі .
Белоктар құрамына байланысты 2 үлкен топқа бөлінеді.
1. Жай белоктар – протеиндер. Тек белоктық бөліктен тұрады. Гидролиз
кезінде аминақышқылдарын береді. Протеиндер – протаминдер, гистондар,
альбуминдер, глобуминдер, пролалминдер, протеиноидтар.
Протаминдер мен гистондар – суда және әлсіз қышқылдарда ериді.
Гистонның функциясы нуклеин қышқылдарымен байланысты.
Альбумидер – суда жақсы ериді, жануарлар мен өсімдіктер альбумині
негізінен протопиозмада кездеседі. Альбуминдер қанның осмослық қысымын
анықтайды. Олар әртүрлі заттарды қанмен байланыстырып, заттарды керекті
клеткаларға жеткізеді. Бидай дәніндегі альбумин – лейкозин деп аталады.
Глобуминдер қанның сары суында көп болады. Суда ерімейді. Оларды бөіп
алу үшін 10% NaCe тұзын пайдаланады. Глобуминдердің кейбір фракциялары
липидтерді, темірді, мысты байланыстарады. Қанның ұйю процесіне қатысады.
Проламиндер суда да, тұзда да ерімейді. 60-80%-і этил спиртінде
ериді. Астық тұқымдастарда кездеседі.
Протеиноидтар – ол қаңқа белоктары. Ас қорыту ферменттерімен
қорытындылайды.
2. Күрделі белоктар – протеидтер. Олардың құрамына протеин және
простетикалық топ деп аталатын басқа қосылыстар кіреді. Простетикалық топқа
липидтер, көмірсулар, нуклеин қышқылдары кіруі мүмкін. Осыған байланысты
күрделі белоктар жіктеледі.
1. Нуклеопротеидтер
2. Фосфопротеидтер
3 Гликопротеидтер
4. Липопротеидтер
5. Металопротеидтер
6. Хромопротеидтер
1. Нуклеопротеидтер – ол жай белоктар мен нуклеин қышқылдарының қалдығынан
тұрады. Осы белоктан клетка ядросының негізгі бөлігі құралады. Сондықтан
нуклеопротеид тканьнен айырықша бөлініп тұрады. Олар клетканың структуралық
элементі ғана емес, сонымен бірге тірі организмде негізгі қызмет атқарады.
2. Фосфопротеидтер – ол жай белоктан және фосфор қышқыл қалдығынан тұрады.
Олар өсіп келе жатқан организм үшін қорек болып табылады.
3. Гликопротеидтер – жай белок пен көмірсулардан тұрады. Оларға дәнекер
тканіндегі белок, гепарин, муцин жатады. Гепарин қанның ұйыюына қарсы агент
болып табылады. Муцин сілекейдегі фермент. Гликопротеидтер арқылы қанның
тобын анықтайды.
4. Липопротеидтер - жай белок пен липидтерден тұрады. Липпопротеидтер
клеткалық мембраналардың, клеткааралық құрылымында, нерв қабықтарында
болады.
5. Металопротеидтер- олардың простетикалық тобына металл иондары кіреді.
Олар ферменттер құрамына кіреді.
6. Хромопротеидтер- боялған белоктар. Оған гемоглобин (Нb), миоглобин,
құрамында темірі бар тотығу процесіне қатысатын ферменттер (цитрохромдар,
каталоза т.б.) жатады.
Белоктар формасы бойынша 2 топқа бөлінеді:
1. фибрилді
2. глобулярлы
Фибрилді белоктар олардың ұзындығының диаметріне қатынасымен сипатталады.
Олардың молекулалары жіп тәрізді және бір шоққа жиналып, талшықтар түзейді.
Фибрилді белоктар терінің сыртқы қабатының негізгі компоненті, ол адам
денесін қорғайды. Шеміршек пен сіңірлерде дәнекер ткандердің құрылуына
қатысады.
Табиғи белоктардың көпшілігі глобулярлы белоктарға жатады.
Молекулалық ұзындығының диаметрге қатынасы онша үлкен емес. Глобуляры
белоктар күрделі құрылысына байланысты әртүрлі қызметтер атқарады.
Белоктар биологиялық қасиетіне мен қызметіне байланысты мынадай
топтарға бөледі:
1. Белок-ферменттер. Олар клеткадағы барлық химиялық өзгерістердің
катализін жүргізеді.
2. Белок - гормондар. (инсулин, гипофиз гормондары). Олар клетка
ішіндегі зат алмасуды реттейді және әртүрлі клеткадағы алмасуды
интеграциялайды.
3. Транспорттық белоктар (қанның гемоглобині, қанның сары су белоктары) –
тканьдер, клетка мембранасы арасындағы заттарды тасымалдайды.
4. Құрылымдық белоктар – биологиялық мембраналардың құрылуына қатысады.
5. Жиырылғыш белоктар – химиялық энергияны пайдаланып жиырылу процесін
қамтамасыз етеді. (бұлшық еттін актомиазині)
6. Иммундық белоктар – антиденелер. Организмді бөтен қосылыстардан,
вирустардан, бактериялардан т.б. қорғайды.

Көмірсулардың алмасуы.
1.Көмірсулар алмасуы туралы жалпы түсініктеме.
Зат алмасу процесінде организм тіршілігі үшін көмірсулардың алмасуы
өте маңызды роль атқарады. Көмірсулар ыдырағанда байланыс арасында
жинақталған энергия босайды. Адамға қажет энергияның 50%-не дейін
көмірсулар қамтамасыз етеді. Адам организмінде көмірсулар қоры дененің
массасының 2-3% -нен аспайды. Соның есебінен көмірсулар қоры 12 сағатқа
жетеді, ал спортсмен үшін ол қор аз уақытта таусылады. Қажеттілікті
толықтыру үшін үнемі тамақтану керек. Крахмал (нан, картоп, жармалар),
сахароза, моносахаридтер (жеміс-жидек, бал), лактоза (сүт), клетчатка
(целлюлоза) түрінде пайдалануы қажет.
Ас қорыту жүйесіне түскен тамақ күрделі көмірсулар моносахаридтерге
дейін ыдырайды және осы моносахарид күйінде ішектен қанға сіңеді. Қанға
сіңген моносахарид бауырға барады. Біраз уақыттан соң бауырдағы моносахарид
(глюкоза) мөлшері қажеттен көп болып кетеді. Артық моносахарид мөлшері
бауырда гликогенге айналады да, қорға жинақталады. Қажетті жағдайда да, қан
айналымына түсіп ішкі мүшелерге барады.
2.Ас қортыу жүйесінде көмірсулардың өзгеріске ұшырауы.
Ас қорыту жүйесінде көмірсулардың гидролиттік ыдырауы гликозидаз
ферментінің әсерінен жүреді. Гликозидазға – сілекей амилазасы, ұйқы
безінің және асқазан сөлдері, сілекей мальтозасы және асқазан сөлінің
лактозасы жатады. Олардың сілтілік ортада активтілігі жоғары, ал қышқылды
ортада активтілігі төмен.
Ауыз қуысында крахмалдың қорытылуы басталады. Қорыту процесіне
сілекей амилазасы қатысады. Ауыз қуысында біршама мальтоза глюкозаға ауыз
қуысында ыдырамайды.
Полисахаридтер ауыз қуысында гидролизденіп үлгермейді. Ірі
молекулалардың қоспасы (декстриндер, мальтоза, глюкоза) асқазанға түседі.
Асқазанда қышқылдық орта жоғары болғандықтан, көмірсулар өзгерісі қарында
жүреді. Қарын сөлінде бикарбонат болады. Ол асқазандағы қышқыл сөлін
басады. Қарын сөлінде декстриназа ферменті бар. Бұл фермент көмірсулардың
ыдырауын аяқтамайды. Крахмал- мальтозаға дейін ыдырайды. Қарын сөліндегі
дисахаридтерді гидролиздейтінде ферменттер болады. (мальтоза, сахарада,
лактоза). Оның әсерінен мальтоза, глюкозаның 2 молекуласына, лактоза –
глюкоза, галактозаға ыдырайды. Ас қорыту сөлдерінде целлюлозаны
гидролиздейтін целлюлаза ферменті жоқ; Қарында микроорганизмдер бар,
солардың арқасында целлюлозаның біршама бөлігі ыдырайды.
Микроорганизмдердің целлюлозасы әсерінен целлюлоздан целлюбиозаның
дисахариді түзіледі. Онан соң глюкозаға дейін ыдырайды. Ыдырамаған
целлюлоза тамақ массасының ары қорытылуын жылдамтады.
Осы ферменттердің арқасында әртүрлі органикалық қышқылдар, СО2, СН4,
және Н2 пайда болады. Рис. 55 Яковлев.
Ас қорыту кезінде түзілген моносахарид 60% глюкозадан тұрады. Ол
қарын қабағына сіңірді, қанға өтіп, клеткаларға жетеді. Қарын қабағындағы
фруктоза мен галактозаның біршамасы глюкозаға ауысады.

Глюкозаның ыдырауы.
Адам тканіндегі қордағы полисохорид болып гликоген саналады.
Гликогеннің ыдырауы гликогеномиз деп аталады. Бұл процесс гидролиз немесе
фосфоролиз жолымен өтеді.

Гликоген

Фосфоролиз
Гидролиз

Н3РО4
Н2О
Глюкоза – 1 –фосфат
глюкоза

Гликогеннің ыдырауында фосфорлиз негізгі жолы болып табылады. Оны
гликоген фосфорилоза ферменті жылдамдатады. Бұл фермент трансфераза класына
жатады. Гликоген фосфорилаза глюкоза қалдығын кликогеннің ыдырамаған
соңынан бөліп, оны фосфор қышқылының молекуласына ауыстырып глюкоза – 1-
фосфатты түзеді.

CH2OH CH2OH CH2OH

H O O
O H
H H H
H

0
0
OH OH
H OH H OH
H OH

(n+1) H3PO4

CH2OH
CH2OH
H O
H O H
H H O
H
(n+1) P - OH +
0 OH

OH OH OH
H OH
H OH

Глюкоза – 1 – фосфат
глюкоза

Глюкоза – 1 – фосфат тез изомерленіп, глюкоза – 6 – фосфатқа
айналады. Ол бауырда фосфатазалармен гидролизденеді.

CH2OH

H O

H H O

P - OH +
0 OH

OH
H OH

Глюкоза + H3PO

Гликогеннің гидролизі аминоза ферментімен жүреді. Аминозада гидролаза
класына жатады. Гидролиз нәтижесінде гликлген бос глюкозаға дейін ыдырайды.

(n+1) H2O
Гликоген аминоза глюкоза
Гликогеннің гидрометтік ыдырауы бауырда өтеді. Гликогенің фосфоролизы
және гидролизынан алынған глюкоза организмнің әртүрлі ткані мен мүшелеріне
барып, ыдырауға ұшырайды.

Глюкозаның ыдырауы.
Глюкозаның ыдырауы 2 жолмен өтуі мүмкін. Глюкозаның ыдырауы оттегінің
қатысуымен және оттегінің қатысуынсыз өтеді. Оттегінің қатысуынсыз
глюкозаның ыдырауы глюколиз деп аталады. Бұл процесте сүт қышқылы түзіледі.
Бұлшық еттегі сүт қышқылының көп бөлігі қан ағынына еңеді. Онан сүт
қышқылы бауыр мен бүйрекке тасымалданады, онда ол толығымен глюкоза мен
гликогенге айналады. Сүт қышқылының аз бөлігі тероксүзім қышқылына
айналады, ал азробта (оттегінің қатысуымен) жағдайда зат алмасудың соңғы
өнімдеріне ыдырайды.

Көмірсулар биосинтезі.
Адам ткандерінде және мүшелерінде күрделі көмірсулардың синтезі
жүреді. Синтез үшін құрылыстық блогы глюкоза. Глюкозаның көп бөлігі адам
организміне тамақпен келеді, бірақ ұзақ уақыт аш болса тегі көмірсулар емес
заттардан глюкоза синтезі жүреді. Ол ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.