Файл қосу


Энергия алмасу ерекшеліктері



|ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ                       |
|ШӘКӘРІМ атындағы СЕМЕЙ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ                              |
|3 деңгейлі СМЖ құжаты  |ПОӘК                   |ПОӘК 042-14.01.06.01.20.257  |
|                       |                       |/03-2013                     |
|ПОӘК                   |                       |                             |
|Оқытушыларға арналған  |«__»______2013 г.      |                             |
|пәндердің оқу жұмыс    |№ 2 басылым            |                             |
|бағдарламасы           |                       |                             |
|«Радиациялық экология» |                       |                             |







                      ПӘНДЕРДІҢ ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

                           «Радиациялық экология»

                              050606 – «Химия»
                               мамандығы үшін


                         ОҚУ-ӘДІСТЕМЕЛІК МАТЕРИАЛДАР

















                                    Семей
                                    2013

                                   Мазмұны

1. Дәріс оқулар
2. Практикалық сабақтар
3. Студенттің өздік жұмысы













































     1. ДӘРІС ОҚУЛАР

                      Дәріс 1. Энергетика және өркениет
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Экология ғылымы және оның негізгі мақсаттары
2. Энергетиканың дәстүрлі түрлері және олардан туындайтын қиындықтар
   1.  Табиғи ресурстар
   2.  Энергетика, өркениет және өмір стандарттары
   3.  Көмір-отындық цикл
   4.  Гидроэнергетика
   5.  Дәстүрлі емес энергия көздері
3. Атом энергетикасы
3.1 Атом электростанциялары
3.2 Ядролық отын циклінің радиоактивті қалдықтары
4. Энергетиканың экологиялық, әлеуметтік және экономикалық салыстырымдары


2.2 Энергетика, өркениет, өмір стандарттары
      М атериалды ресурстар (су, топырақ, тамақ, орман) биологиялық түр
ретінде өмір сүрушіадамның негізі б.т. қоғам өркениеті деңгейі және оның
тұрақты дамуы, өмірдің жоғары стандарттары энергияны көп қолданумен
қамтамасыз етіледі. Барлық қоғам қолданатын энергияның (жылулық және
электрлік) 1/3 бөлігі электр энергиясын  шығаруға, 2 бөлігі өндіріс және
тұрғын үйлерді жылытуға, транспортқа жұмсалады. Осы энергия көлемінің 87%
органикалық отынды жағудан пайда болады, ал гидро және ядро энергетика  -
6%, ал  1% таусылмайтын (сутексіз) энергия түрлері (күн, жел).
      Электрэнергиясы қолдануға және тасымалдауға ыңғайлы. Оның өндірісі
негізінен қазба отындар (63%), атом және гидроэнергетикамен (17%-19%),
басқасы (1%) қамтамасыз етіледі. Осы электрэнергиясы қоғамдағы жоғарғы өмір
стандарттарын қамтамасыз етеді – жарық байланыс, теледидар тұрмыстық
техника, көліктің біршама бөлігі, көптеген елдерде тұрғын үйлерді жылыту.
Электрэнергияны тұрғындардың бір жанына шаққанда шығатын сан елдің даму
деңгейінің жалпы көрсеткіші б.т. Мысалы; оол сан Норвегия 25000
кВт∙сағ/жыл, Қазақстанда 4000 кВт∙сағ/жыл тең.

2.3 Көмір – отындық цикл (УТЦ)

      Электрэнергиясының көп бөлігі жылуэнергостанцияларында көмірді жағу
жолымен өндіріледі. Түзілген қалдықтар түрлері мен мөлшерін және оның
биосфера мен адам организміне әсерінің қуаты 1000 МВт болатын бір
жылустанциясы мысалында қарастырайық. Тоқтаусыз жұмыс жасаған осындай ЖЭС
жылына 8.8 млрд кВт∙сағ энергия өндіреді, мұнда  2.6 млн т көмір (2000 т.ж
құрамы) жағылады. Осы пайдалы энергия шығымынан көмірді іздеу, оны алу,
байыту және тасымалдаудан шыққан шығындарды шегеру керек (құрал-жабдықтарды
дайындауды қоспағанда).
      1 кг көмірдің жануы үшін көмір маркасы мен жағу технологияларына
қарай 7-9 м3 атмосфералық ауа керек. Осы ауа көлеміндегі  2-2.5 кг оттегі
C, S, N тотыгуына қатысады.
      Жалпы алғанда, осындай электрстанцияның бір жылдық жұмысынан
төмендегідей әр түрлі қалдықтар мөлшері түзіледі:
    • 320-500 мың т күл (көмір сапасы мен түріне қарай), оның ішінде 400 т-
      дай улы ауыр металдар (As, Cd, Co, Pb, Hg, V, U, Th). Әр ЖЭС-да күл
      үйінділері ондаған га жерлерді алады, ал олардың улы компоненттері
      желмен ондаған км таралады;

    • Атмосфераға 6млн т CO2 50 мың т-дай S тотықтары, 25 мың т  N әртүрлі
      тотықтары шығарылады, олармен бірге аэрокірнелер (аэрозоль) ретінде
      ауыр металдар, р/а U және Th күйемен бірге шығарылады.

2.4  Гидроэнергетика

      Электрэнергиясын алудың дәстүрлі әдістеінің бірі гидроэнергетика –
экологиялық қолайлы (зиянсыз) б.т. Бірақ осы энергия саласының болашақта
дамуы келесі себептер бойынша жорамалданады:
    ✓ Барынша байланыс қуаттары тығыз орналасқан, энергия пайдаланғыш
      райондардан алыс орналасқан болады;

    ✓ Жазықтықтағы өзендерге ГЭС салу барынша құнарлы жерлерді
      иесіздендіруге әкеледі;

    ✓ Өзендегі табиғи экологиялық тепе-теңдікті бұзады;

    ✓ Бөгет бұзылған жағдайда көп адамдар қаза табуы мүмкін;

    ✓ Құрылысы қымбат тұрады.



   5. Дәстүрлі емес энергия көздері

      Дәстүрлі емес энергия көздеріне жел, күн энергиясы, әлемдік мұхит
жылуы және ыстық жерастысулары жатады. Осылар қазіргі уақытта жалпы
баланстың 1% құрайды. Бұл электрстанцияларының жұмысы олардың орналасу
жеріне де, жаһандық радиоактивті болып келеді. (Дегенмен осы станциялардың
жұмысына қажетті материалдарды алу экологиялық шығындармен қатар жүреді.
Бір сөзбен айтқанда, экономикалық та, экологиялық та тиімсіз).
      Қазба отындар қолданысы жергілікті, аймақтық және жаһандық экологияға
жағымсыз әсер етуі мүмкін. (Гидроэнергетика энергиясының салыстырмалы арзан
түрі болғанымен жергілікті және аймақтық экологияға әсер етіп, аздаған зиян
тудыруы мүмкін. Қалпына келтірілетін энергия көздері үлкен экологиялық
ахуал тудырмаса да, жергілікті зиян тудыруы мүмкін).
      Ары қарай энергетиканың баламасы атом энергетикасы қарасытырайық.
Атом энергетика қалыпты эксплуатация жағдайында станция маңайында тұратын
халыққа болсын, аймаққа немесе жаһандық болса дақауіп тудырмайды. Тізбекті
реакция жүруі үшін отынды өте аз мөлшерде қолдану маңызды б.т. Бұл сол
сияқты, кен үшінде, реакция қалдықтары орналастыру үшін де, және
эксплуатациядан алу үшінде маңызды. Экологияға әсері тек сақтық шаралары
сақталмаған жағдайда көп зиян келтіруіі мүмкін.

3. Атом энергетикасы

 1. Атом электростанциялары (АЭС)

      Қазіргі уақытта энергияға қажеттіліктің өсуін қамтамасыз ету үшін
дүниежүзілік атом энергетикасының дамуы экологиялық тұрғыдан алғанда тиімді
б.т.
      Атом энергетикасы ауыр р/а элементтердің ядросының бөліну процесін
басқаруға негізделген, ондай жағдайда отын массасы бірлігіне шаққандағы
жылу бөлінуі жай химиялық реакциямен салыстырғанда ондаған есе жоғары,
сонымен қатар энергия бірлігіне келетін қоршаған орт аны ластаушы улы
заттар да органикалық отынның жануынан біршама төмен.
      Энергия мөлшері бірлігін шығаруға қолданылатын отын мөлшері – энергия
бөлудің тығыздығы б.т. бұл экологиялық әсерді біршама мөлшерде сипаттайды,
себебі ол отынды алу, оны байыту, тасымалдау және түзілген қалдықтар
көлемін анықтайды.
      Ядролық отынның қазба отынға қарағанда энергия бөлу тығыздығының
жоғарғы болуы оның физикалық сипаттамаларының басты артықшылығы б.т.
      Жанба отын түрлері мен ядролық отынның энергия бөлу тығыздығы
энергостанцияларды салыстырмалы кішкене жер аудандарын орнатуға мүмкіндік
береді.
      Қалпына келтірілетін энергетика түрлерінің энеергия бөлу тығыздығы
төмен, сондықтанда өндірілген энергия бірлігіне көп аудан көлемін қажет
етеді. Мысалы, 1000 МВт жүйе сәйкес климаттық жағдайларда келесі аудан
көлемдерін қажет етеді;

3.2 Ядролық отын циклінің радиоактивті қалдықтары
      ЯОЦ процесінде басқа да адамзат іс-әрекеттері тәріздес әртүрлі
қолданылмайтын қалдықтар түзіледі. Тірі ағзаларға негізгі қауіп – осы
қалдықтардың радиоактивтілігі б.т.
      ЯОЦ іс-әрекетінің қалдықтары уран кендеріндегі қазу және алғашқы
байыту стадияларында түзіледі. Олардың активтігі жоғары емес, олар табиғи
радионуклидтер б.т. олардың әсері тек тау жыныстары үйінділерінен алғашқы
жүз метрлерге ғана тарайды, яғни р/а шаңның желмен таралуы және олардың
жерасты суларына түсу мүмкіндігі бар. Барлық үйінді массасының тек азғана
пайызы ғана активтілігі төмен қалдықтарға жатады. Уранды ары қарай
өңдегенде, соңғы отын таблеткаларын дайындауға дейін қалдық активтілігі
жоғарлайды да, орташа активті деңгейге жетеді, бірақ оның массалық мөлшері
біршама азаяды. Олар да табиғи радионуклидтер б.т.
      Жоғары активті қалдықтар ядролық реактор эксплуатациясы барысында
түзілед, сол сияқты АЭС-да. Олардың көлемі өте аз, бірақ активтіліктері өте
жоғары, олар реактордағы уран және плутонийдің ыдырау өнімдері б.т.
      Реактор жұмысы барысында атмосфераға асыл газдардың мөлшерленген
көлемі ғана шығарылады, ол АЭС маңайында радиациялық фонды жоғарылатпайды.

4. Энергетиканың экологиялық, әлеуметтік және экономикалық салыстырымдары
      Энергетика әсерін зерттеуде қалдықтарды қоршаған ортаға лақтыруды
бақылау өте маңызды, әрі энергетикалық өнеркәсіптің отын базасы
орналасуының әлеуметтік, және экономикалық салдарлары да маңызды.
      Энергетика түрлерінің толық цикілінің қоршаған ортаға әсер ету
факторлары:
   1. Қазба отындар:

    • Ауа райының жаһандық өзгерісі (CO2, NOx, CH4)

    • Ауа сапасының деградациясы (O2 жағу, SO2, NOx, күйе)

    • Су бассейндерінің қышқылдануы және ормандардың жойылуы (көмір, мұнай
      өнімдері қолданысынан)

    • Улы қалдықтармен ластану (көмір күлі, шлак)

    • Жер үстінің радионуклидтермен ластануы

    • Жер асты сулары ластануы

    • Теңіз бен теңіз жағалауы ластануы

    • Құнарлы жерлер мен ландшафтардың деградациясы

    • Тасымал кезінде энергияның көп мөлшерінің қажнеттілігі

    • Қорлардың азаюы, таусылуы

   2. Гидроэнергетика:

    • Халықтың лажсыз қоныс аударуы

    • Пайдалы жерлерден айырылуы және жер қолданысының қзгеруі

    • Экосистема әсері және денсаулыққа әсері

    • Бөгеттің бұзылу қаупі

   3. Қалпына келтірілген энергия көздері:

    • Ауа сапасы деградациясы

    • Жер үстінің р/н ластануы

    • Экосистема өзгерісі

    • Күн батареяларын шығаруда биосфераның интенсивті ластануы

    • Шумен ластану

   4. ЯОЦ:

    • Ауыр ядролық апат болу мүмкіндігі

    • р/а қалдықтарды сақтау

    • эксплуатациядан алу қиындықтары.


                          Сұрақтар және тапсырмалар
1. Экология ғылымының негізгі мақсаттары қандай?
2. Табиғи ресурстар дегеніміз не? Мысал келтір.
3. Көмір отындық  цикл  дегеніміз  не?  Жылуэлектрстанцияларының  қалдықтары
қандай?
4. Гидроэнергетика неліктен экологиялық қолайлы болып табылады?
5. Дәстүрлі емес энергия көздеріне не жатады?
6. Ядролық отынның энергия бөлу тығыздығының жоғары болу себебі неде?
7.  Энергетика  түрлерінің   экологиялық,   әлеуметтік   және   экономикалық
салдарларын қандай?

            Дәріс 2. Радиациялық экологияның физикалық негіздері
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Ферменттерге анықтама, сипаттама
2. Жіктелуі, номенклатурасы
3.Коферменттер
4. Активтік орталықтар, әрекет ету механизмі


Радиация латын тілінде радиус – сәуле деген сөз.
Радиацияға күннің  сәулесі,  ғарыштық  сәуле,  Жердің  табиғи  радиоактивтік
заттарының сәуле шығаруы және жасанды радиоактивті элементтердің  изотоптары
жатады. Галактикалық  ғарыш  сәулелерінің  құрамында  протон  ағымдары   (85
 пайыз),  альфа-бөлшегі,  яғни  гелий  (13,14   пайыз),   электрондар   және
гамма  кванттары  бар   болады.   Сол  сәулелер  бөлшектерінде  энергия  өте
жоғары болады. Жердің радиациялық белдеуі  сыртқы  және   ішкі   аймақтардан
тұрады.  Ішкі  аймағында   40   МэВ-тан   астам   энергиясы   бар  протондар
басым.  Сыртқы  аймағы  20  МэВ   энергиясы   бар   электрондардан   тұрады.
Бұл энергия  атмосфера  қабатынан   өткен   соң   Жер   бетінде   байқалады.
Күннің    ғарыштық   сәулелерінің   құрамында   протондар,    альфа-бөлшегі,
электрондар  болады.  Ғарыштық  сәулелер  және  Жердің  табиғи  радиоактивті
заттарының  сәулеленуі   табиғи   радиациялық    реңкті    құрады.    Табиғи
радиациялық  реңк  Жер  бетіндегі  бүкіл  тірі  жәндіктерге,   адамға   және
өсімдіктерге    әсерін    тигізеді.    Оны    зерттейтін    ғылым    саласын
радиобиология деп  атайды.  Жердің  табиғи  радиоактивтік  заттарының  сәуле
шығаруы  барлық  химиялық  заттарға   байланысты    болмайды.    әр    түрлі
элементтердің    табиғи    50    радиоактивті    изотобы    бар.    Көпшілік
элементтердің   тек    біразы    ғана    радиоактивті.    Кейбір    химиялық
элементтерде тұрақты изотоптар  жоқ,  олар  түгелдей  радиоактивті,  мысалы,
уран,  торий,  радий,  полоний  және   т.б.   Бұлардың    атомының    ядросы
өздігінен  ыдырап,  гамма-квантты  және корпускулярлы сәулеленеді.
Изотоптар  (гр.  изос-бірдей,  тең;  топос-орын)  деп   қасиеттері   бірдей,
бірақ  атомдық салмақтары әр түрлі  химиялық  элементтерді  атайды.  Мысалы,
уран элементінің 5 изотопы бар,  уран   235   және   уран   238   изотоптары
жерде  көп  кездеседі,  ал  қалғандары  сирек кездеседі.
Изотоптар  ядрода   нейтрондар   санының   әр   түрлі   болуына   байланысты
өзара айырмашылығы   бар   атомдар.   Оларда   протондардың   саны   бірдей.
Мысалы,  темір атомының ядросында 26 протон бар, ал нейтрондар саны 31  және
32. Атомның  және  атом  ядросының  құрылысын  анықтап,   зерттеу,   ядролық
құбылыстар  заңын   ашып,    ядролық    реакцияларды    жүргізіп,    жасанды
радиоактивтік  изотоптар  алуға мүмкіндік береді.
Ядродағы құбылыстық  айналымды  зерттеу  атом  ядросының  таусылмас  энергия
бұлағы  екенін  көрсетті.  Бұл  энергия  ядролық  реакция  кезінде   ядролық
сәулелену түрінде бөлініп отырады.
Ең  алғаш  рет  1942  жылдың   желтоқсан   айының   2   күні   ядролық   өту
құбылысын басқаруға  мүмкіндігі  бар  тізбектелген   реакция   алынды.   Бұл
күні  атақты  физик  Энрико Ферми  жасап  шығарған  бірінші  реактор  өзінің
жұмысын бастады. Осы күннен бастап атом энергиясын  бейбітшілік  және  соғыс
мақсатында практикалық қолдану басталды.
Ядролық реакторды қолдану арқылы химиялық элементтің және Жер қабатында  жоқ
элементтердің изотобын жасау мүмкін болды.
Физикалық  табиғаты  жағынан  әр  түрлі   сәулелерді   «иондаушы   сәулелер»
деген  атау біріктіреді.  Иондаушы  сәулелер  –  электромагниттік   кванттар
 мен  бөлшектердің  ағыны. Олар ортамен  әсерлескенде  ортаның  атомдарымен,
молекулаларымен тікелей соқтыққанда оларды иондайды (бірінші ретті  иондау).
Атом  мен   молекулалардан   ұрып   шығарылатын   электрондардың   энергиясы
жеткілікті үлкен болса,  әрі  қарай  жалғасып  тағы  да  олармен  соқтығысып
иондайды  (екінші  реттік   иондау).   Шапшаң   нейтрондар   ортамен   өзара
әсерлескенде   пайда   болатын   ядроларға    немесе    басқа    бөлшектерге
негізделеді.   Рентген  сәулелерінің   фотондары    мен    гамма    фотондар
тікелей   бірінші   ретті   иондаушылар  (фотоиондаушылар),    сол    сияқты
жоғары    дәрежеде    фотондардың    затпен    әсерлесуінен   пайда   болған
электрондардан пайда болатын екінші ретті иондаушылар болуы мүмкін.
Иондаушы сәулелер  көздері  –  иондаушы  сәулелер  шығаратын  немесе  сондай
қабілеті бар  заттар,  немесе  қондырғылар.  Олар  –  радиоактивтік   көздер
 деп  аталады. Радиоактивтік көздер жабық, не ашық болып екіге бөлінеді.
Иондаушы  сәулелердің  жабық   көздері   деп   –   қолданылу   кезінде,   не
қолданылып болғаннан кейін, қалыпты жағдайда, қоршаған  ортаға  радиоактивті
заттардың түсу қаупі  жоқ   қондырғыларды,   не   сәуле   көздерін   айтады.
Жабық   сәуле   көздері   өндірісте  шығарылады,    олардағы    радиоактивті
заттар  ашылмайтын,  сырттан  ешқандай  алмасу болмайтын,  ампулаға   немесе
 қоршаған  ортаға  радиоактивті  зат  өткізбейтіндей  етіп
қорғасыннан жасалған арнаулы жабық жәшіктерге орнатылған.  Сәуле  көздерінің
жабық түріне  құралдар,  аппараттар,  қондырғылар  кіреді.  Олардың  негізгі
жұмыс істеу мақсаты – иондаушы сәуле көзі ретінде қолдануға негізделген.
Ашық   күйдегі   радиоактивті   заттар   –   иондаушы   сәулелер   шығаратын
заттармен жұмыс  жасайтын  қызметкерлердің   тыныс   алу   жолдары   арқылы,
не  аузы  арқылы  ішкі құрылысына түсетін мүмкіндігі бар радиоактивті  сәуле
көздері.

                          Сұрақтар және тапсырмалар
1.Ферменттердің химиялық табиғаты және биологиялық маңызы қандай?
2.Фермент құрамында қандай орталықтар бар? Жай  және  күрделі  ферменттердің
әр орталығын сипаттап өтіңіз.
3.Фермент-субстрат  комплескін  қалай   түсінесіз?   Қандай   байланыстармен
байланысқан?
4.Температура фермент- субстрат комплексіне қалай әсер етеді?
5.Пепсин үшін ең жоғарғы активтілік көрсететін  орта  (қышқылдық,  бейтарап,
сілтілі)?

                   Дәріс 3. Иондаушы сәулелер дозиметриясы

Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Дозиметриядағы негізгі түсініктер, дозаның өлшем бірліктері
2. Сәулеленудің биологиялық әсерінің негіздері
2.1 Сәулеленудің биологиялық ағзаға әсері
2.2 Сәулеленудің генетикалық әсері

   1. Дозиметриядағы негізгі түсініктер, дозаның өлшем бірліктері


   Радиоактивті сәулелену дозаларының түрлері:
Жұтылған  доза  –  масса  бірлігіне  есептелінген  сәуле  жұтылған   дененің
иондаушы сәулеленуінің энергиясы. Ол иондаушы сәулеленудің затқа  беретін  Е
энергиясының затың массасына қатынасына тең:
D=E/m
Халықаралық жүйедегі жұтылған доза бірлігі грей (Гр).
1Гр=1Дж/1кг=1Дж/кг
Жұтылған  сәулелену  дозасының   сәулелену   уақытына   қатынасы   сәулелену
дозасы тығыздығы деп аталады:
D=D/t
Халықаралық жүйедегі жұтылу қуатының бірлігі – Гр/с.
Эквиваленттік   доза   –   организмге   зақым   келтіру    мүмкіндігі    бар
сәулелену коэффициентіне көбейтілген жұтылған доза.
H=Dk
Мұндағы, H – эквивалентік доза;
                  D – жұтылған доза;
                  k – сәулелену коэффициенті.
 Халықаралық  жүйеде  эквиваленттік   дозаның   бірлігі   –   зиверт   (Зв).
1Зв  жұтылған доза 1Гр және сәулелену коэффициенті  k  1-ге  тең  болғандағы
эквиваленттік дозасына тең.
Толық топтық эффективті эквивалентті доза – адамның болашақта қандай  да
бір радиация көзінен алатын топтық эффективті эквивалентті доза.
Иондаушы сәулелердің биологиялық әсері. Ядролық сәулелердің тірі   ағзаларға
физикалық әсерінің негізі – жасушадағы атомдар мен молекулалардың  иондалуы.
   Адам    6Гр-ге    тең    гамма    сәулеленудің    зақымдаушы    дозасымен
сәулеленгенде  оның  ағзасынан шамамен келесі энергия бөлінеді:
E=mD=70кг·60Гр=420Дж
Адам ағзасына мұндай энергия бір қасық ыстық сумен беріледі.
Жүйеден тыс, бірақ кең таралған бірліктерді қарастырайық.
Беккерель   (Б.к.   В.q)   халықаралық   жүйедегі    нуклидтердің    активті
бірлігі  1БК  с ішінде кез келген радионуклид ыдырауына сәйкес келеді.
Грей  (Гр.)  халықаралық  жүйедегі  жұтылған  дозаның  бірлігі   қандай   да
бір физикалық  дененің  жұтылған  масса  бірлігінің   иондық   сәулеленуінің
энергия  санын сипаттайды.
Зиверт (Зв.  Sv)  халықаралық  жүйедегі  эквивалентті  доза  бірлігі  иондық
сәулелену   түрлерінің    біртекті    емес,    радиациялық    қауіптілігінің
коэффициентіне   көбейтіндісін,  жұтылған   дозаның   бірлігін   сипаттайды.
1Зв  1Дж/кг  жұтылған  дозаға  сәйкес  келеді
(Рентген, (, (-сәулелер).
Иондық  сәулеленудің  өлшем  бірліктері.  Иондық  сәулелену  анықтамасын
сипаттайтын    сәулелену    дозасының    түсінігі    және    кейбір    өлшем
бірліктері  енгізілген.
Сәулеленудің экспозициялық дозасы, жұтылған доза, эквивалентті доза.
Рентген  және  гамма-сәулелерінің  экспозициялық  дозасы   ауаны   иондайтын
мүмкіндігі  бар   сәулеленудің   иондық   сипаттамасы.   Әрбір   белгі   1Кл
зарядты   электрлік  тасымалдаушының   1кг   құрғақ    ауадағы    иондарының
халықаралық  жүйеде  қабылданған экспозициялық  дозасы.  Қазіргі  тәжірибеде
жүйеден тыс кең қолданылатын экспозициялық доза – Рентген (Р).
1Р=2,08·103 иондар жұбына сәйкес келеді.
1Р=2,58·10-4Кл/кг.
Сәулелену  дозасының  кез  келген  түрінің  сандық  өлшемін  жұтылған   доза

пайдаланады.  Жұтылған  дозаның  жалықаралық   жүйедегі   бірлігі   –   Грей
(1Гр=1Дж/кг). Жұтылған  дозаның  бұрын  қолданырғн  жүйеден  тыс  бірлігі  –
1Рад.=0,01Гр.
Тәжірибеде  жүйеден  тыс   эквивалентті   доза   бірлігі   бэр   (рентгеннің
биологиялық эквиваленті) кездеседі. 1бэр=0,0136.
Иондық  сәулелену  дозасының  таралу  жылдамдығы  дозаның  қуатымен
сипатталады:
Р=D/Т.
Мұндағы, Р – иондық сәулелену дозасының қуаты (Р/r),
                 D – сәулелену дозаларының қосындысы (Р),
                 Т – сәулелену уақыты (сағ.).
Жұтылған  дозаның   қуатының   халықаралық   жүйедегі   бірлігі   –   1Гр/с.
Эквивалентті  дозасы  –  13в/с.  Экспозициялық   доза   –   1Кл/кг,   1А/кг.
Дозиметрмен  тәжірибеде  жүйеден  тыс  қуат  бірлігі  –  1Р/сағ.,  1Гр/сағ.,
1мкР/сағ., 1Р\жыл т.б.

2.1 Сәулеленудің биологиялық ағзаға әсері

Иондық  сәулелердің  тірі  ағзаға  әсерін  арнайы  ғылым   –   радиобиология
зерттейді. Бұл ғылымның саласы физикаға сүйенеді,  сонымен  бірге  генетика,
биология, медицина, цитология  және  биофизика,  биохимия,  ядролық  физика,
физиология, радиациялық химия, имуннология  және  басқа  ғылымдарға  зерттеп
баяндайды.
Ғалымдар   иондық   сәулелердің   (рентген   сәулелері,   гамма    сәулелер,
альфа
бөлшектердің ағыны, β-бөлшектері, нейтрондар,  протондар  т.б.)  биологиялық
ағзаларға әсерін  зерттейді.   Ағзалардың   радиациялық   сезгіштігі,   доза
мөлшері,  өсімдіктер  мен жануарларда туғызатын түрлі  өзгерістері,  олардың
қабылдау себептері, иондық сәуленің әсерінен тірі жасушада болатын  бастапқы
үрдістері зерттеледі.
          Иондық  сәулелердің  ағзаға   тигізетін   әсерінің   шешуші   мәні
оның  дозасына   және  қуатына   байланысты.   Иондау   әсері   ағзада   өте
күрделі   үрдіс   өтуден   басталады.   Нерв  жүйесінің  күйі,  зат  алмасу,
жасушалардың бөлінуі, тұқым қуалайтын  себептерінің  өзгеруі,  тірі  ағзаның
үдетілген түрдегі сәулеленуі сәуле ауруын туғызады.
Сәуле  ауруы  дегеніміз  –   ағзаға   α,   β,   γ   сәулелері   мен   жылдам
нейтрондардың шоғымен,   сонымен   қатар   радиоактивті   заттардың   ағзаға
түсуімен  (ішкі  сәулелену) туындайтын ауру  түрлері  жатады.  Бұл  жағдайда
бірінші кезекте қан жасайтын мүшелер, ішкі   секреция   бездері,   сілекейлі
қабықшалар  зақымданады.  Сәуле  ауруын  хроникалық  және  өткір  деп  екіге
бөледі.
Өткір  түрі  ағзаның  бірінші   реттік   дозаны   алуынан   немесе   ағзаның
ішінен радиоактивті   заттардың   көп   мөлшерінің   түсуінен   болады.   Әр
адамда   бірдей   дозамен  сәулелену  адам  ағзасының  ауруға   төтеп   беру
қызметіне байланысты.
Сәулеленудің  хроникалық  түрі  –  сәуленің   үздіксіз   және   ұзақ   уақыт
бойы   ағзадан  дозаларды    қабылдауының    нәтижесінде    пайда    болады.
Радиациялық   сәулелену   нәтижесі  кейде   пайдалы,   өсімдіктердің   өсуін
жылдамдатады.
Өте  үлкен  сәулелердің   әсерінен   митоз   фазасында   да   жасушалар   өз
тіршілігін жояды. Бұл жасушалар  жойылуының  екінші  түрі.  Мұндай  жағдайда
жасушалар сәулелену әсері түсісімен тіршілігін жояды немесе ол одан соң  тез
арада байқалады.
Сәулеленген   ағзаның    тіршілігін    сақтауда    немесе    онда    негізгі
радиоактивтік  синдром   бола   алатын,   өздігінен   жылдам   және   көптеп
жаңарып отыратын  екі  жүйе  бар.  Олар  қанның  құрамы  түзетін  жүйе  және
қарын-ішек жүйесі.

2.2 Сәулеленудің генетикалық әсері

Табиғи  сәулелену,  кейбір   химиялық   құрылымдар   және   сыртқы   ортаның
температурасы    тұқым    қуалау    қасиетінің    құрылымына    әсер     ету
нәтижесінде  ұрпақтарға таралатын табиғи мутацияға келтіреді.
-   Табиғи   сәулелену   (ғарыштық   сәулелер   және   жер    минералдарының
сәулеленуі) ядролық  сынақпен  қатар  келгенде  тіршілікте   үлкен   қатерлі
жағдай  туғызады.  Жер үстіндегі тіршілікті жойып жібереді.
-   Табиғи   сәулелену,   кейбір   химиялық   құрылымдар,   сыртқы   ортаның
температурасы  және  ядролық  сынақ  әсерінен  өмір  сүру   ортасына   қарай
ұрпақтарда  500-ден  астам  түрлі  аурулар    пайда    болғаны    анықталды.
Солардың   ішінде,   мысалы,   ергежейлілік,  «гемофилия»(түстерді   ажырата
алмау),  заттардың  алмасуынан  болатын  ауру   түрлері,  ұрпақтардың   дене
физикалық  және  ой  еңбегіне,   сонымен   қатар   тіршілік   ету   қабілеті
әлсірейді, өмір сүру мерзімі қысқарады және т.б.
-   Иондық  сәулелену  немесе  химиялық  заттар  әсерінен   болған   мутация
рецессивтілік сипатталады,  бірақ  адамда   доминантты   мутация   кездеседі
және  ол  тым  жақын  уақытта ұрпақтарда байқалады.

                          Сұрақтар мен тапсырмалар
1. Радиоактивті сәулелену дозаларының түрлері қандай?
2. Жұтылған доза деп қандай дозаны айтамыз? Оның бірлігі қандай?
3.  Эквиваленттік  және  эффективті  эквиваленттік  дозалардың  айырмашылығы
неде?
4. Сәуле ауруы дегеніміз не? Оның қандай түрлері бар?
5. Сәулеленудің генетикалық әсерінің түрлері қандай? Мысал келтір.


              Дәріс 4. Қоршаған ортадағы табиғи радионуклидтер

Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Зат және энергия алмасу процестері
2. Негізгі алмасу
3. Энергия алмасу ерекшеліктері
4. Тотыға фосфорлану

Радиация латын тілінде радиус – сәуле деген сөз.
Радиацияға күннің  сәулесі,  ғарыштық  сәуле,  Жердің  табиғи  радиоактивтік
заттарының сәуле шығаруы және жасанды радиоактивті элементтердің  изотоптары
жатады. Галактикалық  ғарыш  сәулелерінің  құрамында  протон  ағымдары   (85
 пайыз),  альфа-бөлшегі,  яғни  гелий  (13,14   пайыз),   электрондар   және
гамма  кванттары  бар   болады.   Сол  сәулелер  бөлшектерінде  энергия  өте
жоғары болады. Жердің радиациялық белдеуі  сыртқы  және   ішкі   аймақтардан
тұрады.  Ішкі  аймағында   40   МэВ-тан   астам   энергиясы   бар  протондар
басым.  Сыртқы  аймағы  20  МэВ   энергиясы   бар   электрондардан   тұрады.
Бұл энергия  атмосфера  қабатынан   өткен   соң   Жер   бетінде   байқалады.
Күннің    ғарыштық   сәулелерінің   құрамында   протондар,    альфа-бөлшегі,
электрондар  болады.  Ғарыштық  сәулелер  және  Жердің  табиғи  радиоактивті
заттарының  сәулеленуі   табиғи   радиациялық    реңкті    құрады.    Табиғи
радиациялық  реңк  Жер  бетіндегі  бүкіл  тірі  жәндіктерге,   адамға   және
өсімдіктерге    әсерін    тигізеді.    Оны    зерттейтін    ғылым    саласын
радиобиология деп  атайды.  Жердің  табиғи  радиоактивтік  заттарының  сәуле
шығаруы  барлық  химиялық  заттарға   байланысты    болмайды.    әр    түрлі
элементтердің    табиғи    50    радиоактивті    изотобы    бар.    Көпшілік
элементтердің   тек    біразы    ғана    радиоактивті.    Кейбір    химиялық
элементтерде тұрақты изотоптар  жоқ,  олар  түгелдей  радиоактивті,  мысалы,
уран,  торий,  радий,  полоний  және   т.б.   Бұлардың    атомының    ядросы
өздігінен  ыдырап,  гамма-квантты  және корпускулярлы сәулеленеді.
Изотоптар  (гр.  изос-бірдей,  тең;  топос-орын)  деп   қасиеттері   бірдей,
бірақ  атомдық салмақтары әр түрлі  химиялық  элементтерді  атайды.  Мысалы,
уран элементінің 5 изотопы бар,  уран   235   және   уран   238   изотоптары
жерде  көп  кездеседі,  ал  қалғандары  сирек кездеседі.
Изотоптар  ядрода   нейтрондар   санының   әр   түрлі   болуына   байланысты
өзара айырмашылығы   бар   атомдар.   Оларда   протондардың   саны   бірдей.
Мысалы,  темір атомының ядросында 26 протон бар, ал нейтрондар саны 31  және
32. Атомның  және  атом  ядросының  құрылысын  анықтап,   зерттеу,   ядролық
құбылыстар  заңын   ашып,    ядролық    реакцияларды    жүргізіп,    жасанды
радиоактивтік  изотоптар  алуға мүмкіндік береді.
Ядродағы құбылыстық  айналымды  зерттеу  атом  ядросының  таусылмас  энергия
бұлағы  екенін  көрсетті.  Бұл  энергия  ядролық  реакция  кезінде   ядролық
сәулелену түрінде бөлініп отырады.
Ең  алғаш  рет  1942  жылдың   желтоқсан   айының   2   күні   ядролық   өту
құбылысын басқаруға  мүмкіндігі  бар  тізбектелген   реакция   алынды.   Бұл
күні  атақты  физик  Энрико Ферми  жасап  шығарған  бірінші  реактор  өзінің
жұмысын бастады. Осы күннен бастап атом энергиясын  бейбітшілік  және  соғыс
мақсатында практикалық қолдану басталды.
Ядролық реакторды қолдану арқылы химиялық элементтің және Жер қабатында  жоқ
элементтердің изотобын жасау мүмкін болды.
Физикалық  табиғаты  жағынан  әр  түрлі   сәулелерді   «иондаушы   сәулелер»
деген  атау біріктіреді.  Иондаушы  сәулелер  –  электромагниттік   кванттар
 мен  бөлшектердің  ағыны. Олар ортамен  әсерлескенде  ортаның  атомдарымен,
молекулаларымен тікелей соқтыққанда оларды иондайды (бірінші ретті  иондау).
Атом  мен   молекулалардан   ұрып   шығарылатын   электрондардың   энергиясы
жеткілікті үлкен болса,  әрі  қарай  жалғасып  тағы  да  олармен  соқтығысып
иондайды  (екінші  реттік   иондау).   Шапшаң   нейтрондар   ортамен   өзара
әсерлескенде   пайда   болатын   ядроларға    немесе    басқа    бөлшектерге
негізделеді.   Рентген  сәулелерінің   фотондары    мен    гамма    фотондар
тікелей   бірінші   ретті   иондаушылар  (фотоиондаушылар),    сол    сияқты
жоғары    дәрежеде    фотондардың    затпен    әсерлесуінен   пайда   болған
электрондардан пайда болатын екінші ретті иондаушылар болуы мүмкін.
Иондаушы сәулелер  көздері  –  иондаушы  сәулелер  шығаратын  немесе  сондай
қабілеті бар  заттар,  немесе  қондырғылар.  Олар  –  радиоактивтік   көздер
 деп  аталады. Радиоактивтік көздер жабық, не ашық болып екіге бөлінеді.
Иондаушы  сәулелердің  жабық   көздері   деп   –   қолданылу   кезінде,   не
қолданылып болғаннан кейін, қалыпты жағдайда, қоршаған  ортаға  радиоактивті
заттардың түсу қаупі  жоқ   қондырғыларды,   не   сәуле   көздерін   айтады.
Жабық   сәуле   көздері   өндірісте  шығарылады,    олардағы    радиоактивті
заттар  ашылмайтын,  сырттан  ешқандай  алмасу болмайтын,  ампулаға   немесе
 қоршаған  ортаға  радиоактивті  зат  өткізбейтіндей  етіп
қорғасыннан жасалған арнаулы жабық жәшіктерге орнатылған.  Сәуле  көздерінің
жабық түріне  құралдар,  аппараттар,  қондырғылар  кіреді.  Олардың  негізгі
жұмыс істеу мақсаты – иондаушы сәуле көзі ретінде қолдануға негізделген.
Ашық   күйдегі   радиоактивті   заттар   –   иондаушы   сәулелер   шығаратын
заттармен жұмыс  жасайтын  қызметкерлердің   тыныс   алу   жолдары   арқылы,
не  аузы  арқылы  ішкі құрылысына түсетін мүмкіндігі бар радиоактивті  сәуле
көздері.

                          Сұрақтар мен тапсырмалар
1.«Зат алмасу» ұғымын түсіндір.
2.Сыртқы ортамен зат алмасудың байланыстары қандай? Мысал келтір.
3.Метаболизм деген не? Қандай  қарама-қайшы  процесстерден  тұрады.  Қысқаша
сипаттама Бер.
4.Макроэргиялық қосылыстар деген не?
5.Ең басты макроэрг не?
6.АТФ мен креатинфосфаттың гидролизін жаз.
7.Метаболизмнің басты функциялары қандай?
8. «Гомеостаз» ұғымын түсіндір


                       Дәріс 5.  Көмірсулар биохимиясы
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Көмірсулардың биологиялық маңызы
2. Анаэробтық тыныс алу
3. Аэробтық тыныс алу
4. Көмірсу алмасуының реттелуі
                      Көмірсулардың биологиялық маңызы
Тұтас алғанда, фотосинтез процесінің  мәні  химиялық  мынандай  процестермен
өрнектеледі:
 6СО2 + 6Н2О + 2874 кДж ( С6Н12О6 + 6О2
Көмірсулардың маңызы көп қырлы. Олар өсімдік клеткаларының  негізін  құрайды
және қоректік заттардың қоры /крахмал/  түрінде  жиналады.  Жануар  мен  ими
организмінде көмірсулар химиялық энергияның ең басты  көзі  болып  табылады.
Жануар организмінің тканьдерінде гликоген түрінде қор болып жиналады
Жануар  сілекейінде  көмірсуларды   глюкозаға   /жүзім   қантына/   ыдырауын
туғызатын иминия  болады.  Птиалин  ферментінің  /амилазалардың/  әрекетімен
крахмал әуелі декстриндерге, одан соң дисахарид мальтозаға бірден  айналады.
Сілекейдің екінші ферменті боп саналатын мальтаза мальтозаны глюкозаның  екі
молекуласына  ыдыратады.   Сілекейдің   бейтарап   реакциясы   амилаза   мен
мальтозаның ең активті әрекетіне сәйкес келеді. Сілекей ферменттері  барынша
активті болғанымен, тамақ ауыз қуысында өте аз уақыт  болатындықтан,  ауызда
крахмал глюкозаға толық ыдырай қоймайды
Жоғарыда  сипатталған  өте  күрделі  процестерден   кейін   түзілген   төмен
молекулалы қосындылар, яғни  моносахаридтер  /глюкоза,  фруктоза,  галактоза
және басқалары/ лимфа мен қанға  тарайды.  Сөйтіп,  көмірсулардың  қорытылуы
ащы ішекте аяқталады
                          Анаэробтық ыдырау химизмі

                               Г л и к о л и з

Аралық алмасу органдарда,  тканьдерде  және  клеткаларды  өтеді.  Глюкозадан
пирожүзім қышқылына қарай жүретін бір қатар реакциялар г л и к о л и  з  деп
аталады. Егер көмірсулардың анаэробтық ыдырауы гликогеннен басталса, г  л  и
к о г е н о л и з дейді.
      Глюкоза ерекше активті заттар қатарына жатпайды. Глюкоза  молекуласына
фосфор қышқылының  қалдығы  қосылады  да  фермент  әсерімен  оның  реакцияға
бейімділігі  біраз  артады.  Сөйтіп,  глюкоза  молекуласы  аденозинтрифосфор
қышқылымен  /АТФ/  реакцияға  түсу  арқылы   активтеледі.   Осы   реакцияның
нәтижесінде  АТФ  фосфор  қышқылының  бір  молекуласын    жоғалтып,   АДФ-ға
айналады, ал глюкоза  фосфор  қышқылының  молекуласын  байланыстыра  отырып,
глюкозофосфор қышқылына ауысады.
Сөйтіп, реакциялардың ақырында пируват түзіліп гликолиз  процесі  аяқталады.
Пайда болған пируват бұдан  кейін  өтіп  жатқан  процестерге  байланысты  әр
түрлі өзгерістерге ұшырады. Анаэробты иминия жағдайларында ол сүт  қышқылына
дейін тотықсызданады. Сүт қышқылы /лактат/ анаэробтық  тыныс  алудың  ақырғы
өнімі болып табылады
                  Гликолиз және спирттік ашудың арасындағы
                          ұқсастық пен айырмашылық
Тыныс алу және  ашу  процестерінің  байланысын  кезінде  ғалым  С.П.Костычев
дәлелдеген. Ол ашу және тыныс алу процестері өзара  ұқсас  емес,  бірақ  бұл
екі  процестің  жалпы  ортақ  бастамасы  болады,  яғни  субстраттың  өзгеруі
бастапқы кезеңінде бірдей болады, яғни субстраттың өзгеру барысы  тыныс  алу
процесінде де, сондай-ақ ашу процесінде де бірдей жүріп отырады.  Бұдан  соң
екі процесс түрліше  жолмен  өтеді  деп  санады.  Ашытқыда  –  спирттік  ашу
процесі болады.
      Анаэробтық  тыныс  алу  кезінде  пируват  СО2  мен  сірке  альдегидіне
ыдырайды, одан соң этил спиртіне дейін тотықсызданады
Этил спирті мен көмірқышқыл газы өнімдері болып табылатын  анаэробтық  тыныс
алу осымен аяқталады. Ашу процесі  кезінде  де  осындай  құбылыстар  болады.
Ашытқының анаэробтық тыныс алуы   с п и р т т і к   а ш у   п р о ц  е  с  і
деп аталады.
Сөйтіп, пирожүзім қышқылы жүйеде екінші рет пайда болады
Аэробтық тыныс алу кезінде пируват Кребс циклі  деп  аталатын  өзгерістердің
күрделі  циклінен  өтеді.  Бүкіл  гликолиз  процесі  аэробтық  тыныс  алудың
бірінші кезеңінде өтеді.  Аэробты  тыныс  алу  кезінде  пируват  ең  алдымен
тотығу-декарбоксилдену    процесіне    ұшырайды.    Ол     клеткаларда     А
ацетилкоферментіне дейін тотығады.
      Бұл процесс бес кезеңде өтеді, оған пируват – дегидрогеназа деген  аса
күрделі мультиферменттік комплекс қатысады.
Қоскарбон және трикарбон қышқылдары Кребс  циклінің  негізгі  заттары  болып
табылады. Реакцияның айналмалы бірізділігін Г.Кребс лимон  қышқылының  циклі
деп атады. Кребс  циклінде  өтетін  9  түрлі  реакцияда  три  және  дикарбон
қышқылдар бір біріне айналып, ең ақфырында қымыздықсірке  қышқылы  түзіледі.
Ол реакциялардың қайта басталуына негіз болады.  Сөйтіп  реакциялар  айналым
/циклді/ түрде өтеді.
Кребс циклінің соңғы сатысы  малатты  қымыздықсірке  қышқылына  тотықтырумен
аяқталады.
Егер  жүйеде  ацетил-КоА  бар  болса,  онда  қымыздықсірке  қышқылы   онымен
қайтадан реакцияға түседі де, айналым қайталанады.
      Гликолиздің және аэробтық тыныс алудың  энергетикалық тиімділігі
Қорыта айтқанда, глюкозаның бір моліне АТФ-ның 38 молі түзіле алады:
С6Н12О6   + 6 О2  → 6 СО2 + 6  Н2О   .  АТФ-ның  макроэргиялық  байланысында
25,1-58,6  кДж/моль  энергия  шоғырланады.  Гидролиз  кеінде  олар   бөлініп
шығады. Тұтасымен алғанда, аэробтық тыныс  алудың  энергетикалық  тиімділігі
55 % -ке жуық болады, яғни пайдлы  әсер  коэффициенті  0,5  тең  деген  сөз.
Энергияның қалған мөлшері жылу түрінде бөлініп шығады.
                         Көмірсу алмасуының реттелуі
Көмірсу алмасуын реттеуге жүйке жүйесі, ішкі секреция  бездері,  бауыр  және
кейбір витаминдер қатысады. Жүйке жүйесі мен  биологиялық  әрекетшіл  заттар
ішкі ортаның тұрақтылығы  мен  организмнің  барлық  қызметінің  орнықтылығын
қамтамасыз етеді. Бұл өздігінен реттелу арқылы жүзеге асады.
Көмірсу алмасуда бауырдың зор  маңызы  бар.  Бұл  органнан  көптеген  жануар
крахмалын – гликогенді табуға болады. Қандағы  глюкозаның  мөлшері  қалыптан
/нормадан/ төмендегенде, гликогеннің біразы  глюкозаға  айналады  да,  қанға
өтеді. Қандағы жүзім қантының  артық  бөлігі  ішінара  гликогенге  айналады.
Сөйтіп, қан плазмасындағы глюкозаның мөлшері тұрақты болады.
      Көмірсулар алмасуын реттеуге ұйқы  безінің,  гипофиздің,  бүйрек  үсті
бездерінің және қалқанша безінің гормондары қатысады.
       Ұйқы  безі  гормондарының   ішінде   көмірсулардың   алмасуына   әсер
ететіндерге  инсулин  мен  глюкагон  жатады.  Инсулин   қандағы   глюкозаның
мөлшерін төмендетеді. Оның механизмі мынандай: инсулин қан ағысымен  бауырға
келіп,  онда  гексокиназаны  активтендіреді.  Соның  нәтижесінде  глюкозадан
глюкозо–6–фосфат  және  гликоген  пайда   болып,   глюкозо–6–   фосфатазаның
активтігі тежеледі.
      Глюкагон  бауырдағы  фосфорилаза  ферментін  активтендіріп  /ширатып/,
соның  әсерінен  гликогеннің  ыдырауына   мүмкіндік   жасайды.   Бұның   өзі
гипергликемияға, яғни глюкозаның  қандағы  мөлшерінің  шектен  тыс  көбеюіне
әкеледі.
      Бүйрек үсті  бездерінің  ми  қабатындағы  гормоны  адреналин  де  және
бүйрек қабығындағы кортизол  мен  кортизон  сияқты  стероидты  гормондар  да
осындай  ұқсастықпен  әсер  етеді.   Сонымен   қатар,   осындай   ұқсастыққа
гипофиздің  соматотроптық  /өсу/  гормоны  мен  қалқанша   безінің   гормоны
тироксин де ие екен.
                Көмірсу алмасуының бұзылуынан болатын аурулар
Көмірсу алмасуларының  бұзылуынан  туатын  аурулар  көбінесе  гипергликемия,
глюкозурия,  ацетонемия  және  ацетонурия,  су,  азоттық   және   минералдық
заттардың алмасуының бұзылуы түрінде білінеді.
Кей жағдайларда қандағы глюкоза белгілі мөлшерінен төмендеп  кететіні,  яғни
гипогликемия байқалады.
       Оның  себептері  әр  түрлі:  инсулин  мөлшерінің  көтерілуі,  инсулин
антагонистерінің үдемелі түзілуінің төмендеуі, ашығу, ас  қорыту  жолдарының
аурулары және т.б.
       Көмірсулар  алмасуларының  бұзылуы  липидтер  алмасуларымен   тікелей
байланысты:  «Майлар  көмірсулардың  жалынында  өртенеді»  -  деген  қанатты
сөздер өткен ғасырда осыдан пайда болса керек.
      Ацетонемия қандағы ацетон денелерінің /ацетон, (  -  оксимай  қышқылы,
ацетосірке  қышқылы/  0,5  г/л-ге  /қалыпты  шамасы  -0,06-0,07  г/л/  дейін
жоғарылауы.
      Ацетонурия – несеп құрамында ацетон  /кетон/  қосындыларының  қалыптан
тыс көп болып 2,5-3 г/л /қалыпты мөлшері 0,09-0,01 г/л/ дейін көтерілуі.
      Организмнің осындай күйін к е т о з деп  атайды.  Көбінесе  5-8  жасар
өте  сүтті  сиырлар  шалдығады,  ішек-қарын,  бауыр,  жүрек,  жүйке  жүйесі,
эндокриндік бездер қызметін қауырт бұзып, малды қатты күйзеліске  ұшырататын
ауру.
      Диабеттік  ком  –  естен  тану,  рефлекторлық  сөнуі  /тітіркенулердің
басылуы/, негізгі функциялардың ауытқуы  салдарынан  келіп  қауіпті  қасірет
туады.  Тыныс  тарылып,  жүрек  соғысының   әлсіреуі,   денедегі   кілегейлі
қабықтардың  көгеріп  кетуі,  ішек  жиырылуының   бәсеңсуі,   бұлшықеттердің
созылуы,  өз   нәжісімен   және   несебімен   былғану   сияқты   белгілермен
сипатталатын  ауру.  Дереу  шара   қолданылмаса,   мал   тіршілігіне   қауіп
төндіретін қасірет.
      Гликонеогенез процесінің бұзылуы белоктардың, шектен тыс  талқандалуын
тудырады, соның салдарынан қандағы және несептегі азоттық  алмасудың  ақырғы
өнімдерінің мөлшері көбейеді. Организмнен улы заттарды шығаруға  қажеттілігі
су мен минералдық заттардың алмасуының бұзылуына әкеледі.
      Кейбір жағдайларда  /қант  диабетінде/  полиурия  пайда  болады,  яғни
несеп шектен тыс  организмнен  шығады  да,  соның  себебінен  организмде  су
жетіспейді.  Несеппен  көптеген,  организмге  керекті,   минералдық   заттар
«жуылып» кетеді.
      Бұдан басқа тұқым  қуалау  /гендік/  аурулары  –  галактозонемия  және
галактозоурия,  организмнің  лактоза  мен  сахарозаға   төзімсіздігі   пайда
болады.
                          Сұрақтар мен тапсырмалар
1.Қандай органикалық заттарды көмірсулар деп атайды?
2.Альдогексозаға қандай функционалды топтар кіреді?
3.Рибозо-5фосфаттардың,     ксилулозо-5-фосфаттық,      глюкозо-6-фосфаттық,
галактозо-1-фосфаттық,   фруктозо-1,6-дифосфаттың   құрылымдық    формуласын
жазыңыз
4.а-1,4-гликозидтік байланыс   арқылы  қосылған  екі  глюкозаның  қалдығынан
тұратын дисахаридтің құрылымдық формуласын жазыңыз.
5.Мына реакцияларды катализдейтін ферменттердің аттарын жазыңыз:  а)глюкоза+
АТФ- глюкозо-6-фосфат; б)  фруктоза  1,6  дифосфат-  3  фосфоглицерин;  в)3-
фосфоглицерин  қышқылы-  2  фосфоглицерин  қышқылы;  г)   фосфоэнолпирожүзім
қышқылы + АДФ- пирожүзім қышқылы +  АТФ;  д)пирожүзім  қышқлы+  НАД*Н+-  сүт
қышқылы + НАД
6.Кредс айналымындағы екі және үшкарбон қышқылдарының құрылымдық  формуласын
жазыңыз
7.Дегидрогеназа катализдейтін Кребс  айналымындағы  терт  схемасын  жазыңыз.
Дегидрогеназаның коферментін белгілеңіз.
8.Гидролаза  класына   жататын   ферментпен   катализденетін   глюконеогенез
схемасындағы реакцияны тауып алыңыз
                                Өзіңді тексер
1.Моносахаридтерге жатады:  а)мальтоза;  б)фруктоза;  в)лактоза;  г)гепарин;
д)гликоген
2.Глюкоза,     ол:     а)кетогексоза;     б)кетопентоза;     в)альдогексоза;
г)альдопентоза; д)дисахарид
3.Сахарозаның құрамына кіреді: а)глюкозаның  екі  молекуласы;  б)фруктозаның
екі молекуласы; в)глюкоза және фруктоза; г)галактоза және глюкоза
4.Мальтозаның  фосфоролиз  өніміне   жатады:   а)глюкоза   және   галактоза;
б)глюкоза-1-фосфат  және  глюкоза;  в)глюкоза-6-фосфат  және   глюкоза;   г)
глюкоза-6-фосфат және галактоза
5.АТФ+глюкоза – АДФ+  Глюкоза-6-фосфат  реакция  мына  заттардың  қатысуымен
іске асады: а)альдоза; б)фосфоглюкомутаза; в)фосфорилаза; г)гексокиназа
6.Изоцитратдегидрогеназаның коферментіне жатады: а)убихинон;  б)ФМН;  в)НАД;
г)пиридоксальфосфат; д)НАДФ
7.6-фосфоглюконат  +  НАДФ  ----  рибулозо-5-фосфат+   СО2+   НАДФН   +   Н+
реакциясына  тән  процесс:  а)гликоглиз;   б)глюконеогенолиз;   в)глюкозаның
апотомиялық ыдырау; г)фосфоролиз; д)Кребс айналымы

                        Дәріс 6.  Липидтер биохимиясы
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Жалпы сипаттамасы
2. Липидтердің ыдырауы
3. Аралық алмасуы
4. Липидтер түзілуі

                        Липидтердің жалпы сипаттамасы

    Липидтерге майлар және майға ұқсас заттар – липоидтар жатады. Олар
барлық тірі клеткаларда болады және тіршілікке орайлас бірнеше маңызды
қызметтер /энергия берушілік, қорғану, құрылымдық, метаболизмдік/ атқарады.
Мысалы, олар клетка мембраналарының құрамына кіреді. Клетка қабырғаларының
құрамына енетін липидтер қ ұ р ы л ы м д ы қ липидтер деп аталады.
    Липидтер ыдыраған кезде көп  мөлшерде  химиялық  энергия  макроэргиялық
қосындылар  түрінде  бөлініп   шығады.   Липидтер   суда   ерімейді,   бірақ
органикалық еріткіштерде жақсы ериді, Көпшілік липидтер спирттердің,  жоғары
май қышқылдарының немесе альдегидтердің туындылары болып келеді.
    Липидтер екі үлкен топқа бөлінеді. Қарапайым липидтің молекуласы  спирт
қалдықтарынан және жоғары май қышқылдарынан тұрады. Бұған  бейтарап  майлар,
стероидтар және балауыздар /воскілер/ жатады.
    Күрделі липид спирт қалдығынан, жоғары май қышқылдарынан және басқа бір
заттардан /азоттық негіздер,  фосфор  қышқылы,  көмірсулар  және  басқалары/
тұрады. Оларға фосфатидтер, гликолипидтер, сульфатидтер жатады.
    Липидтердің негізгі компоненті – май қышқылдары.
    Б е й т а р а п       м а й л  а  р.  Бейтарап  майлар  деп  үш  атомды
глицерин мен жоғары май қышқылдарының күрделі эфирін айтамыз.
    Жоғары май қышқылдары қаныққан және қанықпаған болады.
    Егер майлардың құрамында қанықпаған қышқылдар басым болса, ондай майлар
сұйық болады /мақта,  күнбағыс,  зығыр  майлары/.  Егер  қаныққан  қышқылдар
басым болса, ондай майлар қатты болады /жануарлар майы – тоң май/.
    Майлар жануарлар мен өсімдіктер дүниесінде  кең  тараған.  Майлар  тірі
организмде  әр  алуан  міндеттер  атқарады.  Майлар  энергетикалық  материал
ретінде жұмасалады, химиялық энергияның көзі. Майлардың 1  грамы  организмде
тотыққанда 9,3 ккал /жылу/ пайда болады. Мұның өзі белоктар  мен  көмірсулар
тотыққанда бөлініп шығатын жылудан  2  есе  көп  /1  г  көмірсулар  4,3,  ал
белоктар 4,1 ккал жылу береді/.
        Майлар   органикалық   заттардың,   әсіресе   витаминдердің,   жақсы
еріткіштері.
    Май дәнекер  тканінің  қабықшаларында  қор  ретінде  жиналып,  организм
мүшелерінің орнынан  ығысуына  және  сыртқы  соққыдан  зақымдануына  кедергі
жасайды.
    Майлардың жылу сыйымдылығы төмен. Шөлден жылу  нашар  өтеді,  бұл  дене
температурасының тұрақтылығын сақтауға жәрдемдеседі.
    Майлардың бір  бөлігі  клеткаларда  өтіп  жататын  күрделі  процестерге
тікелей қатысады. Оны п р о т о п л а з м а л ы қ  майлар  деп  атайды.  Ал,
екінші,  көбірек  бөлігі  тері  астындағы  шелде,   дәнекер   тканьнің   май
талшығында, құрсақ қуысының  органдарын  жауып  тұратын  шарбыда  жән  басқа
кейбір органдарда жиналады да, органикалық қосылыстардың қорын  түзеді.  Оны
р е з е р в т е г і, немесе қордағы майлар дейді.
    Майлар  сонымен   бірге   терінің   созылғыштығын,   икемділігін   және
иілгіштігін қамтамасыз етеді.

     Липидтердің асқорыту жолындағы өзгерістері және олардың сіңірілуі.
                            Липидтердің қорытылуы
Липидтердің  алмасуы  төрт  кееңнен  тұратын  сатылы  процесс.  Ол  кезеңдер
мыналар: ас  қорыту,  сіңіру,  аралық  алмасу  және  сол  алмасуының  ақырғы
өнімдерінің пайда болуы.
      Ауыз  қуысында  азық  физикалық  жолдармен  баптауға  ұшырайды.  Мұнда
шайнау  процесінде   тамақ   үгітіліп,   механикалық   тұрғыдан   ұсақталып,
сілекеймен шыланады да, осының нәтижесінде тамақ түйірі қалыптасады.
       Сілекей  құрамында  липидтерді  ыдырататын,   гидролиздейтін   иминия
болмайды.
      Ұнтақталған тамақ асқазанға өңеш арқылы өтіп, 4-тен 12  сағатқа  дейін
болады. Мұнда азық асқазан сөлімен сіңіріледі.  Асқазан  сөзінде  липидтерді
гидролиздік ыдыратуға қабілетті біршама  липазалар  болады.  Бірақ,  асқазан
липазаларының /рН-6/ маңызы  көп  емес,  себебі  олар  тек  қана  алдын  ала
эмульгацияланған майларға  әсер  етеді.  Асқазанда  эмульгацияға,  яғни  май
эмульсиясының /тамшыларының/ пайда болуына жағдайлар жоқ.
       Асқазанға  түскен  тамақ  сұйылып  қоймалжыңданғаннан  кейін   ішекке
түседі. Күйіс қайыратын малдарда  мес,  тақия,  жалбыршақ  қарындардағы  жын
кері жиырылған өңеш арқылы кейін жоғары  жылжып  ауызға  оралады  да,  мұнда
сілекейге араласып, шайналып ұсатылып, қойыртпаққа айналып, қайта  жұтылады.
Ұлтабар ас қорыту процесіне  қатыспай  тұрған  кезде,  мұнда  әлсіз  сілтілі
реакция жүріп жатады /рН орташа  есеппен  7,2  –  8,0  болады/.  Бұл  ішекке
асқазандағы қышқылданған қоспа түскен кезде  оның  ішіндегі  реакция  қышқыл
реакция болады, бірақ тұз қышқылын  ұйқы  безінің  сөлі  және  басқа  сөлдер
бейтараптандыруының  нәтижесінде  қайтадан  сілті  жағына  қарай   өзгеріске
түседі.
Ішекте, керісінше, майлардың эмульгациясына өте қолайлы жағдай жасалған.  Өт
қышқылдарының тұздары – ең күшті эмульгаторлар.
                         Майлардың ішекте қорытылуы
      Майлардың негізгі массасы /95-97 %/ ащы ішек  бөлігінде,  ең  алдымен,
он екі елі ішекте қорытылады. Қорытылу екі процестерден, эмульгациядан  және
гидролиздік ыдыраудан тұрады. Бауыр клеткалары  өт  бөліп  шығарады,  ал  ол
болса, өт қабына жиналып, одан қорыту  процесіне  қатысу  үшін,  ащы  ішекке
өтеді. Күйіс қайратын малда ұлтабарға өтеді. Өт қышқылдары май  тамшыларының
бетіне сорылады да, жұқа қабық құрады. Бұл процесті э м у л ь г а ц и я  деп
атайды.
      Эмульгация  май  тамшыларының  беттерінің  кермектілігін  төмендетеді,
соның салдарынан олардың бір-біріне тартылысы әлсірейді  де,  май  тамшылары
өте ұсақ түрге айналып кетеді. Бұның өзі липазаның әсеріне жағдай тудырады.
      Ұйқы безі сөлінің липазасы  өт  қышқылдары  эмульгацияланған  майларды
глицерин мен май қышқылдарына ыдыратады.
Сонымен, өт қышқылдары 3 түрлі маңызды қызметтер атқарады:
     1. Майларды эмульгациялау
     2.   Эмульгация   арқылы   майлардың   липазамен   өзара   септесуінің
        /әрекеттесуінің/   жақсаруына   жәрдемдеседі,   себебі    липазаның
        активтігін арттыра түседі.
     3. Май қышқылдарының сіңірілуіне қатысады.
      Бұдан басқа өт қышқылдары ішектің моторлық қызметін  /перильстатикасын
–  жиырылуын/  күшейтеді.  Асқазаннан  ішекке  келген  тамақтың   реакциясын
бейтараптандырады, ішектің микрофлорасындағы бактерияларға  өлтірерлік  әсер
етеді және олармен бірге зиянсызданған улар сыртқа шығады.
                              Липидтердің сіңуі
Ішек  шырыш  қабығының  клеткаларында  жоғары  май  қышқылдары   глицеринмен
қосылып, қайтадан май /жануардың белгілі  бір  түріне  тән  майы/  түзіледі,
яғни ресинтезделеді. Ресинтез – гидролизге керісінше процесс.
      Майлар лимфа жүйелерінің тамырлары және көкірек тармағы  арқылы  қанға
келіп түседі. Бейтарап майлардың қандағы тамшыларын х и л о м и к ро  н  деп
атайды.
      Бұдан кейін майлар май депосына /қоймасына/ қор ретінде жиналады.

          Липидтердің аралық алмасуы. Майлардың биохимиялық өзгеруі
Г л и ц е р и  н  н  і  ң      т  о  т  ы  ғ  у  ы.  Глицерин  АТФ  есебінен
глицерокиназа  ферментінің  әсерімен  фосфорланады,  яғни  активтік   күйіне
көшеді.
Ж о ғ а р ы   м а й   қ ы ш қ ы л д а р ы н ы ң   т о т ы ғ у ы. Жоғары  май
қышқылдарының организмде ыдырау механизмін неміс биохимигі  Ф.Кнооптың  1904
жылы ұсынған «Май қышқылдарының  (-тотығу  теориясы»  түсіндіре  алады.  Бұл
теория бойынша организмде май қышқылдарының ұзын көміртек тізбегі  тотығудың
әрбір айналымында  екі  атом  көміртегіне  карбоксил  тобы  ұшынан  қысқарып
отырады.
Қорыта айтқанда, май қышқылдарының Кнооп  теориясы  бойынша  бір  ізділікпен
тотығуының  дағдысы  /механизмі/  гидрлену  және  дегидрлену  реакцияларынан
құралады. Бұл реакциялар (-орындағы көміртек  атомында  өтетін  болғандықтан
Кнооп теориясы екінші бір «(-тотығуы» деген атқа ие болды.
Жоғары май қышқылдары  организмдегі  химиялық  энергияның  ең  маңызды  көзі
болып келеді. Стеарин қышқылының бір молекуласының толық  ыдырауынан  ацетил
– КоА –ның 9 молекуласы пайда болады:
      n – стеарин қышқылының молекуласындағы көміртек атомдарының саны
      Әр айналымда АТФ-ның 5 молекуласы пайда болса, ал 8 айналымда оның  40
молекуласы пайда болады.
      Ацетил-КоА-ның бір молекуласының одан арғы Кребс  циклінде  тотығуынан
АТФ-ның 12 молекуласы пайда болады.
      Қорыта айтқанда, ацетил – КоА-ның 9 молекуласы Кребс немесе  трикарбон
қышқылы циклінде тотыққаннан кейін,  АТФ-ның  108  молекуласының  /9х12=108/
қайнар көзі болады.  Стеарин  қышқылының  бір  молекуласының  толық  тотығуы
организмге АТФ-ның 148 молекуласын береді /40 + 108 =148/.
       «Стеарин  қышқылын  активтендіруге  организм  өз  қорынан  АТФ-ның  1
молекуласын  берген  болатын.  «Қарызды  өтеу  –  парыз»  -  демекші,   енді
организмге соны қайтарып беру керек. Сонда, пайда  болған  «таза  АТФ  саны»
147, ал энергия мөлшері 6174 /147х42/ кДж/моль тең болады.

       Липидтердің биологиялық түзілуі. Майлардың  биологиялық түзілуі
    Липидтер тек ыдырап қана қоймай, организмде түзіле де алады.  Майлардың
биологиялық түзілуі үш  негізгі  сатыдан  тұрады:  глицериннің,  жоғары  май
қышқылдарының пайда болуы және олардың триглицерид молекуласын құрауы.
    Ж о ғ а р ы   м а й   қ ы ш қ ы л д а р ы н ы ң   т ү з і л  у  і.  Май
қышқылдарының биологиялық түзілуі (-тотығуына қарама-қарсы  жүреді.  Ацетил-
КоА соларды синтездеуге арналған шикізат болып  табылады.  Ол  көмірсулардың
аэробтық ыдырауы кезінде пайда болатынын білеміз.
    Ферменттердің қайтымды әсер ету қасиеті  біздерге  жақсы  мәлім.  Соның
арқасында  тіпті  ацетил-КоА-ның  екі  қалдығын  қосудың  өзінен-ақ   едәуір
күрделі бөлшек алуға болады.  Сондықтан  да,  май  қышқылдарының  (-тотығуын
тездететін иминия олардың синтезін де жылдамдату керек.
    Май қышқылдарының биологиялық  түзілуінің  екі  жолын  айыруға  болады:
митохондрияның ішкі және одан тыс беттерінде.
    Митохондрияның ішкі бетіндегі  түзілу  синтетаза  /лигаза/  ферментімен
катализденеді.   Бұл   иминия    ацетил-КоА    және    НАДН2-нің    есебінен
митохондриядағы  әлдеқашан  дайын  активтелген  жоғары   май   қышқылдарының
қалдығын ұзартуға қабілетті.
    Биологиялық  түзілудің  екінші  түрі   митохондриядан   тыс   жерде   –
гиалоплазмада өтеді. Оған карбоксилаза ферменті, АТФ, НАДН2, Мg2+  қатысады.
Карбоксилазаның простетикалық /белок емес/ тобына СО2 қосып алуға  қабілетті
биотин витамині кіреді. Бұл түзілудің митохондриялық түзілуден  айырмашылығы
сол: мұнда екі көміртекті сірке қышқылының қалдығынан, яғни  ацетил-КоА-дан,
молекуласы едәуір күрделі, көміртек атомдарының бұрынғыдан  да  едәуір  ұзын
тізбегі бар май қышқылы түзіледі
    Т р и г л и ц е р и д т і ң   т ү з і л у і. Реакция бірнеше сатылардан
өтеді: алғашқыда фосфатид қышқылы түзіледі.
    Бұл реакция  микросомадағы  глицерофосфатацилтрансфераза  мультифермент
жинақтарымен  /комплексімен/  тездетіледі.  Мұнан  былай  фосфатид   қышқылы
фосфатид-фосфогидролаза  ферментінің   әсерімен   майлар   мен   фосфатидтер
түзілуінің аралық өнімдері - (, ( - диглицеридке айналады.
    Ең соңғы сатысында (, ( -  диглицерид  сол  мультифермент  жинақтарының
әсерімен ацил-КоА мен әрекеттеседі де триглицерид құрады

               Стериндер мен стеридтердің биологиялық түзілуі
      Холестериннің биологиялық түзілуі бірнеше  сатылар  қатарынан  тұрады.
Холестериннің мевалон қышқылынан биологиялық  түзілуінің  мына  төмендегідей
негізгі сатылары бар:
Мевалон қышқылынан изопентилпирофосфаттың пайда болуы.
     4. Одан әрі изомерлену реакциялары жүреді:
       изопентилпирофосфат  (  диметилаллилпирофофсфат  (  геранилпирофосфат
/С10/ ( фарнезилпирофосфат /С15/ ( сквален /С30/ ( ланострен ( холестерин

                           Фосфатидтердің түзілуі
      Тканьдерде, клеткаларда жекеленген  түрлері:  глицеро-,  инозит-  және
сфингозинфосфатидтер  түзіледі.  Глицерофосфатидтердің  түзілуінің   алғашқы
сатылары майлардың биологиялық түзілуімен бірдей болып келеді. Пайда  болған
(, ( - диглицеридтері активтелген  азоттық  негіздермен  әрекеттесіп  тиісті
фосфатидтердің молекуласын құрады.

                        Липидтер алмасуының реттелуі

       Липидтердің  алмасу  процестері  жүйкелік  және  гуморальдық   жолмен
реттеледі. Орталық жүйке жүйесі липидтердің алмасуына  тікелей  немесе  ішкі
секреция бездері арқылы әсер етеді.
      Үлкен ми сыңарларының қыртысы  вегетативтік  жүйке  талшықтары  арқылы
липидтердің  қорытылуын,   сіңуін,   биологиялық   түзілуін   және   олардың
жұмылдырылуын /мобилизациясын/  реттейді.  Мысалы,  симпатикалық  жүйкелерді
қоздыру қордағы майлардың ыдырауын  үдетеді,  ал  парасимпатикалық  жүйкенің
қозуы, керісінше, олардың қорға жиналуына мүмкіндік туғызады.
       Орталық  жүйке  жүйесі  липидтердің  алмасуына  тигізетін  әр   түрлі
гормондардың әсерлерін реттейді. Жекелеген гормондар липидтердің  организмде
қорға  жиналуын  қамтамасыз  етсе  /мысалы,  инсулин   майлардың   жиналуына
мүмкіндік береді,  липокаин  –фосфатидтердің/  басқалары  олардың  ыдырауына
жағдай жасайды. Бұл құбылыстар  липидтердің  алмасуына  белгілі  бір  әсерлі
бағыт беру  үшін  қолданылады.  Мысалы,  майлардың  организмде  қор  ретінде
жиналуын көздеу  мақсатымен  ауыл  шаруашылық  малдарын  піштіру,  организге
инсулин жіберу жұмыстары жүргізіледі.
      Малды бордақылау, оның етінің сапасын жақсарту  мақсаттарын  көздейтін
жұмыстар – экономика тұрғысынан алғанда тиімді шаралар.
      Липидтер алмасуының үдемелілігі және бағыттылығы азықтың  да  құрамына
байланысты. Азықтағы көмірсулар мен майлардың ең жоғарғы  мөлшері  майлардың
тым  көп  жиналуына  әкеледі.  Азықта  метиониннің   жетіспеуі   липидтердің
алмасуын бұзады, сол себептен бауырды май басады.

                          Сұрақтар мен тапсырмалар
1.Липидтер деп қандай органикалық қосылыстарды айтиады?
2.Фосфотидтердің құрамына қандай органикалық қосылыстарыкіреді?
3.Трипальмитин-, стеарин-, лаурин- құрылымдық формуласын жазыңыз.  Жай  және
аралас триглицеридтердің құрамына қайсысы кіреді?
4.Триаминнің гидролизін жазыңыз.
5.Лицетиннің  құрылымдық  формуласын  жазып,  оның  фосфолипаза  А1,  А2,  D
қатысуымен гидролизін жазыңыз
6.Пальмитин қышқылының β-тотығуының 3-кезеңін жазыңыз
7.Лицитиннің түзілу схемасын жазыңыз
                                Өзіңді тексер
1.Жоғары май қышқылдары ЖМҚ мен глицериннің және полициклды спирттермен  топ
құрайды:  а)күрделі  липдтердің;  б)  жай   липидтердің;   в)фосфатидтердің;
г)диолды липидтердің

2.Лецитиндегі  азоттық   негізге   жатады:   а)холин;   б)арин;   в)треонин;
г)этоналамин; д)этиламин
3.Липидтер белоктармен комплекс түрінде  кіреді  құрамына:  а)мультиэнзимдық
комплекстерге; б) рибосомаларға;  в)ЖМҚ-ның  синтетазасына;  г)  биологиялық
мембрананың
4.Мембрананың   ең   басты   липидтеріне   жатады:    а)диольды    липидтер;
б)триглицеридтер; в)гликолипидтер; г)фосфолипидтер; д)воски
5.Триглицеридтердің  молекуласындағы  күрделі  эфир  байоланыстары  гидролиз
процессіне мына ферменттің көмегімен  жүреді:  а)фосфолипаза;  б)ацетилхолин
эстераза; в)липаза; г)алиэстераза; д)фосфорилаза
6.Жоғары  май  қышқылдары   катаболизмпроцессінде   мна   жолмен   ыдырайды:
а)тотықсыздану; б)α-тотығу; в)β-тотығу; г)декарбоксильдену; д)гидролиз


           Дәріс 7. Зат және энергия алмасуы. Биологиялық тотығу.
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Жалпы сипаттамасы, жіктелуі
2. Физика-химиялық қасиеттері
3. Белоктардың ыдырау жолдары
4. Аммиакты зиянсыздандыру
5. Белок биосинтезі
                        Белоктардың жалпы сипаттамасы
Белоктар  немесе  протеиндер  деп  молекуласы   (   -   амин   қышқылдарының
қалдықтарынан тұратын жоғары молекулалы органикалық қосылыстарды айтады.
Организмде белок алуан түрлі қызмет атқарады. Белоктың ең  басты  қызметі  –
жеделдету /катализаторлық/. Себебі, барлық  тірі  организмдерде  зат  алмасу
реакциялары  ферменттердің  әсер   етуімен   жүзеге   асады.   Ал,   белгілі
ферменттердің барлығы белоктардан құралған.
      Көпшілік гормондар белоктар болып  келеді.  Мысалы,  оған  жататындар:
ұйқы безінің гормоны – инсулин, қалқанша безінің гормоны – тироксин,  бүйрек
үсті  безінің  гормондары   –   адреналин,   ми   қабатының   гормондары   –
соматотропин, окситоцин, вазопрессин және т.б.
      Заттарды тасымалдауда да белоктың маңызы  зор.  Заттардың  клетка  мен
органоидтар ішінде қозғалуын  белок  реттеп  отырады,  яғни  оларды  активті
түрле  тасымалдайды.  Соңғы  кезде  клетка  мембранасының  құрамында   түрлі
тасымалдаушы белоктардың /АЦБ/ болатыны анықталды.
      Белок қорғаныштық қызмет атқарады.  Ол  организмнің  иммундық  /ауруға
төтеп беру/ қасиеттерін жүзеге асырады. Қорғанудың бір әдісі  –  антиденелер
/бейтараптаушы денелер/ жасап шығару. Организмге түскен бөгде затты,  мысалы
вирусты, антиген дейді. Организм, пайда болған антигендерге қорғаныш  зат  –
антиденені /тіршілік қорғанын/ қарсы қояды. Сонымен,  антигендердің  негізгі
қасиеті – олардың антиденелер түзілуін тудыруға бейімділігі.
      Қанның ұюы да белоктың қорғаныстық қасиетіне мысал бола алады.  Қанның
сарысуындағы фибриноген  белогы  фибринге  өзгеріп,  ақыры  –  фибрин  шөгіп
ұйыққа  айналады.  Сөйтіп,   жарақаттанған   қан   тамыры   түтігін   бітеп,
организмнің қансырауына жол бермейді.
       Гемоглобин  және  миоглобин  белоктарының  арқасында  өкпедегі   және
ткандегі газалмасу, яғни иминия және тыныс шығару жүзеге асырылады.
      Бұлшықет белоктары /актин, миозин, актомиозин/ олардың жиырылуын  және
босаңсуын,  жалпы,  денедегі  механикалық  қозғалыстардың  барлық   түрлерін
қамтамасыз етеді.
      Белоктар – энергияның көзі. 1 г белок тотыққанда 17,2 кДж  /4,1  ккал/
энергия босап шығады. Сонымен бірге белоктың  тағы  бір  маңызды  қызметінің
бірі – оның құрылыс материалдары ретінде пайдаланылуы. Олар тірек,  бұлшықет
және жабын ткандерінің /сүйек, шеміршек, сіңір, тері/ негізін құрайды.
               Белоктардың физикалық және химиялық қасиеттері
      Белоктардың физикалық және химиялық  қасиеттері  организмнің  тіршілік
әрекетінің негізін құрайды.
       Белоктар  –  жоғары  молекулалы  органикалық  қосылыстар.  Табиғатына
байланысты  белоктардың  молекулалық  массасы  барынша  өзгере  алады.   Кең
таралған белоктардың молекулалық массасы барынша өзгере алады. Кең  таралған
белоктардың молекулалық массасын мына сандармен межелеуге болады: инсулин  –
35000, пепсин – 39000, гемоглобин – 68000, жұмыртқа альбумині – 40500.
Молекуласының түрлеріне қарай белоктар фибриллярлық және  глобуларлық  болып
екіге бөлінеді.
Белоктар ерітіндісі коллоидтық сипатта болады.
Коллоидты   ерітінділерге   молекулярлы-кинетикалық,   оптикалық,   электрлі
кинетикалық қасиеттер  тән.  Белоктардың  коллоидты  ерітінділері  оптикалық
активті келеді. Коллоидты бөлшектер жарықты шашыратады және сіңіреді.
Сонымен,  коллоидты  ерітінділердің  қасиеттерін  нағыз   ерітінділер   және
дисперсті жүйелердің қасиеттерімен салыстыратын болсақ, олардың аралық  орын
алатынын көреміз. Осыған орай коллоидты  ерітінділерді  алудың  негізгі  екі
жолы болады:
      1. Ірі  бөлшектерді  ұнтақтау,  немесе  дисперстеу  әдісі.  Дисперстеу
әдістері:  механикалық,   электрлік,   ультра   дыбыспен   дисперстеу   және
пептизация әдістері болып төртке бөлінеді.
      2. Атомдары немесе молекулаларды агрегациялау, яғни өзара  біріктіріп,
ірілендіру жолы. Бұл әдісті конденсациялау деп атайды. Конденсация  әдісімен
коллоидты  жүйелерді  алудың  мынадай  жолдары  бар:   дисперсионды   ортаны
алмастыру әдісі немесе конденсациялау және химиялық әдіс.
Адсорбциялық және диффузиялық  қабаттағы  қарсы  иондардың  арасында  дзета-
потенциал нольге тең болса, белок молекуласы  электр  өрісінде  қозғалмайды.
Белок зарядын жоғалтады. Белоктың бұл  күйін  изоэлекрлік  күйі  дейді.  Ал,
белок изоэлектрлік күйге рН-тың белгілі бір мәнінде түседі: жұмыртқа  белогы
4,8,  гемоглобин  6,7,  лизин  5  т.т.  Оң  және  теріс  зарядтар  теңесетін
реакциялық ортаны, яғни изоэлектрлік күйге түсетін  әр  белоктың  өзіне  тән
белгілі рН мөлшерін и з о э л е  к  т  р  нүктесі  деп  атайды.  Белоктардың
изоэлектрлік нүктесінің нәтижесі /рН/ олардың құрамындағы амин  қышқылдарына
байланысты. Коллоидты ерітінділердегі бөлшектердің өзара  бірігіп  іріленуін
коагуляция /ұю/ деп атайды. Ұю басталғанда жүйе әуелі  лайланады.  Іріленген
бөлшектер ауырлық /салмақ/ күшінің әсерінен тұнбаға түседі, яғни с е д  и  м
е н т а ц и я процесі жүреді, шөгінді пайда болады.
      Коагуляция қайтымды және қайтымсыз  болып  екі  түрге  бөлінеді.  Егер
коллоидты бөлшектің  тек  иминия  /имини/  қабаты  ғана  бұзылса,  онда  оны
қайтымды коагуляция дейді. Ал, белок құрылымының  өзгеріп,  ерімейтін  күйге
айналуын  қайтымсыз  коагуляция,  немесе  денатурация  деп  атайды.  Мысалы,
жұмыртқаны пісірген кезде белоктың ұйып қалу құбылысы  өте  күрделі  процесс
болып саналады.
Белоктар  амин  қышқылдары  сияқты  амфотерлік  қасиетке   ие.   Белоктардың
ерітіндісі қышқылдық ортада оң  зарядталады  да,  реакцияға  катион  ретінде
қатысады. Сілтілік /негіздік/ ортада теріс зарядталады да,  реакцияға  анион
ретінде қатысады.
           Амин қышқылдары – белок гидролизінің негізгі өнімдері,
                             олардың қасиеттері
Табиғи белоктардың құрамында тек L- амин қышқылдары кездеседі  және  олардың
физиологиялық маңызы өте зор, ал D-  амин  қышқылдарын  жануарлар  организмі
сіңіре алмайды, себебі ферменттердің барлығы  L-қатарына  бейімделген.  Дәмі
бойынша L-амин қышқылдары тәтті де, ал D-қатары дәмсіз, немесе ащы.
      Химиялық қасиеттері. 1. Тұздар түзуі. 2.Азотты  қышқылмен  әрекеттесуі
3. Құмырсқа альдегидімен әрекеттесуі
                 Белок молекуласындағы химиялық байланыстар
      Пептидтік байланыстар.
Қазіргі түсініктер бойынша:  белоктарда  L-амин  қышқылдары  өзара  пептидті
/амидті/ байланыстар /-NH – СО -/ арқылы пептид тізбектеріне біріккен.
Полипептидтік тізбек белок  молекуласының  негізін  құрайды.  Тізбек  түзуші
буындар полипептидтерге тән – С –  N  –  ұластырғыш  арқылы  жалғасқан.  Кез
келген амин қышқылдары бір-бірімен әрқилы қосыла алады.
      Полипептидтік тізбектің бір ұшында бос NН2  тобы,  екінші  ұшында  бос
СООН тобы орналасады. Осыған орай тізбектің ұштары N – ұшы және С – ұшы  деп
аталады.
Дисульфидтік   байланыс.   Белок   молекуласындағы   цистеин   қалдықтарының
сульфгидрильді топтарының тотығуынан пайда болады.
      Бұл байланыс екі  полипептидтік  тізбекті,  немесе  бір  полипептидтік
тізбектің жеке учаскелерін «тігеді»: - S – S –
      Сутектік байланыс. Сутектік байланыс карбонил / -СО-  /  және  имин  /
-NН- / топтарының арасында болады.
       Сутектік  байланыс  полипептидтік  тізбектерді  және   олардың   жеке
учаскелерін жалғастырады.
Иондық байланыс. Электростатикалық тартылу әсерінен  иондар  арасында  пайда
болатын  химиялық  байланысты  иондық  байланыс  деп  атайды.  Полипептидтік
тізбекте –NН2 және СООН топтары иондық күйде болады.
Гидрофобты байланыс. Гиброфобты байланыстар белок  молекуласының  көмірсутек
бөліктері арасындағы өзара әрекеттесу күші есебінен пайда болады.
Белоктардың біріншілей құрылымы – оның  химиялық  құрылымы,  яғни  пептидтік
байланыстың арасында түзілген полипептидтік тізбек болып табылады.
Белоктардың екіншілей  құрылымы  кеңістіктегі  полипептид  тізбегінің  түрі.
Пептидтік топтардың  өзара  тартылуы  есебінен  белок  молекуласының  ішінде
сутектік байланыстар түзіледі.  Осының  арқасында  пептидтік  тізбек  оралым
тәрізденіп оралады. Пептидтік тізбектің мұндай  оралым  тәрізді  күйі  белок
молекуласының екіншілей құрылымы деп аталады.
Белоктың   үшіншілей   құрылымы   –   кеңістікте   оралым   болып   бұралған
полипептидтік тізбегі бүктеліп глобула  түзеді,  яғни  жиынтық  шумақ  болып
орналасуын айтады. Бұл құрылым  негізінен  дисульфид  байланыстарымен  берік
сақталады.
      Белоктың төртіншілей құрылымы өте күрделі  суббірліктен  құралады.  Әр
суббірліктің үшіншілей құрылымы болады. Бұл құрылым күрделі белоктарға  ғана
тән.
                        Белоктардың жіктелуі, сипаты
      Химиялық қасиеттері бойынша белоктар екі топқа бөлінеді: а/  Қарапайым
белоктар – протеиндер, гидролиз кезінде тек қана  амин  қышқылына  ыдырайды,
ә/ Күрделі белоктар немесе протеидтер,  бұлар  қарапайым  белоктардың  белок
емес заттармен қосылуынан пайда болады.

                             П р о т е и н д е р

    Протеиндер, олардың ерігіштігіне және изоэлектр нүктесінің  орналасуына
байланысты  топтарға  бөлінеді.   Альбуминдер.   Глобулиндер.   Проламиндер.
Гистондар. Протаминдер. Склеропротеиндер,  Коллаген.  Кератиндер.   Эластин.
Фиброин.

                             П р о т е и д т е р

    Простетикалық бөлігінің табиғатына  байланысты,  протеидтерді  топтарға
бөледі.
    Нуклеопротеидтер.  Молекуласында  қарапайым  белок,  гистондар   немесе
протаминдер, нуклеин қышқылымен байланысқан.
    Хромопротеидтер. Қарапайым белок пен бояғыш затқа ыдырайды.
Фосфопротеидтер. Жай белок пен фосфор қышқылына гидролизденеді.
Глюкопротеидтер. Жай белок пен көмірсуларға гидролизденеді.
Липопротеидтер. Жай белок және майларға гидролизденеді.

                      Азоттың балансы және оның түрлері
      Белоктар алмасуы –  тірі  организмнің  тіршілігінің  негізінде  жатқан
барлық биохимиялық процестердің орталық түйіні.
Азот теңдігінің үш түрін айыруға болады:
1. А з о т  ж а м а л у ы /оң теңдік/, яғни денеден шыққан  азот  мөлшерінен
сырттан келіп түскен азот мөлшері басым болуы. Бұл кезде организмде  азоттың
кідіруі салдарынан оның қорға жиналуы пайда  болады.  Қалыпты  жағдайда  бұл
жас, өсімтал организмдерде, буаз малдарда  және  жоғары  өнімді  жануарларда
кездеседі.
2. А з о т     ж ұ қ п а у  ы  /теріс  теңдік/,  яғни  денеден  шыққан  азот
мөлшерінен  сырттан  келіп  түскен  азот  мөлшерінің   кем   болуы.   Демек,
организмде органдармен  тканьдердің  белоктарының  ыдырауынан  пайда  болған
шығынның орнын толтыруға кемістік туады. Бұл  организмнің  ауру  жағдайында,
азықпен белоктардың толық  түспеген  кезінде  және  малды  құнсыз  /бағасыз/
белоктармен азықтандырған уақытта кездеседі.
3. А з о т    т е п е – т е ң д і г і /теңдік/,  яғни  денеден  шыққан  азот
мөлшеріне сырттан келіп  түскен  азот  мөлшерінің  тең  болуы.  Егер  ересек
организм жеткілікті мөлшерде белокпен қамтамасыз етілсе, онда ол азот  тепе-
теңдігінің қалыпты жағдайында болады.
      Бұны азық құрамын /рацион/ жасаған кезде қадағалап еске алу керек.

                     Белоктардың биологиялық бағалылығы

      Азық белоктары биологиялқ жағынан  толық  бағалы  және  бағасыз  болып
екіге  бөлінеді.  Белоктардың  биологиялық  бағалылығы  амин   қышқылдарының
құрамына баланысты.  Ал,  амин  қышқылдары  биологиялық  бағалылығы  жағынан
«ауыспалы» және «ауыспайтын» болып бөлінеді.  «Ауыспайтын»  амин  қышқылдары
жануар организмінде түзілмейді. Сондықтанда, олар қоректік  заттармен  бірге
түсуі  керек.  Құрамында   «ауыспайтын»   аминқышқылдары   бар   белоктардың
биологиялық бағалылығы өте жоғары болады.
      «Ауыспайтын» амин қышқылдарына жататындар: валин,  изолейцин,  лейцин,
лизин, метионин, треонин,  триптофан  және  фенилаланин.  «Ауыспайтын»  амин
қышқылдары құнарлы азықтың құрамында болады.
      «Шартты түрде ауыспайтын» амин қышқылына   аргинин,  гистидин  жатады,
себебі,  олардың  азықтағы  шамалы  жетіспеушілігі   ас   қорыту   жолындағы
микробтардың синтезделуімен толықтырылады.
      «Ауыспалы» амин қышқылдарына мыналар жатады:  аланин,  аспарагин  және
глутамин қышқылдары, серин, аспарагин, глутамин,  глицин,  пролин,  тирозин,
цистеин(цистин). Олар жануарлар организмінде түзіледі.  Құрамына  «ауыспалы»
амин қышқылдары кіретін белоктардың биологиялық бағалылығы біршама  төмендеу
болады.
«Жарым-жарты ауыспалы» амин қышқылдарына жататындар: аргинин.
Құрамында барлық амин  қышқылдары  бар  казеин  бағалы  белоктардың  эталоны
болып  есептеледі.  Азық  мөлшерін  /рацион/  құрғанда,   белоктардың   амин
қышқылдық құрамын еске алу керек.
      Мал шаруашылығында белок проблемасын шешу мемлекеттік маңызды іс.
      Протеиннің азық құрамында жетіспеуі  табын  өндірісіне  қайшы  келеді,
азықтың көп шығындалуына және мал өнімінің төмендеуіне әкеліп соғады.
      Протеин проблемасын шешуде  өсімдік  тектес  белоктардың  маңызы  бар.
Азық белогын көбейтудің үлкен қорына  шабындық-жайылым  шаруашылығын  ұтымды
пайдалану жатады. Бұнда еліміздегі көк азықтардың 2/3 бөлігі өндіріледі.
      Белок  проблемасын  шешуде  мал  азығы  дақылдары  егісінің  құрылымын
дамыту, өсімдік протеинін  өндіруді  молайту,  бұршақ  тұқымдас  дақылдардың
/бұршақ, сиыр  жоңышқа,  соя,  үрме  бұршақ/  егісін  кеңейту  маңызды  роль
атқарады. Мал азығына баратын дәнді дақылдарда белок  12-14%  жетіспесе,  ал
бұршақ тұқымдастарда оның мөлшері үш есе көп.
      Азықтық белокты өндіру көбінесе азықтық  дақылдарды  мерзімінде  жинап
алуға  байланысты.  Дақылдардың  азықтық  құнарлылығына  жинау  және  сақтау
әдістері де әсер етеді.
      Белоктың қоры микробиологиялық және  химиялық  синтез  жолымен  өндіру
арқылы молайтылады. Микробиологиялық әдіспен  алынған  белоктың  биологиялық
құндылығы өсімдік тектес белоктан әлдеқайда жоғары,  оның  құрамында  барлық
керекті заттар бар.
      Күйіс қайыратын малдардың биологиялық ерекшелігіне байланысты  олардың
рацион құрамына 30%-ке дейін белок емес азоттық заттармен, ең бірінші  несеп
нәрімен ауыстыру белок жетіспеуін жоюға мүмкіндік береді.
       Мал  шаруашылығы  өнімдерінің  және  балық  өнеркәсібінің  қалдықтары
азықтық белоктың қорын толтырудың көзі. Ет өндіру өнеркәсібі жоғары  белокты
азық өнімдерін /сүйек ұны, ет-сүйек ұны т.т./ өндіреді.
       Сонымен,  протеиннің  пайдалану  тиімділігін  негізінен  екі   жолмен
арттыруға болады:
     1. Малдарды құнарлы азықтандару  негізінде  мал  шаруашылық  өнімдерін
        өндіруді үдемелдету арқылы;
     2. Протеиннің пайдалануын селекция, яғни жекеше немесе  жаппай  таңдау
        әдістері арқылы жоғарылату.
      Міне, мал шараушылығында белок проблемасын  шешудің  жолдары  осындай.
Бұны іске асыру мал  өнімдерін  молайтуға  және  оның  сапасын  жоғарылатуға
мүмкіндік береді.

                 Белоктардың асқорыту жолындағы өзгерістері

Тамақтың асқазанда қорытылу процесінде асқазан  сөлінің  тұз  қышқылы  үлкен
роль атқарады. Біріншіден, тұз қышқылы асқазанда пепсиннің  барынша  активті
болуына керекті сутек  иондарының  концентрациясын  жасайды,  екіншіден,  ол
белоктардың қопсуына, жұмсаруына және бөртуіне себеп болады, үшіншіден,  тұз
қышқылының арқасында асқазан сөлі бактерицидтік әсерге ие болады, яғни  онда
ашу, шіру процестері  тоқтатылады,  төртіншіден,  тұз  қышқылы  пепсиногенді
пепсинге өзгертеді.
      Сонымен, асқазан сөлінің ең негігі ферменті пепсин де,  ал  соңғысының
катализдік әсеріне жағдай туғызушы тұз қышқылы болып келеді.
       Тамақ  жентегі  асқазаннан  /күйіс  қайратын  малда   –   ұлтабардан/
уақталған мөлшерде  он  екі  өлі  ішекке  келіп  түседі.  Бұнда  белоктардың
гидролиздік ыдырау  процесіне  протеолтикалық  ферменттер  /белок  ыдыратқыш
ферменттер/ қатысады.  Бұл  реакциялар  рН-тың  7-8,7  мәнінде  өтеді.  Ұйқы
безінің және ішек сөлінің гидрокарбонаттары асқазаннан келген  тұз  қышқылын
бейтараптандырады.
Пептидтік байланыстардың 30% ұйқы  безінің  трипсинімен  ыдырайды.  Трипсин,
жоғарыда  айтып  өткендей,  аргинин,  лизиннің   СООН-тобымен   басқа   амин
қышқылдарының NН2 тобынан пайда болған пептидтік байланыстарды ажыратады.
      Пептидтік байланыстардың 50%-ке дерлігі ұйқы безінің  екінші  ферменті
– химотрипсинмен ыдырайды. Фермент тирозин, фенилаланин, триптофанның  СООН-
тобымен  басқа  амин  қышқылдарының  NН2  тобынан  пайда  болған   пептидтік
байланыстарды ажыратады.
      Қалған пептидтік байланыстар карбоксипептидаза және  аминопептидазамен
ыдыратылады.
      Тағы да еске сала кетейік: белоктар гидролизінің  пепсиннің  ықпалымен
болатын  бірінші  сатысы  асқазанда  өтеді,  екінші  сатысы  –   трипсиннің,
химотрипсиннің  және  карбокси-,   аминопептизалардың   ықпалымен   болатын,
неғұрлым  ұсақ  пептидтер  түзілетін  полипептидтер  гидролизі  ащы  ішектің
ішінде өтеді.
      Қорыта айтқанда, асқорыту  сөлдерінің  әсерімен  азық  белоктары  амин
қышқылдарына дейін ыдырайды.


                         Белоктардың аралық алмасуы
Амин  қышқылдарының  көп  мөлшері  белоктарды,  кейінгі   біраз   бөлігі   –
гормондар, ферменттер және басқа биологиялық активті  заттарды  синтездеуге,
ал қалған  бөлігі  аминсізденіп  қайтадан  аминденіп  энергетикалық  шикізат
ретінде және липидтердің, көмірсулардың, нуклеин  қышқылдарының  биологиялық
түзілуіне материал болып пайдаланылады.
              Ген биохимиясы және генетикалық хабардың берілуі
      Г е н – тұқым қуалаушылықтың материалдық  бірлігі,  ДНҚ  молекуласының
бөлігі болып табылады. Клетка  ядросының  хромосомаларында  болады.  Белгілі
бір геннің хромосомада орналасу орнын локус деп атайды. Гендердің  жиынтығын
г е н о м дейді.
      Қорыта айтқанда, геном деп ДНҚ-ның  бүкіл  молекуласын  айтады.  Әрбір
ген бір белок  құрылымы  /полипептидтік  тізбек/  туралы  хабарды  сақтайды.
Сонымен, белоктың бір молекуласының синтезін анықтайтын ДНҚ-ның бөлігін г  е
н деп атайды.
Химиялық жағынан ген бір-бірімен байланысқан  нуклеотидтердің  ұзын  тізбегі
болып келеді. Мысалы, белок молекуласы  300  амин  қышқылдарының  қалдығынан
тұратын болса, онда геннің ұзындығы, яғни  ДНҚ-нің  бөлігі  900  нуклеотидке
тең.
      Белоктың құрамына кіретін амин қышқылының түрі, оның орналасу  реттері
гендердегі сақтаулы хабарға  байланысты.  Сондықтан  әр  амин  қышқылы  және
бүкіл белоктың құрылымы ДНҚ молекуласының тізбегіндегі хабарға  сай  болады.
ДНҚ молекуласы белоктың молекуласынан үлкен.
       Амин  қышқылдарының  саны  20,  ал  нуклеотидтер   –4,   демек   амин
қышқылдарының  әрқайсысына  бірнеше  нуклеотидтен  құралған  үйлесім  сәйкес
келуге тиіс. Бұл сәйкес үйлесім үш нуклеотидтен тұрады, оны т р и п  л  е  т
деп атайды. Сонда  белоктағы  бір  амин  қышқылын  ДНҚ-ның  тізбегіндегі  үш
нуклеотид /триплет/ анықтайтын болады.
Себебі,  егер  белоктағы  болатын  әр  20  амин  қышқылын  бір  нуклеотидпен
кодтайтын болсақ, онда ДНҚ-да 20 нуклеотид болуы  керек,  ал  шын  мәнісінде
негіздердің бар болғаны төртеу-ақ. Екі нуклеотидте аз, себебі  олар  тек  16
амин қышқылын ғана /42 – 16/ кодтай алады. Демек, үш  нуклеотидтің  үйлесімі
64 амин қышқылын /43 – 64/ кодтауға толығымен жетеді. Осы  төрт  негіздерден
/А,Г,Ц,У/  үш  үштен  іріктеп  ала  отырып,  сондай-ақ  әрбір   үштіктердегі
негідердің тіркесу ретін ескере отырып, 64 қисындастыру құрастыруға  болады.
Біз, негіздердің төрт санынан-ақ 64 амин  қышқылдарын  кодта  аламыз.  Сірә,
триплеттердің артық мөлшерде болуы амин  қышқылдарының  кейбіреулерінің  бір
ғана емес, бірнеше триплеттермен кодталады деп  жорамалдайтын  болса  керек.
Мысалы, аланин ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ триплеттерімен кодталады.
      Инициациялайтын кодондарға  АУГ,  ГУГ,  УУГ  жатады.  Олар  рибосомада
түзілетін полипептидтік тізбектің бас жағындағы амин қышқылын қосатын  жерін
анықтайды.  Яғни,  полипептидтік  тізбектің   түзілуі   солардың   біреуінен
басталады.
      Үш кодон /УАА, УАГ, УГА/ амин қышқылының белок  молекуласына  қосылуын
кодтамайды және полипептидтік тізбектің түзіліп болғаны  жөнінде  ескертеді.
Яғни, солардың біреуімен  полипептидтік  тізбектің  түзілуі  аяқталады.  Бұл
терминациялайтын кодондар.


                           Т р а н с к р и п ц и я


      Генетикалық хабар ағыны ДНҚ-дан и-РНҚ арқылы белокқа бағытталған. ДНҚ-
дағы хабар  толықтырушы  принципке  сай  и-РНҚ-ға  көшіріледі.  Бұл  процесс
транскрипция деп  аталады.  Ол  көптеген  ферменттердің  қатысуымен  жүреді.
Транскрипция  клетканың  ядросында  өтеді.  ДНҚ  молекуласының  белгілі  бір
бөлігінде и-РНҚ синтезделеді. Бұл бөлікті п р о м о т о р  деп  атайды.  Осы
кезде  ДНҚ  нуклеотидтерінің  бірізділігіне   «көшіріліп   жазылады».   РНҚ-
полимераза ДНҚ-ның тиісті бөлігіне қосылып, оның қос  оралымын  ширатады  да
рибонуклеотидтерді   сәйкестік   принцип   бойынша   байланыстырып   ДНҚ-ның
құрылымын көшіреді. Фермент алға  қозғалған  сайын  түзілген  и-РНҚ  тізбегі
матрицадан ажырайды да, ал ДНҚ-ның қос  оралым  ферменттің  соңында  қалыпқа
келеді. РНҚ-полимераза көшірілген  бөліктің  шетіне  жеткен  соң  матрицадан
бөлініп цитоплазмаға ауысады да белок синтезіне қатысады.
       Сөйтіп,  транскрипцияның  нәтижесінде  ДНҚ-ның  бөлігіндегі  жазылған
хабар   и-РНҚ-ға   көшіріледі.   И-РНҚ-ға   көшірілген   хабар    рибосомаға
жеткізіледі.
             Белоктардың биологиялық түзілуі және оның сатылары
Клеткадағы белоктың түзілуі өте күрделі және  көп  сатылы  процесс.  Қазіргі
кезде оның өте нәзік механизмдері анықталды. Клеткадағы белоктардың  түзілуі
дәлме-дәл заңдылықпен генетикалық хабарға /информацияға/ сәйкес жүреді.
       Белок  цитоплазманың   құрамындағы   рибосома   деген   органоидтерде
түзіледі. Химиялық табиғаты жағынан рибосомалар 50-60 %-і РНҚ-дан  және  35-
50  %-і  белоктардан  тұратын  нуклеопротеидтер  болып  келеді.  Рибосомалар
клеткада 3 тен 100 бірлікке дейін топтанған  түрде  болады  /полисом/.  Олар
бір-бірімен өзгеше өзіне тән  жіпшелермен  байланысқан.  Әрбір  рибосома  өз
бетімен бір полипептидтік тізбекті түзуге қабілетті.
                   Трансляция. Белоктың рибосомада түзілуі

Белоктардың биосинтезіне барлық 20 амин қышқылы, АТФ, ГТФ, магний  ионы,  әр
түрлі  ферменттер,   РНҚ-ның   барлық   түрлері,   рибосомалар,   инициация,
элонгация, терминация факторлары және т.б. керек.
      Клеткадағы белоктың түзілуі бірнеше кезеңдер арқылы өтеді.

 Бірінші саты. Амин қышқылдарын активтендіру
 және аминоацил – т – РНҚ-ның пайда болуы

       Белок  түзілуі  амин  қышқылын  активтендіруден  басталады.   Олардың
активтенуі АТФ энергиясының және магний иондарының есебінен жүреді.
       Амин  қышқылы  карбоксил   тобы   жағынан   активтендіріледі.   Соның
нәтижесінде аминоациладенилат пайда болады:

      Әр амин қышқылының  өзін  активтендіретін  жоғары  талғампазды  ерекше
ферменті  бар.  Оны  аминоацил-т-РНҚ-синтетаза  деп  атайды.   Бұл   фермент
процестің  келесі,  аминоациладенилаттың  т-РНҚ  мен  әрекеттесу,   сатысына
қатысады.

                     Аминоациладенилат                +                т-РНҚ
аминоацил-т-РНҚ + АМФ

       Аминоацил-т-РНҚ-ның  байланыстыратын  екі  бөлімшесі   бар.   Бірінші
бөлімшесі тиісті амин қышқылын «анықтайды», ал екіншісі  –  т-РНҚ-ні.  Сонан
соң   т-РНҚ   амин   қышқылдарын   клеткадағы    белоксинтездеуші    жинаққа
/комплекске/ алып барады.
 Екінші саты. Белоксинтездеуші жинақтың рибосомадан   және  и-РНҚ-дан  пайда
болуы.
2. Тотықсыздана аминсіздену
3. Гидролиз жолымен аминсіздену
4. Ішмолекулалық аминсіздену
Тотықсыздана аминдену тотыға аминсізденуге қарама-қарсы процесс.
Декарбоксилдену реакциясында зат алмасуының үшінші  ақтық  өнімі  СО2  пайда
болады. Трансаминдену /қайтадан аминдену/ - ауысатын амин  қышқылдарын  түзу
жолы.
Трансаминдену  реакциясының  биологиялық  маңызы  зор.  Бұл  реакция  арқылы
тканьдерде бір амин қышқылынан жаңа екінші бір амин  қышқылы  пайда  болады.
Бұл,  организмнің  белок  түзуіне  керекті   ауыспалы   амин   қышқылдарының
жиынтығын алуды жеңілдетеді.
Қорыта   айтқанда,   амин   қышқылдарының    аминсіздену    декарбоксильдену
реакцияларының нәтижесінде тканьдерде су,  көмір  қышқыл  газы  және  аммиак
түзіледі. Сонымен, аммиактың пайда болу жолдары мынандайлық:
      а/ амин қышқылдарының аминсізденуінде,
        б/   биогендік   аминдердің   /гистамин,   серотонин/    аминсіздену
нәтижесінде,
      в/ пуриндік негіздердің /гуанин, аденин/ аминсізденуі кезінде,
      г/ аминқышқылдарының аминдері аминсізденгенде,
       д/  пиримидиндік  негіздердің   /урацил,   имин,   цитозин/   ыдырауы
нәтижесінде.
                       Аммиакты зиянсыздандыру жолдары
      Аммиак организм үшін  өте  улы  зат.  Организмде  аммиак  бос  күйінде
болмауы керек. Ал оның  организмде  жиналуы  өлімге  әкелуі  мүмкін.  Бірақ,
организмде   аммиактың   үздіксіз   пайда    болғанына    қарамастан    оның
концентрациясы азғантай ғана. Бұны аммиактың сол пайда болған жерінде  дереу
зиянсыздандырылуымен түсіндіруге  болады.  Аммиакты  органдармен  тканьдерде
усыздандыруда аспарагин және глютамин қышқылдары маңызды роль атқарады.
Аммиакты аспарагин және  глютамин  қрамында  бауырға  жеткізіледі  де  несеп
нәрінің  түзілуіне  қатысады.  Несеп  нәрінің  түзілуі  организмде  аммиакты
усыздандырудың ең негізгі  жолы.  Ол  барлық  сүт  қоректілердегі  қарапайым
белоктар мен амин қышқылдарының ыдырауынан пайда болатын ең ақырғы өнім.
       Несеп  нәрі  бауырдың  митохондрияларында  түзіледі.  Бұл   процестің
қазіргі теориясының негізіне Кребстың орнитин айналымы жатады.
                        Белоктар алмасуының реттелуі
      Белоктар алмасуының барлық кезеңдері  орталық  жүйке  жүйесімен,  ішкі
секреция бездерімен және азық заттарымен реттеледі.  Үлкен  ми  сыңарларының
қыртысы реттеуде ерекше орын алады. Гипоталамусте белок алмасуының  орталығы
табылған. Реттелу,  тітіркенуге  жауап  ретінде,  рефлекторлық  жолмен  іске
асырылады.
       Гормондар  и-РНҚ-ның  пайда   болуын   жылдамдату   арқылы   белоктың
биологиялық  түзілуіне  әсер  етеді.  Белоктардың   түзілуін   соматотропин,
инсулин, тироксин, кейбір андро- және эстрогендер үдетеді.
       Белоктардың  алмасуына  қатысатын  ферменттердің  активтігі  азықтағы
витаминдердің  мөлшеріне  байланысты.  Көптеген  витаминдердің  коферменттік
қызмет атқаратыны белгілі. Мысалы, В2 витамині  аминооксидаза  коферментінің
құрам бөлігі, пиридоксальфосфат декарбоксилазаның коферменті т.т.
                Белоктар алмасуының бұзылуынан туатын аурулар
      Белоктардың алмасуы көптеген инфекциялық,  инвазиялық  және  жұқпайтын
ауруларда  бұзылады.  Көбіне  дұрыс  құрылмаған  рацион,  сапасыз   азықтар,
азықтандыру тәртібін сақтамау белоктар алмасуының бұзылуына  себепкер  болып
келеді. Бұл мал өнімінің төмендеуіне, күйінің  нашарлауына,  ал  кейде  опат
болуына әкеледі.
      Белок алмасуының бұзылуы әр түрлі формада білінеді.
      Белоктық ашығу организм үшін өте қауіпті. Белоктық ашығудың екі  түрін
айырады: бірінші /алғашқы/  және  екінші  –  қайтара  ашығу.  Алғашқы  ашығу
азықта жеткілікті мөлшерде  ауыспайтын  амин  қышқылдарының  болмауынан,  ал
екініші  –  қайтара  ашығу  ас  қорыту  жолының,  бауырдың,   ұйқы   безінің
ауруларында болады. Малдың өсуі бәсеңдейді, әлсіздік,  ісіну  пайда  болады,
тәбеті жоғалып, іш өту байқалады. Қан плазмасында белоктың мөлшері 30-50  %-
ке төмендейді /гиперпротеинемия/, азоттың теріс балансы пайда болады.
       Амин  қышқылдарының  алмасуының  бұзылуы  бірнеше   түрде   білінеді.
Бауырдың кейбір ауруларында /гепатитте – бауыр қабынуында,  циррозде/  қанда
және   несепте   амин   қышқылдарының   мөлшері   шұғыл   жоғарылап   кетеді
/алкаптонурия/.  Мысалы,  тирозиннің  алмасуы  бұзылған  кезде  алкаптонурия
өрістеуінен несеп ауада бірден қарайып кетеді.
      Цистиноз кезінде цистин  бауырда,  бүйректе,  көк  бауырда  /талақта/,
лимфа түйіндерінде,  ішектерде  қабаттанады  және  цистиннің  артық  мөлшері
несепте пайда болады /цистинурия/.
      Фенилкетонурияда несепте фенилпирожүзім қышқылының көп  мөлшері  пайда
болады. Бұл аурудың себебі көбінесе авитаминоз.
      Күрделі белоктардың алмасуының бұзылуы. Бұнда  көбінесе  нуклеин  және
порфирин /гемоглобин, миоглобин/ алмасулары бұзылады.
1. Қанда билирубин мөлшері 0,3-0,5 г/л-ге  артады.  Бауыр  билирубиннің  көп
мөлшерімен зарарсыздандырып күресе алмайды. Билирубин қайтадан  қанға  түсіп
гипербилирубинемия  туады.  Қан  сарысуы  қара-сары  түске  ие  болады.   Да
терінің, көздің кілегей қабықтары ими түске боялады. Сары ауру осылай  пайда
болады. Несеп қараяды,  себебі  онда  көп  мөлшерде  уробилин  пайда  болады
/уробилинурия/.
2. Хромопротеидтер  алмасуы  бұзылуынан  подагра  ауруы  пайда  болады.  Бұл
ауруда ксантиннің несеп  қышқылына  тотығуын  катализдейтін  ксантиноксидаза
ферментінің  активтілігі  жоғарылайды.  Подаграға  тән   қасиеттерге   несеп
қышқылы тұздарының шеміршектерде,  әсіресе  қол,  аяқ  буын  шеміршектерінде
жиналып, қабаттануы жатады. Буындар формасын  өзгертеді  /деформацияланады/.
Науқастылық дерт туады. Одан басқа тұздар бүйрек  тінінде  қабаттанады.  Бұл
несеп қышқылының организмнен шығуын баяулатқандықтан, оның қандағы  мөлшерін
одан сайын жоғарылата түседі.
3. Хромопротеидтер  алмасуы  бұзылуынан  туатын  аурудың  бір  түріне  «орақ
пішінді анемия» жатады. Ген мутациясының нәтижесінде  S  гемоглобиннің  β  –
тізбегіндегі 6 – орында глутаматтың орнына имин  тұра  қалады.  Эритроциттың
ішіндегі  S  дезоксигемоглобиннің  ерігіштігі  күрт   төмендеп   –   тұнбаға
түскендіктен  эритроциттың  формасы  орақ  тәрізді  күйге  түсіп  қалады  да
бұзылады. Соның нәтижесінде эритроциттер оттегін тасу  қызметінен  айырылады
немесе өте нашар тасиды.  Қорытындысында  «орақ  тәрізді  қан  аздық»  пайда
болады. Формасы өзгерген эритроциттер ұсақ қан тамырларын бітейді.
      Кейде иминия  /қанмен,  тканьдерде  порфириндердің  кенет  жоғарылауы/
байқалады. Ол порфинурияға әкелгендіктен несеп қызыл түске боялады.
                          Сұрақтар мен тапсырмалар
1.Пепсин,  трипсин,  химотрипсин   протеолиттік   ферменттердің   әсер   ету
ерекшеліктері қандай?
2.Дипептид гидролизін катализдейтін ферменттердің атын атаңыз
3.Три-глу-гли-вал (он) тетрапептидтің құрылымдық  формуласын  жазыңыз.  Оған
кезекпе-кезек химотрипсин және А карбоксидазамен әсер етіңіз.  Пайда  болған
реакция өнімдерін атаңыз.
4.Аспаргин қышқылы және аланин тотығы аминозденгенде  қандай  өнімдер  пайда
болады?  Реакцияның  схемасын  жазып,  реакция  өнімдерін   және   реакцияны
катализдейтін ферменттерді атаңыз.
5.Тирозин және гистидин декарбоксильденгенде қандай диаминдер пайда  болады?
Айтылған аминқышқылдарының декарбоксилдену реакциясының схемасын жазып,  осы
реакцияларды катализдейтін ферменттерді көрсетіңіз.
6.Сына схема бойынша өтетін реакцияның теңдеуін жазыңыз:
СО2+  NH3+   2   АТФ   карбамоилфосфат-орнитин-карбамоил    Синтетаза   және
трансфераза
7.Аланин  және  тирозин  реакцияларының  активтеусхемасын  келтіріңіз.   Осы
реакцияларды катализдейтін ферменттерді және оның өнімдерін айтыңыз.
8.Мет-гли-вал трипептидті белоктың фрагменті  түзуде  пептидилтрансферазамен
катализделетін реакцияның схемасын жазыңыз
9.Миоглобин  полипептидтік  тізбегінде  153  аминқышқылдық  қалдықтар   бар.
Миоглобиннің аРНК-да қанша нуклеотид барын есептеп шығар.
10.АРНК-ның  УГТ  кодоны  триптофанды   кодалайды.   тРНК   триантикодонының
бірізділікпен кезектесіп орналасу тәртібі қандай?
                                Өзіңді тексер
1.α-аминқышқылдарының тотығу дезаминденуінде пайда болады:  а)а-оксиқышқылы;
б)а-кетоқышқылы; в)қанықпаған қышқыл; г)альдегитқышқылы
2.Декарбоксильдену  реакциясында   бөлініп   шығады:   а)көміртегі   оксиді;
б)аммиак; в)су; г)сутегі атомы
3.Дипептидазаның субстратасына  жатады:  а)аминқышқылдары;  б)полипептидтер;
в)дипептидтер; г)биогенді аминдер
4.Аминотрансфераза  ферменті  мына  реакцияны  катализдейді:   а)дезаминдеу;
б)трансаминдеу;      в)тотықсыздана       аминдеу;       г)декарбоксильдену;
д)трансгликозилдену
5.Рибосома дегеніміз: а)молекула үсітілік  комплекс;  б)клетка  органелласы;
в)мультиэнзимді комплекс; г)нуклеопротеин; д)күрделі фермент
6.АминоацилтРНК  түзілгенде  пайда  болады:  а)қарапайым  эфирлі   байланыс;
б)пептидтік байланыс; в)гликозидтік байланыс;  г)  күрделіэфирлік  байланыс;
д)сутектік байланыс
7.аРНК-ның инициация кодонына жатады: а)УУУ, б)АЦГ, в)АУГ, г)УАГ


                  Дәріс 8. Нуклеин қышқылдарының биохимиясы
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. ДНҚ және РНҚ құрылыстары
2. Пуриндік және пиримидиндік негіздер
3. Нуклеин қышқылдарының түзілуі
4. Алмасуы
                              ДНҚ –ның құрылысы
      Дезоксирибонуклеин  қышқылы  екі  полинуклеотидтік  тізбектен  тұратын
оралым /спираль/ тәрізді ширатылған молекула.
ДНҚ – нуклеотидтердің полимері, күрделі молекулалық зат. Оның мономерлері  –
нуклеотидтер. Нуклеотидтердің құрамына азоттық негіз /аденин, гуанин,  имин,
цитозин/, көмірсутек – дезоксирибоза және фосфор қышқылының қалдығы кіреді.
Нуклеотидтер  тек  азоттық  негіздермен   ажыратылады   да,   солардың   бас
әріптерімен белгіленеді /А, Г, Т, Ц/.
       ДНҚ–ның  біріншілей  құрылымы  деп,  оның  молекуласындағы  нуклеотид
қалдықтарының белгілі тәртіппен /ретпен/ кезектесіп қайталануын айтады.
       ДНҚ–ның екіншілей құрылымы – оның спиральдық құрылымы, яғни  көптеген
дезоксирибонуклеотид тізбектерінің оралым  түрінде  болатындығы.  Әр  тізбек
былайша оралған: Оралымның әрбір орамы 10 қос  нуклеотидтерден  тұрады,  бір
орамның ұзындығы 3,4 нанометр /нм/  болады.  Нуклеотидтердің  ара  қашықтығы
0,34 нм-ге тең. Оралымның диаметрі – 2 нм.
       ДНҚ–ның үшіншілей құрылымында оралым кеңістікте бүктеліп қалады.
       ДНҚ–ның негізгі биологиялық қызметі белок синтезделгенде оның құрамын
реттеу және тұқым қуалайтын белгілерді ұрпақтан ұрпаққа жеткізу.
Толықтырушы принциптегі байланыс бізге ДНК молекуласының негізгі қасиетін  -
өзін-өзі еселей алатынын /репликация, редупликация/ түсінуге болады.
    РНҚ – ның құрылысы және түрлері. ДНҚ – мен РНҚ – ның айырмашылықтары
РНҚ–да ДНҚ тәрізді нуклеотидтерден тұратын  күрделі  зат.  ДНҚ–ға  қарағанда
РНҚ бір тізбекті болып келеді. РНҚ–ның иілгіш тармақталған  жібі  тізбектегі
сутектік  байланыстар  арқылы  бір-бірімен  әрекеттесіп,  бұралып,  молекула
ішінде екі  оралымды  учаске  құрады.  Бұл  құрылым  «жоңышқа  жапырақтары»,
немесе «беде жапырақтары»  деп  аталады.  Нуклеотидтері  де  төрт  /А,Г,Ц,У/
түрлі болады. Бірақ азоттық  негіздеріндегі  айырмашылығы:  тиминнің  орнына
урацил  орналасады.  РНК–ның  тағы   бір   ерекшелігі:   олардың   құрамында
көмірсутек /қант/ -  рибоза  болады.  Рибонуклеин  қышқыл  ядрода,  көбінесе
протоплазмада кездеседі.
        Тірі   клеткаларда   РНҚ–ның   бірнеше   түрлері   бар:   хабарлаушы
/информациялық/   /и-РНҚ/,   тасымалдаушы   /транспорттық/   /т-РНҚ/    және
рибосомалық /р-РНҚ/. Бұлар  бір-бірінен  құрамы,  молекулалық  массасы  және
атқаратын  қызметі  жағынан  әр  түрлі.  Бұл  РНҚ–ның   әрқайсысы   белоктар
биосинтезінде ерекше роль атқарады.
      РНҚ  молекуласының  біріншілей  құрылымы  дегеніміз  ондағы  нуклеотид
қалдықтарының белгілі ретпен кезектесіп орналасуын айтады.
       РНҚ–ның  екіншілей  құрылымы  –  оның   полинуклеотидтік   тізбегінің
орамдалған түрі.
        РНҚ–ның   үшіншілей   құрылымы   сыртқы   орта   жағдайына   /тұздар
концентрациясы, температура/  байланысты  бір  тізбектің  кеңістікте  ретсіз
немесе доп  домалақ  болып,  не  тығыз  таяқша  тәрізді  түрінде  орналасуын
айтады.
      Қорыта айтқанда, ДНҚ–мен РНҚ–ның айырмашылықтары төмендегідей:
      1. Үш азотты негіз – аденин,  гуанин,  цитозин  нуклеин  қышқылдарының
бәріне ортақ болып келеді.  ДНК-ның  құрамына  тимин,  ал  РНҚ-ның  құрамына
урацил кіреді.
      2. Чаргаффтың 4 ережесінің тек біреуін ғана РНҚ-ға  қолдануға  болады.
Аденин және цитозин қосындысы гуанин және урацил қосындысына тең.

        Г + У = А + Ц немесе Г + У / А + Ц = 1


       3. ДНҚ–ның құрамында дезоксирибоза, ал РНҚ-да рибоза болады.  Нуклеин
қышқылдары құрамындағы  пентозаның  атына  сәйкес  дезоксирибонуклеин  /ДНҚ/
және рибонуклеин /РНҚ/ болып аталады.
       4. ДНҚ–ны  тек  клетканың  ядросынан,  ал  РНҚ–ны  цитоплазмадан  да,
ядродан да кездестіреміз.
       5. ДНҚ клеткада генетикалық информацияны сақтаушы қызметін  атқарады.
РНҚ белок биосинтезіне қатысады. ДНҚ РНҚ–ның синтезін реттеп,  тұқым  қуалау
белгілерінің берілуіне ықпал етеді.
6. ДНҚ молекуласы қос оралым болса, РНҚ бір тізбектен тұрады.

                        Пуриндік негіздердің ыдырауы

        Адениндезаминаза   және   гуаниндезаминаза   ферменттері    аденинді
гипоксантин мен аммиакқа, ал гуанинді ксантин мен аммиакқа сумен  әрекеттесу
/гидролиз/  арқылы  ыдыратады.  Гипоксантин  және  ксантин   ксантиноксидаза
ферментінің ықпалымен несеп қышқылына тотығады.
      Несеп қышқылы адамда, ими тұрпатты /тәрізді/  маймылда,  шошқада  және
құста пурин негіздерінің алмасуының ең ақырғы өнімі болады.
Жылқыда, итте,  үй  қоянында  несеп  қышқылы  уриказа  ферментінің  әсерімен
аллантоинға дейін тотығады.
Сонымен, сүт қоректілерде аммиак несеп  нәріне,  ал  құста  несеп  қышқылына
айналу арқылы зиянсызданады.
                      Пиримидиндік негіздердің ыдырауы

       Пиримидиндік  негіздерінің  жануарлар  тканьдеріндегі   және   кейбір
микробтардағы ыдырауы урацилдың айналуы мысалында анықталған.
Пайда болған аммиак  несеп  нәрінің  түзілуіне  жұмсалады,  ал  ол  несеппен
шығады.
      Цитозин дезаминденіп урацилге айналады.
Ал, урацилдың ыдырау жолы біздерге белгілі. Тимин де осы жолмен ыдырайды.


                  Нуклеин қышқылдарының биологиялық түзілуі

      Нуклеин қышқылдарының биологиялық түзілуі негізгі 3 сатыдан тұрады:
      а/ Пуриндік және пиримидиндік нуклеотидтердің түзілуі;
      ә/ Нуклеотидтердің фосфорлануынан трифосфаттардың пайда болуы;
       б/  Трифосфаттардың,  ДНК  –  матрицасы  болған   жағдайда,   нуклеин
қышқылдарының молекуласына полимеризациялануы.

Нуклеин алмасуының нейрогуморальдық  реттелуінің  бұзылуынан  подагра  ауруы
пайда болады.  Буында,  буын  шеміршегінде,  қынап  сіңірінде,  бүйректерде,
терімен  бұлшық  еттерде  несеп  қышқылымен  оның   тұздарының   кристалдары
қабаттануынан  түйіншіктер  пайда  болады.  Түйіншіктер  айналасында  қабыну
ошағы пайда болады. Подагра түйіншіктері көбінесе  саусақ  буындарында  анық
айқындала түседі.
      Нуклеин алмасуы  сәуле  ауруларында  күрт  өзгереді.  Радиация  клетка
құрамындағы тұқым қуалайтын материалға  әсер  етеді.  ДНК-нің  репликациясы,
РНК-нің түзілуі бұзылып, клеткалардың бөлінуі тежеледі.  Эритропоэз  басылып
лейкопения /қан құрамындағы  лейкоциттердің  азаюы/  пайда  болады  да  ұзақ
уақыт бойы жазылмайтын ойық жара /язва/ дамиды.
       Нуклеин  алмасуының  бұзылуы  тынжытас,  яғни  несеп   жолына   несеп
қышқылының тұзынан пайда болған тастар байлануына әкеледі.
                    Нуклеин қышқылдары алмасуының реттелуі
      Нуклеиннің алмасуы орталық жүйке жүйесімен, оның ең жоғарғы  бөлімі  –
үлкен ми сыңарларының қыртысымен реттеледі.
      Нуклеин алмасуы – ішкі секреция бездерімен реттеледі. Мысалы, РНК  мен
ДНК-нің түзілуі соматотропинмен, гидрокортизонмен,  эстрадиолмен  реттеледі.
Кейбір стероидтық гормондар оперондардың репрессорлары болып келеді, ал  бұл
и-РНК мен  белоктардың  қарқынды  түзілуіне  әкеледі.  Реакция  магний  және
марганец иондарымен активтеледі.

                         Хромопротеидтердің алмасуы
Гемоглобин ыдырауының бірінші сатысында оның бір  метинді  көпіршесі  үзіліп
вердоглобин пайда болады. Вердоглобиннен  глобин  белогы  және  темір  атомы
бөлініп шығады, ал ими төрт  пирролдық  сақиналары  метиндік  көпіршелерімен
байланысқан тізбекке айналады. Осылайша,  жасыл  түсті  биливердин  пигменті
пайда  болады.  Биливердин  ферменттік  жолмен  тотықсызданып,   билирубинге
айналады. Билирубин бауырдан өтпен өт қабына түседі.
      Ішекте өт пигметтері бактериялардың әсеріне  кенеледі.  Бос  билирубин
стеркобилиногенге    тотықсызданады    да    сыртқа    шығарылады.     Ауада
стеркобилиноген стеркобилинге жеңіл тотығады.

              Нуклеин қышқылдарының сұрақтары мен тапсырмалары
1.Нуклеозид, нуклеотид неден тұрады?
2.Аденин, гуанин, урацил, имин, цитозин, нуклеотид, нуклеотидтерін атаңыз
3.ДНҚ-ның құрылысын айтыңыз
4.РНҚ-ның құрылысын, құрамын айтыңыз
5.ДНК-ның құрамына кіретін пентозаны атаңыз.
6.ДНҚ-ның бірінші-, екінші-, үшіші реттік құрылымдары деген не?
7.РНК-ның бірінші-, екінші, үшінші- реттік құрылымдары деген  не?
8.Э.Чаргаффтың ережесін түсіндір
9. «Ерекшелік коэффициенті деген не?»
10.ДНК, РНК, үшін нуклеотидтердің саны қанша?
11.ДНК мен РНК ның айырмашылығы неде?

                                Өзіңді тексер
1.Рекогнация дегеніміз? А)  енгізуі;  б)  тануы;  в)тасымалдауы;  г)көшіруі;
д)ұзаруы
2.Трансляция дегеніміз не? А) енгізуі; б) тануы;  в)тасымалдауы;  г)көшіруі;
д)ұзаруы
3.Транскрипция дегеніміз? А) енгізуі; б)  тануы;  в)тасымалдауы;  г)көшіруі;
д)ұзаруы
4.Элонгация дегеніміз?  А)  енгізуі;  б)  тануы;  в)тасымалдауы;  г)көшіруі;
д)ұзаруы
5.Рибосома  тұрады?  А)белоктардан,  ДНК-дан;   б)   белоктардан,   РНК-дан;
в)белокатрдан,  глюкозадан;   г)белоктардан,   липидтерден;   д)белоктардан,
рибозадан

                Дәріс 8. Заттар алмасуының өзара байланыстары
Дәріс сабақтың мазмұны:
1. Заттар алмасуының өзара байланыстарының жалпы заңдылықтары
2. Көмірсулар мен майлар алмасуының өзара байланыстары
3. Көмірсулар мен белоктар алмасуының өзара байланыстары
4. Белоктар мен майлар алмасуының өзара байланыстары
5. Нуклеин қышқылдарымен басқа заттардың алмасуының байланыстары

                   Заттар алмасуының өзара байланыстарының
                             жалпы заңдылықтары
Организмде әр түрлі заттардың биохимиялық өзгерістері бір-бірімен өте тығыз
байланысқан: біреуі екінішісіне тәуелді, бір уақытта, бірге, біртұтас өзара
қатыстықта өтеді. Организм – біртұтас құрылым. Қандай да бір заттар тобының
алмасуының бұзылуы тұтас бір организмнің зат алмасуының бұзылуына апарып
соғады.
      Клеткалардың динамикалық күйі тіршілікті  сипаттаудың  ең  бір  тамаша
белгісі.  Организмде  өтетін  зат  алмасуының  реакциялары  жоғары  дәрежелі
келісімділігімен сипатталады.  Биохимиялық  реакциялар  белгілі  бір  ретпен
және  бірізділікпен  өтеді.  Олар  тіршілік  әлемінің   ұзақ   эволюциясының
нәтижесінде біртұтас тәртіпті жүйе құра отырып, генетика  тұрғысынан  бекіді
де, тұқым қуалап ұрпақтан ұрпаққа тарады.
      Зат алмасуы заттармен энергияның организмде өзгеруінің  заңды  тәртібі
болып келеді. Белоктар мен майлардың  алмасуының  үдемелілігі  көмірсулардың
алмасуымен қамтамасыз етіледі және  керісінше.  Азықта  майлар  жетіспегенде
олардың организмге деген қажеттілігін өтеу үшін, белоктар мен  көмірсулардың
ыдырауы күшейе  түседі  және  т.т.  Сөйтіп,  организм  біртұтастықта  қызмет
етеді.
      Сонымен, зат алмасуы  деп,  белгілі  бір  тәртіппен  кезектесіп  келіп
отыратын  әр  түрлі,  күрделі  және  көп  қырлы  биохимиялық   реакциялардың
жиынтығын айтады. Клеткадағы  өтіп  жатқан  барлық  процестердің  жиынтығын,
яғни  қоректік  заттардың  ыдырауын,  жаңа   қосылыстардың   түзілуін   және
энергияның  айналымын  зат  алмасуы  /метаболизм/  немесе   зат   алмасуының
диірмені деп атайды. Кребс циклі метаболизм қазаны сияқты.
      Диірменнің ең  бір  тамаша  қаиеті  оның  оңай  түрде  бөгде  қоректік
заттарды өзгертіп, оларды организмнің өзінікіне айналдыруы.
      Зат алмасуының өзара байланыстары орталық жүйке жүйесі, ішкі  секреция
бездері арқылы  реттеледі.  Реттелу  ферменттермен,  гормондармен,  цАМФ-пен
және биохимиялық  реакциялардың  жалпы  өнімдерімен  іске  асырылады.  Әрбір
ферменттік реакция белгілі бір метаболизм жолдарының бөлімін құрса,  ал  зат
алмасуы сол барлық метаболизм жолдарының  жиынтығы  болып  келеді.  Көптеген
метаболизм  жолдардың  қиылысында  тұрған  «торапты»  метаболитке  пирожүзім
қышқылы жатады. Бір жағдайда күрделі заттардың ыдырауы онымен  аяқталса,  ал
екіншісінде  одан   түзілуі   басталады.   Әр   түрлі   алмасулардың   өзара
байланыстары Кребс циклінің реакциялары арқылы іске асады.
      Сонымен, биохимияның ең түпкі /міндеті/ мақсаты – тірі  организмдердің
тіршілігін химия тілінде жазып шығу.
                     Көмірсулар мен майлардың алмасуының
                               өзара байланысы
Көмірсулардың майға айналуы. Көмірсулардың  майға  айналуын  мал  шаруашылық
тәжірибесі дәлелдейді. Мысалы, құрамынджа көмірсуы  көп  азықтарды  /картоп,
асқабақ, қызылша/ семіртуге қойған  шошқаларға,  қаздарға  берсе,  онда  май
қорларында майлардың мол жиналуын /қабаттануын/ байқауға болады.
      Май молекуласы  глицеринмен  май  қышқылдарының  күрделі  эфирі  болып
келетіндіктен,  көмірсулардан  глицериннің  және  май  қышқылдарының   пайда
болуын жеке-жеке қарастырып өтейік.
      Глицериннің көмірсулардан түзілуі  онша  күрделі  емес.  Көмірсулардың
анаэробтық   ыдырауының   аралық   өнімі   –   фосфорланған   глицеральдегид
тотықсызданып фосфоглицеринге айналады. Ал  соңғысы  фосфатазаның  көмегімен
гидролизденіп глицерин түзеді.
Жоғары  май  қышқылдарының  көмірсулардан   пайда   болуы   біздерге   Кнооп
теориясынан белгілі.
Май қышқылдарының ( - тотығуы ацетил – КоА-ның  пайда  болуына  әкелді.  Ал,
ацетил – КоА тек қана май қышқылдарының тотығуының аралық өнімі  ғана  емес,
сонымен қатар  көмірсулардың  аэробтық  ыдырауының  да  аралық  өнімі  болып
келеді. Ол үшін көмірсулардың ыдырауындағы  пирожүзім  қышқылының  ацетил  –
КоА-ға айналуын еске түсірейік.
Сонымен, ацетил –  КоА  көмірсулар  мен  майлардың  алмасуын  байланыстырушы
түйін болып келеді. Осы жерде екі алмасу бір-біріне айнала алады,  бірігеді.
Әрі қарай осы ортақ өнім сол екі алмасуға  ортақ  бір  циклде  сол  бір  зат
алмасуының ақырғы өнімдеріне: СО2 және Н2О-ға ыдырайды.
      Майлардың көмірсуларға айналуы. Бұл процесс қысқы ұзақ ұйқыға  түсетін
организмдерде болады. Қыста тыныс алу  коэффициенті  өте  төмен  –  0,4-0,6.
Мұндай тыныс алу коэффициенті  майларға  тән.  Ал  бұның  өзі  көмірсулардың
түзілуіне жалғыз материал май қышқылдары ғана бола алатындығын дәлелдейді.
      Клетка липазасының ықпалымен май гидролизденеді.
      Глицерин өзінің  альдегидіне  тотығып,  ал  соңғысы  фосфорланады  да,
глюкоза және гликогеннің пайда болуының қайнар көзіне айналады.
      Жоғары май қышқылдарының ( - тотығуынан ацетил – КоА, ал одан  пируват
және т,.б., анаэробиозға тән, заттар пайда болады. Міне,  бұл  да  майлардың
көмірсуларға айнала алатындығының мысалы бола алады.

                    Көмірсулар мен белоктардың алмасуының
                             өзара байланыстары
    Екі  алмасудың  байланыстырушы   түйіні   пирожүзім   қышқылы   болады.
Пируваттан аланин, фенилаланин, тирозин, триптофан, гистидин және  басқалары
пайда бола алады.Бұдан басқа, пируваттан қымыздық  сірке  қышқылы  түзіледі,
ал одан аспарагин қышқылы құрылады:Пирожүзім  қышқылы  трикарбон  қышқылының
цикліне еніп L-кетоглутар  қышқылына  айналады,  ал  одан  глутамин  қышқылы
пайда     боладыКөмірсулармен      белоктардың      бір-біріне      айналымы
глюкокортикоидтармен  реттеледі.Керісінше,  белоктардан  көмірсулар  түзілуі
мүмкін. Көптеген амин  қышқылдарынан  организмде  пирожүзім  қышқылы  түзіле
алады, ал пируваттан көмірсуларға өту күрделі емес.

                      Белоктар мен майлардың алмасуының
                               өзара қатыстары
    Ацетил – КоА қымыздықсірке қышқылымен  конденсацияланып  Кребс  цикліне
түсіп ( -  кетоглутар  қышқылының  түзілуін  қамтамасыз  етеді,  ал  соңғысы
глютамин қышқылына аайналады.
    Ацетил – КоА организмде қымыздықсірке және пирожүзім қышқылдарын ұдайы,
кең көлемде өндіріп отырады.  Екі  қышқылдан  да  амин  қышқылдары  /аланин,
аспарагин, треонин/ түзіледі.
    Керісінше, майлардың белоктардан пайда болуы мүмкін. Амин қышқылдарының
ыдырауынан пирожүзім қышқылы пайда болса, ал  одан  тотыға  декарбоксильдену
арқылы ацетил – КоА түзіледі.
                    Нуклеин қышқылдарымен басқа заттардың
                           алмасуының байланыстары

    Нуклеин қышқылдарына арналған тақырыпта айтып кеткендей, амин
қышқылдары /аспарагин, глицин, глутамин/ пурин және пиримидин сақиналарын
құруға қатынасады. Бұның өзі жер бетіндегі тіршіліктің даму тарихында
белоктардың түзілуі бірінші /алғашқы/ процесс, ал нуклеин қышқылдарының
түзілуі екінші, яғни белоктың синтезін қамтамасыз етуге бейім, процесс
екенін көреміз.
    Нуклеин қышқылдарымен көмірсу  алмасуларының  арасында  да  байланыстар
бар.
    Пурин және пиримидин нуклеотидтерінің құрамды бөліктері – D-рибоза және
D-оксирибоза –  нуклеин  қышқылдарының  молекуласына  көмірсулардың  ыдырауы
есебінен түседі.
    Ал, нуклеин  қышқылдарының  ыдырауы  көмірсулардың  түзілуін  әр  түрлі
көмірсулармен қамтамасыз етеді.
    Екінші     бір      қатынас,      ол      нуклеозиддифосфаттар      мен
нуклеозидтрифосфаттардың түзілуінің көмірсулардың клеткада ыдырау  деңгейіне
байланыстылығында жатыр. Түзілу үшін АТФ қажет,  ал  көмірсулардың  аэробтық
ыдырауы оның бай көзі екенін білеміз.
    Үшінші дәлел: Нуклеин қыщқылдарының клеткадағы түзілуі гистон түріндегі
белоктармен реттеледі.
    Сонымен, тірі организм үздік  зат  алмасудың  арқасында  өз  тіршілігін
қамтамасыз ете алатын, өзін-өзі реттеуші үйлесімді жүйе болып саналады
                                Өзіңді тексер
1.Көмірсулардың майға айналуында байланыстырушы  түйін:  а)глюкозо-6-фосфат;
б)3-фосфоглицерин қышқылы; в)ацетил- КоА; г)пирожүзім қышқылы; д)изоцитрат
2.Кребс айналымыдна алма қышқлы дегидрленіп айналады: а)фумар қышқылына;  б)
янтарь қышқылына; в) қымыздық-сірке қышқылына; г)α-кетоглутар қышқылына;  д)
лимон қышқылына
3.Көмірсулар   мен   нуклеин   қышқылдарының    алмасуларын    байланыстырып
қосылыстардың аты: а)рибоза және дезоксирибоза;  б)глюкоза  және  галактоза;
в)ксилоза және арабиноза; г)сүт және фумар қышқылы; д)пирожүзім  және  фумар
қышқылы
4.Белокатр мен нуклеин қышқылдарның  алмасуларын  байланыстыратын  қосылысты
ата:
а)серин және аланин; б)глицин және  аспарагин  қышқлдары;  в)триптофан  және
гистидин; г)треонин және пролин; д) валин және лейцин


   2. Зертханалық-семинар сабақтарының жоспары

           Майда, суда еритін витаминдерге тән сапалық реакциялар

Сабақтың  мақсаты:  Майда  еритін  витаминдерге  тән  сапалық  реакциялармен
         студенттерді таныстыру.
Әдістің   принциптері:    Сапалық    реакциялар    витаминдердің    химиялық
         құрылыстарының айрымашылықтарына негізделген.
Байқалған: құбылыстарды кестеге қорытындылап жазыңыз

            Ферменттердің биологилық катализатор ретіндегі жалпы

                  қаситеттері
Жұмыстың мақсаты: Ферменттердің жалпы қасиеттерімен студенттерді тансытыру
Байқалған:
                       Гормондарға сапалық реакциялар
Жұмыстың мақсаты: Инсулин, адреналин және  фолликулин  гормондарына  сапалық
                  реакцияларымен танысу
Әдістің принципі: Бұл  тәсіл  гормондардың  химиялық  құрылысына  байланысты
           түрлі-түсті реакциялар беруіне негізделген.
Байқалған:
Зат және энергия алмасуы. Биологиялық тотығу тізбегі.(семинар )
Сабақтың мақсаты: Студенттерді зат, энергия алмасуын  зерттейтін  әдістермен
           және биологиялық тотығудың негізгі ұғымдарымен таныстыру
Глюкозаны Бертран әдісімен анықтау
Жұмыстың мақсаты: Студенттерді глюкозаны анықтау әдісімен таныстыру
Қан сары суындағы холестеролды илька Әдісімен анықтау
Жұмыстың мақсаты: Холестеролды анықтау тәсілі  Либерман-Бурхард  реактивімен
           көкшіл-жасыл ерітінді түзуіне негізделген. Ерітіндінің қанықтығы
           холестерол мөлшеріне сәйкес болады.
Жалпы белокты рефрактометриялық әдіспен анықтау
Жұмыстың мақсаты: Қан сарысуындағы және жұмыртқа белогындағы  жалпы  белокты
           рефрактометориялық әдіспен анықтау.
Нуклеопротеидтер гидролизі
Жұмыстың  мақсаты:  Нуклеопротеидтердің  құрамын  анықтау   үшін   қышқылдық
           гидролиз жүргізеді. Жартылай гидролиз барысында нуклеопротеидтер
           қарапайым   белок   және    нуклеин    қышқылдарына    ыдырайды.
           Нуклеопротеидтердің  толық  гидролизі  нәтижесінде  мына  заттар
           түзіледі:
 - полипептидтер мен амин қышқылдары;
 - пурин және пиримидин негіздері;
 - көмірсулар (рибоза және дезоксирибоза);
 - фосфор қышқылы
Гидролизат құрамындағы заттарды сапалық  реакциялармен ашады .
Әдістің принципі:  Күрделі  белок  –  нуклеопротеидтердің  химиялық  құрамын
анықтау.
Зат алмасуының өзара байланыстары (семинар)
   1. Заттар алмасуынының өзара байланыстарының жалпы заңдылықтары.
   2. Көмірсулар мен майлардың алмасуының өзара байланысы.
   3. Көмірсулар мен белоктардың алмасуының өзара қатынастары.
   4. Белоктар мен майлардың алмасуының өзара қатыстары.
   5. Нуклеин қышқылдары мен басқа заттардың алмасуының байланыстары.

   3. СТУДЕНТТІҢ ӨЗДІК ЖҰМЫСЫ


   1. Студенттің өздік жұмысын ұйымдастыру жөніндегі әдістемелік ұсынымдар:
   Студенттің өздік жұмыстары төменде көрсетілген  тақырыптар  бойынша   5-7
   бет көлеміндегі реферат түрінде жазылады.


   Студенттің өздік жұмысының  тақырыптары:
   1 Тірі табиғаттағы су
   2 Тірі ағзадағы  минералды заттар
   3 Фотосинтез
   4 Қан биохимиясы
   5 Жүйке ұлпасы биохимиясы
   6 Бұлшықет ұлпасы биохимиясы
   7 Жалғастырушы ұлпа биохимиясы
   9 Бауыр биохимиясы
   10 Бүйрек биохимиясы
   11 Зәр биохимиясы
   12 Сүт биохимиясы
   13 Ет биохимиясы
   14 Тері биохимиясы
   15 Жүн биохимиясы




































































































   -----------------------
[pic]

[pic]

Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

MasterCard Visa

Email: info@stud.kz
Stud.kz
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рақмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Жабу / Закрыть