Адам ағзасын құрайтын химиялық элементтер

Өзіндік бақылау сұрақтары:

1. Биохимияның негізгі міндеттері?

2. Биохимияда колданылатын зерттеу тәсілдері қандай?

3. Адам ағзасының кұрамына кандай химиялык элементтер, заттар кіреді?

4. Тірі ағзада кездесетін органикалық заттар кластарын атаңыз.

Әдебиеттер:

1. Сейтов З. Биологиялық химия. Алматы: Қайнар, 1992

2. А.Ж.Сейтембетова, С.С. Лиходий “Биологиялық химия” Алматы “Білім “ 1994

3. Қайырханов К.К. Жануарлар биохимиясы Алматы Ана тілі 1993

Дәріс №3,4 Белоктар

Мақсаты: Тірі материяны құрудағы белоктың ролі, элементарлық құрамы Биологиялық материалдан белоктарды бөлу әдістері Белоктардың аминқышқылды құрамыБелок молекуласының құрылымы Белоктардың жіктелуі, сипаттамасы туралы білім беру

Негізгі сұрақтары:

1. Тірі материяны құрудағы белоктың ролі, элементарлық құрамы

2. Биологиялық материалдан белоктарды бөлу әдістері

3. Белоктардың аминқышқылды құрамы

4. Белок молекуласының құрылымы

5. Белоктардың жіктелуі, сипаттамасы

1. Белоктар аминкышқылдарынан қүралған өте күрделі жоғары молекулалы органикалық заттар. Табиғатта шамамен 10¹⁰-10¹² әртүрлі белоктар кездеседі. Оның бес миллионға жуықтауы адам денесінде кездеседі. Белоктар адам денесі кұрғақ салмағының 45% пайызын (12-14

кұрайды. Ал кейбір мүшелерде (көкбауыр, өкпе, бүлшық етте, бүйректе

белоктың мөлшері 70-80% пайыз (29-кесте).

Барлық белоктар негізінен көміртегі (50-55% пайыз), оттегі (21-23% пайыз), сутегі (6,5-7,3% пайыз), азот (15-18% пайыз), күкірт (0,3-2,5% пайыз) элементтерінен түрады, сонымен қатар олардың күрамында фосфор, темір, йод, мыс, марганец т.б. болады.

Белоктардың биологиялық маңызы:

1) белоктар жасушаның ең негізгі кұрылыс материалы;

2) белок - ферменттер жасушада жүретін химиялық реакциялардың жылдамдығын тездетеді (катализаторлар);

3) белоктар - тасымалдау-тыныс алу қызметін аткарады. Қызыл қан түйіршігінің белогы гемоглобин оттегін қосып алып, барлық үлпаларға, жасушаға таратады да, олардан көміркышқыл газын өкпеге тасымалдайды;

4) белоктар козғалыс қызметін атқарады. Мысалы, бүлшык еттердің, жүректің, өкпенің, ішек-карынның қабырғасындағы еттердің жиырылуы миозин, актин белоктары қозғалыстын бірнеше түрін іске асырып, сол мүшелердің кызметі қамтамасыз етіледі;

5)ағзадағы иммунды жүйелердін белоктары - гаммаглобулиндер ағзаға түскен бөгде затгарды "таниды", байланыстырады, жояды, сол арқылы ағзаны бактериялар мен вирустардан т.б. затгар әсерінен сақтайды;

6)химиялық табиғаты белок - гормондар ағзадағы зат алмасуын реттеуге қатысады;

7)хромосом қүрамындағы белоктар тұқым қуалау қасиеттеріи беруге, өсу мен дамуды реттеуді қамтамасыз етеді;

8) белоктар - қуат көзі, 1г белок толық ыдырағанда 17,0 қДж (4,1ккал) куат босап шығады. Тәулігіне жүмсалған қуаттын 10-15% пайыздайы белок арқылы өтеледі.

Ағзада ферменттер, гормондар т.б. заттар үздіксіз жұмсалып: "ескірген" белок молекулалары ыдырап: үлпалар мен жасушалар жаңарып отырады. Осының бәріне белок қажет. Мысалы, тіршілік барысында ағзадағы кептеген жасушалар бірнеше рет жанарады: қандағы қызыл қан түйіршіктері эритроциттер 100-200 күн аралыгында толык жаңарып алмастырылса, бауыр жасушаларындағы белоктар 10 күн аралыгында жартылай жаңарады. Салмағы 70 кг-дай ересек адам ағзасында тәулігіне шамасы 400 граммдай белоктар ыдырап және кайта қүралады. Сондыктан да осы жүмсалған белоктардың орнын толтыру үшін тамакпен енгізілетін белоктың мөлшері жеткілікті болуы қажет. Қалыпты жағдайда тәулігіне адам ағзасына 80-100г белок керек болса, дене еңбегімен айналысқанда оның мөлшері 120-150г дейін өседі. Белок жеткіліксіз болған жағдайда бүйрек, қалқанша, жыныс бездерінің қызметі бұзылады. Орталық жүйке жүйесі белоктың жеткіліксіздігін өте тез сезеді. Ашыққанда ми мен жүрек өзінің салмағын көп уақытқа дейін жогалтпайды, себебі олар өзінің белоктарын бүлшық ет пен бауыр белоктарының есебінен толықтырады.

2. Биологиялық материалдан белоктарды бөлу әдістері

Тірі ағза жасушасында және ұлпасында ақуыз тұтқыр, коллоидты масса түрінде күрделі қоспа түзеді. Бұндай қоспаны жеке белоктарға бөлу табиғи белок молекулаларының беріктілігінің өте төмен болуына, қыздырғанда қасиетінің тез өзгеруіне,РН ортаның әсеріне төзімсіздігіне,әртүрлі еріткіштер мен реагенттердің әсеріне тұрақсыздығына байланысты белоктарды бөлуді қиындатады. Сондықтан барлық бөлу, тазарту процедуралары төмен температурада(0-4⁰С) және қатаң бақыланатын жағдайда(РН ортасы, тұздардың концентрациясы) жүргізіледі.

Белоктарды табиги шикізаттан және органикалык синтез жолымен алады. Алдымен шикізатты /микробтык, өсімдік және жануар тектес/ ұсактайды. Ол үшін коллоидты және шарлы диірмендер, гомогенизаторлар, ультрадыбыс, кварц күмымен келіде үнтактау әдістері қолданылады.

Ұсакталған материал тиісті ерітінділерде ерітіледі. Әдетте белоктарды 8-10 % -і түзды ерітінділермен айырып /экстракциялау/ алады. Ол үшін белоктарды иэоэлектрлік күйге түсіретіндей белгілі рН мәні бар буферлік /фосфат, цитрат, трис-буфер/ коспалар колданылады. Сонан соң, жеке дара белоктарды бөлуге кіріседі.Айырып алынган белок коспасын жеке дара белоктарға; яғни фракцияга бөледі. Ол, спирт ерітінділерімен /метанол, этанол, бутанол/ түнбаға түсіру, өлектрофорез, хроматогра-фия, кристалдандыру, ультрацентрифуга әдістерімен жүзеге асырылады.

Ертіндідегі түздар концентрациясын арттыру нәтижесінде белоктарды бөліп алу әдістері колданылады. Мысалы, аммоний сульфатының концентрациясын 50 %-ке дейін жеткізген кеэде глобулиндер түнбага түседі, альбуминдер тек канык 100%ерітіндіде ғана түнады.

Белоктарды еріткіштің және бос жүрген иондардың артык мөлшерінен тазарту үшін диализ әдісі кең кодцанылады. Диализдеуде жартылай өткізгіш мембрана ретінде коллодийден немесе целлофаннан жасалған мембраналарды пайдаланады. Белоктарды /коллоидты ерітінділерді/ диализдегенде молекула-лар мен иондар жартылай еткізгіш мембрана аркылы оңай өтіп, еріткішке көшеді. Ал, коллоидты бөлшектер молекулалар мен иондарға карағанда, мөлшері үлкен болгандыктан, жартылай өткізгіш мембрана аркылы өтпейді. Еріткішті үнемі ауыстыру аркылы коллоидты ерітіндіні бөгде коспалардан тазартуга болады. Егер диализ процесі электр тогы әсерімен іске асатын болса, онда алектродиализ деп аталады, ал ультрафильтр пайдаланып, кысымды реттеу аркылы диализдейтін болса, ультрадиализ немесе ультрафильтрлеу деп атайды.

Белоктың гомогендігін белок керігіштігінің оның қатты фазадағы мөлшеріне тәуелсіздігі графигі бойынша анықтайды. Белок ерігіштігінің қисығы бір немесе бірнеше қисық берсе, онда белок гомогенді емес, ал үстемелеп қосылған белок порциясы белоктың ертіндідегі мөлшерін өзгертпесе белок гомогенді болады.

Date: 2015-12-13; view: 1446; Нарушение авторских прав