Семей Мемлекттік медицина университеті Биохимия және химиялық пәндер кафедрасы сөж Тақырыбы: Зат алмасуға кіріспе Тексерген: Смайлова Ж. К. Орындаған: Ожирканова А. А. 240 -топ ОМФ Семей-2010
Жоспар: 1)Заттар алмасуы туралы түсінік 2)Заттардың алмасуын оқып үйренудің тәсілдері 3)Бүтін ағзада, мүшелерде, тіндрдің кесінділеріндегі зерттеулер 4)Изотопты тәсілдер
Зат алмасу физиологиялық- ас қорыту, сіңіру, бөліп шығару, физикалық-химиялық- сорбция, диффузия, биопотенциалдар, биохимиялық заттардың синтезделуі, өздігінен – өзі құралуы сияқты т. б. әр түрлі, кейде қарама-қарсы процестерді біріктіреді. Зат алмасу 3 кезеңнен турады: • Ас қорыту ( тамақтану биохимиясы) • Аралық алмасу (клеткаішілік зат алмасу) • Бөліп шығару ( метаболизмнің ең соңғы түзілген заттары)
Ас қорыту, ыдырауы: полимерлердің мономерлерге дейін, белоктың амин қышқылдарына, көмірсулардың моносахаридтерге, майлардың май қышқылына және глицеринге ыдырауы. Тамақтың негізгі компоненттеріне: көмірсулар, майлар, белоктар, ал қосымша компоненттеріне К, Na тұздары, микроэлементтер, витаминдер және т. б. жатады. Тағамдық заттарды алмасуға жататын және алмасуға жатпайтын деп екі топқа бөлуге болады. Алмасуға жататын тағамның түріне организмде синтезделетін заттар жатса, алмасуға жатпайтын түріне организмде синтезделмеитін түрлері жатады. Мысалы: организмде майлар көмірсулардан, көмірсулар аминқышқылдарынан, ал кейбір аминқышқылдар басқа аминқышқылдарынан синтезделеді. Алмасуға жатпайтын аминқышқылдары бар, олардың қатарына валин, лейцин, изолейцин, треонин, триптофан, метионин, фенилаланин, лизин жатады.
Ас қортыу процесі асқазан жолдарында жүреді, яғни асқазанға түскен ас қорытылып, ішектің кілегейлі қабатына сіңіріледі. Аралық зат алмасу, басқа сөзбен айтқанда, метаболизм – тірі клеткада жүретін барлық химиялық процестерден тұрады. Тірі клеткада көптеген биохимиялық реакциялар жүреді.
Метаболизм – көптеген мультиферменттік жүйелердің өзара тығыз байланысының арқасында іске асатын клетканың белгілі бір жаққа бағытталған, аса мұқият ұйымдасқан активтілігі. Метаболизмнің төрт ерекше қызметі бар: 1) Клетканы организмге түскен тамақтың ыдырауынан түзілетін энергиямен қамтамасыз ету 2) Тамақты кіші молекулалы заттарға дейін ыдыратып, оларды басқа макромолекулаларды құрауға қолдануға дайындау 3) Белок, нуклеин қышқылдары, липидтер, полисахаридтер т. б. осы сияқты макромолекулаларды, биополимерлерді олардың құрамды бөліктерінен жинау, құрастыру. 4) Клетканын арнаулы қызметі үшін қажет биомолекулалардың синтезі мен ыдырауы (гормондар, медиаторлар, кофакторлар). Сонымен қорыта келгенде метаболизм энергетикалық және құрылыстық қызмет атқарады.
• Клеткада жүрегін химиялық реакциялар тізбегін метаболиттік жолдар деп атайды, және бұл метаболиттік жолдардың әрқайсысы өзіне тән қызмет атқарады. Оларды екі топқа бөлуге болады: 1. Орталық метаболиттік жолдармикромолекулалардың ыдырауы мен синтезі үшін ортақ жол болып табылады. 2. Айрықша метаболиттік жолдарәртүрлі макромолекулалардың және мономерлердің, кофакторлардың синтезі мен ыдырауы үшін түрліше болып келеді.
Катаболизм- күрделі органикалық молекулалардың қарапайым, кіші молекулалы заттарға дейін ыдырауы. Мысалы, тамақпен түскен көмірсу, май, белок көптеген сатылы биохимиялық реакциялардың нәтижесінде сүт қышқылына, СО 2 және аммиакқа дейін ыдырайды. Мұндай катаболиттік процестер үлкен органикалық молекулаларда сақталған энергияның босауы арқылы жүреді. Биохимиялық реакциялардың кейбір кезеңдерінде қатарласып жүретін реакциялардың арқасында, үлкен молекулалардың ыдырауы кезінде түзілген жоғары энергиялы зат энергия қорына айналады. Мұндай жоғары энергиялы қосылыстың қатарына аденозинүшфосфат жатады(АТФ). Ал энергияның бір қатары никатиноамидадениндинуклеотидфосфат коферментінің құрамында болатын сутегі атомдарында сақталады, яғни НАДФ+ НАДФН*Н
Анаболизм- биосинтез, яғни анаболизм кезінде кіші молекулалы заттардан, «құрылыстық белоктардан» үлкен молекулалы заттар белоктар, полисахаридтер, майлар т. б. түзіледі. Биосинтез үшін энергия қажет. Энергияның көзі ретінде АТФ-тың АДФ-қа және фосфор қышқылына дейін ыдырау реакциясы және НАДФН*Н+ қолданылады. АТФ АДФ+ФН
Клетка ішінде катаболиттік және анаболиттік реакциялар бір уакытта жүреді, бірақ олардың жүру жылдамдықтарының реттелуі бір-біріне тәуелсіз болады.
Анаболиттік жолдар, яғни макромолекулалардың биосинтезі де катаболиттік жолдар сияқты үш сатыдан тұрады. Мысал ретінде белоктардың синтезін алсақ: Ι. α-кетоқышқылдарының немесе т. б. синтезге қажет заттардың түзілуінен басталады (лимон қышқылының циклі). ΙΙ. α-кетоқышқылының аминделу реакциясына қатысып α -амин қышқылының түзілуі. ΙII. Полипептидтік тізбектің түзілуі және әртүрлі белоктық молекулалардың түзілуі. Майлардың синтезі де осы сияқты жүреді, ацетил-Ко. Адан май қышқылының, одан әрі майдың түзілуі. Анаболизмнің катаболизмнен ерекшелігі метаболиттік жолдардың бір-бірімен қосылуы емес, керісінше тарамдалуы. Аздаған жай заттардан әр түрлі макромолекулалардың түзілуі.
Заттар алмасуының жағдайын зерттеуді жеке алынған клеткада in vitro тәжірибелерінде жүргізуге болады, немесе метаболизмнің жағдайын аралық және соңғы метоболиттер бойынша, олардың түзілуі немесе ыдырау жылдамдығын in vitro энзимдік талдау әдісімен зерттеуге болады, олардың қандағы, лимфадағы, ликвордағы және зәрдегі мөлшерін әр түрлі биохимиялық әдістермен, соның ішінде радиоиммунды, иммуноферментті талдау әдістері арқылы зерттеуге болады. Метаболитикалық механизмдерді зерттегенде ең бірінші жануарларға эксперименттік модель жасалынады да, ары қарай біртіндеп бүтін ағза мен мүшеден бастап, тканьдық, клеткалық, субклеткалық құрылымдар деңгейінде метаболизмнің барлық түсініксіз кезеңдері зерттеледі.
Зат алмасу процестерінің зерттеу әдістерін екі негізгі топқа бөлуге болады: 1)Бүтін ағзаларда зат алмасуды зерттеу әдістері 2)Аналитикалық-дезинтеграциялаушы әдістер Бүтін ағзаларда зат алмасуды зерттеу әдістері. Экспериментальды диабетпен ауыратын және зәрмен бірге көп мөлшерде глюкоза бөлетін жануарлармен жүргізген тәжірибелерде аланин, серин, глутамин қышқылы сияқты аминқышқылдарын енгізгенде олардың зәрмен глюкозаның алдыңғыдан да көп мөлшері бөлінгені байқалған. Бүтін ағзаларда көптеген сүтқоректілердің зәр құрамында болатын мочевинаның катаболизмнің негізгі өнімі белокты денелер түрінде көрініс табатыны анықталды.
Бүтін ағзаларда зерттеу тәсілдері – ең көне тәсілдердің бірі, дегенмен ол изотоптарды қолдану нәтижесінде едәуір дамып жаңартылды. Әдетте ағзада кең таралған элементтерден (ауыр изотоптардан) массасы бойынша өзгешеленетін элементтердің стабильді изотоптары немесе радиоактивті изотоптар қолданылады. Тұрақты изотоптар қатарынан массасы 2 сутек ( дейтерий, 2 Н), массасы 15 азот (15 N), массасы 13 көміртек (13 С), массасы 18 оттек (18 О) жиірек қолданылады. Радиоактивті изотоптар қатарынан сутек изотоптары (тритий, 3 Н), фосфор (32 Р және 33 Р), көміртек (14 С), күкірт (35 S), йод (131І), темір (59Ғе), натрий (24 Na) және т. б. қолданылады.
Тұрақты немесе радиоактивті изотоп көмегімен зеттелетін қосылыстың молекуласын белгілеу арқылы және оны организмге енгізе отырып, белгілі қосылыстардың құрамындағы химиялық топтар мен белгіленген атомдарды анықтайды, содан кейін оларды ашып, ағзада белгілі заттардың айналу жолдары жөнінде қорытынды жасалады. Изотопты тәсіл көмегімен организмдегі заттың онда болған уақытын анықтауға немесе жеке клеткалардың мембраналарының өткізгіштігі жайлы нақты деректер алуға болады. Сонымен қатар изотоптар берілген зат организмде өздігінен немесе басқа қосылыстардың ыдырауының нәтижесінде пайда болғанын анықтауға болады.
Аналитикалық- дезинтеграциялаушы әдістер. Осы әдістер ағзаның жеке бөліктерін изоляциялау мақсатымен күрделі биологиялық жүйелердің дезинтеграциясына негізделген. Осы тәсілдің кезеңдердің кезектілігін қарастыратын болсақ, оны осы ретпен орындауға болады: • Жеке мүшелерді алып тастау • Тканьдер кесіндісі мен клетка культурасының тәсілдері • Гомогенаталар мен жеке субклеткалық фракцияларды алу • In vitro ферменттік жүйесінің жартылай немесе толық реконструкциясы
Жеке мүшелерді алып тастау. Мүшелерді алып тастаған кезде зерттеудің екі объектісі болады: алып тасталынған мүшесіз ағза және изоляцияланған мүше. Негізінде, перфузатты зерттеу жолымен оқшауланған мүшелерге жасалған тәжірибелерде бауырдың кетонды денелер мен мочевинаның қалыптасатын басты орын екені анықталған.
Тканьдер кесінділері мен клетка культурасының кесінділеріндегі зерттеулер. Ағзалардың кесінділерін микротом арқылы алып, оларды белгілі температура мен газды орта құрамында арнайы ортаға орналастырады. Әдетте тәжірибелерді Варбург аппаратында жасайды. Мәселен осы тәсілмен ұлпалық тыныс алуды зерттеуге болады. Клетка культурасын қолдану метаболизмді зерттеу әдістерінің бірі болып табылады. Бұл кезде өзге клеткалар қосындыларынан босаған біркелкі клеткалардың таза популяциясын пайдалануға мүмкіндік туады.
Гомогенаталар мен жеке субклеткалық фракцияларды алу. Клеткалық мембраналарды ыдырату клетка құрамы мен қосылған косылыстардың арасындағы тікелей қатынасқа мүмкіндік туғызады. Бұл зерттелетін процесс үшін маңызды ферменттер, коферменттер мен субстраттарды анықтауға мүмкіндік береді. Гомогенаттардың дифференциалды центрифугирлеу клетканың әр түрлі органеллаларымен байланысты зат алмасу процестерін зерттеуге мүмкіндік береді. Ферменттер мен коферменттер интеграциясын қолдану. Осы әдістің көмегімен мысалы, ашытқылардың ашуының барлық айқын белгілерін қамтитын ашу жүйесін толық жаңғыртуды мүмкін етті.
Сонымен, метаболизм - анаболизм және катаболизмнің үздіксіз бірлігі, метаболиттердің тұрақты концентрациясы синтез бен ыдырау процестерінің динамикалық тепе-теңдігі.
ТЕР: ЕБИЕТ АН ӘД НЫЛҒ ҚОЛДА иялық иолог С. С. , «Б дий . Ж, Лихо пасы, 1994 ова А ая ейтембет ты, «Білім» бас • С логическ 90 а «Био » , 19 ия» , Алм Коровкин Б. Ф. , хим едицина во «М Т. Т. , Березов дательст А. А. , Нілдібаева • , Из осква нов уір» мия» , М хи тепберге. , Ө аты, «Дә ва Х. Қ » , Алм • Сәтбае м физиологиясы 989. . Б. , «Ада я» , М. , 1 Ж хими ы, 2005 гическая баспас Биоло в А. Я. « ае • Никол kz w. google • Ww
Скачать презентацию Семей Мемлекттік медицина университеті Биохимия және химиялық пәндер
Ozhirkanova_A_A_240-top.ppt