Металл иондары кофактор рет i нде 5 страница
Вектор ретінде агробактерия плазмидалар, хлоропластық және митохондриялық ДНҚ, жылжымалы генетикалық элементтер, вирустар қолданылады.
50. Өсімдіктердің клеткалары мен ұлпаларын криосақтау технологиялары.
Криосақтау – жасушаларды қатты мұздатып алып өте төмен ьтемпературада сақтау, мысалы сұйық азот температурасында (-196°С). Бұл жасушалардың генетикалық сипаттамасы қай мерзімде болса да тұрақты сақталуына кепіл болады. бұл әдіспен ір түрлң материалды сақтауға болады – протопластардан ұрық пен тұқымға дейін. Қазіргі уақытта жасушаларды, ұлпаларды, мүшелерді қатты мұздатып сақтау медицина мен мал шаруашылығында кеңінен пайдаланылады. Ал өсімдіктерге келсек, өкінішке орай, жағдай басқаша. Басты қиындығы, ол өсімдік жасушаларына тән ерекшеліктері және мұздың оларға әсері. Өсімдік жасушалары көлемі үлкен, вакуолі зор, суы көп болғандықтан мұздату және еріту кезеңдерінде олар қатты зақымданады. Ол мұздың жасуша ішінде де, сыртында да қатуына байланысты. Әдетте, мұз алдымен жасушаны қоршаған сыртқы ерітіндіде пайда болады. цитоплазманың өзінің қату нүктесі 1°С, бірақ жасушалар -10°-15°С дейін қатпай тұрады, себебі плазмалемма оған дейін мұздың кристалдарының жасуша ішіне кіруін бөгейді. Мұз кристалдары жасуша ішінде өсе бастаса, мембраналарды қиратады.
|
|
|
Температура баяу төмендесе, жасушаның бос суы жарым-жартылай сыртқа шығып үлгереді де, сыртқы ерітіндіде мұзға айналады. Ал мұздату өте жедел өтсе, жасушаның дегидратациясы жүріп үлгенмейді де, мұз цитоплазма ішінде түзіле бастайды. Бәсең мұздатқанда жасуша ішінде мұз кристалары пайда болуы мүмкін, бірақ бұнда жасушаның едәуір сорғуымен протоплазманың соғылысуы болмай қалмайды. Протоплазманың сорғылуы, мұз түзілу салдарынан сыртқы ерітіндінің концентрациясы өсу себебінен болады. шектен тыс плазмолиз және соның нәтижесінде пайда болатын осмостық стресс жасушаны зақымдайды.
Сонымен мұздатқанда жасушаның құруының себебі, ол ішінде мұз түзіліп оның мембраналары механикалық қиратылуы. Демек, криосақтау әдісінде қолданылатын тәсілдердің міндеті, осы екі факторлардың зиян әсерін төмендету. Жасушалардың тірі қалуы көптеген факторларға байланысты. Олар: генетикалық және морфофизиологиялық ерекшеліктері; суыққа шынықтыруға қабілеті; түрлі криопротекторлардың құрамы мен мөлшері; осы заттар мен судың жасушаға сіңу деңгейі; температураны төмендету жылдамдығы; еріту жағдайлары. Жасушаларды мұздатып сақтау жұмысының этаптары:
|
|
|
- жасушаларды дайындау;
- криопротекторды қосу;
- бағдарламалы мұздату;
- сұйық азотта сақтау;
- тез еріту;
- криопротекторлы кетіру;
- қайтадан өсіру және регенеранттарды алу;
Жасушаларды мұздатуға дайындау.
Өте төмен температура жағдайында жасушаларды, меристемаларды, өркен апекстерін, ұрықты, тозаңды сақтауға болады. бірақ осындай әр түрлі объектілерді криосақтау үшін бірнеше тәсілдер мен жағдайлар қажет.
Осы әдіс жасушалар суспензиясы үшін жете зерттеліп дайындалған. Ірі, вакуольденген жасушаларға қарағанда мұздатуға майда, меристема тәрізді жасушалар төзімді келеді. Құрылымдары күрделі меристемалар, ұрықтар, эмбриоидтарға мұздату кездегі әрбір этапьтың жағдайларын ерекше бақылау қажет.
|
|
|
Жасушалар суспензиясын мұздатуға дайындағанда меристема тәрізді жасушаларды неғұрлым көбейту керек. Оған жету үшін жасушаларды осмотик қосып ұзақ өсіру, жасушалардың бөлінуін барынша синхрондау және жаңа қоректік ортаға жиі көшіріп отыру керек. Сонда жасушалардың көлемі кішірейіп, олардың көбі тірі қалады. Жасушалардың тіршілікке икемділігі кейбір амин қышқылдарды қосып өсіргенде, ішінде қант мөлшері өсу нәтижесінде арта түседі. Жасушалар суспензиясын дайындағанда өте бір маңызды жәйт, оның концентрациясын көтеру, яғни оны қойылту. Мысалы, сәбіз жасушаларының суспензиядағы тығвздығын 2-3 есе арттырғанда, олардың тіршілікке қабілеттілігі едәуір өскен. Мұздатуға дайындау талаптары әр түрлі жасушаларға жеке эксперимент бойынша іріктеліп алынады.
Криопротекторлар
Криопротектор – жасушаның мұздап қату нүктесін төмендетіп, жасуша ішіндегі сумен байланысып, жасушаны механикалық және осмостық бүлінуден қорғайтын зат.криопротекторларға диметисульфоксид (ДМСО), глицерин, пролин, сахароза жатады. Сахароза жақсы табиғи протекторы. Криопротекторлардың өздері осмостық стреске себепкер болмаулары үшін олардың концентрациялары жеке іріктеліп алынады.
|
|
|
ДМСО жасушаға өте жақсы енеді, бұл ірі тығыз құрылымдарға, мысалы меристема үшін өте маңызды. Оларды мұздатуға дайындағанда ортаға 5 % ДМСО қосып өсіреді. Бұлкезде апекс бойында (ұзындығы 0,3-0,5 мм) тиімді қорғайтын ДМСО концентрациясы пайда болады. мысалы, дәрілік түймедағы жасушаларын алдын ала ДМСО қосқан ортада өсіріп, кейін мұздатқанда ДМСО, глицерин және сахароза қоспасын бергенде, жақсы нәтижеге жеткен. Жасушаларды мұздатып сақтау мәселелерін көптен бері зерттеп жүрген А.С.Попов көрсеткендей, бірқатар өсімдік жасушалар суспензияларын нәтижелі қор,ау үшін криопротекторлардың қоспаларын және криопротекторлар мен осмотиктер қоспаларының әр түрлі концентрациясын пайдалану қажет.
Мұздату мен сақтау.
Ең ыңғайлы мұздату бағдарламасын тандап алудың маңызы зор. Мұздату баяу, бірте-бірте, жылдам, өте тез, лезде өткізіледі. Баяу біртіндеп мұздатқанда температура 0°С-тан -40°С арасында минутына 0,5°-1°С төмендейді. Жылдам мздатқанда оюъект криопротектор қосылған ампуласымен шапшаң сұйық азотқа салынады. Ал өте тез мұздатқанда объектінің өзі сұйық азотқа лезде салынады. Тозаңды құрғақ түрінде арнаулы пластмасса ампулаларға бітеп жапсырып сұйық азотқа салады.
Мәскеудегі ИФР-де криобанктің деректері бойынша, бағдарламалы мұздату жақсы нәтиже берген. Бұл үшін арнаулы қондырғыш қажет, оның камерасына бағдарламаланған жылдамдықпен сұйық азоттың буы беріліп тұрады. Басқа түрлі мұздатқышта жасушлара балқу температурасы төмен сұйық зат құйылған камераға салынады. Ол камера электрмұздатқышпен суытылып тұрады. Ең қарапайым аспаптар, ол Дьюар ыдыстары мен пенопластан жасалғар қораптар. Лабораториялық мұздатқыштар (-20°С) мен құрғақ мұзы (-78°С) бар камералар жасушаларды сақтауға жарамайды, себебі оларда жасуша ішінде мұз пайда болуын бақылау мүкін емес.
51.Амин қышқылдарының физикалық және химиялық қасиеттерін сипаттап жазыңыз. Молекуласының құрылымы, қасиеттері мен организмге қажеттілігі бойынша амин қышқылдарының жіктелуін көрсетіңіз.
Амин қышқылдары деп– карбон қышқылының молекуласындағы көмірсутегідегі сутегінің орнын амин тобы басқан органикалық қосылыстарды айтады.
Физикалық қасиеттері. Амин қышқылдары суда тез ериді. Олар судың нейтрал ерітінділерінде, биполярлы ион формасында кристалданады. Барлық амин қышқылдары ортаға байланысты қышқылдық та, негіздік те қасиет көрсетеді.
Химиялық қасиеттері. Амин қышқылдарының құрамында негіздік амин және қышқылды карбоксил топтары болғандықтан, олар амфотерлік қасиет көрсетеді.
1.Тұздар түзу реакциялары. Амин қышқылдары қышқылдармен де, негіздермен де әрекеттесіп, тұздар түзеді.
2.Амин қышқылдары, бір амин қышқылының СООН тобының және екінші амин қышқылының NH2 тобының есебінен су молекуласын бөліп шығарып, пептидтік байланыс арқылы өзара байланысып, пептид түзеді.
3.Амин қышқылдары қышқылдар сияқты күрделі эфирлер, хлорангидридтер түзеді:
4.Амин қышқылдары декарбоксилденіп, амидтер түзеді:
5. Амин қышқылына азотты қышқылмен әсер етсе, оксиқышқыл және азот түзіледі:
NH2СН2СООН + НNО2 → НОСН2СООН + N2 + Н2О
5. Амин қышқылдары дезаминдеу реакциясына түседі, нәтижесінде амин тобы жойылады. Бұл реакция организмдерде ферменттердің әсерінен жүреді.
Аминқышкылдарын радикалындағы сутек атомдары амин тобына алмасқан карбон қышқылдарының туындылары ретінде қарастыруға болады. Кейбір аминқышқылдарының құрамында екі аминтобы, гидроксил тобы, тиол тобы — SH, екі карбоксил тобы болады.
Құрамында әр түрлі функционалды топтары болғандықтан, аминқышқылдары гетерофункционалды қосылыстарға жатады. Аминқышқылдары табиғатта көп таралған: ақуыздардың, пептидтердің және т.б. физиологиялық белсенді қосылыстардың кұрамына кіреді және бос күйінде де кездеседі. Тіршілік үшін аса маңызды қосылыс ақуыз молекуласы аминқышқылдар қалдықтарынан құралатындықтан, олардың маңызы өте зор. Белок биосинтезіне жиырма шақты а-аминқышқылдары қатысады. Олардың біразы алмаспайтын аминқышқылдары. Олар организмде синтезделмейді немесе өте аз мөлшерде синтезделеді, сондықтан олардың организмге қажеттілігі тек қана тағаммен қамтамасыз етіледі.
Табиғатта аминқышқылдардың 150-ден астам түрі бар. Олардың 20-сына жуығы ақуыздар түзілісінде аса маңызды қызмет атқаратын мономер блок-топшалар.
Атаулары және изомерлері:
Аминқышқылының қарапайым өкілі — аминсірке қышқылы NH2—СН2—СООН. Аминқышқылдарын көбіне қалыптасып кеткен тривиальді атаумен, мысалы, аминсірке қышқылын глицинлеи атайды.
Аминқышқылдарының изомерленуі көміртек тізбегінің изомерленуімен және амин тобының орналасуы бойынша анықталады. Атау үшін карбоксил тобы бар көміртек атомынан бастап нөмірлейді:
Аминқышқылдарының классификациясы:
Химиялық құрамына және бүйірлік топтардың құрылымына байланысты аминқышқылдары полярлы (гидрофильді) және полярсыз (гидрофобты) деп жіктеледі. Оларды бейтарап, қышқылдық және негіздік аминқышқылдары деп бөледі.
Биологиялық құндылығына қарай ауыстырылатын және ауыстырылмайтын деп бөледі. Ауыстырылмайтын аминқышқылдары адам мен жануар клеткаларында басқа заттардан түзілмейді. Олар организмге тағаммен күнделікті ену керек.
Полярлы аминқышқылдары – зарядталған бөлшектер түзей алатын және басқа да полярлы затпен байланыса алатындар, мысалы су молекуласынан қосып алады.
Полярсыз бейтарап аминқышқылдары – заряды жоқ, су молекуласын қосып ала алмайды, бірақта, басқа полярсыз молекуламен байланыса алады.
Гидрофильді аминқышқылдары (гр. hydro – су, philia – сүйер) – су сүйерлер, су молекуласын қосып ала алатын қасиеті бар.
Гидрофобты аминқышқылдары (гр. hydro – су, phobos – тебеді) – полярлы молекулаларды кері тебеді, су молекласымен байланыс алмайды, ал басқа полярсыз қосылыстармен әрекеттесе алады.
Бүйірлік топтардың құрылымының ерекшеліктеріне қарай:
Бейтарап, полярсыз (гидрофобты) аминқышқылдары
Бейтарап, полярлы (гидрофильді) аминқышқылдары
Қышқыл, полярлы (гидрофильді) аминқышқылдары
Негізді, полярлы (гидрофильді) аминқышқылдары.
52.Белоктардыңклассификациясы: жайжәнекүрделібелоктар. Глобулярлыжәнефибрилдібелоктар. Белоктардыңтабиғаттағыатқаратынқызметін, мысалдаркелтіреотырып, көрсетіңіз.
Ақуыз, нәруыз — молекулалары өте күрделі болатын аминқышқылдарынан құралған органикалық зат; тірі ағзаларга тән азотты күрделі органикалық қосылыс. Аминқышқылдары қалдықтарынан күралған жоғары молекуларлық органикалық түзілістер. Ақуыз ағзалар тіршілігінде олардын құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әр алуан өте манызды қызмет атқарады. Ақуызды зат құрамында міндетті түрде азоты бар күрделі органикалық қосылыс.
Белоктар органикалық заттар дамуының ең жоғарғы сатысы және жер бетіндегі тіршіліктің негізі. Ағзаның тірек, бұлшық ет, жамылғы тканьдері ақуыздардан құралған. Олар ағзада әр түрлі қызмет атқарады, химиялық реакцияларды жүргізеді, дене мүшелерінің қызметтерін өзара үйлестіреді, аурулармен күреседі, т.б.
Белоктардың құрамы мен құрылысы өте күрделі. Молекулалық массалары жүздеген мыңнан миллионға дейін жетеді. Төрт түрлі құрылымы болады. Олардың құрылымы бұзылса, денатурацияға ұшырап, ағзадағы қызметін атқара алмайды. Белоктар гидролизденіп, аминқышқылдарын түзеді және өздеріне тән түсті реакциялары бар.
Белоктар азықтың құрамына кіреді. Адам тәулігіне, шамамен, — 100 г ақуыз қабылдауы керек. Азықпен түскен ақуыз әуелі асқазанда, сосын ішектегі ферменттердің әсерінен гидролизденіп, аминқышқылдарына дейін ыдырайды. Ақуыз тірі ағзаның негізін құрайды, онсыз өмір жоқ. Фридрих Энгельстің пікір бойынша: «Тіршілік — ақуыз заттарының өмір сүру формасы».
Ақуыз тек тірі азғалар құрамында ғана болады. Оның құрамында 50,6 – 54,5% көміртек, 21,5 – 23,5% оттек, 6,5 – 7,3% сутек, 15 – 17,6% азот, 0,3 – 2,5% күкірт бар, кейде фосфор кездеседі. Осы элементтерден түзілетін амин кышқылдарының бір-бірімен байланысып қосылуы нәтижесінде ақуыз молекуласы түзіледі. Белок молекуласының массасы өте үлкен, ол бірнеше мыңнан бірнеше миллионға дейін барады.
Ақуыз туралы алғашқы мәліметтер XVIII ғасырдан белгілі. 1745 ж. италиялық ғалым Беккори бидай ұнынан лейковина деген ақуызды бөліп шығарған. 19 ғасырдың 30-жылдарында ет, жұмыртқа, сүт, өсімдік тұқымдарында ақуыздық заттар бар екені анықталды. Ғалымдардың содан бергі зерттеулері нәтижесінде барлық тірі азғалар жасушасында болатын тірі материя – протоплазма, негізінен, ақуыздан құралатыны анықталды.
Ақуыздардың барлығы екі топқа бөлінеді: 1) қарапайым ақуыздар – протеиндер (альбуминдер, глобулиндер, гистондар, глутелиндер, проламиндер, протаминдер, протеноидтар); 2) күрделі ақуыздар – протеидтер (гликопротеидтер, нуклеопротеидтер, липопротеидтер, фосфопротеидтер). Бұлардың құрамында амин қышқылдарынан басқа заттар да болады.
Құрылымы. Ақуыз жасуша құрамына кіретін тірі құрылымдар – ядро, митохондрия, рибосома, цитоплазма негіздерін құрайды. Сондықтан ол ағза құрамында үлкен орын алады. Мысалы, адам мен жануарлар денесінің құрғақ заттарында 45%, жасыл өсімдіктерде 9 – 16%, дақыл тұқымында 10 – 20%, бұршақ тұқымдастар дәнінде 24 – 35%, бактерия жасушаларында 50 – 93% ақуыздық заттар бар. Белок барлық ағзаға ортақ зат болғанымен, әр түрлі ағза ақуыздарының құрылымы түрліше болады. Сондай-ақ, ағза түрлерінің бір-біріне ұқсамауы, олардың эволюция жолымен үздіксіз өзгеріп дамуы да ақуыз қасиеттерінің үнемі өзгеріп отыруына байланысты. Белок – бүкіл тірі ағзаның негізгі қорегі. Ол жасуша протоплазмасын құрумен қатар, ағзадағы көптеген тіршілік кұбылыстарына – тамақтану, өсу, көбею, тітіркену, козғалу, тыныс алу процестеріне тікелей қатысады.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 393; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!