Жасуша метаболизмі.Катаболизм.Анаболизм 1 страница
OWNER: ZARINA 128OM
CO-OWNER: ASEMA 128OM
CO-OWNER: ADIL 128OM
CO-OWNER: MAIRA 128OM
1,2 .Биомедицинаның даму тарихы. Негізгі жетістіктері. Биомедицина негіздері. Анықтамасы.Мақсаты және міндеттері
Молекулалық биология – тіршілікті молекулалық деңгейде зерттейтін кешенді биология ғылымының маңызды саласының бірі. Қазіргі кезде молекулалық биология жедел дамып келе жатқан ғылым ретінде теориялық және қолданбалы биология, генетика, медицина, ауыл шаруашылығы т.б. ғылымдардың дамуында маңызды роль атқарады. ХХІ ғасырды молекулалық биология ғасыры деп атауда.Молекулалық биология ғылымының негізгі зерттеу объектілері жасушаның ақпараттық макромолеклалары – ақуыз және нуклеин қышқылдары болып саналады. Ол ақпараттық макромолекулалардың құрылысын, қызметтерін, таралуын зерттейді. «Биомедицина негіздері» пәні медико-биологиялық және клиникалық пәндерді оқытуда фундаментальдық негіз болып табылады.Бағдарламада тірі ағзаның қасиеттері және жалпы биологиялық заңдылықтар, тіршіліктің ұйымдасу деңгейіндегі барлық кезеңінің көрінісі сипатталған. Осы пәнді оқу кезінде биология, химия, физика, математика пәндерінің білімдерің пайдалану қажет. «Биомедицина негіздері» биологиялық заңдылықтарды молекулалық, жасушалық және жүйелік деңгейде қарастырады. Бұл пән адам ағзасындағы қалыпты және патологиялық процестерді толық түсінуге мүмкіндік береді.«Биомедицина негіздері» пәні бірнеше бөлімнен тұрады:-жасушаның жалпы және молекулалық биологиясы (нуклейн қышқылдары мен нәруыздың құрылысы мен қасиеттері, эукариоттардың генетикалық материалының қызметі мен ұйымдасуы, прокариот, вирустардың, сонымен қатар жасушаның молекулалық құрылысы мен қызметі, олардың органеллалары, гендер экспрессиясы, бағаналы жасушалар туралы түсінік, жасуша метаболизімі туралы сұрақтар, мембрана арқылы тасымалдану);-биоэтика, биомедицинаныі заманауй мәселелері;-медициналық информатика.
|
|
|
Мақсаты мен міндеті: тіршілікті молекулалық деңгейде зерттеп, қызметін анықтап, ары қарай дамуын зерттеу.
Жетістігі: соңғы 50-55 жыл ішінде мол.биология ғылымы тіршіліктің сырларын зерттеуде көптеген маңызды жетістіктерге қол жеткізді. ХХ ғасырдың 40-50 жылдары ғалымдардың зерттеулер нәтижесінде тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі нуклеин қышқылдары екені белгілі болды.(Эйвери,Мак Леод,Мак карди,Циндер,Ледерберг,Френкель-Конрад)
|
|
|
Даму тарихы және негізгі жетістіктері:
1. Мол.биологияның дамуына көптеген орыс және қазақ ғалымдары ат салысты, олардың арасынан Баев, Белозерский, Спирин, Энгелгард, Георгиев, Дарханбаев, Айтхожин, Жұматов, Берсінбаев, Айтхожина, Гильманов, т.б. атауға болады.
2. 1953ж Уотсон мен Крик дезоксирибонулеин қышқылының қос ширатпалы құрылысын анықтап, оның моделін құрастырды.
3. 40-50ж тұқымқуалаушылықтың материалдық негізі нуклеин қышқылы екендігі белгілі болды.
4. 1954ж Гамов тұқымқуалаушылық ақпарат ДНҚ молекуласында генетикалық код күйінде жазылған, генетикалық код 3 нуклеотидтен тұруы мүмкін деп болжамдады.
5. 1961ж Жакоб мен Моно прокариоттар гендерінің экспрессиялануының оперондық гипотезасын ұсынды.
6. 1970 жылы биология ғылымдарының жетістіктері мен технологиялық үдерістерді біріктіретін мол.биологияның жаңа саласы – Биотехнология қалыптасты.
7. 1981 жылы алғаш рет трансгендік тышқан дүниеге келтірілді.
|
|
|
8. 1990-2003 жылы адам геномы толық анықталды(секвенделді).
9. 2008 жылы тышқан геномы секвенделіп оның 70 пайызы адам геномына ұқсас екені белгілі болды.
3.Биологиялық макромолекулалар: нәруыздар. Нәруыздардың кеңістікте ұйымдасу ерекшеліктері.
Белоктар(ақуыздар, протеиндер) грек тілінде «бірінші» деген мағынаны білдіреді) – жасушаның ең маңызды макромолекулалардың бірі,жоғары молекулалық полимерлі заттар, гидролизге түскенде аминқышқылдарына ыдырайды.Протейн деп атаған Г.Я.Мульдер болды.Белоктардың құрамына 2 амин қышқылының қалдығы кіреді. Белоктар –тіршіліктің көзі, бүкіл тірі организмдердің құрамына кіретін заттардың ең маңыздыларының бірі. Нәруыздың қызметтері. *Құрылыс қызметі: Жасуша мен цитоплазма органоидтерінің мембраналары жасуша мембранасының ішкі, сыртқы қабықшасы, митохондрияның ішкі мембранасының 70%-ы нәруыз молекуласынан тұрады. Жануарлардьщ мүйізі, тұяғы, қауырсыны, түктері, сіңірлері, шеміршектері мен қан тамырларының қабырғасы жөне т.б. нәруыздан құралган*.Тасымалдау қызметі: Гемоглобин нәруызы өкпеден сіңіріп алған оттекті дененің барлық ұлпалары мен мүшелеріне тасымалдап, оларды оттекпен қамтамасыз етедіде, ыдырау өнімі — СО2-шығарылады. *Қозғалыс қызметі. Организмнің қозғалыс қызметіне бұлшық еттің талшығы мен ұлпалардың түрлі жиырылғыштық жүйесіне әсер ететін арнайы нәруыздар катысады. Мұндай нәруыздар жасушаның ішіндегі протоплазманың козғалысына да әсер етеді. Жасушаның бөлінуі кезінде ахроматин жіпшелерінің жиырылуы салдарынан, хромосомалар экватордын полюстеріне тең таралатындығы белгілі.*Қорғаныштық қызметі: Нөруыздар организмді әр түрлі жұқпалы аурулардан қорғайды. Егер жануарлардың немесе адамның организміне зиянды нәруыздар (токсиндер) енетін болса, оған қарсы туратын нәруыздар — антиденелер түзіледі. Антиденелер бөгде денелермен күресіп денені зарарсыздандырады. аурумен ауырғаннан кейін организмде иммунитет пайда болады. * Ферменттік (катализаторлыц) қызметі. Организмдегі заттардың өзін-өзі жаңартуы ферменттердін әсерімен жүзеге асырылады. Орыс ғалымы И.П.Павлов ферментті «тіршіліктің қоздырғышы» деп атады, өйткені ол организмдегі зат алмасуды реттейтін көптеген реакцияларды тездетеді, барлықбиохимиялық құбылыстар ферменттердің қатысымен жүреді; *Транспорттық - оттегі транспорты (гемоглобин, миоглобин), альбумин (май қышқылдарын, органикалық заттарды мембранадан тасымалдауы); *Гормондық- гормондар(инсулин, вазопрессин); Қоректік- сүттегі казеин, жұмыртқадағы овальбумин; Сүйеу- сүйектер, шеміршектер, буын сүйектері; Рецепторлық – әр түрлі заттарды танып, байланыстыруы (гликопротеидтер);* Белоктар -регуляторлар, белоктар – ингибиторлар*.Белоктардың молекулаларында аминқышқылдарының қалдықтары өзара бiрiмен-бiрi байланысып полипептидтiк тiзбекті құрады. Полипептидтік тізбекте бір аминқышқылының карбоксил тобының көміртек атомы екінші аминқышқылының NН2 –тобының азот атомы коваленттік байланысады. Бұл байланысты (-СО-NH-) пептидтiк байланыс деп атайды. Қасиеттері.қасиеттердің бірі нәруыздың суда ерігіштігінің әр түрлі дәрежеде болуы. Нәруыздардың көбісі суда жақсы, кейбіреулері нашар ериді, ал кейбір нәруыздар ерімейді. Нәруыздың екінші бір қасиеті − сыртқы орта жағдайларының әсеріне төзімділігі біркелкі болмайтындығында.Нәруыз молекуласының тағы бір қасиетіне оның әр түрлі әсерлерден табиғи құрылымының өзгеруі жатады. Бұл құбылысты денатурация деп атайды. *Кеңістікте ұйымдасу ерекшеліктері.Полипептидтік тізбектегі әртүрлі аминқышқылдар қалдықтарының бір-бірімен кезектесіп пептидтік байланысу ретін нәруыздың бірінші реттік құрылымы деп атайды.Ақуыздардың көбінің кеңістікте спираль тәрізді оратылуы екінші реттік құрылым деп аталадыҮшінші реттік құрылымның түзілуіне дисульфидті байланыстар үлкен үлес қосады. Олар полипептидті тізбектің әртүрлі бөліктерін байланыстырып, өзіне тән ілмектер құрайлы.Кейбір нәруыздардың ерекше құрылымы болады. Олар бір-бірімен байланысқан бірнеше пептидтерден құралады. Құрылысы жағынан жақын бірнеше нәруыздың үшінші реттік құрылымының шумақ түзіп орналасуын нәруыз молекуласының төртінші реттік құрылымы дейді.
|
|
|
4.Нәруыздардың қызметтері мен қасиеттері
Ақуыздар жасушада маңызды қызметтер атқарады:
- Құрылымдық – биомембраналар құрамына кіреді;
- Энергетикалық – қуат көзі болып табылады;
- Катализдеуші – жасушаның барлық биохимиялық реакцияларын реттейтін ферменттер болып табылады;
- Сигналдық – жасушаішілік және жасушааралық сигналдарды қабылдауға және өткізуге қатысады;
- Қозғаушы – бұлшықеттердің жиырылуын қамтамасыз етеді;
- Өткізгіштік – арналар мен сорғыштарды қалыптастырып, мембрана арқылы заттардың өткізілуін қамтамасыз етеді:
- Реттеуші – репликация, транскрипция, трансляция факторлары ретінде ДНҚ учаскелерімен байланысып, гендердің экспрессиялануын реттейді;
Ақуыздардың аминқышқылдық құрылымы:
Ақуыз молекуласы полимер, оның мономері болып аминқышқылдары саналады. Қазіргі кезде табиғатта анықталған аминқышқылдардың жалпы саны 300-дей, бірақ ақуыз молекулаларында олардың тек 20-ᾀ-аминқышқылдары ғана кездеседі. Бұл аминқышқылдарды ақуыздық, протеиндік деп атайды. ᾀ-Аминқышқылдарының барлығының құрылысы жалпы алғанда бір-біріне ұқсас, яғни олар амин тобынан(NH2), көмірсутектен(CH), карбоксил топтарынан (COOH) құрылған қанқадан және ортанғы көміртек атомымен(C 
) альфа орны бойынша байланысқан радикалдан тұрады.
RNH2-C 
-COOH
Ақуыз молекуласында аминқышқылдар бір-бірімен пептидтік байланыс арқылы байланысып үлкенді кішілі полипептид тізбегін пайда етеді. Бұл бірінші реттік құрылым деп атайды.Пептидтік тізбектің көптеген ферменттері алғаш 
-ширатпа не ß-құрылым күйінде болады. Ақуыздың кеңістікте мұндай қарапайым жинақталуын екінші реттік құрылым деп атайды.Полипептид тізбегінің -ширатпасының, ß-құрылымыныңжәне құрылымсыз учаскелерінің кеңістікте глобула конформациясына жинақталып, табиғи құрылымының түзілуі. Бұл үшінші реттік құрылым. Бұны фолдинг деп те атайды.Кейбір ақуыздардың төртінші реттік құрылымы да белгілі, мысалы гемоглобин. Оның молекуласы төрт субединицадан тұрады
Ақуыздар – жасушаның ең маңызды макромолекуларының бірі болып табылады. Оның элеметтік құрамын, құрылысының теориясын алғашқылардың бірі болып зерттеген және протеин (protein-бірінші) деп атауды ұсынған Голландия химигі және дәрігері Г.Я. Мульдерболатын. Ақуыз организмдер тіршілігінде олардың құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әртүрлі және өте маңызды қызмет атқарады.Ақуыздар органикалық заттар дамуының ең жоғарғы сатысы және жер бетіндегі тіршіліктің негізі. Организмнің тірек, бұлшық ет, жамылғы тканьдері ақуыздардан құралған. Олар организмде әртүрлі қызмет атқарады, химиялық реакцияларды жүргізеді, дене мүшелерінің қызметтерін өзара үйлестіреді, аурулармен күреседі, т.б. Ақуыздар азықтың құрамына кіреді. Адам тәулігіне, шамамен, — 100 г ақуыз қабылдауы керек. Азықпен түскен ақуыз әуелі асқазанда, сосын ішектегі ферменттердің әсерінен гидролизденіп, аминқышқылдарына дейін ыдырайды.
Құрамы мен құрылысы күрделі болғандықтан, ақуыздардың қасиеттері де алуан түрлі. Олардың құрамында әртүрлі химиялық реакцияларға түсетін функционалдық топтары бар.
Белок мөлшері аминқышқылдарының санына қарай және молекулалық массасына қарай дальтон бірлігі негізінде өлшенеді. Орташа шамамен ашытқы саңырауқұлақтарының құрамы - 466 аминқышқылынан тұрса, массасы -53кДа, ең үлкен белок – титин. Ол бұлшық ет сарокмерлерінде кездесетін белок. Молекулалық массасы -3000-3700 кДа өзгеріп отырады, ұзындығы 38 138 амин қышқылдарынан тұрады.
Белоктар амфотерлік қасиетке ие, яғни олар амин қышқылының радикалдары бойынша анықталатын негіздік те қышқлыдық та қасиетке ие.
Сонымен бірге ерігіш және ерімейтін белоктар болады, олар механикалық қызмет атқарады (фиброин, кератин, коллаген).
Ерекше химиялық активті (ферменттер) және активті емес белоктар болады.
Қоршаған ортаның әртүрлі факторларына төзімді және төзімсіз белоктар болады (температураның өзгеруі, ортаның тқздық құрамы, рН, радиация). Аталған факторлар белок молекуласының структуралық құрылымын бұзады. Денатурация.
5.Нуклеин қышқылдары. ДНҚ-ның кеңістікте ұйымдасу ерекшеліктері.
Нуклеин қышқылдары (лат. nucleus — ядро) — құрамында фосфоры бар биополемерлер.Н.Қ.молекуласын Ф.Мишер ашқан. Табиғатта өте көп тараған. Нуклеин қышқылдары жоғарғы полимерлі тізбектері ондаған немесе жүздеген нуклеотидтің қалдықтарынан тұрады.Нуклеин қышқылдары құрамына кіретін мономерлерінің (дезокси- немесе рибонуклеотидтер) түріне қарай ДНҚ жәңе РНҚ деп бөлінеді.Нуклеин қышқылдары тірі жасуша ядросының маңызды құрам бөлігі.НҚ рибонуклеин қышқылы (РНҚ) және дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) болып екі үлкен түрге бөлінеді. Тірі организмнің құрамына нуклеин қышқылдарының екі түрі де кіреді. Нуклеин қышқылдары жоғары молекулалы гетерополимерлі қосылыстар.Нуклеин қышқылдарының толық емес гидролизі нәтижесінде нуклеотидтер түзіледі . Олар нуклеин қышқылдары полимер тізбегінде қайталанып отыратын күрделі құрылым буындары (монометрлері). Ал нуклеотидтерді одан әрі гидролиздесе, ортофосфор қышқылын және пентоза мен азотты негізге айырылатын нуклеозидтерді түзеді. Яғни, нуклеин қышқылдарының құрамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), фосфор қышқылы және моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин қышқылдары құрамындағы моносахаридтердің қалдығына байланысты рибонуклеин қышқылы және дезоксирибонуклеин қышқылы болып екіге бөлінеді. ДНҚ молекулалық массалары бірнеше мыңнан ондаған миллионға жетеді. Нуклеин қышқылдары жасушаның ең маңызды макромолекулаларының бірі. нуклеин қышқылының молекуласын 19ғ аяғында 1868ж Мишер ашқан. 20ғ 20ж Морган өзінің тәжірибесінде тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі хромосомалар екені белгілі болды. сонымен бірге хромосомалар ақуыз және нуклеин қышқылынан тұратындығы да анықталды. ал осы екі макромолекулалардың қайсысы тұқым қуалаушылыққа жауапты деген мәселе туды. Кольцов ген қызметін ақуыз молекуласы атқаруы мүмкін деді. Нуклеин қышқылдары - полимерлер, олардың мономерлері нуклеотидтер. нуклеотидтер 3 бөліктен тұрады: азоттық негіз, қант, фосфор қалдығы. нуклеотидтер млдекуласында азоттық негіздің пуриндік А/Г, пириминдік Ц/Т/У деген түрлер, қант ретінде - дезоксирибоза не ребоза, 1 фосфор қшқылының қалдығы кездеседі. Уотсон мен Крик теориясы бойынша екi полинуклеотид тiзбегiнен құралған ДНҚ-ның молекуласы кеңiстiкте оң қос қабат спираль болып табылады. ДНҚ-ның жасушадағы басты қызметі - ұзақ мерзімге РНҚ мен ақуызға қажетті ақпаратты сақтау. ДНҚ-ның ерекшелiгi. Бiр организмнiң барлық жасушарындағы ДНҚ молекуласының құрамы, құрылымы бiрдей болады да, жасына, ортадағы жағдайына тәуелдi емес. Нуклеин қышқылдары тірі клетка ядросының маңызды құрам бөлігі.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1808; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!