Биологиялык макромолекулалар: липидтер. Липидтердин курылысы мен кызметтери

Құрылысы

Липидтерге майлар және май тәрізді заттар — липоидтер жатады. Липидтердің молекуласының құрамына C, H, O атомдары кіреді. Құрамындағы элементтердің байланысына және құрылымына қарай липидтер алуан түрлі болып келеді. Барлық липидтерге тән жалпы қасиет — олардың молекулаларының полюссіздігінде (гидрофобтылығында). Сондықтан липидтер полюссіз сұйықтықтарда: бензинде, эфирде, хлороформда жақсы, ал суда нашар ериді. Липидтердің гидрофобты (грекше hydor — су және phobos — қорқыныш) қасиет көрсетуінің жасуша тіршілігіндегі маңызы зор. Себебі жасуша мембранасының ортаңғы екі қабаты фосфолипид молекуласынан тұрады. Фосфолипид молекуласы жасушаға сырттан қажетсіз заттарды өткізбейді және сыртқы ортаға жасушадағы заттарды шығармайды. Осының нәтижесінде жасушаның химиялық ортасы тұрақты болып сақталады. Липидтердің ішінде көп таралғаны және ең негізгісі — майлар. Майлардың химиялық құрылымы күрделі болып келеді. Оның молекуласы үш атомды спирт — глицерин мен жоғары молекулалы май қышқылдарынан тұратындығы мынадай формулада бейнеленген:

R₁, R₂, R₃ радикалдарының орнына кез келген пальмитин, стеарин, олеин және т.б. қышқылдары болуы мүмкін. Майлар: жануар ,өсімдік майлары және т.б. болып бірнеше топқа бөлінеді. Майлардың бір-бірінен айырмашылығы — олардың құрамына кіретін май қышқылдарының сипатына байланысты. Май кышқылдары: қаныққан және қанықпаған больп екі топқа бөлінеді. Қаныққан май қьшқылдары бір байланысты, оларга пальмитин, стеарин қышқылдары және т.б. жатады. Ал қанықпаған май қьшқылдары қос байланыс түзеді, оларға олеин, линол және т.б қышқылдар жатады. Жануар майларының құрамында қаныққан қышқылдар көп, сондықтан олар бөлме температурасында да қатты күйде болады. Мысалы, сиыр майының құрамында глицерин, пальмитин және стеарин қышқылдары бар. Пальмитин қышқылы 43°С-та, ал стеарин қышқылы 60°С-та ғана ериді. Яғни, су қайнағанда глицерин су молекуласымен байланыс түзеді де, ал май қышқылдары сұйықтықтың беткі қабатында қалықтап, гидрофобты қасиет керсететіндігін күнделікті түрмыстан аңғаруға болады. Өсімдік майының құрамында канықпаған май қышқылдары көп болады. Осыған байланысты олар жеңіл ериді және бөлме температурасында сұйык күйін сақтайды. Мысалы, зәйтүн майы глицеринмен байланысқан олеин қышқылының қалдығынан тұрады. Көптеген жасушалардағы майдың мөлшері құрғақ зат массасының 5—-10%-ын құрайды. Алайда құрамының 90%-ға жуығы майдан тұратын жасушалар да болады. Мысалы, жануарлардың тері астындағы май қабаты, май бездері, шарбы (қарынның сыртындағы жұқа май), түйенің өркеші жөне дельфин сүтінің 40%-ы майдан тұрады. Липидтердің гидрофобты қасиет көрсетуінің жасуша тіршілігіндегі рөлі ерекше. Себебі жасуша мембранасының ортаңғы екі қабаты фосфолипид молекуласынан тұрады. Фосфолипид молекуласы жасушаға сырттан қажетсіз заттарды өткізбейді, керісінше іштен сыртқы ортаға жасуша заттарын шығармаудың нөтижесінде, оның химиялық ортасы тұрақты болады. Сол сияқты липидтер жүйке ұлпасында, мида көп мөлшерде бар. Сонымен қатар жүйкенің миелинді қабықшасын зерттеудің нәтижесінде фосфолипидтердің маңызы айқындала түсті. Май төрізді заттарға: холестерин, майда еритін А, D витаминдері және кейбір гормондар жатады.

Липидтердің қызметтері

Липидтер барлык тірі жасушаларда болады, осыған орай организмде мынадай маңызды қызметтер атқарады: құрылыс, энергия көзі, қоректік зат, қорғаныштық, метаболизмдік және т.б.

1. Құрылымдық. Нәруызбен бірге жарғақша құрамына кіріп, оның жартылай өткізгіштігін қамтамасыз етеді.

2. Регуляторлық. Кейбір гормондар липидтік табиғатты болады.

3. Қорғаныштық. Жылуды сақтайды, ішкі мүшелерді қорғайды, тері астындағы май созылғыштықты қамтамасыз етеді.

Жануарлар организмі үшін су көзі

Энергияны депонирлеу. 1 г май ыдырауының нәтижесінде 39 кДж немесе 9,5 ккал энергия бөлінеді.

Энергиялык алмасу. Гликолиз.

Зат алмасу процессі дегеніміз-тірі организмдегі бергілі бір тәртіппен кезектесіп жүретін әр түрлі химиялық реакциялардың жиынтығы.Тірі жасушадағы зат алмасу процессі үздіксіз жүріп жатады.Орыстың ұлы физиологі И.М.Сеченов: "Өзіне қуат беріп тұрған сыртқы орта болмаса,организм тіршілік ете алмайды" деген болатын.Организм мен оны қоршаған сыртқы орта арасында үздіксіз зат пен энергия алмасып отырады. Зат пен энергияның алмасуы сыртқы ортадан организмге энергиясы мол органикалық заттардың келуінен басталады.Ол органикалық заттар ас қорыту жолына түсіп, ферменттердің жәрдемімен қарапайым заттарға ыдырайды.Содан кейін организмнің ішкі ортасы-қан мен лимфаға өтеді.Қарапайым заттар қанмен бірге жасушаға барып, түрлі химиялық өзгерістерге ұшырайды.Демек сыртқы ортадан заттардың организмге енуінен бастап, ыдырау өнімдерін қайта тысқа шығаруға дейінгі күрделі өзгеру тізбегін зат алмасу деп атайды.Зат алмасу немесе метаболизм екі сатыдан- катаболизм мен анаболизмнен тұрады.

Катаболизм(ыдырау реакциясы).Жасуша сыртқы ортадан энергиясы мол органикалық заттарды қабылдайды.Олар ферменттердің жәрдемімен тотыға отырып, энергиясы аз қарапайым заттарға ыдырайды дедік.Мысалы,нәруыздар(белок)-аминқышқылдарына,майлар-май қышқылдары мен глицеринге, ал көмірсулар-моносахаридтерге ыдырайды.Бұл қарапайым заттардың ең соңғы өнімі-СО2 мен Н2О.

Аминқышқылдары ыдырағанда оның құрамыннан аммиак NH3 бөлініп шығады.

Энергиясы мол органикалық заттардың ыдырауын катаболизм(ажырау) деп атайды.

Катаболизм реакциясы кезінде бөлініп шыққан энергияның бір бөлігі-еркін энергия, яғни АТФ түрінде сақталады.Екінші бөлігі,энергияға бай сутек атомын қосып алған "кофермент" НАДФ*Н түрінде сақталады. НАДФ (никотинамиддинуклеотидфосфат) - жасушада тұрақты болатын тасымалдауыш молекула,ол энергияға бай сутек атомын үнемі тасымалдайды.

Зат алмасудың негізгі қызметтерінің бірі-жасушаның энергияны қамтамасыз ету.Өлі табиғатта энергия алуан түрлі болып кездеседі: жылу,электр,Күн сәулесі,химиялық жанармай және т.б.Ал тірі организмдегі жағдай басқаша.Организмдер,негізінен, катаболизм кезінде бөлініп шыққан энергияны пайдананады.Демек,ыдырау реакциясы кезінде бөлініп шыққан энергия-заттарды белсенді тасымалдауға,синтез реакциясына, қозғалуға,бұлшық еттің жұмысына,жасушаның бөлінуіне және т.б. тіршілік әрекеттеріне жұмсалады.

Өсімдіктекті және жануартекті қорекпен қоректенетін организмдер сыртқы ортадан энергиясы мол органикалық заттарды-глюкоза,аминқышқылдары,витаминдер және т.б түрінде қабылдайды.Олардың қабылданған энергия бір түрден екінші түрге айналады.

Пайдасыз жылуға айналған энергия-салқын кезде организмдердің денесін жылытуға, ал ыстықта дененің тұрақты температурасын сақтау үшін жұмсалады.Организмдегі пайдалы энергия АТФ түрінде сақталады.

АТФ қышқылының молекуласы азотты негіз-аденин,рибоза және үш фосфор қышқылының қалдығынан тұрады.АТФ-тің молекуласы тұрақсыз.Егер ферменттердің әсерінен фосфор қышқылының бір молекуласы гидролизденсе 40 кДж/моль энергия бөлініп шығады.Нәтижесінде АТФ молекуласы АДФ-ке (аденозиндифосфор) айналады. Егер фосфор қышқылының екі молекуласы гидролизденсе АМФ (аденозинмонофосфат) қышқыла айналады.

Аноболизм (синтез реакциясы).Анаболизм процесі кезінде катаболизм реакциясына нәтижесінде түзілген заттар,атап айтқанда аминқышқылдары,моносахаридтер,май қыщқылдары мен азотты негіздер және АТФ пен НАДФ*Н энергиясы жұмсалып әр түрлі макромолекула синтезделеді.Анаболизм-организмнің тіршілігін жойғанға дейін үздіксіз жүретін күрделі процесс.Биосинтез реакциясы өсіп келе жатқан жас жасушаларда қарқынды түрде жүреді.Алайда жасушалардың химиялық құрамы үнемі жаңарып отыратындықтан,ескірген жасушаларда да заттар ұдайы синтезделеді. Синтезделген нәруыз молекулалары белгілі бір уақыттан кейін ыдырап,оның орнын жаңа молекулалар басып отырады.Сондықтан жасуша қызметін химиялық құрамын тұрақты сақтайды.Бұл тұрақтылық катаболизм және анаболизм процестерінің бір-бірімен үнемі байланысты жүретіндігінен түсіндіріледі.

Катаболизм және анаболизм арасындағы энергия алмасу.Катаболизм реакциясы кезінде АТФ және НАДФ*Н түрінде химиялық энергия бөлінетіндігі белгілі.Бөлінген энергия анаболизм процесінде макромолекулаларды синтезделуге жұмсалады. Катаболизм және анаболизм процестері жасушада бір уақытта жүреді,алайда олардың жылдамдығы бір біріне тәуелсіз реттеледі.

Катаболизм мен анаболизм біріне-бірі қарама қарсы,бірақ өзара тығыз байланысқан бір процестің-тірі организмдерге зат және энергия алмасудың екі түрлі көрнісі.

Зат алмасудың сатылары.Зат алмасудың алғашқы сатысында-қоректік зат ас қорыту мүшелерінде ферменттердің көмегімен тотыға отырып,ыдырайды(катаболизм).Екінші сатысында-ыдыраудың нәтижесінде пайда болған қарапайым заттар қанған сіңіріліп,организмдегі жасушаларға таралады.Үшінші сатысы-аралық алмасу жасушаларда жүреді.Бұл сатыда организмді жаңартуға қажетті жасушаларды түзетін энергиясы мол құрылыс материалдары синтезделеді(анаболизм).Сонымен қатар ыдырау және тотығу реакцияларының нәтижесінде аралық және соңғы өнімдер түзіледі. Төртінші сатысында- ыдырау өнімдері сыртқа шығарылады,яғни зат алмасудың соңғы өнімдері-СО2,Н2О,NH3 және т.б заттар организмнен шығарлады.

Жасушадағы энегетикалық алмасу немесе организмнің тыныс алуы

АТФ синтезі.Тыныс алу және жану.

Тыныс алу туралы ілімнің негізін орыс ғалымы М.В.Ломоносов (1757) және француз химигі А.Л.Лавуазье (1777) қалады.Олар: “Жану дегеніміз-жанатын дененің ауадағы оттекпен қосылуы” деген болатын.Сондықтан заттардың оттекпен қосылуы-тотығу,ал ыдырауы-тотықсыздану деп аталады.Тірі организмдерде жүретін мұндай реакциялар биологиялық тотығу реакциялары деп аталады.Отекттін қатысында органикалық заттардың жаныуы-табиғатта жүрсе,ал тірі организмдердегі тыныс алу процестері митохондрия органоидінде жүзеге асады.Жану кезіндегі энергия жылу түрінде бөлінсе,ал тыныс алу кезіндегі бөлініп шыққан энергия организмдердің бүкіл тіршілік процестеріне және өзінің құрылымын белсенді күйде сақтауға жұмсалады.

Гликолиз процесі.Ферменттердің қатысуымен глюкозаның тотыға отырып ыдырауын гликолиз процесі дейді.ол гректің “glykys”-тәтті, “lysis”-ыдырау деген сөзінен шыққан.

Эукариоттар және көптеген прокариоттар (бактериялар) АТФ молекуласын синтездеге қажетті энергияны глюкозаның ыдырауынан алады.Бұл процес 3 сатыға бөлінеді: 1) Гликолиз;2) лимон қышқылының айналымы;3)электрон тасымалдау тізбегі.

Гликолиздің оттексіз(анаэробты) ыдырауы.Бұл процесс жануарлар жасушасын-

дағы митохондрияның ішкі мембранасында жүреді.Ол ферменттердің әсерімен бірінен кейін бірі кезектесіп жүретін 13 реакцияның жиынтығынан тұрады. Бұл реакцияға оттек мүлде қатыспайды, сондықтан оттексіз ыдырау деп аталады.

Гликолиздің оттекті (аэробты) ыдырауы. Глюкозаның толық ыдырауы немесе

оттекті ыдырауы да – митохондырияның ішкі мембранасында үздіксіз жүретін процесс.

Реакцияға глюкозаның оттексіз ыдырауы сияқты аралық заттар ретінде ферменттер, АДФ және фосфор қышқылы қатысады. Бұл реакцияның оттексіз ыдыраудан айырма-шылығы оттектің қатысуымен глюкоза толық ыдырайды. Жасушаның тіршілік әрекет-теріне жұмсалатын энергия көзі гликолиз процесі кезінде АТФ түрінде синтезделеді. Сондықтан бұл процесті энергетикалықалмасудейді.

88.Төменгі молекулалы заттардың тасымалдануы

89 Биологиялық макромолекулар:.Көмірсулар.Қызметі.қызметі

Көмірсулар - химиялық құрамы Сm(H2O)nяғни көмірсутек+су, аты осыдан шыққан) формуласымен өрнектелетін табиғи органикалық қосылыстар класы. Көмірсулар — химиялық құрамына қарай үлкен екі топқа бөлінеді: мономерлік көмірсулар немесе моносахаридтер және полимерлік Көмірсулар— молекуладағымоносахаридтік қалдық санына байланысты олигосахаридтер мен полисахаридтерге бөлінетін Моносахаридтердің конденсацияөнімдері. Ашық түрдегі моносахаридтердің типтік формалары: альдоза үшін СН2ОН(СНОН)nСНО; кетоза үшін СН2ОН(СНОН)nСОСН2ОН, мұндағы n>1. Моносахаридтердің көп бөлігінде тармақталмаған көміртектік тізбекпен біральдегидтік (альдозалық) немесе кетондық (кетозалық) топ болады. Тізбектеп көміртек атомының санына орай моносахаридтер тетрозаға (С4), пентозаға (С5), гексозаға (С6), т.б. бөлінеді. Кейде кетоза атауына "ул" жұрнағы жалғанады (мысалы, пентулоза, гептулоза, нонулоза, т.б.). Моносахаридтерде көміртектің асимметриялық атомдары болады және оптик. белсенді стереоизомерлер түзіледі. Көмірсулар табиғи көзден алынады. Барлық тірі организмнің құрамында болады. Көмірсулар тамақ (глюкоза, крахмал, пектиндік заттар), тоқыма және қағаз (целлюлоза) өнеркәсіптерінде, микробиологияда (Көмірсуларды ашы-ту арқылы спирт қышқылдар, т.б. алу) қолданылады, медицинада дәрі-дәрмек жасау үшін пайдаланылады. Фотосинтезнәтижесінде атмосферадағы су мен көмір қышқыл газынан түзілетін көмірсулар табиғи айналымда болады.

Моносахаридтер - спирттердің кетонды немесе альдегидті туындылары. Олардың жалпы формуласы Сn(H)2nOn. Олар көміртегі атомының саны бойынша триозалар(3), тетрозалар(4), Пентозалар(5) және гексозалар (6) болып бөлінеді. Моносахаридтердің ішіндегі кеңінен тараған: рибоза, дезоксирибоза, гексозалар: глюкоза, фруктоза, галактоза.

Олигосаxаридтер. 2 мен 10 арасында ауытқитын моносахаридтерден құралатын көмірсулар. Табиғатта көбіне дисахаридтер түрінде кездеседі.

Көмірсу.-ң қызметтері:Жасушадағы барлық процестерде энергияның негізгі көзі болып табылады. 1 г глюкоза 17,1 кДж (4,2 ккал) энергия бөледіҚұрылымдық қызмет атқарады. Өсімдіктерде жасуша жарғақшасы құрамына целлюлоза кіреді.Қор жинау қасиеттеріне ие. Крахмал мен гликоген глюкоза көзі.ДНҚ, РНҚ және АТФ компоненттері.

Көмірсулардың адам өміріндегі маңызы:Көмірсулар адам ағзасына нәруыз бен майлардың дұрыс алмасуына қажет. Олар нәруыздармен қосылыстарда кейбір гормондар, ферменттер, сілекей секреттері мен басқа да маңызды қосылыстар түзеді. Ерекше рөлді ішекте жартылай қорытылатын, энергия бөлуде аз рөл ойнайтын клетчатка, пектиндер, гемицелюлозалар ойнайды. Бірақтан бұл полисахаридтер ас талшықтарының негізін құрайды және тамақтануда маңызды рөл атқарады. Көмірсулар негізінен өсімдіктектес азық-түліктерде кездеседі.

Моносахаридтер

Глюкоза.Глюкоза – миға басты энергия жеткізуші. Ол тұқымдар мен жидектердің құрамында көптеп кездеседі және ағзаны энергиямен қамтамасыз етуге, бауырда гликогеннің түзілуніе қажет.

Фруктоза. Фруктоза өзінің сіңуіне инсулин гормонын қажет етпейді, сондықтан оны қант диабеті кезінде шектеулі мөлшерде қолдануға мүмкіндік береді. Сахароза қанттың, кондитер өнімдерінің, тосаптың, балмұздақтың, тәтті шырындардың, сонымен қатар қызылша, шабдалы, сәбіз, тәтті қараөрік және тағы басқа жемістер мен көкөністердің құрамында кездеседі. Ішекте сахароза фруктоза мен глюкозаға ыдырайды.

Дисахаридтер

Лактоза. Лактоза сүт өнімдерінде кездеседі. Лактоза ферментінің туа біткен немесе жүре пайда болған жетіспеушілігінде ішектегі лактозаның глюкоза мен галактозаға ыдырауы бұзылып, адамда сүт өнімдеріне кері әсер пайда болады.

Мальтоза. Мальтоза(уыттан жасалған қант) – крахмалдың асқорыту ферменттерімен және мия ферменттерімен ыдырауының аралығындағы өнім. Құрылып келе жатқан мальтоза глюкозаға дейін ыдырайды. Бос күйінде мальтоза балды, мия экстрактында, сырада кездеседі.

Полисахаридтер

Крахмал. Крахмал адам тамақтануындағы барлық көмірсулардың 80% құрайды. Ол ұн, картоп, макарон өнімдері, нан өнімдері кездеседі. Крахмал глюкозаға дейін ыдырай отырып, қатысты түрде жай қорытылады. Күріш, ұнтақ жарма крахмалы бидай, қарақұмық, арпа және картоп, нанға қарағанда тез және оңай қорытылады.

Күрделі көмірсу

Күрделі көмірсу адам ағзасында қорытылмайды, бірақ ішек жұмысын жақсартады, пайдалы бактериялардың дамуына жағдай жасайды. Азық-түлік өнімдерінде міндетті түрде болуы қажет(көкөністер, жемістер, бидай кебектері). Көмірсу жетіспеушілігі нәруыз бен майлардың заталмасуының бұзылуына, тағам және ұлпа нәруыздарының шығынына әкеліп соғады. Қанда кейбір аминқышқылдарының және май қышқылдарының толық емес қышқылдануынан зиянды заттар жиналады. Қатты жетіспегенде әлсіздік, ұйқышылдық, бас айналуы, бас аурулары, аштық сезім, жүрек айнуы, терлегіштік пайда болады.Көмірсудың мөлшерден артық болуы семіздікке әкеліп соғады. Қанттың және тез сіңірілетін көмірсулардың мөлшерден артуы глюкозаның меңгеруіне қажетті инсулин бөлетін ұйқы безі жасушаларына ауырлық түсуінен, содан кейін олардың жойылуынан жасырын қант диабеті пайда болуы мүмкін. Бірақ қант және құрамында қанты бар өнімдер қант диабетін туғызбайды, тек оның даму қаупін арттырады.

Көміртек айналымы – табиғатта көміртектің үздіксіз айналу құбылысы. Тірі организмдердегі көміртектің құрамы (құрғақ затқа шаққанда): су өсімдіктері мен жануарларда 34,5 – 40%, құрғақтағы өсімдіктер мен жануарларда 45,4 – 46,5%, бактерияларда 54% болады. Организмдердің өмір сүру процесі кезінде, негізінен, тыныс алу арқылы органик. қосылыстар ыдырап, сыртқы ортаға көмірқышқыл газы бөлінеді. Сондай-ақ көміртек, зат алмасудың күрделі соңғы өнімдері құрамынан да бөлінеді. Жануарлар мен өсімдіктер тіршілігін жойғаннан кейін де микроорганизмдер әрекетінен шіріп, көміртектің біраз бөлігі көмір қышқыл газына айналады. Фотосинтез нәтижесінде өсімдікке сіңеді, одан көмірсуға, крахмалға, т.б. айналады, қорегі арқылы тірі организмдерге ауысады. Демек, табиғаттағы К. а., оның Жер қыртысындағы жинақталуы мен таралуы, едәуір дәрежеде атмосферадағы көмір қышқыл газының фотосинтез кезінде ассимиляцияға ұшырайтын өсімдік организмдерінің өмір сүруімен тығыз байланыста өтеді. Шіру, жану және дем алу нәтижесінде көміртектің белгілі бір бөлігі атмосфераға қайтып оралады, қалғаны органик. немесе карбонаттық қалдық түрінде бөлінеді, минералданып көмір, мұнай, әктас, т.б. кен шоғырларын түзеді. Көміртек атмосфераға адамзаттың өндірістік әрекеті салдарынан да бөлінеді; қ. Биосинтез, Биосфера.

90. Энергиялық алмасу. Оттекті кезең.

Энергиялық алмасу.Оттекті кезең.Глюкозаның толық ыдырауы немесе оттекті ыдырауы да- митохондрияның ішкі мембранасында үздіксіз жүретін процесс. Реакцияға глюкозаның оттексіз ыдырауы сияқты аралық заттар ретінде ферменттер, АДФ және фосфор қышқылы қатысады. Бұл реакцияның оттексіз ыдыраудан айырмашылығы оттектің қатысымен глкоза ыдырап, соңғы өнім ретінде СО2 және Н2О түзіледі. Реакцияның бастапқы заты ретінде 2 моль С3Н6О3(сүт қышқылы) қатысады. Нәтижесінде 36 моль АТФ синтезделеді. Реакция теңдеуі:2C3H6O3 + 6O2 + 36H3PO4 + 36АДФ=6CO2 + 36АТФ + 42H2OДемек энергияның негізгі көзі глюкозаның оттекті ыдырауын кезінде (2600 кДж) түзіледі.Гликолиздің оттекті ыдырауы кезінде түзілген 2600 кДж энергияның 1440 кДж немесе 54%-ы АТФ-тің химиялық байланыс энергиясына айналады.

91 Жоғарғы молекулалы заттардың тасымалдануы

92.Плазмалемманың құрылысы мен қызметі. Гликокаликс

Клетканың ішкі мембраналарына қарағанда плазмалемма холестерипке бай. Плазмалемманың бір ерекшелігі оның сыртында көмірсулардан тұратын гликокаликс қабатыорналасады. Бұл қабаттың қалындығы 3—4 нм-дей болады. Плазмалемма негізгі атқаратын қызметі: қорғаныштық, өткізгіштік және тасымалдаушы. Тасымалдаушы плазмалемма сулардың, иондардың және молекулалардың сыртқы ортадан жасушаға өтуін және кері өтуін реттеп отырады. Зат алмасу процесінде жасушада пайда болған қорытылған заттар да осы плазмалемма арқылы сыртқа шығарылып отырады. Плазмалемманың сыртқы бетіне рецепторлық ферменттер орналасады, олар жасушаның күйін басқа көрші жасушаларға жеткізіп тұрады. Плазмалемма жасушаның бөліну процесінде маңызды рөл атқарады. Оның сыртында микротүтікшелер, талшықтар сияқты әр түрлі өсінділер болады

Плазмалық мембрана, немесе плазмалемма (гректің plasma — пішін, Lemma — қабықша) мембраналардың ішінде ерекше орын алады; клетканы сыртынан қоршап, оның сыртқы ортамен тікелей байланысуын қамтамасыз етеді. Плазмалемманың қалыңдығы 7,5 нм. Жарық микроскопының шешуші қабілеті кем болғандықтан, плазмалық мембрана электрондық микроскоп пен электрондық микроскопиялық зерттеулерге материалды дайындау әдістері шыққаннан кейін ғана байқалды. Электрондық микроскоп шыққанға дейін клетканың бетінде заттарды таңдап өткізетін ерекше қабықша барлығын жанама әдістермен жорамалдаған болатын. Бұндай жорамалдың пайда болуына өте жіңішке инемен клетка бетін тескенде оның ішкі құрамының ағып кетуі, қайсыбір заттардың клетка ішіне өтіп таралуы мен молекулалардың бәрі бірдей жылдамдықпен енбеуінің байқалуы негіз болды. Электрондық микроскопта плазмалық мембрана үш қабатты болып байқалады: сыртқы және ішкі электрондарды сіңіретін тығыз қабаттардың арасында ақшыл зона жайғасқан. Тығыз қабаттар белоктық компоненттерге, ал ақшыл зона липид молекулаларының екі қабатына сәйкес келеді. Плазмалық мембрананың негізгі құрамды бөлігі липидтер (40% жуық), белоктар (60% жуық) және көмірсулар (10% жуық). Плазмалемма басқа мембраналарға қарағанда холестеринге бай келеді; оның фосфолиптерінде қаныққан май қышқылдары басым болады. Плаз-малық мембрананың құрамына кіретін белоктардың құрамы атқаратын қызметтерінің көп түрлі болуына байланысты алуан түрлі болады. Плазмалық мембрананың құрамыңда 30-ға жуық түрлі фермент-тер анықталған, ал жиі кездесетіндері Na⁺ және К⁺ иондарымен бел-сенділігін артыратын Mg-ге тәуелді АТФ-аза, 5а-нуклеотидаза, сілтілі және қышқыл фосфатаза, аденилатциклаза, РНК-аза. Эукариондық клеткалардың плазмалық мембранасында тыныс алу тізбектерінің ферменттері мен гликолиздеуші ферменттер болмайды, ал прокариондық клеткаларда тотықтырып фосфорлау мен электронды тасымалдаушы тізбектің элементтері плазмалық мембранасында орналасқан. Аталған ферменттердің ішінде ең маңыздысы Na⁺ және К⁺ йондарымен белсенділігін артыратын Mg — ге тәуелді АТФ-аза, себебі иондардың плазмалық мембранадан иондардың өтуінде маңызды рөл атқарады. Плазмалемманың сыртқы бетінде мембрананың құрамына кіретін белоктармен байланысқан күрделі қосылыстарды — гликопротеидтер мен гликолипидтерді құрайтын көмірсулардың молекулалары болады. Бұл мембрана үстіндегі комплекс, немесе гликокаликс (грекше каlух — қабықша), бір және көпклеткалы жануарлардың клеткаларында жақсы жетілген. Сол сияқты өсімдіктердің клеткаларында да кездеседі. Гликокаликс сыртқы ортамен тікелей қатынаста болғандықтан, клеткалардың беткі аппаратының рецепциялық функциясында маңызды рөл атқарады. Плазмалық мембрананың бос беттерінде гликокаликстін көмірсу компоненті гликозильдік топтар антенналарға ұксас тармакталған олигосахаридтік тізбектер құрап, сырттан келген сигналдардың ажырауын қамтамасыз етеді. Гликокаликс деген терминді 1963 жылы Беннет ұсынған болатын. Гликокаликсте түрлі заттардың диффузиясының жылдамдығы кемиді. Са⁺⁺ немесе Мg⁺ иондарының көмегімен гликокаликс зонасымен байланысқан, клеткадан бөлінген ферменттер болуы мүмкін. Бұл ферменттер түрлі заттардың (полисахаридтердің, белоктардың, майлардың тағы басқалардың) клеткадан тыс ыдырауына қатысады. Осы ыдырау өнімдері мономерлер күйінде плазмалық мембрана арқылы етіп, клеткаға сіңеді. Плазмалық мембрана клетканың ішкі құрылымының құрамын да реттейді. Барлық клеткаларда плазмалық мембрана жаңарып отырады. Плазмалемманың ішкі бетіне жанасып, цитоплазманың беткі бөлігі немесе кортикалық (грекше соrtех — қабық) қабат жатады. Кортикалық қабатта органеллалар болмайды, оның есесіне цитоплазманың фибриллалық элементтері — микрофиламенттер мен микротүтікшелер көп кездеседі. Кортикалық қабаттың негізгі фибриллалық компоненті актиндік микрофибриллалардың торы. Кортикалык кабат клетка бетінің түрлі өсінділерін құрайды. Жарык микроскопында тегіс болып көрінетін клеткалардың бос беті шынында ирек — ирек болады. Кейбір клеткалардың бетінде саңылаумен ойыстар, екіншілерінде псевдоподиялар (жалған аяқтар) деп аталатын өсінділер, үшіншілерінде микт робүрлер мен кірпікшелер болады. Бетінде қатпарлар болатын клеткалар да кездеседі, Тірі клеткалардың беті толқындалып үнемі қозғалып тұрады, дірілдеп тұрған сияқты болып байқалады. Плазмалық мембрана көптеген маңызды биологиялық функциялар атқарады. Олардың ішіндегі еңбастылары — қорғау функциясы мен тасымалдау функциясы. Тасымалдау функциясына су мен иондарды және төменгі молекулалық заттары пассивті түрде тасымалдау мен осы заттарды концентрацияның градиенттеріне қарсы белсенді түрде өткізу және жоғары молекулалық қосылыстар мен комплекстерді тасымалдаудың түрлі формалары жатады; клеткада пайда болған өнімдерді плазмалық мембрана клеткалардан сыртқа шығаруға қатысады. Сонымен бірге биополимерлердің клетка ішінде ыдырау процесіне де қатысады. Плазмалемманың бетінде клетканың ішіне хабар өткізетін түрлі рецепторлар орналасқан. Көпклеткалы организмдерде плазмалық мембрана клеткааралық қарым — қатынасқа да қатысады. Жануарлардың мамаңдалған клеткаларында плазмалық мембрананың жеке учаскелер — микробүршіктер, кірпікшелер, рецепторлық өсінділер сияқты, клетканың арнаулы өсінділерін құрауға қатысады. Клетканың бөлінуінде де маңызды рөл атқарады.

Гликокаликс (glycocalyx, грек, glykys — тәтті, calyx — тостағанша) — барлық жасушалар плазмолеммаларымен тығыз байланысып, олардың сыртқы жарғақұсті қабатын (орташа қалыңдығы 3-4 нм) құрайды. Гликокаликс — тарамдалған тым жіңішке күрделі көмірсулар — гликопротеидтер мен гликолипидтер жіпшелерінен тұрады. Гликокаликсте жасуша плазмолеммасының сыртындағы күрделі молекулалы протеиндерді, майларды, көмірсуларды қорытып, оларды өздерінің қарапайым мономерлеріне айналдыратын ферменттер болады

93.Прокариот жасушасының негізгі компаненттерінің құрылысы мен қызметтері.

Прокариоттар — Прокариоттарға микроорганизмдер мен көк-жасыл балдырлар жатады. Прокариоттардың мөлшері өте кішкентай, ұзындығы 1—10 мкм. Прокариоттардың эукариоттардан айырмашылығы — олардың айқындалған органоидтері, яғни эндоплазмалық торы, Гольджи жиынтығы, митохондриялары болмайды. Жануарлардың және өсімдіктердің жасушаларында жақсы айқындалған түйіршіктер болады. Олар — нәруыз, май және гликоген сияқты қор заттарынан тұрады. Прокариоттың эукариоттан негізгі айырмашылығы — онда қалыптасқан ядросы және хромосомалары болмайды. Прокариот ДНҚ-сының эукариот ДНҚ-сынан айырмашылығы — мұнда ДНҚ-ның сыртын нәруыздар қаптап тұрмайды және пішіні сақина тәріздес болып келеді. Прокариот жасушаларында мембрана құрылымы болады, олар микроорганизмдердің энергетикалық процестеріне қатысады. Мысалы, көк-жасыл балдырлардың мембрана құрылымында хлорофилл болады және олар фотосинтез процесін жүзеге асырады.

Кейбір микроорганизмдерде мембрана құрылымдары аэробты тыныс алу процестеріне қатысады. Негізінен, прокариоттар жасушаның жай екіге бөлінуі арқылы көбейеді, яғни аналық жасуша екі жас жасушаға тікелей бөлінеді.

Прокариоттар маңызыЕртеде прокариотты организмдер арқылы өте көп жұқпалы аурулар тараған. Көптеген елдерде халыктың аурудан қырылып қалғаны тарихтан белгілі. Олар — тырысқақ, күйдіргі, оба (әр жануарларда әртүрлі аталады), т.б. аурулар. Қазақстанда осы аурулардың табиғи ошақтары әлі күнге дейін бар. Жұқпалы ауруларға жататын жіңішке ауруы, сарып, іш өту және сүзек сияқты ауру түрлері адамдар үшін қазір де қауіпті. Көптеген ішек ауруларын прокариоттар тудырады.

Асқазан, тоқ ішек жаралары және қарындағы ісік, қарып асты безінің ісік аурулары — хеликобактер пилориум микроорганизмі арқылы таралады. Аурулардың осы микроорганизмдер арқылы тарайтынын 1983 жылы Австралия дәрігерлері Б. Дж. Маршал мен Дж. Р. Уоррен ашқан. Б. Маршал осы микроорганизм жасушасының себіндісін (культурасын) ішіп, өзіне тәжірибе жасап көрген. Жарты айдан соң ол гастритпен қатты ауырып, əрең дегенде тетрациклин және Денол дәрісін ішіп жазылған.

Ішек және асқазан аурулары тазалық сақтамаған кезде қол орамал арқылы прокариотты организмдерден жұғады. Сондықтан да қоғамдық орындарға барғанда, қолды сабынмен жақсылап жуған дұрыс және шыбын-шіркей, тарақандардан сақтанған жөн. Қазіргі кезде ғылымның жетістіктеріне байланысты, осы прокариоттар тарататын қауіпті ауруларға қарсы емдеу жұмыстары жақсы жолға қойылған. Прокариоттардың өзінен өндірілетін биологиялық белсенді заттар — антибиотиктерді пайдаланып емдеу жұмыстары қолға алынды. Бірінші антибиотик пенициллинді өткен ғасырдың 40-жылдарында микробиолог Александр Флеминг ашты.

Микробтардың қатысуымен әртүрлі антибиотиктер, дәрі-дәрмектер, витаминдер және ферменттер алынады. Қазіргі кезде микробиологиялық өндірістер жүздеген миллиард долларға өнімдер шығарады. Прокариоттарды зауыттардың өздерінде тот баспайтын үлкен ыдыс — ферменттерде есіріп, оларды күнделікті өмірде пайдаланады.

94.Молекулалық генетикалық зерттеу әдістері.Секвендеу

95.Молекулалық генетикалық әдіс.Sanger,NGS,микрочиптер

NGS (Next Generation Sequencing)әдісі (келесі ұрпақтың дәйектелуіне негізделген имплантация алдындағы диагностика) адам геномын секвенциялаудың ең озық әдістерін (генетикалық ақпаратты тікелей түсіндіру) эмбриондарды зерттеу үшін пайдаланады.

In vitro ұрықтандыру шеңберінде пайдаланылады және хромосомалық бұзылулар немесе генетикалық мутациялар саласында эмбрионалдық ДНҚ туралы кешенді ақпаратты алуға мүмкіндік береді. Бұл дәрігерлерге ұрықтың генетикалық бұзылыстарын дамыту қаупі жоғары жұптарға көмек көрсетудің керемет мүмкіндігі.

Бұл әлемдегі осы саладағы алғашқы шешім.

Осы уақытқа дейін тиісті индикаторлар болған жағдайда PGD диагностикасын FISH немесе микроағзаларды пайдалану әдісі (aCGH) арқылы жүзеге асыруға болады. Екі әдіс те тиімді, дегенмен олардың шектеулері бар.

99,999% деңгейінде нәтижелерінің дәлдігі

Next Generation Sequencing қазіргі уақытта (мысалы, RT-PСR, CGH сияқты) генетикалық диагностика басқа аналитикалық әдістерін (растау) сілтеме әдісі болып табылады. NGS – өте дәл болып табылады. Жоғары сезімтал – зерттеу көптеген генетикалық өзгерістер анықтауға мүмкіндік береді. 99,999% дейін революциялық шешім нәтижесі дәлдікпен (Phred сапа балы Q50) көрсетеді. Ол көптеген деректерге қол жеткізуге мүмкіндік береді. Бұл, өз кезегінде, оның жағдайды сәйкес науқастың дәрігер мен емдік процесінің жеке іріктеу денсаулығын бағалау мүмкіндігі ұлғайту әсер етеді.

Ion PGM жүйесі NGS

Келесі буынның (Next Generation Sequencing)секвенирленуі көмегімен генетикалық кодтың әр бірізділігі бірнеше жүз рет шешіледі. Салыстыру үшін Sanger әдісімен жүйелеу мүмкіндігінше бірнеше рет декодтауды қарастырады. Алдын ала диагностикалық кезеңде клиент іздеген ақпарат түрі туралы, мысалы, микроарна (CGH) сияқты нақты білімі болмауы керек. NGS келесі ұрпағын жүйелеу бізге генді толығымен зерделеуге мүмкіндік береді, сол себепті біз тек жеке нуклеотидтер ғана емес, сонымен қатар жою мен кірістірулерде де өзгерістерді анықтай аламыз.

PGS-NGS 360 INVICTA ның басты жетістігі оның өте дәлдігі мен сезімталдығы болып табылады.