Биоорганикалық химия пәні, мазмұны және міндеттері

Апта №

Дәріс атауы және тезистері

Сағат көлемі

1

Тақырыбы: Кіріспе. Биоорганикалық химия пәні, мазмұны және міндеттері

        Биоорганикалық химиясы, немесе биохимия организмдердің химиялық құрамы мен химиялық айналыстарын (айналу, өзгеру жолдарын) яғни адамдардың, жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің  тіршілк ету процесі кезіндегі өзгерістерін зерттейтін ғылым. Биологиялық химияның атауы гректің bios – тіршілік, өмір деген сөзінен шыққан. Демек, ана тілімізге аударып айтатын болсақ, биологиялық химия тіршілік химиясы деген мағнаны білдіреді. Ал тіршілік дегеніміз – адам үшін және бүкіл тірі ағза үшін ең басты, негізгі құбылыс. Сондықтан тіршілік химиясын зерттейтін ғылым өте қызық және сонымен қатар өте күрделі.

        Биологиялық химия (қысқаша биохимия) ХІХ ғасырдың ортасында қалыптаса бастады. Ал ХІХ ғасырда іргетасы қаланған дербес ғылым ретінде тез дамып, орнықты. Әсіресе, 40-50 жыл ішінде биохимия саласында көптеген жаңалықтар ашылда, ал қазіргі кезде ол молекулалық және электрондық деңгейде мамып барады. Зерттеу объекітісіне және бағытына байланысты қазіргі кезде биохимия өз алдына, бірнеше салаларға бөлінеді: жалпы биохимиядан, дәрігерлік биохимия, жануарлар мен өсімдіктер биохимиясы, микроорганизмдер, техникалық, космостық және кейіннен шыққан генетикалық биохимиядан тұрады.

1

2

Тақырыбы: Белоктар

Дәріс тезистері:

1. Белоктар классификациясы

2. Белоктардың физикалық және химиялық қасиеттері мен атқаратын қызметі

3.Белоктардың биологиялық маңызы және табиғаттағы таралуы.

4. Глобулярлы және фибриллярлы белоктар

5. Қарапайым және күрделі белоктар

6. Белоктар құрылысының полипептидтік теориясы

7. «Денатурация» ұғымы. 

      Белоктар - құрамында көп мөлшерде амин қышқылдары бар, күрделі жоғары молекулалы органикалық қосылыстар. Белоктың молекулалық салмағы өте жоғары: альбуминнің молекулалық салмағы 17400, ал гемоглобиннің молекулалык салмағы -68000. Кей белоктардың молекулалық салмағы 15000000-ға жетеді. Организмдердегі зат алмасу, көбею,  организмнің өсуі,  тітіркенгіштігі,  бұлшық еттің жиырылуы, бездердің белоктармен тығыз байланысты. Белок жоқ жерде тіршілік те жоқ.  

        Тірі организмдердің негізін құрайтын белоктардың маңызды ролін Ф. Энгельс: «Тіршілік-белокты денелердің тіршілік ету әдісі»-деп көрсеткен болатын. Белок - организмдегі заттардың ең күрделісі, ал оның элементтік құрамы айтарлықтай қарапайым болып    келеді. Онда 51-53%  көміртегі,  16-18%  азот, 7% сутегі, 21-23% оттегі, 0,7-1,3% күкірт болады. Кейбір белоктарда бұған қосымша фосфор да кездеседі. Үрмебұршақ, соя, күнбағыстың тұқымында белоктың мөлшері едәуір көп болады. Бұл өсімдіктер тұқымының үгілген массасын сумен, тұзды, спиртті және әлсіз сілтілі ерітінділермен тұндыру жолымен олардан белокты бөліп алу  қиын емес.  Күшті қышқылдармен және сілтілермен бірге қайнатқан кезде, сондай-ақ ферменттердің әсерімен белок амин қышқылдарының қоспасына ыдырайды.

        Белоктың физикалық және химиялық қасиеттері организмнің тіршілік әрекетінің негізін құрайды. Белоктардың коллоидтық қасиеті, коацерват түзушілігі, денатурация құбылысына ұшырауы, сумен байланыс жасай отыра гидрадтануы, электр заряд түзушілік қасиеттері маңызды роль атқарады.

        Белоктың атқаратын қызметі. Белоктар организмде мынадай функцияларды атқарады:

         1.Белоктар клеткалар мен тканнен құрылған пластикалық материал. Бұл жағынан белоктардың орнын майлар да, көмірсулар да  баса алмайды.

         2. Белоктар ферменттер мен гомондарды құруға қатысады.

         3.Белоктардан неше түрлі ауру тудыратын және "антидене" сол ауруларға қарсы тұратын вирустар пайда болады. Емдеуші сывороткаларды, вакциндер, қан алмастырушылар және басқа препараттар /медицинада қолданылатын/ күрделі  белок жүйесіне жатады.                                                                          

        4.Ядро құрамындағы күрделі белоктар /нуклеопротеидтер көбею және өсуде үлкен роль атқарады.

        5. Белоктар қышқыл-сілті тепе-теңдігін тұрақтауға қатысады.

        6. Белоктар энергетикалық материал. Белоктардың ыдырауы кезінде организмге керекті  12 % энергия алынады.    

1

3

 Тақырыбы: Белок биосинтезі

Дәріс тезистері:

1. Белок синтезінің негізгі этаптары.

2. Транскрипция.

3. Трансляция

4. Генетикалық код және оның қасиеттері

5. Ксенобиотиктер метаболизмінің кейбір ерекшеліктері.

6. Ластаушы заттардың мутагендік және канцерогендігі.

           Белок синтезі - өте күрделі процесс. Белок синтезінің негізінде жатқан молекулалық процестер өте күрделі. Олардың көпшілігі жазылып суреттелгенмен толық мазмұнын, айталық транскрипция, репарация және ДНҚ-ның репликациясы тәрізді түсіндіру әзір мүмкін емес. Мысалы, белок синтезінде РНҚ молекулаларының кез келген бір класы емес, үш класы (иРНҚ, тРНҚ және рРНҚ) қатысады, бірақ неге бұлай болатыны айқын түсінікті емес. Сондықтан белок синтезінің егжей-тегжей негізінен, әліде белгілі бір теорияда жалпыланбаған жалаң факты ретінде қабылдауымыз керек.Белок синтезінің процесінде басты агент ролін тРНҚ молекулалары атқарады. Оларға полимеризацияланбай тұрып, яғни полипептидтерге бірікпей тұрып, амин қышқылдары жалғасады. тРНҚ-ның молекуласына карбоксилдік ұшымен қосыла отырып, амин қышқылдары белсенді түрде энергияға бай түрге айнала ды, ол өз бетімен пептидтік байланыс түзе алады, сөйтіп полипептидтерді синтездеуге мүмкіндік туады. Бұл белсенділік процесі - белок синтезіне қажетті кезең, себебі бос амин қышқылдары полипептидтік тізбекке тікелей жалғаса алмайды. Өсіп келе жатқан полипептидтік тізбекке дәл сол амин қышқылы қосылуы керектігі амин қышқылына байланысты емес, оны тіркеп алған тРНҚ молекуласына тәуелді. Мұны бір ерекше әсем тәжірибенің көмегімен анықтауға мүмкін болды, онда ерекше тРНҚ-ға жалғанған амин қышқылын химиялық әдіспен басқа амин қышқылына (цистеинді аланинге) айналдырған. Кейін мұндай будан молекулалар клеткасыз жүйеде жұмыс істегенде, дұрыс емес амин қышқылы белок тізбегіне сол тРНҚ "қызмет" жасағанда үнемі қосылып отырған. Кодты табысты шешу үшін қалыпты жағдайда белсендірілген амин қышқылы мен оған сәйкес тРНҚ молекуласының әрекеттесу механизмнің дәлдігіне байланысты. иРНҚ-ны сәтті шешу үшін кодондағы негіздермен тРНҚ молекуласындағы антикодондар дәл жұптасуы қажет.

1

4

Тақырыбы: Амин қышқылдары

Дәріс тезистері:

1. Амин қышқылдары - белоктардың құрылымдық элементтері

2. Амин қышқылдарының классификациясы

3. Алмасатын, алмаспайтын амин қышқылдары

        Амин қышқылдары өсімдікте кетон қышқылдарын тікелей аминдеу немесе қайта аминдеу деп аталатын екі негізгі реакция арқылы синтезделеді. Олардың құрамында карбоксил тобынан басқа, амин тобы да болады.

       Амин қышқылдарының тірі организмдер үшін физиологиялық маңызы бар екі қасиетіне назар аударайық. Оның бірі амфолиттік, екіншісі оптикалық активтік. Сулы ерітінділерде амин қышқылдарының СООН және NH2 тобы ортадағы реакцияға қарай диссоциацияланады.    Мысалы, сілтілі ортада амин қышқылының карбоксил тобы диссоциацияланғанда минус заряд, қышқыл ортада NH2 тобы диссоциацияланғанда плюс заряд пайда болады.Сөйтіп, амин қышқылы ортадағы реакцияға байланысты бірде қышқыл, бірде сілті ретінде қызмет атқарып, амфолиттік қасиет көрсетеді.Бейтарап ортада олар қос зарядты цвиттерион түрінде болады. Амин қышқылдарына оптикалық активтік тән. Олардың ерітіндісі  арқылы полярланған сәулені өткізгенде сәуленің поляризация бағыты өзгереді. Оптикалық активтік кеңістіктік изомерияға, яғни хиралды көміртегі жағдайында атомдар тобының әркелкі орналасуына байланысты. Мысалы аланин амин қышқылы екі түрлі болып кездесуі мүмкін.

        Өсімдік клеткасынан 150-ден астам амин қышқылдары табылған. Олардың көбі фотосинтез кезінде немесе топырақтан азотты қабылдау кезінде, жалпы метаболизм процесінде түзіледі.

       Адам организміне қажетті амин кышқылдары азықпен бірге қабылданады. Олардың ішінде валин, лейцин, изолейцин, метионии, треонин, фенилаланин, лизин, аргинин, гистидин және триптофан ерекше қажет. Азық-түліктің құрамында осы амин қышқылдарының болуы азық-түліктің қоректік құндылығын арттыра түседі. Олар міндетті түрде қабылданатын амин қышқылдары деп аталады.

1

5

Тақырыбы: Көмірсулар.

Дәріс тезистері:

1. Табиғаттағы көмірсулардың маңызы 

2. Тірі органимдегі белоктардың қызметі, табиғаттағы таралуы.

       Көмірсулар - химиялық құрамы Сm(H2O)n яғни көмірсутек+су, аты осыдан шыққын) формуласымен өрнектелетін табиғи органикалық қосылыстар класы. Көмірсулар  — химиялық құрамына қарай үлкен екі топқа бөлінеді: мономерлік көмірсулар немесе моносахаридтер және полимерлік көмірсулар — молекуладағы моносахаридтік қалдық санына байланысты олигосахаридтер мен полисахаридтерге бөлінетін Моносахаридтердің конденсация өнімдері.

          Ашық түрдегі моносахаридтердің типтік формалары: альдоза үшін СН2ОН(СНОН)nСНО; кетоза үшін СН2ОН(СНОН)nСОСН2ОН, мұндағы n>1. Моносахарид-тердің көп бөлігінде тармақталмаған көміртектік тізбекпен біральдегидтік (альдозалық) немесе кетондық (кетозалық) топ болады. Тізбектеп көміртек атомының санына орай моносахаридтер тетрозаға (С4), пентозаға (С5), гек-созаға (С6), т.б. бөлінеді. Кейде кетоза атауына "ул" жұрнағы жалғанады (мыс., пентулоза, гептулоза, нонулоза, т.б.). Моносахаридтерде көміртектің асимметриялық атомдары болады және оптикалық белсенді стереоизомерлер түзіледі. К. табиғи көзден алынады. Барлық тірі организмнің құрамында болады. Көмірсулар тамақ (глюкоза, крахмал, пектиндік заттар), тоқыма және қағаз (целлюлоза) өнеркәсіптерінде, микробиологияда (көмірсуларды ашыту арқылы спирт қышқылдар, т.б. алу) қолданылады, медицинада дәрі-дәрмек жасау үшін пайдаланылады. Фотосинтез нәтижесінде атмосферадағы су мен көмір қышқыл газынан түзілетін көмірсулар табиғи айналымда болады. 
      Өсімдіктердің құрғақ затының көп бөлігін, яғни оның 85—90 процентін углеводтар құрайды. Молекуласының күрделілік дәрежесіне қарай олар моносахаридтерге, олигосахаридтер мен полисахаридтерге бөлінеді. Гидролизге ұшырамайтын карапайым углеводтар моносахаридтерге жатады. Моносахаридтер қалдықта-рының шағын мөлшерінен тұратын қанттар олигосахаридтерге жатады, олар тиісінше ди-, три-, тетрасахаридтер деп аталады. Полисахаридтердің молекуласы моносахаридтердің көптеген мөл-шерінің қалдықтарынан тұрады, мұның үстіне олардың полимерлену дәрежесі әр түрлі болады. Өсімдіктерде көп кездесетін угле-водтың түрлерін жекелей қарастырып көрейік. 

       Моносахаридтер. Моносахаридтер молекуладағы көміртек атомдарының мөлшеріне қарай ажыратылады да, осыған орай триоза, тетроза, пентоза және т. с. с. болып аталады. Өсімдіктерде неғұрлым жиі кездесетін триоза — глицерин альдегиді және диок-сиацетон; тетроза — D-эритроза, D — эритруллоза; пентоза — L-арабиноза, D -ксилулоза, D -рибоза, D -рибулоза, D -дезоксирибоза; гексоза — D -глюкоза, D -фруктоза, D -манноза, L-галактоза, L-сорбоза, L-рамноза; гептоза — D -седогептулоза, D -манногептулоза. Бұл моносахаридтердің кепшілігі есімдіктерде бос күйінде болмайды, бірақ полисахаридтер мен басқа да қосылыстардың құрамына кіреді. Өсімдіктер клеткасында айтарлықтай мөлшерде жинақталатын.      

1

6

Тақырыбы: Көмірсулардың алмасуы

Дәріс тезистері:

1. Көмірсулардың бір-біріне өзгеріп түрленуі, ферменттік жолмен синтезі және ыдырауы.

2. Фотосинтез және хемосинтез процестерден көмірсулардың түзілуі.

3. Пентозофосфаттық жол.

4. Фототыныс алу.

5. Кербс циклі.                                    

         Көмірсулар өсімдіктердің құрғақ затының 90% дейін бөлігін құрайды. Көмірсулардың маңызы: 1) тыныс алудың және маңызды аралық қосылыстардың негізгі көзі, сондай-ақ энергия аккумуляторы. Өз кезегінде аралық қосылыстардан амин қышқылдары, ақуыздар, майлар, нуклеин қышқылдары, макроэргиялық, яғни энергия жинақтайтын қосылыстар түзіледі.

         2) Көмірсулар қор заттары ретінде қызмет атқарады. Оларға тек крахмал ғана емес, сондай-ақ, полисахаридтер мен төмен молекулалық қанттар жатады.

        3) Құрылымдық заттар – өсімдік клеткаларының қабықшасы целлюлозаның мықты талшықтарынан тұрады. Оны гемицеллюлоза, пектин және лигнин сияқты полисахаридтер бекемдейді. Өсімдіктердің көпшілігінде көмірсулардың тасымалдау түрі сахароза болғандықтан, дәл осы қанттың түзілуінен бастаған жөн. Сахароза пайда болуына алғашқы заттар ретінде глюкоза мен фруктоза қатысады.

        1. Глюкоза фосфорлауға ұшырап, глюкоза-6 фосфатты түзеді: Глюкоза + АТФ = глюкозо-6-фосфат + АДФ. Бұл реакцияны трансфераза класына кіретін гексокиназа ферменті катализдейді. Гексокиназа фосфорқышқылының қалдығын АТФ-тан глюкозаның алтыншы көміртек атомына тасымалдайды.

       2. Глюкозо-6-фосфат изомерлену реакциясына фосфоглюкомутаза ферментінің көмегімен ұшырайды да, глюкозо-1-фосфатқа айналады:

Глюкозо-6-фосфат → Глюкозо-1-фосфат

        3. Глюкозо-1-фосфат глюкозилтрансфераза ферментінің қатысуымен  УТФ-пен әрекеттеседі: Глюкозо-1-фосфат + УТФ → УДФ-глюкоза + Н4Р2О7 (пирофосфат). Нәтижесінде глюкоза мен уридиндифосфорлы қышқылының қосылысы – УДФ-глюкоза түзіледі және пирофосфор қышқылы бөлініп шығады.

        4. Дәл осы мезгілде фруктоза фосфорлауға ұшырап, фруктозо-6-фосфатқа айналады:  Фруктоза + АТФ → фруктозо-6-фосфат.

       5. Одан кейін УДФ-глюкозадағы глюкозаның қалдығы фруктозо-6-фосфатқа тасымалданады: УДФ-глюкоза + фруктозо-6-фосфат → сахарозо-6-фосфат + УДФ.

       6. Келесі реакцияда сахарозо-6-фосфаттың дефосфорлануы жүреді, яғни фосфор қышқылының қалдығы сахарозо-6-фосфаттан бөлініп шығады, нәтижесінде бос күйінде сахароза пайда болады: Сахарозо-6-фосфат + Н2О → сахароза +Н3РО4. Сонымен, сахарозаның түзілуіне АТФ-ң 2 молекуласы және УТФ-ң 1 молекуласы түрінде энергия жұмсалынады.

1

7

Тақырыбы: Дисахаридтер. Полисахаридтер.

Дәріс тезистері:

1. Жеке дисахаридтердің сипаттамасы.

2. Тотықсыздандырғыш және тотықсыздандырғыш емес дисахараидтер

3. Крахмал – өсімдіктер қор болып жиналатын көмірсу.

4. Целлюлоза - өсімдіктің тірек материалы. .

5. Гликоген-  жануарларда қор болып жиналатын полисахарид.

6. Гиалурон қышқылы

         Дисахаридтер –құрамында екі моносахарид қалдығы бар көмірсулар. Тотықсызданбайтын (сахароза, трегалоза) және тотықсызданатын (лактоза, мальтоза) кейбір дисахаридтер табиғатта бос күйінде таралған. Жоғары олигосахаридтерді немесе полисахаридтерді біртіндеп гидролиздеу арқылы алады.Дисахаридтер молекулалары өзара оттек атомы арқылы жалғасқан моносахаридтердің екі қалдығынан құралады. Құрылыстары жай эфирлерді еске түсіреді: R' - О - R". R' мен R”— моносахаридтер қалдықтары оттек "көпіршесі" арқылы жалғасқан. Дисахаридтерге: сахароза, лактоза, мальтоза, т.б. жатады. Дисахаридтердің құрылысы мен кейбір қасиеттерін сахарозаның мысалында қарастырайық.

        Сахароза С12Н22О11. Сахароза көптеген өсімдіктерде, қант қызылшасында, қант қамысында, сәбізде, қауында, қайың мен үйеңкінің шырындарында болады.

Сахароза — ақ түсті кристалды зат, суда жақсы ериді, дәмі тәтті, балқу температурасы 184-185° С. Сахарозаны балқытып, содан соң қатырса, аморфты мөлдір масса карамель түзіледі.Сахарозаның ерітіндісі мыс (II) гидроксидімен әрекеттескенде, ашық көк түсті ерітіндінің түзілуі, сахарозаның көпатомды спиртке жататынын көрсетеді.Сахарозаны күміс (I) оксидінің аммиактағы ерітіндісімен қыздырғанда, "күміс айна" түзілмейді. Бұл сахароза құрамында альдегид тобы жоқ екенін дәлелдейді.Сахарозаны қышқыл қатысында қыздырғанда гидролизденіп, екі моносахарид — глюкоза мен фруктоза түзіледі:

C12H22O12 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

        Крахмал. Төменгі сатыдағы өсімдік — балдырлардан бастап, жоғары сатыдағы қос жарнақтыларға дейінгі барлық өсімдіктерде фотосинтез процесі нәтижесінде түзілген углеводтар өте тез арада крахмалға айналады. Ол, жапырақ мезофилінің клеткаларында жиналады да, ассимиляциялық крахмал деп аталады. Өз кезегінде ол тез арада басқа заттарға немесе крахмал қорына айналады. Ассимиляциялық крахмалдың басқа да заттарға айналуы өсімдіктер жапырағында, тұқымында, жемістерінде, сабағы мен тамырында өтеді. Мұндай өсімдіктердің жапырағы «крахмалды” жапырақ деп аталады.

1

8

Тақырыбы: Ферменттер

Дәріс тезистері: 

 1. Ферметтердің жалпы және өзіндік қасиеттері.

2. Ферметтердің құрылысы.

3. «Апофермент», «кофермент» ұғымдары.

4. Ферменттердің әсер етеу механизмдері.        

 Ферменттер  дегеніміз жануарлардың, өсімдіктер мен микроор-ғанизмдердің клеткалары жасап шығаратын биологиялық катализаторлар.

Ферменттер тіршілік негізі. Ферментер ағзада алуан түрлі биохимиялық процестерге катализатор ретінде әсер ететін белоктік табиғаты бар қөосылыстар. Фермент деген атау ғалымдарға көптеген жылдардан бері белгілі болса да, оның табиғи қасиеті соңғы жылдары анықтала бастады.

        Ферментер - өсімдіктер мен жануарлар және микроорганизмдер  клеткаларынан бөлінетін белок тектес, ағзадағы биохимиялық  реакциаларды сан мың есе шапшаңдататын қабілеті бар зат. Фермент (латынның тілінде fermentum –ашу деген мағнаны береді) деген терминмен қатар әдебиетте энзим (грек тілінде – tnaym, en – ішкі, zyme – ашытқы деген мағнаны береді) деген сөзде қолданылады.

       Ферменттерді және олар катализдейтін реакцияларды зерттейтін биохимия бөлімі энзимология деп аталады. Ферменттер – ағзадағы химиялық  реакциялардың жылдамдығы жүздеген мыңдаған есе өзгерте алатын белокты заттар, атап айтқанда жекелеген қосындылардың синтезі мен ыдырауын, зат алмасу процестерін және тағы сол сияқтыларды шапшандататын заттар.Ферменттерді халық байлығы деуге болады. Ферменттерді халық шаруашылығы қолдауына орасан зор экономикалық пайда келтіреді. Ферменттердің негізгі қасиеті -  олар активтілігі. Ферменттің әсерінен сутегінің пероксиді ажырайды, ал мәйке ферменті қосылса сүт тез ұйиды.

         Тірі клеткаларда зат алмасу процесі  үздіксіз жүріп жатады. Зат алмасу процесі дегеніміз белгілі бір  тәртіппен кезектесіп келіп отыратын әр түрлі химиялық реакциялардың  жиынтығы. Дәл осы реакциялар клеткадан  тыс жерде (іп vіtrо) өте қиындықпен және өте баяу жүреді. Тірі клеткада бұл реакциялардың жүрісін ферменттер тездетеді.

        Ферменттік  әсер ету механизмі. Химиялық реакциялар-дың жылдамдығы реакцияға түсетін молекулалардың соқтығысу жиілігіне байланысты. Ал соқтығысу жиілігі молекулалардың концентрациясы мен ортаның температурасына байланысты. Температураның  артуына қарай молекулалар қозғалысының кинетикалық энергиясы да артады, бұл молекулалар соқтығысуының  жиілігіне әсер етеді. Сонымен қатар  реакдияның өтуі үшін молекулалардың соқтығысуы жеткіліксіз. Бұл кезде  олар активті күйде болуы қажет, басқаша айтқанда, оларда реакция  үшін қажетті энергияның біршама  артық қоры болуы тиіс. Мұндай энергияны  активация энергиясы деп атайды. Фермент осы реакцияға қажет  активация энергиясын кемітеді. Ол үшін фермент реакцияға ұшырайтын  заттың молекуласымен (оны субстрат деп атайды) бірігіп комплекс түзеді. Комплексті қысқаша Ф+ С (фермент+ + субстрат) деп белгілейді. Бұл комплекстің  түзілуіне әлдеқайда аз мөлшердегі энергия қажет.   

1

9

Тақырыбы: Витаминдер.

Дәріс тезистері:

1. Витаминдер жөнінде  жалпы  түсінік.

2. Витаминдер туралы ілімнің даму тарихы.

       Витаминдер – бірдей мөлшерде адам организмінде түзілмейтін   (D3 дәрумені теріде ультракүлгін сәулелердің әсерінен, ал рибофлавин триптофаннан бөлшектеніп, синтезделеді) және тағамдармен аз мөлшерде түсетін немесе ішек микроорганизмдерімен синтезделетін   (В және К топтарының дәрумендері) төменгі молекулалық органикалық қосылыстар. Витаминдер пластикалық материал емес және тікелей энергиялық алмасуға қатыспайды. Осыған қарамастан, олардың қызметтері көпжақты, ал дәрумендердің жетіспеушілігі немесе артық болуы метаболизмнің күрделі бұзылуына әкеледі.

         Витамин топтарына осы немесе басқа да заттарды нақты жатқызу көрсеткіштері бар. Осындай көрсеткіштердің бірі – гиповитаминоздың сәйкес клиникалық суреттемесінің болуы. Мысалы, бір кездері В тобының витаминдеріне пангам қышқылы (В15) мен холин хлоридін (В4) жатқызған. Ал қазіргі кезде, оларды дәрументектес заттарға немесе физиологиялық активті биогенді қосылыстарға жатқызады. Тағамдарда бұл заттардың жетіспеушілігі адамдарда гипо- немесе авитаминозды тудырмайды. Олардың коферментті түрлері белгісіз.

       Витаминдердің негізгі жіктеулері майда ерігіштік және суда ерігіштік болып табылады. Суда еритін витаминдер: В тобының витаминдері: В1 витамині (тиамин); В2 витамині (рибофлавин); В5 витамині (никотин қышқылы, РР); В3 витамині (пантотен қышқылы); В6 витамині (пиридоксин); В9 витамині (фолий қышқылы, фолацин); В12 витамині (цианкобаламин); Н витамині (биотин); С витамині (аскорбин қышқылы); Р витамині (биофлавоноидтар); Липой қышқылы. Майда еритін витаминдер: А витамині (ретинол); D витамині (кальциферол); Е витамині (токоферол); К витамині (филлохинон). Кейінгі жылдары витаминдерді олардың қызметтерінің жіктелуі бойынша пайдаланады. Осы жіктелу бойынша витаминдерді энзимвитаминдерге (ферменттер құрамына кіреді): В1, В2, РР, В6, В12, пантотен қышқылы, Н, фолий қышқылы; гормоновитаминдерге (гормондар мен прогормондардың сигналды қызметтерін атқарады): А, D2, D3, антиоксиданттарға немесе редокс-витаминдерге: А, Е, С, липой қышқылы. Осы витаминдер қатарында әртүрлі қызметтер сәйкес келуі мүмкін: коферменттік және антиоксиданттық (А.Ш. Зайчик, Л.П. Чурилов, 2000). 

1

10

Тақырыбы: Суда еритін витаминдер 

Дәріс тезистері: 

1. В1 витамині (тиамин, антиневриттік витамин, аневрин).

2. В2 витамині (рибофлавин).  

3. РР витамині (В5 витамині никотин қышқылы).  

4. В6 витамині (пиридоксин, адермин).  

5. В12 витамині (цианкобаламин, антианемиялық витамин).

6. Пангам қышқылы (В15 витамині).

7. Аскорбин қышқылы  (С витамині).

8. Р витамині (флавон, цитрин, рутин).

9. Биотин (Н витамині,  В7 витамині).

10. Инозит (В8 витамині).

11. Фоли қышқылы (Вс витамині, В9 витамині, птероилглютамин қышқылы).           12. Парааминобензой қышқылы (Н1 витамині, В4 витамині).

13. U витамині (S-метилметионин, жараға қарсы витамин).

14. Холин.  

15. Химиялық табиғаты мен биологиялық маңыздары. Табиғатта таралуы.

      Химиялық құрылымы жағынан тиамин екі сақиналы қосылыстың қалдықтарынан – тиазол мен пиримидиннен тұратын зат. Олар дәнді дақылдары мен басқа да өсімдіктердің ұрықтарында көп мөлшерде болады. Адам организміне еркін түскен тиамин бауырда фосфорилденіп, АТФ-тың қатысуымен тиаминдифосфат (ТДФ) және тиаминтрифосфат айналады. Коферментті дәрумен В1 тиаминдифосфат пирожүзім қышқылының декарбоксилденген түріне, оның ацетил-КоА-ға айналуына альфа-кетоглутарат қышқылының тотығып, декарбоксилденуі және пентозофосфатты циклінің транскетолаза реакциясының глюкозаға тотығуы және альфа-кетоқышқылдың дегидрленуіне қатысады. Сондықтан да ұлпада пирожүзім қышқылы, альфа-кетоглутарат және альфа-кетоқышқылдың жиналуы организмде тиаминнің жетіспеуімен байланысты. Пирожүзім қышқылының тотығуы Кребс циклінде көмірсудың аэробты жағдайда өзгеруінің реакциясы ретінде болады. Бұл кезде транскетолазды реакция нуклеотид синтезі үшін және НАДФ-ң қалпына келуіне қолданылатын гексозафосфаттан пентозофосфаттың түзілуіне маңызды роль атқарады. Организмде тиамин тиаминаза көмегімен пиримидин мен тиазолға ыдырайды. Авитаминоз: Бери-бери (индия тілінен аударғанда – «қой» деген сөзді білдіреді, өйткені ауру адамдар төрт аяқтап жүреді) – қанда кетоқышқылы жиналып, аэробты энергия түзілу үдерісі бұзылады. Нерв жүйесі зақымданады. Бұлшықеттері әлсіз және ауруға шалдығады, паралич болуы мүмкін. Тәуліктік қажеттілігі – 1,2-2,1 мг. 

 В2 дәрумені (рибофлавин) Рибофлавин – рибитал спирті қалдығымен байланысқан изоаллоксазин (гетероциклдік флавин) туындысы. Рибофлавиннің бай көзі – ашытқы саңырауқұлақтар, сүт тағамдары, бауыр, бүйрек, жүрек. Рибофлавин тағамдық өнімдерде белокпен байланысқан (флавинпротеиндер) флавинмононуклеотид (ФМН), флавинаденин-нуклеотид (ФАД) және флавин түрінде кездеседі.

1

11

Тақырыбы: Майда еритін витаминдер 

Дәріс тезистері: 

1. А витамині (ретинол, антиксерофталмалық витамин).

2. D витамині (кальциферол, антирахиттік витамин).

3. Е витамині (токоферол, антистерилдік немесе өсіп-өну витамині).

4. К витамині (филлохинон, антигеморрагиялық витамин).

5. F витамині (қанықпаған май қышқылдары).

6. Q витамині (унихинон).  

7. Химиялық табиғаты мен қасиеттері.

8. Авитаминоз.

9. Антивитаминдер.

       Көптеген дәрумендердің тағамдық көзі ретінде жасыл жапырақты көкөністер, өсімдік майы, майлы ет және сүт тағамдарын қолданған жөн. Майда еритін дәрумендер суда еритіндерге қарағанда көбінесе жоғары температураға төзімді, бірақ ультракүлгін сәулелену және тотығу әсерінен бұзылады.                        

А витамині“А витамині” химиялық құрылысы ұқсас топтарды құрайды – ретинол (А витамині), дегидроретинол (А3 витамині), ретиналь (А алдегид витамині), ретинді қышқылды, олардың эфирлері. Олардың көбісі А витаминінің туындылары. Ол изопрен туындысы, циклді қанықпаған спирт, май қышқылдарымен оңай эфир түзіп, сол күйінде ұлпаларда жиналады. Екі байланыстың болуы оңай қышқылдану нәтижесінде альдегид түзуімен түсіндіріледі. А витамині гормонтектес қосылыс ретінде клеткалардағы геномдарды экспрессиялау қатарын реттейді. Редокс дәрумен. А провитамині – α-, β-, γ-каротиндер, криптоксантин және басқалары. Табиғатта А витамині тек жануарлар ұлпасында кездеседі. Оған балық майы бай, ерекше – акула, палтустық түрлерінде көп. Төменірек – нәлімде (19 мг/дл). Жануарлар бауырында А витаминінің мөлшері аздау, жұмыртқа, сары май, қаймақ және сырда кездеседі. Каротиноидтар – өсімдік синтезінің өнімі.

К дәрумені (филлохинон) К тобындағы дәрумендерге филлохинон (К1), менахинон (К2) және нафтохинон туындылары жатады. Осының ішінде К1 дәрумені К2-ге қарағанда белсендірек. К дәрумені – майда еритін дәрумен. Оның биологиялық құрылысына қарап, гормонодәрумен деуге болады, өйткені ол ақуыздарды индукциялайды. К дәруменінің коферменттік қызметі және редокстік қасиеті, яғни протондар мен электрондарды қабылдау мен беру қабілеті бар.

Е витамині (токоферол). Өсімдіктерде синтезделетін витамерлер тобы Е дәрумені деп аталады. Олардың ішінде α-, β-, γ- токоферолдар кең тараған. Е дәрумені өсімдік пен жануар майларында кең таралған. Сонымен қатар, барлық табиғи тағамдарда, белоктық өнімдерде, шырғанақ, жүгері, бидай, жұмыртқа, шпинат, авокадо, жаңғақ, алмада кездеседі. Е витаминінің маңызы – клетка мембранасын тұрақтандыратын ең күшті антиоксидант.

1

12

Тақырыбы: Гормондар – эндокриндік бездер деп аталатын ішкі секреция бездерінен қанға бөлінетін химиялық хабаршылар. Бұл гормондар денедегі нысана-жасушалар мен ұлпаларға әсер етеді. Мысалы, өсу гормоны ми астындағы гипофиз безінен бөлінеді. Өсу гормоны бүкіл денедегі жасушалардың бөлінуі мен өсуін ынталандырады. Инсулин – бауыр мен бұлшықеттерге қандағы глюкозаны алуға және сақтауға көмектесетін гормон. Ол ұйқы безі деп аталатын безден бөлінеді. Ағзада көптеген әртүрлі гормондар әрекет етеді. Өсу гормоны сияқты кейбір гормондар көп жағынан әсер етсе, ал инсулин сияқты гормондар нақты бір жағынан әсер етеді. Адреналин сияқты кейбір гормондар өте тез, ал тестостерон және эстроген сияқты гормондар ұзақ уақыт бойы әрекет етеді. Гормондар тіршілік ету ортасына бейімделуге және ағза қызметтерінің үйлесімді қызмет етуіне көмектеседі. Адреналин және кортизол гормондары адамды күйзеліс жағдайларына дайындап, оларға қарсы тұруға жағдай жасайды. Жыныс гормондары сияқты кейбір гормондар ағзаның жыныстық жетілу кезіндегі дамуын бақылайды. 1. Белоктық және пептидтік: инсулин, глюкагон, гипофиз, гипоталамус, қалқанша маңындағы без гормондары.

2. Тироксин, адреналин, норадреналин, т. с. с. амин қышқылдарынын. туындылары болып табылатын гормондар.

3. Стероидтық: жыныс бездерінің гормоны, буйрек 6eзi гормоны, т. б.

4. Жергілікті әсер ететің гормондар (гормон тәрізді заттар): полиқанықпаған май қышқылдарының туындысы — простагландиндер. Қалқанша безінің гормондары.

 Қалқанша без — iшкi секреция бездерінің ішіндегі негізгілерінің 6ipeyi. Организмде айналып отыратын барлық қан тәулік бойы бірнеше рет қалқанша 6eзi арқылы өтеді де, оның бөліп шығарған секретін барлық тканьдерге және мүшелерге жеткізеді. Қалқанша без гормондарының зат алмасуын реттеуден маңызын осыдан-ақ байқауға болады. Cүтқоректі жануарлардын қалқанша безі мойынның ортасына таман, көмейдің астына орналасқан, оның пішіні қалқанға немесе тағаға ұқсас болады. Ол оншама улкен емес. Ipi қараныкі—15—45 г, жылқыныкі — 20—35 г, шошқаныкі — 12—30 г, қойдыкі — 4—7 г, адамдыкі—15—30 г шамасындай. Бұл без көптеген көпіршік клеткалардан (фолликулалардан) құралады, ол фолликулалар секретер эпителімен қоршалған, ішінде «кол-лоид» деп аталатын қоймалжын массасы болады. Коллоид құрамында белок, йодқа бай тиреоглобулин бар (м. м. 680000). Қалқанша без организмге сумен және қоректік затпен 6ipгe енетін йодидтерді өзіне шексіз ciңipeдi. Химиялық табиғаты. Қалқанша бездің негізгі де әciресе активті гормоны тироксин мен трийодтиронин. Ол гормондар бірнеше рет айналып өзгеру нәтижесінде тирозин амин қышқылынан түзіледі. Йодидтер ерекше пероксидаза ферментінің әсер өтуімен тиреоглобулин белогы құрамындағы тирозин қалдығымен реакцияласады. Мұнда тирозиннің бүйірлік тобы йодтанады және монойодтирозиндер мен дийодтирозиндер түзіледі тиреоглобулин гидролизі кезінде тирозиннің йодтанған туынды¬лары және басқа да амин қышқылдары босайды. Тироксин дийодтирозиннің екі молекуласының тотыру конденсациялану жолымен түзіледі бұл кезде аланин бөлініп шығады. Ал монойодтирозин мен дийодтирозиннен трийодтиронин түзіледі тироксин тетрайодтиронин.
Зат алмасуға әсері. Тиреоидты гормондардың әсері ген аппараты арқылы іске асады. Олар хроматинде ядро ішдегi белоктармен байланысады және ирНК транскрипциясын күшейтеді, жылдамдатады «Нуклеин кышкылдары» деген тарауды караңыз). Бұл жағдай белок синтезінің жылдамдығын және көптеген ферменттердің активтілігін арттырады. Бұл гормондар ic жүзінде организмнің барлық органдары мен тканьдерінде биохимиялық реакцияларды тездетеді. Соның нәтижесінде белок алмасу, йод алмасу, углеводтардың алмасуы және тұздардың алмасуы тездейді, оттегін ciңipy және көмірқышқыл газды бөлт шығару артады. Осылардың нәтижесінде өciп даму, организм ткантдерің ыдырауы тездейді және орталық нерв жүйесінің жұмысына әсер етеді.....

1

13

Тақырыбы: Тірі организмдегі липидтертер 

Дәріс тезистері:

1.Тірі организмдегі липидтердің қызметі.

2. Липидтердің классификациясы.

Тірі организмдегі липидтер. Липидтер дегеніміз – табиғи органикалық заттар тобы. Олар іс жүзінде суда ерімейді, бірақ түрлі еріткіштерде (хлороформ, эфир, ыстық этанол, күкірт көміртегінде) ериді. Белоктармен, көмірсулармен қатар липидтер де мал, адам және өсімдіктердің бардлық ұлпалары клеткаларының құрамына кіреді. Липид- герктің lipos май деген сөзіне шыққан. Липидтерді химиялық жағынан алып қараса, олар көптеген органикалық қосылыс топтарының жиынтығы. Сондықтанда, оларға функционалдық сипаттама беруге болмайды. Бірақ бұл класқа жататын органикалық қосылыстардың көпшлігі көп атомды күрделі эфирге немесе ерекше құрылысты жоғары май қышқылына жататын спирттер деп қарастыруға болады. Липидтер құрамында ацильды қалдықтар бар фосфор қышқылы кездеседі, ал осымен түрлі азотты негіздер байланыста болады. Липиттер барлық тірі клеткаларда кездеседі және тіршілікке орайлас бірнеше маңызды қызметтер (энергия берушлік, қорғану, құрылымдық, метаболизмдік) атқарады. Мысалы, олар мембраналарының құрамына кіреді. Клетка қабырғаларының құрамына енетін липидтер құрылымдық липидтер деп атайды. Липидтер ыдыраған кезде  көп мөлшерде химиялық энергия макроэргиялық қосындылар түрінде бөлініп шығады. 

1

14

Тақырыбы Орталық жүйке жүйесіне әсер ететін дәрілер

Анальгетиктер-табиғи, жартылай синтетикалық және синтетикалық текті дәрілік заттар ауырсынуды жеңілдету.Халықтық медицинада қабық жылу мен ауырсынуды жеңілдету үшін қолданылған талдар. Кейінірек анықталғандай, талдың қабығында зат бар гидролиз кезінде салицилге айналатын салицин қабынуға қарсы және ауырсынуды басатын қышқыл

әрекет. Ацетилсалицил қышқылы синтезделді 1853 және 1899 жылға дейін медицинада қолданылды. Анальгетиктер арасында:

1) есірткіге қарсы емес анальгетиктер:

- салицил қышқылының туындылары: ацетилсалицил қышқылы,

натрий салицилаты;

- пиразолон туындылары: анальгин, бутадион, амидопирин;

- анилиннің туындылары: фенацетин, парацетамол, панадол;

- алкан қышқылдарының туындылары: бруфен, вольтарен (диклофенак

натрий);

- антранил қышқылының туындылары: мефенам және флюф намой қышқылы;

- басқалар: натрофен, пироксикам, димексид, хлотазол.

2) есірткі анальгетиктері:

- опиоидты рецепторлардың агонистері (морфин, промедол, фента нил);

-антагонист-агонистер және опиоидті жартылай агонистер

рецепторлар (пентазоцин, буторфанол, бупренорфин).

3) іс-қимыл бойынша:

биохимиялық: - ауырсыну ошақтарына әсер ететін

простагландиндер);

- миға ауырсыну сигналдарын беруді бұғаттау;

есірткі:

- опиоидты (есірткі) анальгетиктер – күшті заттарды кетіруге арналған

ауырсыну, негізінен орталық жүйке жүйесіне әсер етеді

психикалық және физикалық тәуелділік, сондай-ақ үлкен дозаларда

дозаланғанда өлімге әкелуі мүмкін, сондықтан опиоид

анальгетиктер белгілі бір мөлшерде қолданылады және дәрігерлердің бақылауымен сақталады;

- пиоид емес (есірткіге қарсы емес) анальгетиктер-қолданылады

температураны төмендету үшін;

қабынуға қарсы:

- бәсеңдемейтін қабыну процестері (антипиретиктер);

- бәсеңдететін қабыну процестері (стероид емес

қабынуға қарсы препараттар

1

15

Тақырыбы:   Антибиотиктер

Антибиотиктер тобы химиотерапияны біріктіреді микроорганизмдердің биосинтезі кезінде түзілетін заттар, олардың химиялық жолмен алынған туынды және ұқсас заттар табиғи көздерден (Жануарлар тіндері мен

өсімдіктерді іріктеп басу қабілеті бар ауру қоздырғыштарының ағзалары (бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар, вирустар) немесе қатерлі ісіктердің дамуын кешіктіреді. Ауру қоздырғыштарына тікелей әсер етуден басқа, көптеген антибиотиктер иммуномодуляциялық әсерге ие. Мысалы, циклоспориннің басудың айқын қабілеті бар иммунитет, бұл оны органдарды трансплантациялау кезінде таптырмайтын етеді және аутоиммунды ауруларды емдеу.6000-нан астам антибиотиктер сипатталған, олардың ішінде 50-ге жуық медицина табылды. Ең көп қолданылатын беталактам (пенициллиндер және цефалоспориндер), макролидтер (эритромицин, олеандомицин және т. б.), ансамакролидтер( рифампицин), аминогликозидтер (стрептомицин, канамицин, гентамицин, тобрамицин, сизомицин

және т. б.), тетрациклиндер, полипептидтер (бацитрацин, полимиксин және т. б.),

полиендер (нистатин, амфотерицин В және т. б.), стероидтар (фузидин),

антрациклиндер (даунорубицин және т.б.).

Химиялық және микробиологиялық трансформация арқылы

медицина үшін жаңа құнды қасиеттері бар жартылай синтетикалық антибиотиктер құрылды: қышқыл және

ферменттік тұрақтылық, микробқа қарсы кеңейтілген спектр

дененің тіндері мен сұйықтықтарында жақсы таралуы,

жанама әсерлердің аз саны.

АНТИБИОТИКТЕРДІҢ НЕГІЗГІ ЖІКТЕЛУІ

Алу тәсілі бойынша:

1) табиғи;

2) синтетикалық;

3) жартылай синтетикалық.

Көптеген антибиотиктерді өндірушілер:

1) актиномицеттер;

140

2) зең саңырауқұлақтары;

3) бактериялар (полимиксиндер);

4)жоғары өсімдіктер (Ұшпа);

5) жануарлар мен балықтардың тіндері (эритрин, эктерицид).

Іс-әрекет бағыты бойынша:

1) Бактерияға қарсы;

2) зеңге қарсы;

3) ісікке қарсы.

Әсер ету спектрі бойынша (антибиотиктер әсер ететін микроорганизмдер түрлерінің саны):

1) кең спектрлі препараттар (3-ші цефалоспориндер

ұрпақ, макролидтер);

2) әсер ету спектрі тар препараттар (циклосерин, линкомицин,

бензилпенициллин, клиндамицин).

Химиялық құрылымы бойынша:

1) бета-лактамдық антибиотиктер – молекуланың негізін бета-лактамдық сақина құрайды. Оларға мыналар жатады:

а) пенициллиндер – бұл табиғи және жартылай синтетикалық антибиотиктер тобы, олардың молекуласында екі сақинадан тұратын 6-амин пенициллан қышқылы бар – тиазо лидон және бета-лактам. Олардың арасында

- биосинтетикалық: пенициллин G-бензилпенициллин;

- аминопенициллиндер: амоксициллин, ампициллин, бе кампициллин;

- жартылай синтетикалық" стафилококкқа қарсы " пеницил линиялар: оксациллин, метициллин, клоксациллин, диклокса циллин, флуклоксациллин; олардың негізгі артықшылығы – микробтық бета-лактамазаларға, бірінші кезекте стафилококк;

б) цефалоспориндер-7-аминоцефалоспорин негізінде алынған табиғи және жартылай синтетикалық ан тибиотиктер

қышқылдар және құрамында цефем (сондай-ақ бета-лактам)бар

сақина, яғни құрылымы бойынша олар пенициллиндерге жақын. Цефалоспориндерге бөлінеді:

- 1-ші буын: цепорин, цефалотин, цефалексин;

– 2-ші буын: цефазолин (кефзол), цефамезин, цефа мандол (мандол);

- 3-ші буын: цефуроксим (кетоцеф), цефотаксим

(клафоран), цефуроксим аксетил (зиннат), цефтриаксон

(лонгацеф), цефтазидим (фортум)

1