Мазмұны
Биосинтезге әсер ететін көмірсулар
Көмірсулардың классификациясы
Моносахарид
Дисахаридтер мен олигасахаридтер
Полисахаридтер
Нақты жағдайда сипаттау
Гликогеннің синтезделуі
Гликогеннің ыдырауы
Кейске тапсырма
Текстік тапсырма
Дұрыс жауаптары
Тест тапсырмасы бойынша дұрыс жауап
Қорытынды
Қолданылған әдебиеттер
Биосинтезге әсер ететін көмірсулар.
Көмірсу – барлық тірі организмде негізгі энергия беретін
Олардың эмпериялық формуласы Cn(H2O)m. Қазіргі кезде құрамына кіретін
Углеводтар жасыл өсімдіктердің жапырағында көмірқышқыл газ СО2 мен
жарық энергиясы С6Н12О6+6О2
Хлорофилл Глюкоза
Фотосинтез процесінің нәтижесінде ең қарапайым қант-глюкоза түзіледі де,
Сонымен фотосинтез дегеніміз - бүкіл жер бетінде органикалық
Углеводтардың классификациясы
Өз молекулаларының күрделілігіне қарай 3 класқа бөлінеді. Олар:
1. Моносахаридтер немесе жай қанттар. Моносахаридтер гидролизденбейді, оларға:
2. Дисахаридтер мен олигосахаридтер. Дисахаридтер гидролиз кезінде
3. Полисахаридтер - молекулалық массасы жоғары күрделі
Моносахаридтер
Моносахаридтер - ең қарапайым углеводтар. Олар - құрамына
Моносахаридтердің ішінде әсіресе көбірек таралған гексозалар (n=6]
Гексозалар. Гексозасардың С6Н12О6 негізгі өкілдері: глюкоза /жүзім қанты/,
Формуладан көрініп отырғандай альдоза-гексозада көміртегінің асимметриялық немесе хиральдық
Мұнда формуладан байқалғандай, С асимметриялық атомының –ОН тобы
Конфигурациясын Д=глицерин альдегидінің конфигурациясына ұқсас заттарды Д=қатарына, конфигурациясы
Гексоза - альдоздардың 16 стероизомерлерінен табиғатта Д-глюкоза, Д=галектоза,
Д=глюкоза
Моносахаридтердің стереоизомерлерінің оптикалық белсенділігі бар. Д=глюсоза оңға айналдыратын
Моносахаридтердің циклдық формалары
Осы уақытқа дейін сөз болған углеводтардың құрылымы ациклдық
Кврбонильдік көміртегі атомы жаңа хиральдық орталыққа айналады және
/көміріегінің С І және
5 атомдары арасында оттек-
тік көпірше бар/.
Дәл осындай жағдайда гзксоза-кетоза /фруктоза/ циклында оттегі арқылы
Д=глюкозаның циклдық құрылымындағы көміртегі атомына жалғасқан гидроксильдік топ
Моносахаридтердің қасиеттері.
Қанттардың химиялық қасиеттері олардың құрамында әрекет жасаушы
I. Моносахаридтер, альдегидтер мен кетондар сияқты, сугегі атомдары
Сорбит көп мөлшерді спермада бодады. Фруктоза тотықсызданған кезде
2. Моносахаридттердің тотығуы жағдайға байланысты альдегидтік немесе бірінші
Моносахаридтердің бірінші реттік спирт тобы бойынша тотығу өнімдері
3. Моносахаридтер метаболизмге негізінен фосфор қышқылының
4. Гликозидтердің түзілуі. Екі спирг өзара әрекеттескен кезде
Бұд реакция кезінда пайда болған Н-С-О-СН3 гликозидтік байланыс
Аса маңызды моносахаридтер
I. Д-глюкоза немесе жүзім қанты С6Н12О6. Бұл қант
Глюкоза суда жақсы ериді, тәттілігі сахарозадан екі
2. Д-фруктоза С6Н12О6. Бұл қант негізінен жемістерде
3. Д-галактоза С6Н12О6. Бұл қант бос күйінде
4. Д-манноаа С6Н12О6. Бұл қант адамның және
5. Құрамында азоты бар гексозалар аминоқанттар деп
Аминоканттар гликопротеидтердің /мукопротеидтердің/, гликолипидтердің және басқа да биологиялық
6. Пентозалар С5Н10О5 /n=5/. Пентозалар табиғатта кең таралған.
Бұл қанттар циклды түрде де болуы мүмкін және
Дисахаридтер /олигосахаридтер/
Дисахаридтердің молекулалық формудасы С12Н22О11 судың бір молекуласын бөліп
I. Сахароза /қызылша немесе қамыс канты/
Реакция теңдеуінен көрініп тұрғандай, монасахаридтер қалдықтары арасында гликозидтік
2. Лактоза /сүт қанты/. Бұл -галактоза
-глюкозаның аномерлік атомы гликозидтік байланыс түзуте қатыспайтын болғандықтан,
Лактоза сүттің құрамында болады, ол сүттегі бағалы
3. Мальтоза. Бұл дисахарид крахмал мен гликогеннің
4. Изомальтоза. Мальтоза сияқты, изомальтоза да крахмалдың және
5. Целлобиоза. Целлобиоза – целлюлозаның шала
Полисахаридтер
Полисахаридтер дегеніміз - күрделі углеводтар, олар гликозидтік байланыстармен
Кейбір палисахаридтер мукополисахаридтер деп аталады, олар аминосахаридтерден және
I. Крахмалдың жалпы формуласы /С6Н10О5/ мұндағы n мөлшері
Ферменттердің әсерімен немесе қышқылдардың қатысуымен /крахмал гидролизі кезінде
Крахмал ақ ұнтақ зат, суда ерімейді, ісінеді,
2. Гликогеннің де жалпы формуласы крахмалдыкіндей. /С6Н10О5/n
Қышқыл әсер еткенде немесе фермент қатысқан кездегі гидролиз
Таза гликоген-ақ түсті ұнтақ, суда ериді де
3. Целлюлоза /клетчатка/. Кдетчатка - өсімдіктер клеткасының негізгі
Сілемей дегенініз түссіз /қойда, жылқыда/ немесе аз ғана
Күйіс қайырмайтын мал асқазанында углеводтардың
қорытылуы
Қоректік заттар ауыз қуысынан әрі қарай сөлінің күшті
Қышқыл ортада сілемейдегі -амилаза ферменті
Қоректің негізгі бөлігі болып табылатын крахмал қуысында аздап
Крахмал амилозадан және амилопектиннен құралады. Ол екеуінің
Ішектің -амилаза ферменті олигосаритердің шетінен
Сонымен, крахмалды жануар мен адам организмдегі сілекей амилаза
Сутегінің негізгі углеводы дисахарид лактоза, сүтқоректі жануарлардың ішек
Жер бетінде тіршілік ететін сүтқоректі жануарлар төлдеу алдында
Қоректің ерекшелігіне байланысты сүтқоректілердің ішегінде сахараза ферменті пайда
Моносахаридтердің сіңуі
Ішек қабырғасы арқылы моносахаридтер ғана сіңеді, ал дисахаридтер
Қанттар ішектің саңылауына клетка мембаранасы арқылы таратқыш молекулалар
Күйіс қайырат жануарлармен мен жылқы организмінде
углеводтардың қорытылу ерекшелігі
Ас қорыту жолында қызмет атқаратын бездерде полисахаридтердің
Күйіс қайыратын малдың қарыны төрт бөлімнен тұрады. Олар:
Жылқының тек ішегі мен соқыр ішегінің көлемі үлкен
Мандай жануарлардың қарынында, ішегінде тіршілік ететін микроорганизмдер клеткасында
Полисахаридтер талшықтарының қорытылуы малдың күйіс қайыру процесінде жеңілдейді.
Жоғары сатыдағы өсімдіктер клеткасының қабығы негізінен целлюлозадан құралады.
Микроорганизмдер қышқыл реакциясы бар ұлтабарға /нағыз қарынға/ үздіксіз
Целлюлоза қи қалыптастырушы көлемдік масса ретінде және ішектің
Қан құрадандағы моносахаридтер
Моносахаридтер мен органикалық қышқылдар ішектегі капиллярлар арқылы қан
Оның деңгейі жануарлардың түріне байланысты. Ол мына төмендегідей
Ірі қара 2,06
Шошқа 2,80
Ешкі 2,38
Қой 3,9
Ересек жануарлардың қанында глюкоза деңгейі онша көп емес.
Гликогеннің бұлшық етте және бауырда
синтезделуі мен ыдырауы
Гликогеннің синтезделуі
Клеткадағы углеводтар тотығу және энергая бөлу үшін ең
Гликоген мөлшері ішкі бауыр массасының 10 о/о шамасындай,
Жануарлар аш болғанда бауырдағы гликоген тез шығып бола
Бұлшық еттегі және бауырдағы гликогеногенез процесі бірдей жолмен,
I. Гликогеннің синтезделуі АТФ энергиясы есебінен бос глюкозаның
2. Фосфоглюкомутаза ферментінің /м.м< 62000/ әсерімен глюкозо-6-фосфат қайтымды
Глюкозо-6-фосфат глюкозо—І-фосфат
3. Гликоген синтезіндегі аса маңызды кезең уридинтрифосфаттың
Глюкозо-І-фосфат+УТФ—УДФ - глюкоза + пирофосфат.
Бұл реакцияны глюкоза-І-фосфатуридилтрансфераза ферманті катализдейді.
4. Гликоген сиитезінің қорытынды кезеңінде гликоген-синтетаза деп
Гликоген синтезделуінің соңғы кезеңін қарапайыы түрде былай көрсетуге
N УДФ-глюкоза
Гликоген синтезін инсулин гормоны стимулдейді, инсулин гликогеногенездің бірқатар
Гликогеннің ыдырауы
Гликогеннің маңызды қасиетінің бірі - оның организмнің қажет
Гликогеннің бұлшық еттерде ыдырауының бауырда ыдырауынан айтарлықтай айырмасы
Бұлшық етте гликоген глюкозо-6-фосфат арқылы пируватқа дейін тотығады.
Гликогенолиз мынадай кезеңдерден тұрады.
1. Гликогеннің ыдырау реакциясы фосфоролизден басталады, бұл кезде
2. Гликогеннің фосфоролиздік жолмен ыдырап айырылуы нәтижесінде түзілетін
3. Глюкозаның босап шығуы. Бауырда глюкозо-6-фосфотаза ферментінің әсерімен
Глюкозо-6-фосфат +Н2О глюкоза+Н3РО4
Глюкозо-6-фосфаттың гидролизденуі тек бауырға, бүйректерге және ішектің шырышты
Углеводтар метаболизмінде глюкоза -6-фосфат маңызды пайдаланылады: І
Углевод емес қосылыстардан углеводтардың түзілуі
Тканьдарда гликоген мән глюкоза қоры таусылған кезде организмнің
Углеводтардың глюкоза түзілетін алғы қосылыстарына көптеген амин
Глюконеогенез жүріп, іске асатын негізгі орын – бауыр.
Глюкогенеогенез жолын схема түрінде былай көрсетуге болады :
Пируват оксалоацетат фосфоенолпируват
Глюконеогенезді бүйрек үсті безінің гормондары-кортикостерон мен кортизол реттейді.
Гликолиз
Жалпы жағдай
Гликолиз-анаэробтық жағдайда /оттегі қатыспаған кезде/ бұлшық етте глюкозаның
Гликолиз көптеген биологиялық жүйелер үшін углеводтар ме-тоболизмінің әмбебап
Гликолиз процесі нәтижесінде кезектесе жүретін реакция барысында глюкоза
Гликолиз процесі клетка цитозолында өтеді, ол аздаған энергия
Гликолиз реакцияларының реттілігі
1. Глюкозаның фосфорлануы. Гликолиз реакциясы АТФ есебінен гликозаның
2. Глюкозо-6-фосфаттың фруктозо-6-фосфаиқа айналуы /изомерленуі/. Бұл реакция
3. Фруктозор-6-фосфаттың фруктозо-1,6 –д ифосфат түзіп фосфорлануы. Бұл
4. Фруктозо-1,6-дифосфаттың 3-фосфоглицерин альдегидіне және дигидроксиацетонфосфатқа айырылып
Гликолиздегі бұдан кейінгі өзекті субстрат -3 фосфоглицерин альдегиді.
Осылайша фруктозо-1,6-дифосфаттың бір молекуласынан
6. 3-фосфоглицерин альдегидінің тотығуы. Гликолиздің осн кезеңінен бастап
7. 1,3-дифосфоглицераттан АТФ-ның түзілуі. Жоғары энергиялы
Глюкозаның бір молекуласынан 3-фосфоглицерин алъдегидінің екі молекуласы түзілетіндіктен,
8. 3-фосфоглицераттың 2-фосфоглицератқа айналуы. Бұл реакция молекула ішіндік
Химиялық топтардың клетка ішінде орын алмастырып, изомерлер түзуін
9. Пируваттың енольдық формасының түзілуі. 2-фосфоглицерат энолаза-ферментінің /м.м.
10. Пируват пен АТФ түзілуі. Гликолиздің соңғы сатысында
Бұл реакцияда 2-фосфоенолпируваттың екі молекулесынан /глюкозаның бір молекуласынан/
11. Пируваттың лактатқа айналуы. Пируват анаэробта жағдайда НАД-Н
Жемшөп сүрлеуде, ашыған /ұйыған/ сүт өнімдерін, ірімшік өндіруде,
12. Этил спиртінің түзілуі. Глюкозаның анаэробтық метаболизмі
Ацеталъдегид НАД-Н-пен тотықсызданып, этанолға айналады, бұл реакцияны алкогольдегидрогеназа
Глюкозадан этанол түгзілу реаяциясын спирттік ашу деп атайды.
Гликолиз балансы. Анаэробты жағдайада гликолиздің баланс реакциясы былай
Баланстан көрініп тұрғандай, гликозаның бір молекуласы ыдыраған кезде
Қорытынды
Кейсті талдау ерекшеліктері: негізгі мәселені анықтау, керекті мәліметті
Көмірсулар немесе қанттар өсімдік организімінде синтезделеді. Көмірсулар
Өзінің атынан да көрініп тұрғандай, көмірсулар деген
Көмірсулар барлық тірі ағзаларда кездеседі. Оны жетік
Әдебиеттер тізімі
1. Калунянц К.А.,
2. Грачева И.М.,
3. Биотехнология: Учебное пособие для ВУЗов: к.н.б/
4. Промышленная микробиология/ Под. ред. Н.С. Егорова,
5. Елинов Н.П. Основы биотехнологии-С-Пб Высшая школа 1995-600
6. А.А. Красноштанова, И.А. Крылов, Е.С. Бабусенко