Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік фармацевтика академиясы

№ 4

2.Мақсаты: Өзіне тән катаболизммен жалпы катаболизмнің айырмашылығын, пируваттың тотығып декарбоксилденуін және Кребс айналымын молекулалық деңгейде түсіндіру. Тыныс алу тізбегінің ферменттерінің құрылысын , қасиетін және протондық потенциалдың түзілу механизмін, тотығып фосфорлануы, гипоэнергетикалық жағдайдың пайда болуын түсіндіру.

Пируват дегидрогеназалық жинақ бірі бірімен коваленттік байланысқан үш түрлі ферменттерден тұрады. Пируватдегидрогеназадан, дегидролипоилацетилтрансферазадан және дигидролипоилдегидрогеназадан. Осы полиферменттік жинақ митохондрийдің ішкі мембранасымен берік байланысып, матрикске бағытталған. Пируваттың тотығып декарбоксилдену процесіне осы полиферменттік жинақпен байланыспаған бос күйіндегі коферменттер НАД⁺ және КоА-SH қатынасады. Реакция нәтижесінде пируваттың бір молекуласынан ацетил-КоА, СО_{2 ,} НАДН⁺Н түзіледі. Ацетил-КоА Кребс айналымының субстратты ретінде, ал НАДН+Н⁺ тыныс алу тізбегінің энергия көзі ретінде қолданылады.

Ацетил – КоА Кребс айналымында сегіз ферменттердің (цитратсинтазаның, аконитатгидротазаның, изоцитрат-дегидрогеназаның, альфа-кетоглуторат-дегидрогеназалық жинақтың, сукцинил-КоА-синтетазаның, сукцинат-дегидрогеназаның, фумаразаның, малатдегидрогеназаның) әсерінен катаболизмге ұшырайды. Реакциялар нәтижесінде ацетил- КоА-ның бір молекуласынан 3НАДН+Н⁺, ФАД Н_2, АТФ тҮзіледі, 2СО₂ және КоА-SН бөлініп шығарылады. Тотықсызданған НАД пен ФАД тыныс алу тізбегінің энергия ретінде жұмсалады

Тыныс алу тізбегінің құрамына флавопротеид-1, темір-күкірті нәруыз, кофермент Q, цитохром в, темір-күкірті ақуыз, цитохромдар С₁ ,С,а,а₃ кіреді. Тотықсызданған НАДН-тан екі протон мен электронды флавопротеид-1 қабылдай алып, темір-күкірті ақуызға береді, ол протондар мен электрондарды коферментQ-ге тасымалдайды. Кофермент Q екі электронды цитохром в-ға тасымалдап,екі протонды реакция ортасына бөліп шығарады. Электрондар цитохромдар арқылы тасымалданып оттегі активтендіріледі. Активтендірілген оттегі матриксте протондармен байланысып су молекуласын түзеді.

Тыныс алу тізбегінде тыныс алу мен тотығып фосфорланудың үш түйісу орны бар.Біріншісі флавпротеид-1 мен Ко Q, екіншісі темір-күкірті ақуызбен цитохром С₁-ді, Үшінші цитохром оксидаза мен оттегінің арасында. Осы түйісу нүктелерінен екі электрон өтіп оттегіне жеткізілгенде матрикстен мембрана аралық кеңістікке алты протондар тасымалданып, протондық потенциал пайда болады.

Тотығып фосфорлану процесі протондық потенциалдың энергиясын қолдану арқылы жүреді. Митохондрийдің ішкі мембранасының құрылымы бұзылмаған кезде, протондар мембрана аралық кеңістіктен матрикске тек АТФ-синтетаза арқылы ендіріледі. Бұл кезде екі протонның энергиясы АТФ-тың бір молекуласын синтездеу үшін ж¢мсалады. Матрикстен АТФ транслоказа ферменттерінің қатысуымен мембрана аралық кеңістікке тасымалданылады.

Ашығу, гиповитаминоз кезінде және қанға оттегінің бұзылуына, ұлпаларға оттегінің тасымалдануының бұзылуына, жасушалардағы оттегінің жұмсалуының бұзылуына байланысты гипоэнергетикалық жағдай пайда болады.

4.Иллюстрациялы материалдар

1. Кесте «Үш карбон қышқылының айналымы» (Кребс айналымы)

2. Кесте «Электрон тасымалдау тізбегі».

3. Кесте «Зат алмасудың өзара байланысы»

4. «Кребс айналымы» тақырыбы бойынша презентация.

5.Әдебиеттер:

15. 
    Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биохимия. 2004. Москва. 704с.
    
16. 
    Шарманов Т.Ш., Плешкова С.М. Метаболические основы питания с курсом общей биохимии. 1998. Алматы. 460с.
    
17. 
    Тапбергенов С. Медицинская биохимия. 2001. Астана. 284с.
    
18. 
    Николаев А.Я. Биохимия. 1989. Москва. 390с.
    
19. 
    Строев Е.А. Биологическая химия. 1986. Москва. 420с.
    
20. 
    Николаев А.Я. Биологическая химия. Учебник.2007. Москва. 568с.
    
21. 
    Кенжебеков П.К. Биологиялық химия Шымкент, 2005ж.
    

1. Митохондрийлік электрондарды тасымалдаушы тізбектің құрамына қандай ферменттер кіреді?

2. Тотығып фосфорлану процессі қалай жүреді?

3. Қандай факторлардың әсерінен гипоэнергетикалық жағдай пайда болады?

4. Жалпы катаболизмге қандай процесстер жатады?

6. Пируватдегидрогеназалық жинақтың құрамына қандай ферменттер кіреді?

7. Кребс айналымы қандай биохимиялық қызметтерді атқарады?

№ 5

3. Дәріс тезисі. Барлық белгілі көмірсуларды үш үлкен класқа бөлуге болады: моносахаридтер, олигосахаридтер, полисахаридтер. Олигосахаридтер моно және полисахаридтердің ортасындағы аралық топты құрайды. Негізінен, оларға 10-нан астам моносахарид қалдықтарынан тұратын биополимерлер жатады. Құрамында көмірсуы бар аралас биополимерлерге гликопротеиндер , протеогликандар, пептидгликандар жатады.

Гликопротеиндер - аралас биополимерлер, оның нәруыз молекуласының құрамында қосарланған олигосахарид тізбегі бар. Протеогликандар гликопротеиндерге қарағанда өзінің молекуласында олигосахаридті емес , керісінше О-және N гликозидті байланысы бар ковалентті полисахаридті қосылыстан ( гепарин, хондроитинсульфат, дерматансульфат , кератансульфат, гиалурон қышқылы) тұрады. Пептидгликандар - макромолекулалар болып табылады, оларда салыстырмалы түрде олигопептидті фрагменттер полисахаридті тізбекпен байланысқан ( бактерияның жасуша қабығының пептидогликаны). Адам қан сарысуында тек моносахарид глюкоза (3,3 – 5,7 ммоль/л) бар, ол адам және жануар ағзасының барлық жасушаларының негізгі энергетикалық көзі болып табылады. Көмірсулардың ішектегі гидролизі ұйқы безінің ферменттерімен іске асады ( альфа-амилаза , олиго –1,6 - глюкозидаза) және ішектегі ( мальтаза , изомальтаза, сахараза , лактаза). Ішек жасушаларында сіңірілген моносахаридтер АТФ көмегімен фосфорилденіп, глюкозаға айналады.

Глюкозаның дихотомикалық жолмен аэробты жағдайда ( аэробты гликолиз) пируват түзілу сатысына дейін ыдырауы цитозольде жүреді. Глюкозаның (глюконеогенез) биосинтезі (сүт қышқылынан): лактат қанға түседі, әрі қарай қан ағысымен бауырға жеткізіледі, ол жерде субстрат ретінде гликоген түрінде жаңа түзілістерге қолданылады немесе қайтадан қанға және ұлпаларға түседі. Осының барлығы Кори циклі деп аталады. (глюкоза – лактатты цикл).

Пируваттан глюконеогенез анаэробты гликолиз жолымен жүреді , бірақ қарама – қарсы бағытта : пируват – оксалоацетат – фосфоенолпируват.

Осы процестердің реттелуі аллостерлік механизмдермен , яғни аллостерлік ферменттермен қамтамасыз етіледі. Гликолиздің аллостерлік ферменттеріне фосфоглюкокиназа және фосфофруктокиназа ферменттері жатады. Олардың аллостерлік – эффектрлік ингибиторы болып АТФ, НАДФН₂ және цитрат , активаторы болып АДФ, АМФ, НАД табылады. Глюконеогенездің алластерлік ферменттеріне пируваткарбоксилаза және фруктоза –1,6- дифосфатаза ферменттері жатады. Олардың аллостерлік – эффекторлік ингибиторы болып АДФ, АМФ, активаторы болып АТФ табылады. Бұдан бөлек , бұл процестердің жылдамдығы жасушаға түсетін субстраттарға байланысты.

Бұлшық еттегі гликогеннің ыдырауы фосфоролиз арқылы жүреді.Түзілген глюкозо-1-фосфат глюкозо-6-фосфатқа айналдырылып бұлшық етте энергия көзі ретінде жұмсалады.

Организмде эритроциттерден басқа, барлық жасушаларда гликоген биосинтезделінеді. Белсенді түрде бұлшық ет пен бауырда жүреді. Гликогеннің биосинтезі екі жолмен жүреді. Біріншісінде гликогеннің синтезі үшін гликогеннің дайын фрагменті қолданылады, ал екіншісінде гликогеннің синтезі глюкозаның молекуласынан басталады.

Көмірсулардың алмасуына қатынасатын ферменттердің белсенділігінің нашарлауына байланысты әр түрлі патологиялық процесстер дамиды.

Галактокиназамен гексозо-1-фосфатуридилтрансферазаның жетіспеушілігіне байланысты галактоземия ауруы, ал глюкозо-6- фосфатазаның жетіспеушілігіне байланысты Ван-Гзерка ауруы пайда болады. Фруктозо-1-фосфатальдолаза ферменттерінің жетіспеушілігіне байланысты, фруктоза-1-фосфат ыдырамайды да жинала бастайды. Ал мөлшерден артық фруктозо-1-фосфат фосфогексоизомераза ферментінің активтілігін тежеледі де гликолиздің жүруі нашарланып, АТФ-тың синтезделуі төмендейді. Сонымен қатар фруктоза-1-фосфаттың жоғарғы мөлшеріндегі концентрациясы фосфорилаза ферментінің белсенділігін тежейді, осының нәтижесінде жасушадағы бар гликоген глюкоза түзуде нашар қолданылады.

4.Иллюстрациялы материалдар

1. Кесте «Көмірсулар жіктелуі»

2. Кесте «Гликолиз сатылары»

3. «Көмірсулар алмасуы» тақырыбы бойынша презентация.

22. 
    Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биохимия. 2004. Москва. 704с.
    
23. 
    Шарманов Т.Ш., Плешкова С.М. Метаболические основы питания с курсом общей биохимии. 1998. Алматы. 460с.
    
24. 
    Тапбергенов С. Медицинская биохимия. 2001. Астана. 284с.
    
25. 
    Николаев А.Я. Биохимия. 1989. Москва. 390с.
    
26. 
    Строев Е.А. Биологическая химия. 1986. Москва. 420с.
    
27. 
    Николаев А.Я. Биологическая химия. Учебник.2007. Москва. 568с.
    
28. 
    Кенжебеков П.К. Биологиялық химия Шымкент, 2005ж.
    

6.Кері байланыс сұрақтары:

1. Құрамында көмірсуы бар аралас биополимерлердің көрінісі.

2. Көмірсулардың гидролизі қайда жүреді.

3. Гликолиз бен глюконеогенездің айырмашылығы.

5 .7. Гликогеннің ыдырауының гидролиз арқылы жүруі қайсы мүшеде жүреді?

8. Қандай ферменттердің активтілігі нашарлағанда галактоземия ауруы дамиды?

9. Глюкоза-6-фосфатаза ферментінің белсенділігі нашарлағанда қандай ауру пайда болады ?

10. Қандай процесстер гликогеноздар деп аталады?

жүктеу 3,26 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: