Пәннің мақсаты мен міндеттері Нәруыздарға жалпы сипаттама

 

1  Пәннің мақсаты мен міндеттері

 

1  Пәннің мақсаты мен міндеттері

Биохимия-тіршілік негізін құрайтын биохимиялық реакцияларды және тірі ағзалардың химиялық құрамын зерттейтін ғылым.

Биохимияның зерттеу нысандары: тірі ағзалар, вирустар, бактериялар, өсімдіктер, жануарлар және адамдар. Тірі ағзалардағы органикалық қосылыстардың биохимиялық өзгерістерінің жиынтығы - зат алмасу немесе метаболизм деп аталады. Зат алмасу тірі табиғатқа тән ерекше қасиет.

Метаболизм заттардың биосинтезі - анаболизм және ыдырауы катаболизмнен құралады.

Биохимия пәнінің негізгі міндеті – химиялық заттардың, молекулалардың тірі ағзаларда өзара әрекеттесуін, тірі ағзалардың белгілі бір күйін, макромолекулалардың құрылысы мен қызметінің бір-біріне тәуелділігін көрсете білу.

Биохимияны міндеттеріне сәйкес жалпы биохимия, өсімдіктер биохимиясы, адам мен жануарлар биохимиясы, медициналық биохимия, экологиялық биохимия деп бөлуге болады. 

Биохимия бірнеше салаларды құрайды:

1.   Статикалық биохимия тірі ағзалардың химиялық құрамын, оларды құрап тұрған молекулалардың құрылымын (нәруыздар, амин қышқылдары, нуклеин қышқылдары, көмірсулар және олардың туындылары, майлар, дәрумендер, гормондар) зерттейді.

2.   Динамикалық биохимия зат алмасуда болатын химиялық реакцияларды, соның ішінде, заттардың бір-біріне айналу процесі және механизмдерін зерттейді. Метаболизм үрдісінде түзілетін жай молекулалар мен олардың туындылары (моносахаридтер, май қышқылдары, амин қышқылдары, т.б.) метаболиттер деп аталады.

3.   Функционалдық биохимия физиологиялық қызметтердің негізін құрайтын биохимиялық реакцияларды зерттейді. Ас қорыту жолындағы қоректік заттардың қорытылуын, бұлшық еттің жиырылу механизмін, нерв импульстерінің өтуін, қанмен оттектің тасымалдануын, қышқыл - сілтілік тепе-теңдіктің реттелуін т.б. зерттейді.

4.   Адам биохимиясы адам ағзасындағы зат алмасу заңдылықтарын, сонымен қоса, ауру туындаған жағдайдағы ауытқуларды зерттейді.

Зерттеу әдістері. Ядролық парамагниттік резонанс (ЯПР), бұдан басқа ядролық магниттік резонанс, рентген-құрылымдық анализ, дифракция, орталықифугалық бөлу әдістері, диализ, хроматография,  спектроскопия,  ЭПР, электрофорез т.б. әдістер қолданылады.

Қазіргі кезде биохимиялық әдістер ауруды анықтауда, емдеу тиімділігін бақылауда, анықтауда кеңінен қолданылады. Иммунды-ферменттік әдістер дамыған сайын өте аздаған мөлшердегі заттарды анықтау мүмкін болды (гормондар, қатерлі ісіктердің бар-жоғын анықтайтын маркерлер, антиденелер).

Биохимияның  жетістіктері адам өмірінің жан-жақты салаларында (ауылшаруашылық  биохимиясы, техникалық, экологиялық, медициналық  т.б. биохимия) және биологияның арнайы салаларында (тамақтану биохимиясы, эволюциялық биохимия, бұлшық ет  биохимиясы, нәруыздар биохимиясы т.б.) қолданылады.

Биохимия қазіргі кезде қарқынды дамыған молекулалық биология мен молекулалық  генетика, биофизика, адам және жануарлар физиологиясы, өсімдіктер физиологиясы, биотехнология  т.б. биология  салаларымен тығыз байланысты.

Биомолекулалар. Жер биосферасында 1,2 млн жануарлардың түрі және 500 мыңнан астам өсімдіктер өмір сүреді. Тірі ағзаларда әртүрлі 40-қа жуық элементтер бар. Ағзаның элементтік құрамының 99% көміртегі, оттегі, сутегі, азот, фосфор, күкірт сияқты элементтер құрайды. Бұл элементтерден барлық биоорганикалық қосылыстар түзіледі. Оларды: биоэлементтер немесе органогендер дейді. Макроэлементтер (мысалы, Na, Са, К, СІ, Мg иондары)  және  микроэлементтер түрінде (Fe, Cu, Zn, I, Mn, Co, Se, F, Mo т.б.) маңызды құрылымдық және реттеушілік қызметтерді атқарады, кейбір элементтер бос күйінде де кездеседі.

Химиялық қосылыстардың ішінде су бірінші орын алады. Адамның дене массасының 60% су құрайды. Макро- және микроэлементтердің негізгі бөлігі сулы ерітіндіде, басым бөлігі органикалық заттармен кешен түзеді.

Биомолекулалар – тірі ағзалардың құрамына кіретін, жасуша құрылымдарын түзетін және зат алмасудың биохимиялық реакцияларына қатысатын органикалық қосылыстар.

Биомолекулалардың қызметі:

1.     Зат алмасу реакцияларында аралық өнім ретінде қатысады (амин қышқылдары, моносахаридтер, май қышқылдары, т.б.).

2.     Күрделі молекулалардың (нәруыздар, полисахаридтер, майлар, нуклеин қышқылдары) немесе биологиялық құрылымдардың (мембраналар, рибосомалар, ядро хроматині және т.б.)  түзілуіне қатысады.

3.     Жекелей жасушаның немесе тұтастай ағзаның қызметін және биохимиялық үрдістерді реттеуге қатысады (дәрумендер, гормондар, айналымды аденинмонофосфат цАМФ, айналымды гуанозинмонофосфат цГМФ, т.б.).

1.     Молекулалық үнемдеу принципі. Молекуланың аздаған саны толып жатқан макромолекулалардың үйлесімін береді. ДНҚ құрамын 4 азотты негіздік нуклеотидтер құрайды.

2.     Қарапайым күрделілік принципі – барлық биомолекулалар бірнеше элементтерден (C, H, O, N, S, P) органогендерден құралады.

3.     Комплементарлық принципі - биомолекулалар түзілу кезінде белгілі бір бөліктерінің кеңістіктік сәйкес келуі (мысалы, ДНҚ-дағы азотты негіздердің Чаргафф ережесі бойынша орналасуы) және макромолекулалардың әрекеттесу кезінде «кілт-құлып» сәйкес келуі (мысалы, антиген-антидене кешені, фермент-субстрат кешені).

1.     Ағзадағы барлық реакциялар термодинамиканың ІІ заңына бағынады және әрекет етуші массалар заңы бойынша жүреді.

2.     Ағзадағы реакциялардың басым бөлігі фермент қатысында жүреді.

3.     Тірі ағзадағы барлық реакциялар сулы ортада өтеді, соның ішінде тотығу реакциялары да біршама жоғары емес температурада өтеді.

4.     Ағзадағы энергия қоректік заттардың тотығуы кезінде бөлініп шығады және оның біраз бөлігі АҮФ-тың макроэргиялық байланыстарында жинақталады.