Биохимияға кіріспе. Белоктардың атқаратын қызметтері. Белоктардың жіктелуі. №1 дәріс

1.

№ 1 дәріс
Биохимияға кіріспе. Белоктардың
атқаратын қызметтері. Белоктардың
жіктелуі. Күрделі белоктар: хромо-,
гликопротеиндер.

2.

Биологиялық ғылымдардың
кандидаты, доцент
КИРГИЗБАЕВА АРАЙ
АСКАНБАЕВНА

3.

Дәріс жоспары:
1. Биохимияға кіріспе.
2. Белоктардың атқаратын қызметтері.
3. Белоктардың жіктелуі.
4. Хромопротеиндер, құрылысы, ролі,
өкілдері.
5. Гликопропротеиндер, құрылысы, ролі,
өкілдері.

4.

Биохимия тірі организмнің
химиялық құрамын және тіршілік
негізіне жататын химиялық
реакцияларды зерттейді.

5.

Белоктар
- амин
қышқылының
қалдықтарынан тұратын жоғары молекулалы
биологиялық полимерлер.
Протеин (“protos” – грек тілінен аударғанда)
алғашқы, маңызды деген мағына береді.
Табиғатта шамамен 1010 – 1012 белок бар,
осы белоктар вирустардан бастап адамға
дейінгі тірі организмдердің 106 түрінің
тіршілік етуін қамтамасыз етеді.

6.

Белоктардың атқаратын қызметтері
1. Құрылымдық :
белоктар микроорганизмдердің, өсімдіктердің,
жануарлардың денесінің құрылымын анықтайды;
жасуша мен органелла мембраналарының
құрамына кіреді;
коллаген, кератин, эластин тіндердің беріктігі
мен құрылымын қалыптастырады.
2. Катализдік (ферменттер)

7.

3. Тасымалдау:
Реттеуші (көптеген гормондар химиялық
альбуминдер
бос май қышқылдарын,
табиғаты бойынша
белоктар)
гормондарды, бос билирубинді, дәрілік
Қоректік
заттарды,
т.б.; (ұрық үшін қорек көзі болып
табылатын
– жұмыртқа белогы,
глобулиндер
Ғе,белоктар
Cu;
казеин) О , СО
гемоглобин
2
2.
Жиырылу (бұлшық ет белоктары – актин,
4. Қорғаныштық (белок-антидене ,
миозин; цитоқаңқа белоктары)
иммуноглобулин, фибриноген организмді
қансыраудан
сақтайды, альбуминдер
Тұқым қуалаушылық
токсиндерді байланыстырады, тері
белоктары)
Электротрансформациялау

8.

5. Реттеуші (көптеген гормондар
химиялық табиғаты бойынша
белоктар, гомеостазды, орта рН - н,
онкотикалық қысымды реттеу)
6. Қоректік (дамып келе жатқан
организм үшін қорек көзі болып
табылатын белоктар – уылдырық,
жұмыртқа, сүт белоктары)

9.

7. Жиырылу (бұлшық ет белоктары – актин,
миозин; цитоқаңқа белоктары – митоз кезіндегі
хромосоманың ажырауы)
8.Тұқым қуалаушылық (генетикалық
ақпаратты тасымалдау)
9.Электротрансформациялау (электрлік және
осмостық энергияны макроэргтердің
энергиясына айналдырады)

10.

Жай және күрделі белоктар
Жай белоктар тек амин қышқылдарының
қалдығынан тұрады.
Күрделі белоктар жай белоктан және
белоксыз бөліктен тұрады. Белоксыз бөлігін
простетикалық топ (грек тілінен алғанда
prostheto – қосып алу) деп атайды.

11.

Белоктардың жіктелуі
Жай белоктар
Альбуминдер
Глобулиндер
Гистондар
Протаминдер
Склеропротеиндер
(коллагендер,
эластиндер,
кератиндер)
Күрделі белоктар
Фосфопротеиндер
Хромопротеиндер
Гликопротеиндер
Металлопротеиндер
Липопротеиндер
Нуклеопротеиндер

12.

Белоктар
курделi
жай
курамы бойынша
1. фосфопротеидтер
2. гликопротеидтер
3. хромопротеидтер
4. металлопротеидтер
5. нуклеопротеидтер
6. липопротеидтер
Белоктар
молекула пiшiнi
бойынша
глобулярлы
1. альбуминдер
2. глобулиндер
3. гистондар
4. протаминдер
фибриллярлы
Белоктар
суда ерiгiштiгiне
карай
суда еритiн
1. миозин
2. актин
3. фибриноген
суда ерiмейтiн (cклеропротеиндер)
1. коллагендер
2. эластиндер
3. кератиндер

13.

Хромопротеиндер (ХП)
ХП = жай белок + боялған зат (грекше chroma бояу)
Маңызы:
фотосинтезге,
тыныс алуға (О2 мен СО2 тасымалдау),
тотығу-тотықсыздану реакцияларына,
жарық пен түсті ажыратуға қатысады.

14.

ХП 3 топқа бөлінеді:
1. Гемопротеиндер (тыныс алу белоктары
және тыныс алу ферменттері)
2. Магнийпорфириндер (хлорофилл)
3.Пигменттер (жай белок пен меланоидты
компоненттен тұрады, негізгісі - меланин)

15.

Гемопротеиндер
тыныс алу
белоктары:
гемоглобин
(Нb)
миоглобин
(Mgb)
тыныс алу
ферменттері:
цитохромдар (Цх)
флавопротеиндер
(ФП)
каталаза
пероксидаза

16.

Миоглобин мен гемоглобиннің моделі

17.

Гемоглобин мен миоглобиннің
құрылымын Дж.Кендрью, М.Перутц
ашты (1962 ж. Нобель сыйлығы)

18.

Миоглобин
Mgb
Гем
жай белок
(п/п тізбегі 153 АҚ )
1 гем

19.

Миоглобиннің маңызы:
Mgb митохондрияға өте жақын орналасады да, О2
гемоглобиннен тыныс алу ферменттеріне тасымалдау, О2 нің қоры ролін атқарады.
О2-мен туыстығы жоғары, сондықтан ол суда жүзетін
және жабайы жануарлардың, шыныққан адамдардың
бұлшық етінде көп. Mgb қандағы оксигемоглобинмен
әрекеттесіп, оксимиоглобин түзеді:
НbО2 + Mgb
MgbО2 + Нb
Mgb бұлшық еттің арнайы белогы болғандықтан, ол
қанға тек бұлшық ет жарақаттанғанда ғана (миокард
инфаркты басталғаннан 1-2 сағаттан соң) түседі.

20.

Гем – құрамында темірі бар порфин.
Нb, Mgb, каталаза, пероксидаза,
цитохром b гемінің химиялық табиғаты
бірдей.
Гемнің рационалды аталуы:
1,3,5,8- тетраметил,
2,4-дивинил,
6,7-дипропион қышқылының темір порфині

21.

Гемнің құрылысы
CH2
CH
CH3
CH
CH
H3C
N
N
2+
CH
Fe
CH
N
N
H3C
CH3
CH
CH2
CH2
CH2
CH2
COOH
COOH
CH2

22.

Нb геміндегі темір ионы қанға тән қызыл
түс беретін гем-пигменттің орталығында
орналасқан. 4 гемнің әрқайсысы бір
полипептидтік тізбекке “оралған”. Гемдегі
пиррол
сақинасындағы
азот
атомы
полипептидтік тізбектегі гистидин азотымен
байланысады.
Ересек адамның гемоглобині (НbА –
ағылшын тіліндегі adult ересек деген сөзден
алынған) құрамы төменде көрсетілген:

23.

Гемоглобин
Нb
жай белок –
глобин
2 α-тізбек
(әр тізбекте
141 АҚ)
4 гем
2 β-тізбек
(әр тізбекте
146 АҚ)

24.

Гемоглобиннің ролі:
газдарды (О2 ; СО2 ) тасымалдау;
қышқыл-сілтілік тепе–теңдікті сақтау.

25.

Гликопротеиндер (ГП)
Гликопротеиндер – («glucos» тәтті деген
мағынада) құрамында көмірсу бар күрделі
белоктар. ГП простетикалық тобы әр түрлі
көмірсулар мен олардың туындылары.
Қазіргі уақытта қан альбуминдерінен басқа
барлық белоктарда аз мөлшерде көмірсу
болатыны
анықталған.
Сондықтан
ГП
құрамындағы көмірсу мөлшері 4%н артық
болатын белоктар жатады.

26.

Гликопротеиндер (ГП)
Нағыз ГП
жай белок 80-90%
көмірсулар 10-20 %
(жүйесіз:
моносахаридтер,
гексозаминдер,
нейрамин қышқылы,
сиал қышқылы).
Протеогликандар
жай белок 2-10 %
көмірсулар 90-98 %
жүйелі – ГАГ-тар
(гиалурон қышқылы,
хондроитинсульфаттар,
гепарин, т.б.)

27.

Нағыз ГП
Нағыз ГП простетикалық тобының
құрамына әр түрлі моносахаридтер мен
олардың амин туындылары, нейрамин,
сиал қышқылдары әр түрлі арақатынаста
және мөлшерде болады, яғни жүйесіз
орналасқан. Нағыз ГП организмде кең
таралған және сан алуан қызмет атқарады.

28.

Нағыз ГП өкілдері
Муциндер
Гормондар – ФСГ, ЛГ, ТТГ
Ферменттер – протромбин, холинэстераза
Тасымалдаушы белоктар- трансферрин,
церулоплазмин, гаптоглобин
Қан тобын анықтайтын белоктар
Иммуноглобулиндер
Рецепторлар
Сиалопротеиндер
Интерферондар

29.

Муцин
Муциндер – шырыш белоктары.
ауыз қуысында кездеседі,
барлық шырышты қабықтарды қоршап жатады:
o ас қорыту,
o тыныс алу,
o зәр шығару жолдары,
o балықтар мен қосмекенділердің сыртқы
жабыны

30.

Муциннің құрамында глюкоза, галактоза,
фукоза және т.б. моносахаридтер бар.
Муциннің тұтқырлығы оның құрамындағы
сиал
қышқылдарының
мөлшеріне
байланысты.
Муциннің маңызы: қорғаныштық – АҚЖ,
тыныс алу, зәр шығару жүйелерінің
шырышты қабатының құрамына кіріп,
оларды құрғап кетуден, физикалық және
химиялық факторлардың әсерінен қорғайды.

31.

Протеогликандар
Протеогликандар жоғары молекулалы көмірсубелоктық қосылыстар. Протеогликандардың нағыз
гликопротеидтерден ерекшеліктері:
1.Көмірсу мөлшерінің көп және жүйелі болуында;
2.Кездесетін орнының шектеулі екенінде;
3.Белгілі бір қызметті ғана атқара алуында.
Протеогликандар негізінен дәнекер тінінің
(дәнекер тінінің құрғақ массасының 30% н құрайды)
негізгі затында, буынаралық
және синовиальды
сұйықтықтарда, шеміршекте кездеседі.

32.

Протеогликандардың өкілдері
• Гиалуропротеид, оның құрамындағы белоктың
үлесі 2-2,3%, қалған бөлігі гиалурон қышқылы.
Буын
сұйықтығында кездесіп, майлау ролін
атқарады.
• Хондромукоидтер, оның құрамында 10% белок,
90% хондроитинсульфат болады. Бұл заттар
шеміршек және сүйек тінінің оссификациясында
маңызды орын алады, фибриллогенезге, митозға
қатысады.

33.

Гликозамингликандар (ГАГ)
Протеогликандардың простетикалық тобы
гликозамингликандар (ГАГ) деп аталады.
ГАГтар қайталанып келетін дисахаридтік
бірліктерден тұрады.
ГАГтар жеке түрде кездесіп, өз бетінше қызмет
атқара алады. Маңызды 3 өкіліне тоқталамыз:
гиалурон қышқылы,
хондроитинсульфаттар,
гепарин.

34.

Гиалурон қышқылы
Гиалурон қышқылы (М.м. 100000 10000000 Д) 100 - 20000 дисахаридтік
бірліктен
тұрады
( -1,4-гликозидтік
байланыс).
Дисахаридтік
бірлігі
-глюкурон
қышқылы мен -ацетилглюкозаминнен ( 1,3-гликозидтік байланыс) тұрады.

35.

Гиалурон қышқылы
Г иалурон кышк ылы
НОСН2
H H
4
O3
COO
O
H H
4
O
1
H H
H
HO H
O
1
H H
O
NH CO CH3
OH
n
в -глюкурон кышк ылы
N ацетилглюкозамин

36.

Маңызы:
Гиалурон қышқылы
көздің шынытәрізді денесінде (алғаш рет
табылған),
нәрестенің
кіндік
сабағында
кездесіп,
инфекцияның таралуына жол бермейді;
қан тамырларының эндотелий жасушаларының
аралығында кездеседі, олардың өткізгіштігін
азайта отырып, цементтеуші роль атқарады;
синовиальды сұйықтықта кездесіп, майлау
ролін;
суды байланыстыру қызметін атқарады;
митозды тездетеді.

37.

Хондроитинкүкірт қышқылы
Қысқа тізбекті сульфатталған полисахарид.
Тізбек құрамына 20 – 100 дисахаридтік бірлік
кіреді.
Дисахаридтік бірлігі -глюкурон қышқылы
мен -ацетилгалактозаминсульфаттан ( -1,3гликозидтік байланыс) тұрады.
Күкірт
қышқылы
қалдығының
ацетилгалактозаминдегі
қайсы
көміртекке
байланысқанына
қарай
хондроитинсульфаттардың 3 түрін ажыратады.

38.

Хондроитин 4 сульфат
Хондроитин 4 сульфат
HOCH2 2
HOCH
COO
COO
O
H H
O
H 4
4H
H
SO33 O
SO
H
44 H
OO3
3
O
O
1
H H1
H H
H
H
OO
1 1
HH H
H
O
O
HN CO CH3
HN CO CH3
OH
n
в -глюкурон кышк ылы N -ацетил галактозаминсульфат n
H
OH
в -глюкурон кышк ылы N -ацетил галактозаминсульфат

39.

Маңызы:
Хондроитинкүкірт қышқылы сүйек пен
шеміршек тінінде кездеседі.
Сүйек пен шеміршек тінінің
минералдануына, фибриллогенезге
қатысады, митозды тежейді.

40.

Гепарин
Құрамында көп мөлшерде күкірт
қышқылы бар.
Гепариннің
мономері
–
глюкуронилсульфат
пен
ацетилглюкозаминсульфаттан тұратын
дисахаридтік бірлік ( -1,4-гликозидтік
байланыспен байланысқан).

41.

Гепарин
O
Н2 COSO3
O H
H H
4
1
OH H
H
H
O
NH SO3
O
H COO
4
1
OH H H
H
O
OSO3
n
сульфаттанган глюкозамин
сульфаттанган идурон кышкылы

42.

Маңызы:
Гепарин дәнекер тінінің семіз жасушаларында
синтезделеді.
антикоагулянт,
липопротеидлипазаның (ЛПЛ) активаторы –
атерогенді ЛП антиатерогендіге айналдырады,
қабынуға қарсы қолданылады.
Гепариннің қабынуға қарсы әсері оның
гиалуронидаза ферментінің ингибиторы, яғни
гиалурон қышқылының ыдырауын тежеуімен және
гистаминнің артық мөлшерін байланыстыруымен
байланысты.

43.

ӘДЕБИЕТТЕР:
Негізгі:
•Т.Ш.Шарманов, С.М.Плешкова «Метаболические основы питания с курсом
общей биохимии», Алматы, 1998 г.
•С.Тапбергенов «Медицинская биохимия», Астана, 2001 г.
•С.Сеитов «Биохимия», Алматы, 2001 г.
•В.Дж.Маршал «Клиническая биохимия», 2000 г
•К.Өмірзақова «Гормондар биохмиясы», Алматы, 2004 ж
Қосымша:
•Б.Гринстейн, А.Гринстейн «Наглядная биохимия», 2000 г.
•Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин «Биологическая химия», 2005 г.
•Д.Г.Кнорре, С.Д.Мызина «Биологическая химия», Москва, 2002 г.
•Р.Марри, Д.Греннер «Биохимия человека», I-II том, 1993 г.
•А.Ш.Зайчик, Л.Г.Чурилов «Основы патохимии», Москва, 2001 г.
•Полосухина Т.Я., Аблаев Н.Р. «Материалы к курсу биологической химии»,
1977 – С. 3, 30-33, 47-49, 59-62.
•Бышевский А.Ш., Терсенов О.А. «Биохимия для врача», 1994 – С. 34-54, 75,
95, 108, 214-216, 224, 249.
•Н.Р. Аблаев Биохимия в схемах и рисунках, Алматы 2005 г.
•Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами. Под ред. проф. Е.С.
Северина, А.Я. Николаева, М., 2002 г.