Анныққан май қышқылдарының β тотығуында түзілетін өнімдер мен энергия мөлшерін нақты мысалдар келтіре отырып жаз.

Майлар — триглицеридтер, глицерин мен жоғары май қышқылдарынан түзілген күрделі эфирлер. Радикалдың табиғатына байланысты қаныққан және қанықпаған болып бөлінеді. Қатты майлар құрамында қаныққан карбон қышқылдары, ал сұйық майлардың құрамында қанықпаған карбон қышқылдарының қалдықтары болады. Майлар гидролизденеді және гидрлеу реакциясына түседі. Май — маңызды биологиялық отын, жан-жануар үшін βэнергия көзі, қажетті тағам, зат алмасу процесіне қатысатын маңызды қосылыс.Молекуласында қос байланыс болмайтын май қышқылдары мен липидтер қаныққан деп аталады. Қанықпаған май қышқылдарының, қаныққан қышқылдармен салыстырғанда еру температурасы төмен болады. Мысалы, олеин қышқылының балқу температурасы 13,4 °С болғандықтан бөлме температурасы жағдайында ол сұйық күйде болады, ал пальмитин және стеарин қышқылдарының балқу температуралары тиісінше 63,1 және 69,6 °С, соңдықтан олар бөлме температурасында қатқан күйде қалады.

Май қышқылының β тотығу жолы. Май қышқылдарының тотығуы митохондрияда жүреді.Үш кезеңнен тұрады. 1 активтенген кезең ацитил КоА β-тотығуына түсіп, молекуласынан екі көміртек атомы бар ацетил- КоА лар бөлініп шығады. Екінші кезеңде түзілген ацетил- КоА молекулалары лимон қышқылы циклымен тотығып,электрондар,НАДН,ФАДН2 және СО2 ге ыдырайды.Үшінші кезеңінде элктрондар,НАДН, ФАДН2 тыныс алу тізбегіне кіреді де,тотыға фосфорлану процесінде электрондардың энергиясы АТФ молекулаларында шоғырланады. 1904 жылы Кноп өз теориясын ұсынды.Бос май қышқылы тотықпайды оның активті түрі – ацитил-КоА тотығады.Ацитил КоА-ның тотығу процесі 4 реакциядан тұрады.

1.Ацитил – КоА дегидрленуі. Ацитил-КоА транс-қанықпаған туындыларының түзілуі.Бұл реакцияны ацил-КоА дигидреназа ферменті катализдейді.Оның коферменті ФАД.

2.Қос байланыс бойынша транс-қанықпаған ацил-КоА гидраттанып,β-гидроксил КоА L – стереоизомері түзіледі.Катализі – еноил-КоА гидратаза ферменті.

3.β-гидроксил – КоА дегидрленуі.β- кетоацил-КоАтүзілуі.Ракцияны β-гидроксил-КоА дегидрогенеза ферменті катализдейді.Оның коферменті НАД+

4.β-Кетонацил – А Коферментінің ыдырауы.Бұл реакция кейде тиолиз деп те аталады және коволенттік байланыстың үзілуіне А коферментінің тиотобы қатысады

Құрамында екі немесе одан да көп қос байланысы бар өсімдік майлары (қанықпаған қышқылдардың глицеридтері) ауадағы оттекпен әрекеттесіп, жалпы формуласы R-O-OH гидропероксидтер түзеді. Бұл тұрақсыз қосылыстар майдың тотығып полимерлену процесін тездетеді.

Табиғи майларды ұзақ сақтаған кезде жарықтың, ауаның және микроорганизмдердің әсерінен ашып кетеді, иісі және дәмі бұзылады. Сақталу мерзімін ұзарту үшін майға ас тұзы сияқты консерванттар қосады және тоңазытқышта сақтайды. Жылудың, жарықтың және ылғалдың әсерінен майлар гидролизге ұшырайды және тотығады. Ауадағы оттектің әсерінен тотыққан кезде гидропероксидтер түзіледі, одан әрі тотығып, олар альдегидтерге, карбон қышқылдарына (құрамында көміртек атомы аз) айналады. Көбіне бұл жағдайда иісі жағымсыз май қышқылы (бутан қышқылы) түзіледі.

Анықпаған май қышқылдарының β-тотығуында түзілетін өнімдер мен энергия мөлшерін нақты мысалдар келтіре отырып жазыңыз.

Май қышқ.ры тотығып ыдырағанда энергия бөлініп шығады. Осы энергия АТФ молек.да сақталады. Қанықпаған май қышқ.ң тотығуы βтотығу процесі арқылы жүреді, но қанықпаған май қышқ.ң құрамындағы ерекшелігіне байланысты айырмашылық бар. Қанықпаған май қышқ.ң ерекшелігі:табиғи қанықпаған май қышқ.ң (олеин, линол, арахидон)қос байланыстары цис-конфигурацмяда болады. Қаныққан май қышқ.тотыққанда 1-ші реакцияда транс-қанықпаған ацил-КоА түзіледі; қаныққан май қышқ.ры тотыққанда аралық зат ретінде ∆2,3 –ацил-КоА түзіледі. Түзілген қос байланыс 3 ж.е 4 көміртек атомдарының арасында орналасқан қанықпаған май қышқ.ң цис изомері, яғни β тотығу процесіне ұшырамайды. Май қышқ.ры молекуласында көміртек атомыны ң саны жұп болса, β тотығу процесі арқылы ацетил-КоА ғана түзіледі. Ал егер көміртек саны тақ болса, βтотығу процесінің нәтижесінде ацетил-КоА ж.е пропионил-КоА түзіледі. Май қышқ.β тотығуының нәтижесінде түзілген ацетил-КоА лимон қышқ.циклі арқылы СО2 ж.е Н2О дейін тотығады. Клеткаға қажетті болғанда май қышқ.ры, стеролдар түзілу үшін ацетил-КоА алғы зат ретінде пайд.

Қанықпаған май қышқ.ң ерекшелігі:табиғи қанықпаған май қышқ.ң (олеин, линол, арахидон)қос байланыстары цис-конфигурацмяда болады. Қаныққан май қышқ.тотыққанда 1-ші реакцияда транс-қанықпаған ацил-КоА түзіледі; қаныққан май қышқ.ры тотыққанда аралық зат ретінде ∆2,3 –ацил-КоА түзіледі. Түзілген қос байланыс 3 ж.е 4 көміртек атомдарының арасында орналасқан қанықпаған май қышқ.ң цис изомері, яғни β тотығу процесіне ұшырамайды. Май қышқ.ры молекуласында көміртек атомыны ң саны жұп болса, β тотығу процесі арқылы ацетил-КоА ғана түзіледі. Ал егер көміртек саны тақ болса, βтотығу процесінің нәтижесінде ацетил-КоА ж.е пропионил-КоА түзіледі. Май қышқ.β тотығуының нәтижесінде түзілген ацетил-КоА лимон қышқ.циклі арқылы СО2 ж.е Н2О дейін тотығады. Клеткаға қажетті болғанда май қышқ.ры, стеролдар түзілу үшін ацетил-КоА алғы зат ретінде пайд.

Жануарлардың ұлпасында моноқанықпаған екі қышқыл - пальмитоолеин қышқылы (C16:1) мен олеин қышқылы (С18:1) әсіресе көбірек таралған. Осы аталған бірінші қышқылдың алғы заты пальмитин қышқылы, екіншісінікі стеарин қышқылы. Май қышқылы молекуласында қос байланыс тотығу нәтижесінде сутегі атомдарының бөлініп шығуынан болады. Бұл реакцияны ацил- КоА- оксигеназа ферменті катализдейді. Мұнда сутегі қабылдаушы (акцептор) оттегінің молекуласы, реакцияға НАДФ-Н қатысады.

Пальмитоил- КоА+О2+НАДФН+Н+ (С 16:1)Пальмитоолеоил- КоА+2Н2О+НАДФ+

Стеариоил -КоА+О2+НАДФН+Н+ (С18:1) Олеоил- КоА+2Н2О+НАДФ+

Сүтқоректі жануарларда олеин қышқылын линол қышқылына және линоен қышқылына айналдыра алатын ферменттер болмайды.

39.Белоктар, көмірсулар және липидтер алмасуындағы байланыстылықтарды көрсетіңіз. Тірі ағзалар мен қоршаған орта арасында тұрақты түрде заттар мен энергияның алмасуы жүріп отырады. Заттар мен энергияның алмасуы -тірі ағзаларға тән касиеттердің бірі. Ағза мен сыртқы орта арасында жүретін барлық химиялық реакциялардың жиынтығы зат алмасу деп аталады. Мұны ғылыми тілде метаболизм (гр. metabole - өзгеру, алмасу) дейді. Заттар мен энергия алмасу арқылы ағзаның ішкі ортасының (қан, ұлпа сұйықтығы, лимфа) тұрақтылығы сақталады.Ағза заттар мен энергия алмасу арқылы өседі, дамиды және тіршілігін жалғастырады. Заттар мен энергияның алмасуы 2 үдерістен тұрады. Біріншісі пластикалық алмасу (ассимиляция), екіншісі - энергетикалық алмасу (диссимиляция). Алмасудың бұл екі жолы өзара тығыз байланысты, әрі біріне-бірі тәуелді, біртұтас үдерістер.

Белок алмасу.Адамның дене салмағының 25%-ын нәруыздар құрайды. Нәруыздар көптеген аминқышқылдарынан құралған. Ағзадағы аминқышкылдардың маңызына байланысты алмастыруға болатын және алмастыруға болмайтын деп 2 топқа бөледі. Алмастыруға болатын аминқышқылдар ағзаның өзінде түзіледі. Алмастыруға болмайтын аминқышқылдар ағзаға тағаммен бірге қабылдамады. Адам ағзасына қажетті барлық аминқышқылдары бар нәруыздық тағамдарды бағалы нәруыздар деп атайды. Бағалы нәруыздар сүт, жұмыртқа, ет және балық тағамдарының құрамында көптеп кездеседі. Нәруыздар цитоплазманың, гормондардың, ферменттердің, жасушаядросының және т.б. заттардың құрамына кіреді. Нәруыз адам ағзасында қор заты ретінде жинақталмайды. Өсіп келе жатқан ағза үшін нәруыздың маңызы ерекше. Нәруыздың жетіспеушілігі балалардың өсуін баяулатып, жалпы дамуына әсер етеді. Ағзаға қажетті нәруыздар көмірсулардан, майлардан түзілмейді. Нәруыздар асқорыту мүшелерінде аминқышқылдарына ыдырап, қан арқылы жасушаларға таралады. Нәруыздар ағзада үнемі түзіліп, әрі бір мезгілде ыдырап отырады. Нәруыздардың ыдырауынан пайда болған су, көмір қышқыл газы, аммиак, зәр қышқылы бүйрек арқылы зәрмен сыртқа шығарылады. Нәруыз алмасуының қарқындылығы оның құрамындағы ағзаға түскен, ағзадан шығарылған азоттың мөлшерімен өлшенеді. Өсіп келе жатқан ағза үшін ағзаға түскен азот мөлшері ағзадан шығарылатыназоттан көбірек болуы тиіс.

Көмірсу алмасу.Адамның дене салмағының 1%-ы көмірсулар. Табиғи тағамның құрамында көмірсулар көбіне моно және полисахаридтер күйінде кездеседі. Көмірсулар асқорытумүшелерінде қантқа (глюкозаға) дейін ыдырап, ұлпаларға таралады. Көмірсулардың ыдырауы кезінде соңғы өнімдер ретінде су мен көмір қышқыл газы бөлінеді. Көмірсулар қанның құрамындағы қант мөлшерінің тұрақты болуын реттеуге катысады. Қанның құрамында қанттың мөлшері үнемі 0,12% қалпында тұрақты болады. Ағзаға түскен артық қант гликоген түрінде бұлшықеттерде және бауырда қор ретінде жиналады. Гликоген ағзаның қарқынды іс- әрекеті кезінде қажетті жұмыстарға жұмсалады. Көмірсулар тамақ құрамында аз болса, ол ағзадағы нәруыздардан, майлардан да түзіледі. Егер көмірсулар тағаммен ағзаға көп түссе, майға айналады. Май алмасу.Адамның дене салмағының 10-20%-ын май құрайды. Майдың құрамында қаныққан және қанықпаған май қышқылдары болады. Қанықпаған май қышкылдары ағзаға тек тамақпен бірге түседі. Мұндай май қышқылдары өсімдіктен алынатын майлардың құрамында көбірек кездеседі. Май цитоплазманың, жасуша ядросы жарғақшасының, витаминдердің және т.б. құрамында болады. Май ыдыраған кезде басқа ағзалық заттардан екі есе көп энергия бөлінеді. Ағзада артық май тері астында, іште және т.б. жерлерде қор ретінде жиналады.