Көмірсулардың ферментативті айналулары. Ерланкызы РК биоимия. 1 Межелік баылау жмысы Таырыбы
 Скачать 26.46 Kb.
|
|
Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті Инженерлік-технологиялық факультет «Тамақ және қайта өңдеу өндірістерінің технологиясы» кафедрасы №1 Межелік бақылау жұмысы Тақырыбы: Көмірсулардың ферментативті айналулары Орындаған: Ерланқызы А Топ: МТП-801 Тексерген: Асиржанова Ж. Б Семей қаласы, 2019 жыл Мазмұны Кіріспе Көмірсулардың ферментативті айналулары Көмірсулардың ыдырауы Көмірсулардың негізгі көздері Қорытынды Қолданылған әдебиеттер Кіріспе Көмірсулар - химиялық құрамына қарай үлкен екі топқа бөлінеді: мономерлік көмірсулар немесе моносахаридтер және полимерлік. Көмірсулар - молекуладағы моносахаридтік қалдық санына байланысты олигосахаридтер мен полисахаридтерге бөлінетін моносахаридтердің конденсация өнімдері. Моносахаридтердің көп бөлігінде тармақталмаған көміртектік тізбекпен біральдегидтік (альдозалық) немесе кетондық (кетозалық) топ болады. Көмірсулар табиғи көзден алынады. Барлық тірі организмнің құрамында болады. Көмірсулар тамақ (глюкоза, крахмал, пектиндік заттар), тоқыма және қағаз (целлюлоза) өнеркәсіптерінде, микробиологияда (көмірсуларды ашыту арқылы спирт қышқылдар, т.б. алу) қолданылады, медицинада дәрі-дәрмек жасау үшін пайдаланылады. Фотосинтез нәтижесінде атмосферадағы су мен көмір қышқыл газынан түзілетін көмірсулар табиғи айналымда болады. 1. Көмірсулардың ферментативті айналулары Адам организмінде көмірсулардың қорытылуына байланысты шартты түрде екі топқа бөледі адам организмімен қорытылатын және қорытылмайтын (оларды кейде «тағамдық талшықтар» деп атайды) көмірсулар; қорытылатын көмірсулар: глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, галактоза, лактоза мен рафиноза, инулин, крахмал және крахмал гидролизінің аралық өнімі ретінде декстриндер жатады. Қорытылмайтын көмірсуларға целлюлоза, гемицеллюлозы, клетчатка (бұл үш топты көбінесе "ірі (грубые) тағамдық талшықтар" тобына біріктіреді), пектинді заттектер, камеди мен декстрандар (бұларды «жұмсақ тағамдық талшықтар» деп біріктіреді). Қорытылмайтын көмірсуларға тағы да фитин қышқылын, сонымен бірге жоғарыда көрсетілгендей, лигнин – табиғатынан көмірсуға жатпайтын ароматты полимерді жатқызады. Целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин және лигнин өсімдіктің торша қабырғасының негізін құрайды. Көмірсулардың қорытылуы адамның асқазан-ішек жолында белгілі ферменттердің болуымен байланысты. Жеңіл қорытылатын көмірсулар: фруктоза, глюкоза, сахароза, сонымен бірге мальтоза мен лактоза; біраз баяу қорытылатындар - крахмал мен декстриндер, себебі олар алдын ала қарапайым көмірсуларға дейін ыдырауы керек. Адам күйіс қайтаратын жануарларға (мысалы, сиыр) қарағанда, гемицеллюлоза мен целлюлоза, пектин сияқты полисахаридтерді қолдана алмайды. Осындай жануарлардың қарынында тұрақты кездесетін микроорганизмдердің әсерінен аталған полисахаридтер қарапайым моносахаридтерге (мысалы, целлюлозадан глюкоза түзіледі) дейін ыдырап, организмнің қажеттілігіне қолданылады. Адамда бұндай қарын жоқ. Бірақ целлюлозның (30-40%), гемицеллюлозаның (60-80%) және пектинді заттектердің (95% дейін) белгілі бөлігі тоқ ішекте микроорганизмдердің әсерінен ыдырауы мүмкін. Бұл кезде тік ішек бактерияларының тірішілік әрекеті нәтижесінде түзілген жәй көмірсулардың көп бөлігі ұшатын май қышқылдарына (сірке, пропион, май қышқылдары) ауысады. Олардың аз мөлшері ішектің қабырғасы арқылы сіңуі мүмкін. Өсімдік өнімдерінің жасушалық қабырғасының ыдырамайтын да сіңбейтін жалғыз құрамбөлігіне – лигнин жатады. Сіңірілетін көмірсулар энергияның негізгі жабдықтаушысы болып табылады. Олардың энергетикалық коэффициенті майларға қарағанда төмен, адам көмірсудың көп мөлшерін қабылдайды және солармен қажетті калорияның 50-60%-н алады. Сіңірілетін көмірсулар энергияның жабдықтаушысы ретінде белгілі бір мөлшерде май мен белоктармен алмастырылса да, оларды тамақтанудан шектеуге болмайды. Әйтпесе қанда «кетонды денелер» деп аталатын майдың жартылай тотығу өнімдері пайда болады, оның кесірінен орталық жүйке жүйесі мен бұлшық еттер қызметінің бұзылысы, ақыл-ой мен физикалық қызметтің әлсіреуі, өмір сүру ұзақтығы қысқаруы байқалады. Ересек адам орташа физикалық жүктемеде тәулігіне 365-400 г (орта есеппен 382 г) қорытылатын көмірсуды, соның ішінде 50-100 г (одан көп емес) қарапайым көмірсуды тұтыну керек. Тамақтануда көмірсудың күнделікті артық түсуі бірқатар аурулардың дамуына әкелуі мүмкін. Соның бірі – семіздік, ал ол әрі қарай диабет пен атеросклероздың дамуына себепші болады. Қандағы глюкоза деңгейінің көбірек өсуін глюкоза, сосын сахароза және кейбір крахмал құрамдас өнімдер (мысалы, картоп) шақырады. Ал глюкоза деңгейінің аз өсуін бұршақтар шақырады, сондықтан оларды диабетті емдеуде жиі қолданады. Көмірсулардың ферментативті анаэробты ыдырауы тіндік гомогенатты немесе эксклюзивті гликолиз субстраттарымен (гликоген, глюкоза, сондай-ақ аралық гликолиз өнімдерімен) инкубациялау кезінде зерттеледі. Процесс көмірсулардың анаэробты конверсиясының соңғы өнімінің - лактаттың немесе субстраттың жоғалуының жоғарылауымен бағаланады. Инкубациялық ортаға фермент ингибиторлары қосылған кезде немесе диализде көмірсулардың анаэробты конверсиясының белгілі бір реакцияларына қажетті коэффициенттер мен коферменттер алынып тасталған кезде жеке қадамдар зерттеледі. Тағы бір маңызды өндірістік әдіс - бұл көмірсулардың ферментативті конверсиясы, мұнда негізгі өніммен қатар этил спирті, бастапқы пентил-био (амил) спирттер, пропил спирті, бастапқы бутил спирттері (n- және изоф) алынады. Вакуолалық жасушаның міндетті органоиды - бұл жасуша шырынымен толтырылған және цитоплазмадан вакуолярлық мембранамен бөлінген қуыс. Вакуоланың пішіні цитоплазманың қозғалуы мен жиырылуына байланысты өзгереді. Жас клеткалардағы вакуоль көптеген ұсақ қуыстардан тұрады, ескілерінде - өте үлкен. Жасуша шырыны - бұл әртүрлі тұздардың, көмірсулардың, белоктардың, майлардың және ферменттердің сулы ерітіндісі. Вакуольдерде әртүрлі қосылыстар шоғырланған, олар ферментативті қайта құрулардан өтіп, қалдықтар мен қалдықтар пайда болады. Тағы бір маңызды өндірістік әдіс - бұл көмірсулардың ферментативті конверсиясы, мұнда негізгі өніммен қатар этил спирті - Cz-5 бастапқы спирттері және басқа да өнімдер алынады. Көмірсулардың ыдырауы Көмірсулардың қызметі, энергетикалык кызмет - көбінесе қор түрінде болатын крахмал мен гликоген аткарады. Клеткадағы қор ретінде жиналған крахмал мен гликоген керек кезінде тез глюкозаға айналады. Тамақпен бірге түскен гликоген мен крахмал ac қорыту жолдарындағы ферменттердің катысуымен глюкозаға айналады. Тіректік қызмет өсімдіктерде целлюлоза, адам сүйегінде хондрорггинсульфат тіректік кызмет атқарады. Қорғаныштық кызмет - кышкылдык гетерополисахаридтер: гиалурон қышқылы, кератансульфат биологиялық майлағыш зат ретінде қолданылады. Қан тамырларында ac корыту жолдарында, өңеште, колкада, буындарда қорғаныштык кызмет аткарады. Гидросмостык және ионды реттеушілік кызмет. Мысалы: гиалурон қышқылы гидрофильді молекула, ол клетка-аралык cy молекулаларын және катиондарды байланыстырып, клетка-аралык осмостык кысымды реттеп отырады. Кофакторлык кызмет, кейбір гетерополисахаридтер кофакторлык кызмет атқарады. Мысалы: гепарин ақуызбен байланысып белсенді полисахаридті-ақуыздық комплекс түзіп канды үюдан сақтауға катысады, кандағы майлардың ыдырауын күшейтіп, олардың қандағы мөлшерін азайтуға да ықпалын тигізеді. Көмірсуларды үш топқа бөлуге болады: 1. Моносахаридтер және олардың туындылары: пентозалар (рибоза), гексозалар (глюкоза және фруктозапар), гептозалар (седогептулоза), глюкурон қышкылы, галактурон қышқылы т.б. нуклеозидтер, глюкоза - 6 -фосфат, фруктоза - 6 - фосфат. 2. Олигосахаридтер қүрамында 2, 3, 4, 5 ...10 моносахаридтер болатын көмірсулар тобы. Дисахаридтер: мальтоза, сахароза, лактоза, трисахаридтер, т.б. 3. Полисахаридтер - моносахаридтердің калдығы 10 - нан жоғары болады. Полисахаридтердің екі тобы белгілі: a) гомополисахаридтер: крахмал, гликоген. Б) гетерополисахаридтер: гетерогликандар, гиалурон кышқылы, хондроитинсульфат, дерматансульфат, кератансульфаттар. Глюкозанын аэробты ыдырауы. Онын ыдырауын 3 кезеңге бөлуге болады: 1. Глюкозаның пирожүзім қышқылына дейін ыдырауы. 2. ПирожүзІм қышқылынын тотыға декарбоксилденуі және ацетил - KoA күйінде лимон қышкьшдарының цикліне қатысуы. 3. Митохондриядағы электрондарды тасымалдау тізбегі, Осы көрсетілген процестердің нәтижесінде пирожүзім қышқылы СОа және Н2О дейін ыдырап, бөлінген энергия АТФ-тің синтезі үшін жүмсалады. Глюкозаның пирожүзім кышқылына дейін ыдырауының өзін 2 сатыға бөлуге болады. Глюкозанын анаэробты жолмен ыдырауы. Бұл ыдырау ағзаға оттегі жеткілікті түрде түспей калған кезінде, (гипоксия) аздап тірі клетканың тіршілігін қолдайтын бірден-бір жол болып табылады. Анаэробты гликолиз барлық клеткалар мен үлпаларда жүре алады, себебІ барлык клеткаларда бүл процестерге қажет ферменттер тобы жеткілікті мөлшерде болады. Ал, митохондриі тіптен болмайтын эритроциттерде, анаэробты гликолиз оған кажетті АТФ-пен қамтамасыз ететін негізгі жол болып табылады. Адам агзасьша кауіп-катер төнгенде сүйектің бүлшықеттерінде энергияның қажетгілігі 100 ece, ал жүрек бүлшыкеттерінде 10 ece артады. Қан оттегіні тасымалдап жеткізе алмайды. Бұл жағдайда да анаэорбты гликолиз айтарлыктай орын апады. Ауыр дене еңбегімен шұғылданғанда бұлшыкеттердегі сүт қышқылының концентрациясы 10 есеге дейін артады. Егерде анаэробты және аэробты гликолизді салыстырып, олардың жалпы реакция тендеуін жазатын болсак, анаэробты жолмен салыстырғанда аэробты жолмен энергияны 19 ece артық мөлшерде камтамасыз етеді. Көмірсулардың негізгі көздері Көмісулардың негізгі көздері нан және басқа да ұннан жасалған тағамдық заттар, жармалар, бұршақ тұқымдастар, сүт және кейбір сүт тағамдары, көкөністер, жемістер, жидектер, қант, бал, т.басқалар. Сүттің құрамында 4,7 %-ға дейін қанты бар, ол жеңіл сіңетін көмірсу-лактоза түрінде. Лактоза Са, Мg, Р жақсы сіңуіне және В тобындағы дәрумендердің синтезделуіне ықпал етеді. Ішекте шіру және патогенді микроорганизмдердің дамуына кедергі жасайтын микрофлоралардың (бифидум бактериялардың) дамуына ықпал етеді, яғни асқазан-ішек жолдарында шіру үрдістерінің алдын алады. Нан жоғары концентрацияланған тағамдық азытардың бірі. Құрамында 45-50 % көмірсулары бар, негізінен крахмал, клетчатка түрінде. Нан арқылы рационның энергиялық құндылығының 1/3 бөлігі өтеледі. Жармалар-әртүрлі дәнді дақылдардың дәндерінен жасалады. Олардың құрамында 60-70 %-ға дейін крахмал және клетчатка түрінде көмірсулар бар. Наннан шықпайды, жақсы тоқтық береді, тамақтық құндылығы жоғары, жоғары сортты ұннан жасалған тағамдық заттарда көмірсулар көп. Олар жеңіл қорытылады, емдік диетаның құрамына және балалардың рационына жиі енгізіледі. Бұршақ тұқымдастардың құрамында 55 %-ға дейін крахмал және клетчатка түрінде көмірсулар бар. Егер астық тұқымдастар мен бұршақ тұқымдастардың құрамында көмірсулар крахмал түрінде болса, көкөністерде крахмал (картоп) және қанттар (сәбіз, қызылша т.б.) түрінде, ал жеміс-жидектерде тек қанттар түрінде болады. Көкөністер ағзаға көмірсуларды жеткізіп отыратын негізгі азықтардың бірі. Картоптың құрамында 15-16 %-ға дейін крахмал түрінде көмірсулар бар. Крахмалдың жоғары клейстерлеуші қасиеті бар, жеңіл сіңеді, соған байланысты ас қорыту жолдарында қабыну үрдістері кезінде оларды бүркеп қалатын зат ретінде қолданылады. Сәбіз, қызылша, қарбыз, қауын, қантқа (глюкоза, фруктоза, сахароза) бай (8-10 %), құрамында клетчатка және пектин заттары да бар. Көмірсуларға цитрус жемістері де бай-8-10 %, апельсинде фруктоза мен глюкоза басым, мандаринде қанттар басым. Олардың құрамында клетчатка бар: мандаринде –0,6%, апельсинде-1,4 % дейін. Алманың құрамындағы көмірсулар (11 %-ға дейін глюкоза, фруктоза және сахароза түрінде, табиғаттан балансталған, сахароза ең азы (1,5 %), сондықтан гипергликемия туындатпайды және гиперхолестеринемиялық әсері жоқ. Құрамында едәуір мөлшерде пектин заттары мен клетчатка бар. Жеңіл сіңетін көмірсулардың - глюкозалар (36 %) мен фруктозалардың (39 %) табиғи көзі – бал. Оның құндылығының себебі құрамында аз мөлшерде барлық дәрумендер, минералды заттар, органикалық қышқылдар, ферменттер кездеседі және туберкулез, қан азайған кездерде, әлсіреген ауруларға, бауыр және өкпе ауруларына емдік зат. Жеңіл сіңетін көмірсулардың, өсімдік текті азықтардан басқа көзі - қант (тек сахароза түрінде) варения, джемдер (60-70 % қанттар), шоколад (50-60 % қанттар), кондитерлік заттар. Қорытынды Көмірсу немесе қант тобына жататын заттар акушдармен бірге ағзаға өте қажет. Олар да ақуыздар сияқты клетканың кұрамында болып, тірі клетканың, мүшенін одан әрі бүкіл ағзаның тіршілігі үшін кажет заттар. Көмірсулардың жоғары тиімді энергия көзі болуы қабілеті олардың сақтаушы әсер белок негізінде жатыр. Тамақпен көмірсулар жеткілікті мөлшерде түскен кезде аминқышқылдары организмде энергетикалық материал ретінде аз ғана дәрежеде қолданылады. Көмірсулар алмастырылмайтын тамақтану факторларының қатарына жатпаса да және ағзада аминқышқылдары мен глицериннен пайда болуы мүмкін болса да, тәуліктік рациондағы көмірсулардың ең аз мөлшері 50-60 г төмен болмауы тиіс. Қолданылған әдебиеттер: Ферментативные превращения углеводов (Электрондық ресурс). URL: https://chem21.info/info/1518161/ (қарау уақыты: 19.10.2019ж.). Т.У.Урисбаев және т.б. «Биохимия» 1-2 бөлім Шымкент 2001-2002ж. Сотник Ж. Ж., Заричанская Л. А. Белоктар, майлар, көмірсулар. – М., Приор, 2000. Бальсевич В. К. Адамның тамағы. – М., Интел, 2000. |