portal.guldu.uz-БИОКИМЁ (1). Учебнометодический комплекс по "Биохимия" подгатовленной на основе современной педтехнологии. Настоя щ ий комплекс подготовлен
Скачать 4.32 Mb.
|
Маърузалар курс 1-мавзу: Биокимё фанинг турлари, ўрганиш обеъктлари ва тарихи Фанни ўқитиш технологияси: “Биокимё фанинг турлари, ўрганиш объктлари ва тарихи ” мавзусидаги маъруза машғулотининг технологик харитаси
Асосий саволлар: Биокимё фанинг предмети ва турлари Биокимё фанинг ўрганилиш тарихи Ҳозирги вақтда биокимё фанинг вазифалари ва муаммолари. Мавзуга оид таянч тушунчалар ва иборалар: биокимё, статик биокимё, динамик биокимё, функционал биокимё, ёниш, гидролиз, аминокислоталар, оксидланиш, оқсиллар, углеводлар, липидлар, хроматография, электрофорез . Мавзуга оид муаммолар: 1. Қишлоқ хўжалиги ўсимликларидан юқори ҳосил олишда биокимёнинг ўрни нимадан иборат? 2. Ҳозирги вақтда вужудга келаётган ҳар хил касалликларнинг келиб чиқишида ва уларни даволашда биокимё фанинг роли нимадан иборат? 1- савол бўйича дарс мақсади: Биокимё фанининг предмети ва унинг турлари ҳақида маълумотлар бериш. Идентив ўқув мақсадлари. 1.1 Биокимё фанинг предметини ва вазифасини айтиб бера олади. 1.2 Биокимё фанинг турларини тушинтириб бера олади. Биокимё фанинг вужудга келиш ва ривожланиш тарихини изоҳлаб беради. Биринчи савол баёни Биологик химия (биохимия) тирик организмлар таркибига кирадиган моддаларнинг химиявий табиатини, сифат ўзгаришлари ва миқдорий нисбатларини, уларда борадиган ҳаётий жараёнларнинг асосини ташкил қилувчи химиявий жараёнларни ўрганади. Тирик организмлар ўзида тўхтовсиз равишда моддалар ва энергия алмашинуви жараёнлари бориши билан жонсиз табиатдан фарқ қилади. Улар ўзига хос ажойиб тузилган бўлиб, организмда борадиган моддалар алмашинуви процессларининг автоном бошқарилиши, ўз-ўзини қайта тиклай олиш, ташқи муҳит таъсирларига жавоб бериш, яъни табиатига кўра, ҳолат ва хусусиятларини ўзгартириши каби ҳаётнинг узлуксизлигини таъминловчи процесслар ва ҳодисаларнинг мужассамлашуви асосида ташкил топган. Бу ҳаётий процессларнинг амалга ошишида бутун организмдан тортиб, то унинг ҳар бир алоҳида молекуласигача маълум вазифа ва функцияни бажаради. Биохимия фани тирик организмларни ташкил қилувчи ва ҳаётни таъминловчи моддаларни, бу организмларда борадиган химиявий жараёнларни ўрганар экан, мавзуига кўра у уч бўлимга бўлинади: 1. Статик биохимия — тирик организмларнинг химиявий таркибини, уларни ташкил қиладиган моддаларнинг химиявий табиати, хоссалари ва хусусиятларини, миқдорий нисбатларини ўрганади. 2. Динамик биохимия — тирик мавжудотларни ташкил қилган моддаларнинг химиявий ўзгаришини, янгиланишини ҳамда шу жараёнлар билан боғлиқ бўлган энергия алмашинувини ўрганади. 3. Функционал биохимия — бир томондан, ҳар хил химиявий моддаларнинг тузилиши билан ўзгаришлари орасидаги боғланишни, иккинчи томондан, ўз таркибида худди шу моддаларни тутган тўқима ва органларнинг функцияси билан уларда борадиган моддалар алмашинуви жараёнлари орасидаги ўзаро боғланишни ўрганади. Биохимиянинг бундай бўлиниши шартли бўлиб, амалда биохимиявий текширишлар жараёнида бу учала қисм ўзаро узвий боғланиб кетади. Лекин биохимиянинг бундай бўлиниши ўқитиш, ўргатиш учун қулай, яъни оддийдан мураккабга, яккадан умумийликка томон ўтишни тушунишга, структура билан функция орасидаги боғланишни ва ниҳоят биохимия фанининг ривожланиш тарихини тўғри талқин қилишга имкон беради. Ҳозирги замон биохимия фани ўрганиладиган объектга ва олиб бориладиган текшириш ишларининг йўналишига кўра мустақил фанлар даражасига кўтарилган қуйидаги бўлимларга бўлинади. Яъни ҳайвонлар биохимияси, ўсимликлар биокимёси, медицина биокимёси, техник биокимё, микроорганизмлар биокимёси ва обеъктларга кўра турларга бўлинади. Муҳокама учун саволлар: 1.1. Биокимё фани деганда нимани тушунасиз? 1.2. Нима учун биокимё биология ва кимё фанларининг бир бўлаги ҳисобланади? 1.3. Бугунги кундаги биокимё фанинг олдида қандай муаммолар мавжуд? 2- савол бўйича дарс мақсади: Биокимё фанининг вужудга келиш ва ривожланиши ҳақида маълумотлар бериш. Идентив ўқув мақсадлари. 1.1 Биокимё фанинг вужудга келишини айтиб бера олади. 1.2 Биокимё фанинг ривожланишига ҳисса қўшган олимларни айтиб бера олади. 1.3 Биокимё фанинг вужудга келиш ва ривожланиш тарихини изоҳлаб беради. Иккинчи савол баёни: Биохимия биология ва химия фанлари оралиғидаги бир соҳа бўлганлиги учун, у шу икки фаннинг маълумотлари ва ғояларига асосланади. Биохимия алоҳида фан сифатида биология ва химия фанларининг маълум ривожланиш босқичида пайдо бўлган. Биохимия ҳакидаги дастлабки тушунча машхур француз олими Лавуазье (1743—1794)нинг XVIII аср охирларида олиб борган тажрибаларидан бошланган деб ҳисобланади. Унинг оксидланиш ва бу жараёнда кислороднинг роли ҳакидаги классик тадқиқотлари танадаги «ёниш» ҳодисасининг химиявий асосини аниқлашга олиб келади. Лавуазье бу реакцияда кислород ютилиб, карбонат ангидрид ажралиб чиқади ва иссиқлик ҳосил бўлади деган хулосага келган эди. Биохимиянинг бошланғич тарихи органиқ химиянинг пайдо бўлиши ва химикларнинг ўсиммлик ҳамда ҳайвонлардан турли моддаларни ажратиб олишдаги муваффақиятлари билан боғлиқ. Маълумки, бу ишлар Вёлер (1800—1882) томонидан танада азот алмашинувининг охирги маҳсули сийдикчил (мочевина)ни синтез қилишдан бошланди: Бу мухим кашфиёт туфайли ҳайвон махсулотлари табиатдан ташқари кандайдир кучлар таъсирида пайдо бўлади, деб даъво килиб келган витализм назариясига қаттик зарба берилди ва шу билан органиқ химия тарихининг биринчи сахифалари очилди. Ана шу даврда Либих (1803—1873) барча ўсиммликларнинг озиқ манбаи пластик аҳамиятга молик бўлган оқсил, углевод, ёг ва минерал моддалардан ташкил топишини қайд этди. Органиқ химиянинг бундан кейинги эришган ютуқлари, хусусан, Шеврель (1786—1889) томонидан ёғлар тузилишининг ўрганилиши, рус олими А. М. Бутлеров (1828—1886) ва немис олими Эмиль Фишер (1852—1919)нинг углеводлар, Коссель (1853—1927) ва Фишернинг нуклеопротеидлар ҳамда оқсиллар устидаги ишлари озиқ моддалар ва ҳужайраларнинг таркибий кисмларини аниқлашга имкон берди. XIX асрнинг иккинчи ярмида ўсиммликлар ва ҳайвонлар физиологиясини ўрганишда ҳам катта муваффақиятларга эришилди: физиологик тадкикотларда организмнинг химиявий таркибий кисмлари ва улардаги химиявий жараёнларни текшириш ишлари кўлами кенгайиб борди. Машҳур француз олими Луи Пастер (1822—1895) ачиш жараёнининг табиатини, И. П. Павлов (1849— 1936) ҳайвонлар озиқланишининг физиологиясини, К. А. Тимирязев (1843— 1920) ўсиммликлардаги фотосинтез жараёнини ўрганиши бунга мисол бўла олади. Бюхнер (1860—1917) ачиш билан борлиқ ҳодисаларни текшириб, ҳаёт жараёнларининг ҳафқиқий тезлатувчилари — ҳужайранинг катализаторлари бўлган ферментлар (энзимлар ) тўғрисида ҳозирги замон концепциясини яратди. Овқатланиш ва овқат моддалар таркибида қандайдир номаълум омилларнинг етишмаслиги билан боғлиқ. касалликларни текшириш асосида витаминлар ҳақидаги таълимот пайдо бўлди. XIX асрнинг охири ва XX аср бошларида физик химиянинг асосий тушунчалари — электролитик диссоциация, водород ионлари концентрацияси — рН, оқсилларнинг коллоид табиати, оксидланиш-қайтарилиш потенциали ва уларнинг биологик ҳодисаларга тадбиқи ҳақида асосий маълумотлар олинди. Шу йилларда вируслар ва уларнинг нуклеопротеид табиати, ички секреция безлари ҳамда уларнинг моддалар алмашинувини бошқаришда асосий роль уйнайдиган гормон номли биологик фаол химиявий маҳсулотлари аниқлана бошланди. Варбург (1883—1970), Виланд (1877—1957), А. Н. Бах (1857—1946), В. Н. Палладии (1859—1922), Кейлин (1887—1963) ва Теорелл ишлари асосида ҳужайранинг оксидланиш жараёнлари ҳақидаги дастлабки назариялар майдонга келди. Шу даврда биринчи биохимия кафедралари ташкил этилди, дарсликлар ва журналлар нашр қилина бошланди. Кейинги йилларда биохимиянинг тез суръатлар билан тараққий этишига шу даврдаги тадқиқот ишларини олиб бориш учун бир қатор аппарат (асбоб)лар ва янги усулларнинг кашф этилиши ҳал килувчи аҳамиятга эга бўлди. Булар қаторида тўқималарнинг нафас олишини текшириш учун Баркфорт — Варгбургнинг қимматли манометрлик аппарати, Сведбергнинг ультрацентрифугаси, Тизелиуснинг электрофорез аппарати ва кейинроқ изотоплар у сули ҳамда 1908 йилда рус олими Цвет кашф этган хроматография усулининг модификацияси — қоғоз хроматографиясининг биологик ва химиявий текширишлар учун татбиқ килиниши муҳим ўринни эгаллади. Ҳозирги замон биохимияси Мейергоф ва Хиллнинг қисқарувчи мускулларда сут (лактат) кислота ҳосил бўлиши билан кислород ютилиши ва иссиқлик ажралиши орасидаги корреляция (келишилган боғланиш)ни аниқлашдан бошланган деб ҳисобланади. Бу кашфиёт химиявий реакциянинг айрим физиологик функцияси билан боғланиши йулидаги дастлабки қадам эди. Субстрат (маълум бир жараённинг бориши учун зарур бўлган модда ёки структура) ва унинг ферментларини мускул экстрактидан ажратиб олиниши гликоген (ёки глюкоза) билан сут кислота орасидаги бирин-кетин химиявий реакцияларни оралиқ босқич сифатида қайта тиклаш (реконструкция килиш) имкониятини туғдирди. Бу жараён (гликолиз) ҳайвон организмининг бошқа тўқималарида, шунингдек, ачитқилар ва бактерияларда (ачиш) ҳам тасдиқлангандан сўнг унинг фундаментал аҳамияти яққол кўринди. Гликолиз ҳамда ачиш жараёнлари углеводларнинг мускуллар ва микроорганизмларда ўтадиган анаэроб (кислородсиз) шароитда парчаланишидан иборат бир хил жараённинг ўзи эканлигини ва уларнинг оралиқ босқичларини аниқланиши ҳужайра метаболизми (моддалар алмашинуви)ни тушунишда янги сахифа бўлди. Муҳокама учун саволлар: 1.1. Биокимё фанинг дастлабки вужудга келиш сабабларини тушинтиринг? 1.2. А. Лавуазьенинг ишларини изоҳлаб беринг? 1.3. Ҳозирги кундаги биокимё фанинг ривожланишини изоҳлаб беринг? 3- савол бўйича дарс мақсади: Ҳозирги вақтда биокимё фанинг вазифалари ва муаммолари ҳақида маълумотлар бериш. Идентив ўқув мақсадлари. 1.1 Биокимё фанинг вазифаларини санаб бера олади. 1.2 Биокимё фанинг муаммоларини айтиб бера олади. Учинчи савол баёни: Сўнгги йилларда биохимиянинг бир қанча соҳаларида ажойиб муваффақиятлар қўлга киритилди. Жумладан, биологик макромолекулаларнинг икки асосий синфи — оқсиллар ва нуклеин кислоталарнинг структураси, биологик синтези ва функцияси аниқланди, бу биология ва умуман, фан, амалиёт учун алоҳида аҳамиятга эга. Шу соҳага оид биринчи ишлар Сэнджернинг оқсил гормон — инсулин таркибида аминокислоталарнинг тартибини тула ўрганиши ва Дю Виньо томонидан гипофизнинг орқа қисмида ишлаб чикариладиган гормонал октапептид (саккизта аминокислотадан тузилган пептид) структурасининг бевосита синтез йўли билан аниқланиши бўлди. Бундан 10—15 йиллар аввал жуда мураккаб бўлиб кўринган бу муаммонинг кутилмаган даражада тез ҳал қилиниши оқсилларни текшириш усулларининг такомиллаштирилиши билан боғлик эди. Бу усуллар орасида қоғоз ва колонка хроматографияси, ион алмаштирувчи смолалардан фойдаланиш, материалларни автоматик анализ қилиш ва фракцияларни алоҳида-алоҳида ажратиб олиш, тўплаш асбобларидан биргаликда фойдаланиш муҳим роль ўйнайди. Бу техника аминокислоталарнинг таркибини тўла аниқлаш имкониятини яратади (Стейн ва Мур); кўп вақт ўтмай, яна ҳам мураккаб оқсиллар — рибонуклеаза ферменти, тамаки мозаикаси вирусининг оқсили, мускул гемоглобини —; миоглобин ва бир қатор бошқа фаол протеинларнинг аминокислота тартибини аниқлашга муваффак бўлинди. Шу билан бирга, оқсил ва нуклеин кислоталарнинг фазодаги иккиламчи структурасини аниқлаш усуллари ҳам белгиланди. Шундай қилиб, уч хил асосий биологик фаол оқсил молекулалар — фермент, гормон ва вирусларнинг тузилишига оид жуда ҳам муҳим маълумотлар олинди. Нуклеин кислоталарнинг тузилиши, биосинтези ва биологик функцияларини аниқлашда ҳам катта ютуқларга эришилди. Уотсон ва Крик таклиф этган ДНК (дезоксирибонуклеин кислота) молекуласининг жуфт чатишган шаклида бўлиши ҳакидаги гипотеза тасдиқланди. Очоа томонидан РНК (рибонуклеин кислота) ва Корнберг томонидан ДНК ферментатив йул билан синтез килинди. Ниҳоят, оқсиллар синтези механизми ҳам ҳал бўлди. Бу жараён бир неча босқичдан иборат бўлиб, бир томондан аминокислоталарнинг АТФ иштирокида фаоллантирилиши, иккинчи томондан фаолланган аминокислоталарни специфик ташувчи РНК лар томонидан оқсил синтези бажариладиган рибосомаларга кўчирилишини ўз ичига олади. Биохимиянинг тиббиёт, қишлоқ хўжалик ва биотехнология равнақи учун берган ғоялари ва усуллари қанчалик муҳим бўлмасин, унинг жонли табиатини тушуниш, бизнинг дунё қарашимизни шаклланишида кўшган х,иссаси инсоният маданияти ва тараққиёти учун бениҳоя каттадир. Муҳокама учун саволлар: 1.1. Биокимё фанининг вазифалари нимадан иборат? 1.2. Бугунги кундаги биокимё фанинг олдида қандай муаммолар мавжуд? 1.3. Бугунги биокимёнинг мавжуд муаммоларини ечиш қандай ишларни амалга ошириш зарур? |