Бақылау сұрақтар

1. Бір немесе бірнеше аминқышқылдарды синтездеуге қабілетін жұмсаған, организмдер- ол :

А) Ауксотрофты мутанттар;

В) Гетероторфты полимерлер;

С) Рацематтар;

Д) Ауксотрофтар;

Е) Гетеротрофтар;

2. Тамақ өнеркәсібінде дәм бергіш ретінде қандай амин қышқылы... қолданылады :

А) Глютамин;

В) Аспагарин;

С) Валин;

Д) Лизин;

Е) Треонин;

3. Азтонналы синтез өніміне қайсысы жатады:

А) глутамин қышқылы;

В) антибиотик;

С) спирт;

Д) биогаз;

Е) азықтық ақуыз;

4. Аминқышқылын қолданбайды:

А) машина жасау технологиясында;

В) полимер материалдарын дайындауда;

С) пестицидтер ретінде

Д) дәрілік препараттар ретінде;

Е) азықтық қоспа ретінде;

11- сабақ. Микробиологиялық синтез әдісімен витаминдер алу әдісі

Сабақ жүргізу формасы: Проблема түрі «дөңгелек стол»

Проблема: Неге барлық витаминдерді микробиологиялық синтез жолымен алуға болмайды. Ұйымдастыру формасы «дөңгелек столге» ұсынылған.

Жоспары:

1 Витаминдер туралы жалпы мәлімет

2 В₁₂ витаминнің биосинтезі

3 Рибофлавин алу

4 Эргостерин алу

5 Азықтық витамин препараты өндірісі

Витаминдер туралы жалпы мәлімет

Витаминдер дегеніміз – азық-түлік өнімдерінде, жем-шөпте шағын мөлшерде ғана кездесетін, ал адам мен жануарлар организмі бір қалыпты тіршілік ету үшін өте қажет төменгі молекулалы органикалық заттар.

Витаминдер сол сияқты жоғарғы сатыдағы өсімдіктер мен микроорганизмдердің қалыпты өсуі мен дамуы үшін қажет заттар. Кейбір жоғарғы сатыдағы жасыл өсімдіктердің ұлпалары, мысалы: тамыры, тұқымынан бөлініп алынған және қараңғыда өсірілген жас өскіндер тіршілік ету барысында өздігінен витаминдерді синтездей алмайтындықтан, барлық уақытта оларды сырттан алуға мұқтаж болады. Сондықтан да қоректік ортаға тиаминді және пиродиксинді аздап қосудың өзі көптеген өсімдіктердің оқшауланған тамыршалары мен жас өскіндерінің өсуіне жақсы жағдай туғызады.

Қазіргі кезде витаминдік қасиеті бар отыздан астам зат белгілі. Олардың едәуір бөлігінің құрамында амин тобы бар, ал азот та болмайды. Осыған қарамастан, мұндай алмастырмайтын тіршілік факторлары үшін «витамин» деген тарихи термин сақталып қалды.

Ал витаминдерді мол мөлшерде пайдалану гипервитаминоз құбылысының тууына әкеледі.Тамақ азықтарында, дәрілік өсімдіктер мен басқа да заттардың құрамында кездесетін витаминдерді түрлі түсті сапалық реакциялар көмегімен анықтауға болады.

Витаминнің жетіспеуі жиі кездеседі. Мұндай кезде сырқат белгі береді. Әдетте витаминнің жетіспеуі қыстың соңына таман, азық-түлікте және жем-шөпте витаминдер мөлшері өте азайған кезде байқалады.

Кез келген витаминді (әсіресе А және Д витаминін) организмге қалыптан тыс көп беру гипервитаминоз ауруына ұшыратады. Витаминді бір жолы көп мөлшерде қабылдау уландырады. Ондай жағдайда «гипервитаминоз» - деуге болмайды. Қоректе ұзақ уақыт С витамині болмаса, организм қырқұлақ ауруына ұшырайды. Мұндай витаминдер жоқ жағдайда қырқұлақ –С- авитаминоз деп қабылданған. Осылайша рахит –Д- авитаминоз, бери-бери –В₁-авитаминоз, т.с.с. Азық-түлікте жүгері өнімдері басым болатын кейбір елдерде пеллагра деген ауру таралған, ондай сырқат кезінде дененің ашық жері, терісі қабынып ауруға ұшырайды.Азия елдерінде бери-бери (паралич) деген ауру кездеседі. Мұндай ауру кезінде нерв тармақтары қабынады да, қол-аяғы тырысып қалады.

Витаминдердің адам организмі үшін биологиялық мәні өте зор.

Олар организмдегі зат алмасу процесін жақсартады, организмдердің әр түрлі жұқпалы ауруларға қарсы күресу қабілетін күшейтеді және адамның жұмыс істеу қабілетін жақсартады. Сонымен қатар әрбір витаминдердің организмде ерекше орындайтын өз міндеті бар. Айтып кеткендей организмде витаминдердің бірден жетіспей қалуы зат алмасу процесінің жетіспеушілігіне ғана емес, сондай –ақ оларды организмнің дұрыс қабылдамауы және дұрыс қолданбауынан пайда болу мүмкін.

Н. И. Луниннің ғылыми жұмысына дейін (1880ж.) қорек үшін бес түрлі зат – ақуыздар, майлар, көмірсулар, минерал тұздар және су қажет деген пікір қалыптасады. Ал үнемі тамақтың бір түрімен ғана қоректену, сондай-ақ ұзақ уақытқа созылған саяхат кезінде адамдар ұшырайтын бірқатар сырқаттардың қоректе кейбір заттардың жетіспеуінен болатыны белгілі.

Поляк ғалымы К. Функ (1911ж.) ақталып тазартылған күрішті оның кебегінің сығындысын қосып, тауыққа берді. Мұндай жемді жеген тауық бери-бери ауруының өршуін болдырмаған. Мұнан кейін ғалым бери-бери сырқатынан сақтайтын затты күріш кебегінен бөліп алады. Ол амин тобы бар химиялық зат екенін анықтады. Сондықтан К.Функ ол затты витамин деп атады (латынша vita –тіршілік, өмір).

Витаминдер жетіспеген жағдайда организм ауруға шалдығады. Химиялық құрылысы жағынан витаминдер алуан түрлі. Витаминдердің басым көпшілігі спиртті және карбоксилды топтарға тән.Тек кейбіреулерінде ғана амин тобы болады. Кейбір витаминдер организмде де синтезделеді. Олар азықтық заттармен организмге түсіп, зат алмасуға, организмнің өніп - өсуіне әсерін тигізеді.

Жүргізілген ғылыми жұмыстардың қорытындыларына қарағанда ойлау қабілетімен жұмыс жасайтын адамдардың организмі қара жұмыспен айналысатын адамдармен салыстырғанда витаминдерді (әсіресе С витамині мен В тобының витаминдерін) көбірек қажет етеді. Сол себептен көктемде витаминдері мол тағамдарды жиірек пайдаланған жөн. Барлық витаминдер организмге комплексті әсер етіп, бірін – бірі толықтырады. Олар организмде жетіспесе, зат алмасу бұзылып, денсаулықтың нашарлауына әкеп соқтырады. Демек, витаминдердің тағамдық заттарда жетіспеуінен болатын дерттер көне заманнан –ақ белгілі болғанымен, оның себептері осы біз өмір сүріп отырған ғасырлардың бастапқы жылдарында ғана анықтала бастады. Қазіргі уақытта витаминдер тобына жататын заттар өте көп. Витаминдер организмде тотығу – тотықсыздану реакциясына түседі.

Бауыр, бүйрек, жүрек, ішек – қарын, жұмыртқа, ет-сүт, май, нан, жеміс жидектер витаминдерге өте бай келеді. Витаминдерді организмнің қажет етуі тамақтану режимі кезінде өзгерумен бірге, сол сияқты кейбір физикалық және патологиялық жағдайда да күшті өседі.

1956 ж. қабылданған Халықаралық Одақтық биохимиялық саласы бойынша, витаминдер, ерігіштігі бойынша үлкен екі топқа бөлінеді:

Олар: 1) майларда еритін витаминдер; 2) суда еритін витаминдер.

Майда еритін витаминдерге: ретинол (А витамині), убихинол (Q), кальциферол (D витамині, антирахит), токоферол (Е витамині, антисерильді), филлохинон (К витамині, антигеморрологиялық), ауыстырылмайтын май қышқылдары ( A, D, E, R, Q) және тағы басқалары кіреді.

Суда еритін витаминдерге: тиамин (В₁ витамині, аневрин), рибофлавин (В₂ витамині, лактофлавин), пантотен қышқылы (В₃), никотин қышқылы (В₅ немесе РР никотинамид, пеллаграға қарсы), пиридоксин (В₆ витамині, адермин), коболамин (В₁₂ витамині, антианемияға), никотинамид, аскорбин қышқылы (В₁₅ витамині,), инозит, холин, биотин (Н витамині), рутин, фолий қышқылы және тағы басқа түрлері енеді.

Суда еритін витаминдердің өзі, шартты түрде, «В тобына жататын» және «В тобына жатпайтын» витаминдер болып екіге бөлінеді. «В» деген белгілеудің өзі витаминдердің алғашқы кезде латын әліпбиі бойынша топталуын білдіреді. Витаминдердің А, В, С, Д, Е болып топталынулары, олардың химиялық кұрам-құрылымынан немесе биологиялық белсенділігінен ешқандай мәлімет бермейді. Ал, қазіргі кезде де, витаминдерді сол әріптермен таңбалайды және олардың биологиялық маңызын сипаттайтын әсерлері қатар жазылады. Сонымен қатар, витаминнің жетіспеуі әсерінен туындаған ауруларға қарсы қолданылатын витаминдерді атауда, сол ауру атауының алдына «анти» тіркесі, сөз алдында, қосылып жазылады.

Витаминдердің аталулары мен ерігіштігіне қарай топталулары төменде келтірілген (кесте).

5 кесте- Витаминдердің аталынулары және биологиялық әсерлері

Таңбалануы	Аталуы	Биологиялық әсері
	Су бойында ерімтал «В» тобына жататын витаминдер
В1	тиамин	невритке қарсы (антиневритті)
В2	рибофлавин	өсіру витамині
В3	пантотен қышқылы	дерматитке қарсы
В5	ниацин, никотинамид	пеллаграға қарсы
В6	пиридоксин	дерматитке қарсы
ВС (В9)	фолацин, Фоль қышқылы	анемияға қарсы (антианемиялық)
В12	цианкобаламин	антианемиялық
Н	биотин	себореяға қарсы
	В тобына жатпайтын витаминдер
С	аскорбин қышқылы	цингаға қарсы
Р	биофлавоноидтар (рутин)	капилляр беріктілігін арттырады
	Майларда ерітін витаминдер
А	ретинол	ксерофтальмияға қарсы
Д	кальциферол	рахитке қарсы
Е	токоферол	өсіп-өну витамині
К	нафтохиниондар (филохинондар)	қан аққанға қарсы антигемморогиялық

Витаминдерге ұқсас қосылыстар тобына - орот қышқылы – В₁₃, пангам қышқылы – В₁₅, липои қышқылы-витамин N витамині, метилтионин –витамин U витамині және қанықпаған поликарбон қышқылдарының жиыны – витамин F витамині жатады.

Химиялық табиғаты мен биологиялық маңызы

Кобаламиннің ішіндегі ең белсендісі цианкобаламин, мұндағы кобальт CN тобымен байланысқан.

Цианкобаламиннің структуралық негізі ядродан, ол пиррольды сақиналардан тұрады. Олар геминнің порфиринді қаңқасына ұқсас келеді және корфирин деп аталады. Пиррольды сақиналар бір-бірімен А және Д пиррольды радикалдардан, басқалары метинді «көпіршелермен» байланысқан.

Екі метин топтарының сутегі метилді радикалдарымен алмастырылған. Дәл ортасына кобаль орналасып, пиррольды сақина азотымен және CN тобымен байланысқан. Пиррольды сақиналардағы сутек атомдары метилді топтарымен, сірке қышқылы амиді мен пропион қышқылы амиді радикалдарымен алмастырылған.

Пропион қышқылы амидінің бірінде NH₂ – тобындағы бір сутек изоприн спирті радикалымен алмастырылған, ал ол рибоза – 3 – фосфат пен тағы фосфор қышқылымен эфирлі байланыс арқылы жалғасқан. Рибозаның бірінші көміртек атомы диметилбензимидазол азотымен байланысқан. 3 пиррольды сақиналардың азоты мен бензимидазол азоттарының бірі кобальт атомымен комплекс түрінде байланысады.

В₁₂ витамині суда және спиртте жақсы ериді, эфирде ерімейді.

Құрамында кобальт атомы бар болғандықтан кристалдарының түсі қызғылт – қара болып келеді. Бұл витаминнін не иісі, не дәмі болмайды, оптикалық активтілігі болады. В₁₂ витаминінің биохимиялық рөлі көп салалы.

В₁₂ витамині ацилдену реакцияларына да қатысады, кофермент А-ның сульфгидрильді топтарының тотықсыздануын қамтамасыз етеді, осының нәтижесінде пирожүзім және май қышқылдарының биологиялық тотығу процесі жылдамдатылады. Бұл витаминді организмге енгізгенде ұлпадағы глюкозаның тотығуы арқылы ыдырауының күшею салдарынан, қандағы қант мөлшері күрт кемиді.Сондай – ақ, В₁₂ витамині пурин мен пиримидин негіздері синтезіне, яғни РНК мен ДНК –ның синтезіне де әсері бар. В₁₂ витамині жануарлардың денесінде майдың жиналуын қамтамасыз етеді, өйткені амин қышқылдарының глюкозаға айналуы жылдамдайды, соның нәтижесінде ол ұлпадағы майлы заттарға дейін өзгереді. Сонымен бірге бұл витамин каротиннің А витаминіне айналуына қатысады, ал соңғысы бауырда жинақталып, никотин қышқылын метилдендіре отырып, метилникотин түзіп, оны зәрмен сыртқа шығарып залалсыздандырады.