Утконо́с (лат. Ornithorhynchus anatinus) — водоплавающее млекопитающее отряда однопроходных, обитающее в Австралии. Это единственный современный представитель семейства утконосовых (Ornithorhynchidae); вместе с ехиднами образует отряд однопроходных (Monotremata) — млекопитающих, по ряду признаков близких к рептилиям. Это уникальное животное является одним из символов Австралии; оно изображено на реверсе австралийской монеты в 20 центов.Утконос был открыт в XVIII веке во время колонизации Нового Южного Уэльса. В опубликованном в 1802 году списке животных этой колонии упоминается «животное-амфибия из рода кротов. Наиболее любопытное его качество — это то, что оно обладает вместо обычного рта утиным клювом, позволяющим ему питаться в иле, как птицам». Первая шкура утконоса была прислана в Англию в 1797 году. Её вид породил ожесточённые споры среди научной общественности. Сперва шкуру сочли изделием какого-то таксидермиста, пришившего утиный клюв к шкуре зверька, похожего на бобра. Рассеять это подозрение удалось Джорджу Шоу, изучившему посылку и пришедшему к выводу, что это не подделка (для этого Шоу даже надрезал шкуру в поисках стежков). Возник вопрос, к какой группе животных отнести утконоса. Уже после того, как он получил своё научное название, в Англию были доставлены первые зверьки, и выяснилось, что у самки утконоса нет видимых молочных желез, зато это животное, подобно птицам, имеет клоаку. Четверть века учёные не могли решить, куда отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу, пока в 1824 году немецкий биолог Меккель не обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливает детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 году. Зоологическое имя этому странному животному дал в 1799 году английский натуралист Джордж Шоу — Platypus anatinus, от др.-греч. πλατύς (широкий, плоский) и πούς (лапа) и лат. anatinus, «утиный». В 1800 году Иоганн-Фридрих Блуменбах во избежание омонимии с родом жуков-короедов Platypus изменил родовое название на Ornithorhynchus, от др.-греч. ὄρνις «птица», ῥύγχος «клюв». Аборигены Австралии знали утконоса под многими именами, включая mallangong, boondaburra и tambreet. Ранние европейские переселенцы называли его «утконос» (duckbill), «уткокрот» (duckmole) и «водяной крот» (watermole). В настоящее время в английском языке используется название platypus.Длина тела утконоса 30—40 см, хвоста — 10—15 см, весит он до 2 кг. Самцы примерно на треть крупнее самок. Тело у утконоса приземистое, коротконогое; хвост уплощённый, похож на хвост бобра, но покрыт шерстью, которая с возрастом заметно редеет. В хвосте утконоса, как у тасманского дьявола, откладываются запасы жира. Мех у него густой, мягкий, обычно тёмно-коричневый на спине и рыжеватый или серый на брюхе. Голова круглая. Впереди лицевой отдел вытянут в плоский клюв длиной около 65 мм, шириной 50 мм. Клюв не жёсткий как у птиц, а мягкий, покрытый эластичной голой кожей, которая натянута на две тонкие, длинные, дугообразные косточки. Ротовая полость расширена в защечные мешки, в которых во время кормёжки запасается пища. Внизу у основания клюва самцы имеют специфическую железу, продуцирующую секрецию с мускусным запахом. У молодых утконосов имеется 8 зубов, однако они непрочные и быстро стираются, сменяясь ороговевшими пластинками. Лапы у утконоса пятипалые, при как для плавания, так и для рытья земли. Плавательная перепонка на передних лапах выдаётся перед пальцами, но может подгибаться таким образом, что когти оказываются выставленными наружу, превращая плавательную конечность в копательную. Перепонки на задних лапах развиты намного слабее; для плавания утконос использует не задние лапы, как другие полуводные звери, а передние. Задние лапы в воде выступают в роли руля, а хвост служит стабилизатором. Походка утконоса на суше больше напоминает походку рептилии — ноги он ставит по бокам тела. Носовые отверстия у него открываются на верхней стороне клюва. Ушных раковин нет. Глаза и ушные отверстия расположены в желобках по сторонам головы. Когда животное ныряет, края этих желобков, как и клапаны ноздрей, смыкаются, так что под водой у него не действуют ни зрение, ни слух, ни обоняние. Однако кожа клюва богата нервными окончаниями, и это обеспечивает утконосу не только высокоразвитое осязание, но и к электролокации. Электрорецепторы клюва могут обнаруживать слабые электрические поля, которые возникают, например, при сокращении мускулатуры ракообразных, что утконосу в поисках добычи. Отыскивая её, утконос во время подводной охоты непрерывно водит головой из стороны в сторону.
Ферменттер тірі клеткаларда пайда болатын және организмдегі биохимиялық процесстерді жылдамдататын белок тектес биологиялық катализаторлар. Олар организмдегі жекелеген химиялық процесстердің жүруін және бүкіл зат алмасу процесстерін тездетеді.
Фермент деген терминді ғылымға 19-ғасырдың басында Я.Б.Ван Гельмонт деген химик енгізген. Бұл сөз латынның Ферментацио-газ бөле отырып ашу деген сөзінен шыққан. Сонымен бірге әдебиетте энзим деген сөз де қолданылады. (эн-ішінде, зиме-ашытқы ) Ферменттерді зерттейтін ғылым саласын энзимология деп атайды.
Ферменттер клетканың тек белгілі бір аудандарында ғана шоғырланған, мысалы тыныс алу ферменттері митохондрияда , белок синтезіне қатысты ферменттер рибосомада шоғырланған.
Ферменттер белок тектес заттар болғандықтан белоктарды бөліп ал әдістерін ферменттерге де қолданылады. (Диализ, тұндыру, хроматография, электрофорез.)
Ферменттер химиялық табиғаты жағынан – белоктық заттар. Ферменттердің тездеткіштік қасиеті оның молекуласында белок барлығына байланысты.
Ферменттер де белоктар тәрізді қарапайым және күрделі болып екі топқа бөлінеді.
Қарапайым ферменттердің молекуласы тек қана белоктардан тұратын бір компонентті ғана болады. Бұларға жататындар- рибонуклеаза, пепсин, амилаза.
Күрделі ферменттердің молекуласы 2 компоненттен тұрады.Белоктық бөлігін апофермент ал белоксыз бөлігін кофермент деп атайды.
Биохимиялық реакцияларда коферменттер 2 түрлі қызмет атқарады.
олар ферменттің активті орталығын қалыптастырады.Жекелеген атомдарды бір субстраттан екіншісіне тасымалдауға қатысады.
Ферменттердің аса тұрақсыздығына байланысты әсері де көптеген факторларға тәуелді келеді. Температураның әсері. Ферменттің ең жоғары активтігі 36-400С байқалады.
Ортаның рН –ның әсері. Әрбір ферменттің өте жоғары
активтік көрсететін қолайлы рН аймағы бар. Мысалы, пепсин рН-1,5 – 2,5; трипсин рН –8, 0-9,0, сілекей амилазасы рН- 6,9 –7,0, уреаза рН – 7, 2-8,0 болғанда ең жоғары активтік көрсетеді.
Талғампаздығы іріктеушілігі. Әрбір фермент, құрылысы жағынан ұқсас тек белгілі – бір субстратқа, немесе заттар тобына ғана әсер етеді. Мәселен, уреаза ферменті бір ғана несеп кәрінін ыдырау реакциясын катализдейді. Ферменттің талғаушылық қасиетінің биологиялық маңызы өте зор, өйткені ферменттер осындай қасиетінің арқасында зат алмасу процесін реттеп отырады. Ферменттің активтігін ортада әртүрлі қоспалардың болуына байланысты. Ферменттің активтігін жоғарылататын заттарды активаторлар, ал баяулататындарды немесе тежейтіндерді ингибиторлар / бөгегіштер деп атайды. Активаторлар ферментативтік реакциялардың жылдамдығын арттырады. Активаторлар талғаулы/ специфические/ және талғаусыз / неспецифические/ болып екіге бөлінеді. Бөгегіштер ферментативтік реакцияларды ішінара, немесе толық тежейді. Талғаулы бөгегіштерге антиферменттер – антипепсин, антитрипсин және т.б жатады. Талғаусыз бөгегіштерге ферменттердің улы заттары /НСN, KCN, NaCN/, ауыр металдардың иондары, сульфидтер және т.б жатады.
Ферменттердің активтігін өлшеу. Ферменттердің активтігі өте жоғары. Олардың шапшандатқыш активтігін сипаттау үшін, «айналым саны» деген ұғым қолданылады. «Айналым саны» деп І моль ферменттің әсерінен І минут уақытта өзгеріске ұшырайтын субстраттың мөлшерін/ моль санымен есептегенде/ айтады. Мысалы, кейбір таза ферменттің «айналым саны» мынандай :
КаталазаН2025 000 000
ПепсинКазеин 40000
Ферменттің активтік орталығы деп оның молекуласының субстратпен түйісетін бөлігін айтады. Реттегіш орталық активтік орталықтан едәуір қашықтықта орналасады. Аллостерлі ферменттер реттегіш орталығы арқылы модулятордың / эффектордың/ молекуласымен байланысқа түседі.
Ферменттердің қазіргі атаулары мен жіктелуін 1961ж Халықаралық биохимиялық Одақтың Комиссиясы бекіткен.
Жаңа жіктеу бойынша бізге белгілі ферменттердің барлығы алты класқа бөлінеді :
Оксидоредуктаза – сутегінің атомдарын немесе электрондарды бөліп және қосып алу арқылы субстраттың тотығу – тотықсыздану процесін үдететін фермент.Трансфераза – атомдардың түрліше топтарының тасымалдану реакциясын катализдейтін фермент.Гидролаза – заттардың түрліше топтарының гидролизіне қатысатын фермент.Лиаза – еселенген байланысты түзе немесе бұза отырып, түрлі атомдар тобын қосып немесе ажыратып алу реакциясын катализдейтін фермент.Изомераза –изомеризация реакциясын катализдейтін фермент.Лигаза /синтетаза/ – АТФ энергиясының есебінен түрлі заттардың синтезделу реакциясын шапшандататын фермент.
Первая шкура утконоса была прислана в Англию в 1797 году. Её вид породил ожесточённые споры среди научной общественности. Сперва шкуру сочли изделием какого-то таксидермиста, пришившего утиный клюв к шкуре зверька, похожего на бобра. Рассеять это подозрение удалось Джорджу Шоу, изучившему посылку и пришедшему к выводу, что это не подделка (для этого Шоу даже надрезал шкуру в поисках стежков). Возник вопрос, к какой группе животных отнести утконоса. Уже после того, как он получил своё научное название, в Англию были доставлены первые зверьки, и выяснилось, что у самки утконоса нет видимых молочных желез, зато это животное, подобно птицам, имеет клоаку. Четверть века учёные не могли решить, куда отнести утконоса — к млекопитающим, птицам, пресмыкающимся или вообще к отдельному классу, пока в 1824 году немецкий биолог Меккель не обнаружил, что у утконоса всё-таки имеются молочные железы и самка выкармливает детёнышей молоком. То, что утконос откладывает яйца, было доказано только в 1884 году.
Зоологическое имя этому странному животному дал в 1799 году английский натуралист Джордж Шоу — Platypus anatinus, от др.-греч. πλατύς (широкий, плоский) и πούς (лапа) и лат. anatinus, «утиный». В 1800 году Иоганн-Фридрих Блуменбах во избежание омонимии с родом жуков-короедов Platypus изменил родовое название на Ornithorhynchus, от др.-греч. ὄρνις «птица», ῥύγχος «клюв». Аборигены Австралии знали утконоса под многими именами, включая mallangong, boondaburra и tambreet. Ранние европейские переселенцы называли его «утконос» (duckbill), «уткокрот» (duckmole) и «водяной крот» (watermole). В настоящее время в английском языке используется название platypus.Длина тела утконоса 30—40 см, хвоста — 10—15 см, весит он до 2 кг. Самцы примерно на треть крупнее самок. Тело у утконоса приземистое, коротконогое; хвост уплощённый, похож на хвост бобра, но покрыт шерстью, которая с возрастом заметно редеет. В хвосте утконоса, как у тасманского дьявола, откладываются запасы жира. Мех у него густой, мягкий, обычно тёмно-коричневый на спине и рыжеватый или серый на брюхе. Голова круглая. Впереди лицевой отдел вытянут в плоский клюв длиной около 65 мм, шириной 50 мм. Клюв не жёсткий как у птиц, а мягкий, покрытый эластичной голой кожей, которая натянута на две тонкие, длинные, дугообразные косточки. Ротовая полость расширена в защечные мешки, в которых во время кормёжки запасается пища. Внизу у основания клюва самцы имеют специфическую железу, продуцирующую секрецию с мускусным запахом. У молодых утконосов имеется 8 зубов, однако они непрочные и быстро стираются, сменяясь ороговевшими пластинками.
Лапы у утконоса пятипалые, при как для плавания, так и для рытья земли. Плавательная перепонка на передних лапах выдаётся перед пальцами, но может подгибаться таким образом, что когти оказываются выставленными наружу, превращая плавательную конечность в копательную. Перепонки на задних лапах развиты намного слабее; для плавания утконос использует не задние лапы, как другие полуводные звери, а передние. Задние лапы в воде выступают в роли руля, а хвост служит стабилизатором. Походка утконоса на суше больше напоминает походку рептилии — ноги он ставит по бокам тела.
Носовые отверстия у него открываются на верхней стороне клюва. Ушных раковин нет. Глаза и ушные отверстия расположены в желобках по сторонам головы. Когда животное ныряет, края этих желобков, как и клапаны ноздрей, смыкаются, так что под водой у него не действуют ни зрение, ни слух, ни обоняние. Однако кожа клюва богата нервными окончаниями, и это обеспечивает утконосу не только высокоразвитое осязание, но и к электролокации. Электрорецепторы клюва могут обнаруживать слабые электрические поля, которые возникают, например, при сокращении мускулатуры ракообразных, что утконосу в поисках добычи. Отыскивая её, утконос во время подводной охоты непрерывно водит головой из стороны в сторону.
1.Ферменттердің жалпы қасиеттері.
2.Ферменттің активтік орталығы
3.Ферменттердің қазіргі атаулары мен жіктелуі
Ферменттер тірі клеткаларда пайда болатын және организмдегі биохимиялық процесстерді жылдамдататын белок тектес биологиялық катализаторлар. Олар организмдегі жекелеген химиялық процесстердің жүруін және бүкіл зат алмасу процесстерін тездетеді.
Фермент деген терминді ғылымға 19-ғасырдың басында Я.Б.Ван Гельмонт деген химик енгізген. Бұл сөз латынның Ферментацио-газ бөле отырып ашу деген сөзінен шыққан. Сонымен бірге әдебиетте энзим деген сөз де қолданылады. (эн-ішінде, зиме-ашытқы ) Ферменттерді зерттейтін ғылым саласын энзимология деп атайды.
Ферменттер клетканың тек белгілі бір аудандарында ғана шоғырланған, мысалы тыныс алу ферменттері митохондрияда , белок синтезіне қатысты ферменттер рибосомада шоғырланған.
Ферменттер белок тектес заттар болғандықтан белоктарды бөліп ал әдістерін ферменттерге де қолданылады. (Диализ, тұндыру, хроматография, электрофорез.)
Ферменттер химиялық табиғаты жағынан – белоктық заттар. Ферменттердің тездеткіштік қасиеті оның молекуласында белок барлығына байланысты.
Ферменттер де белоктар тәрізді қарапайым және күрделі болып екі топқа бөлінеді.
Қарапайым ферменттердің молекуласы тек қана белоктардан тұратын бір компонентті ғана болады. Бұларға жататындар- рибонуклеаза, пепсин, амилаза.
Күрделі ферменттердің молекуласы 2 компоненттен тұрады.Белоктық бөлігін апофермент ал белоксыз бөлігін кофермент деп атайды.
Биохимиялық реакцияларда коферменттер 2 түрлі қызмет атқарады.
олар ферменттің активті орталығын қалыптастырады.Жекелеген атомдарды бір субстраттан екіншісіне тасымалдауға қатысады.
Ферменттердің аса тұрақсыздығына байланысты әсері де көптеген факторларға тәуелді келеді. Температураның әсері. Ферменттің ең жоғары активтігі 36-400С байқалады.
Ортаның рН –ның әсері. Әрбір ферменттің өте жоғары
активтік көрсететін қолайлы рН аймағы бар. Мысалы, пепсин рН-1,5 – 2,5; трипсин рН –8, 0-9,0, сілекей амилазасы рН- 6,9 –7,0, уреаза рН – 7, 2-8,0 болғанда ең жоғары активтік көрсетеді.
Талғампаздығы іріктеушілігі. Әрбір фермент, құрылысы жағынан ұқсас тек белгілі – бір субстратқа, немесе заттар тобына ғана әсер етеді. Мәселен, уреаза ферменті бір ғана несеп кәрінін ыдырау реакциясын катализдейді. Ферменттің талғаушылық қасиетінің биологиялық маңызы өте зор, өйткені ферменттер осындай қасиетінің арқасында зат алмасу процесін реттеп отырады. Ферменттің активтігін ортада әртүрлі қоспалардың болуына байланысты. Ферменттің активтігін жоғарылататын заттарды активаторлар, ал баяулататындарды немесе тежейтіндерді ингибиторлар / бөгегіштер деп атайды. Активаторлар ферментативтік реакциялардың жылдамдығын арттырады. Активаторлар талғаулы/ специфические/ және талғаусыз / неспецифические/ болып екіге бөлінеді. Бөгегіштер ферментативтік реакцияларды ішінара, немесе толық тежейді. Талғаулы бөгегіштерге антиферменттер – антипепсин, антитрипсин және т.б жатады. Талғаусыз бөгегіштерге ферменттердің улы заттары /НСN, KCN, NaCN/, ауыр металдардың иондары, сульфидтер және т.б жатады.
Ферменттердің активтігін өлшеу. Ферменттердің активтігі өте жоғары. Олардың шапшандатқыш активтігін сипаттау үшін, «айналым саны» деген ұғым қолданылады. «Айналым саны» деп І моль ферменттің әсерінен І минут уақытта өзгеріске ұшырайтын субстраттың мөлшерін/ моль санымен есептегенде/ айтады. Мысалы, кейбір таза ферменттің «айналым саны» мынандай :
КаталазаН2025 000 000
ПепсинКазеин 40000
Ферменттің активтік орталығы деп оның молекуласының субстратпен түйісетін бөлігін айтады. Реттегіш орталық активтік орталықтан едәуір қашықтықта орналасады. Аллостерлі ферменттер реттегіш орталығы арқылы модулятордың / эффектордың/ молекуласымен байланысқа түседі.
Ферменттердің қазіргі атаулары мен жіктелуін 1961ж Халықаралық биохимиялық Одақтың Комиссиясы бекіткен.
Жаңа жіктеу бойынша бізге белгілі ферменттердің барлығы алты класқа бөлінеді :
Оксидоредуктаза – сутегінің атомдарын немесе электрондарды бөліп және қосып алу арқылы субстраттың тотығу – тотықсыздану процесін үдететін фермент.Трансфераза – атомдардың түрліше топтарының тасымалдану реакциясын катализдейтін фермент.Гидролаза – заттардың түрліше топтарының гидролизіне қатысатын фермент.Лиаза – еселенген байланысты түзе немесе бұза отырып, түрлі атомдар тобын қосып немесе ажыратып алу реакциясын катализдейтін фермент.Изомераза –изомеризация реакциясын катализдейтін фермент.Лигаза /синтетаза/ – АТФ энергиясының есебінен түрлі заттардың синтезделу реакциясын шапшандататын фермент.