«Келісілді»

Колледж әдіскері

____ Г. Жаутикова

№25 Оқу сабағының жоспары

Сабақ тақырыбы: Адам гемоглобині мен миоглобинінің құрылысы мен қызметі

Модуль: Жалпы білім беру пәндер

Пән атауы: Биология

Педагог: Матаева Алтынай Кожановна

2023 жылғы " " ____________

1. Жалпы мәліметтер

Курс, топ: 1 курс (9 сынып)

Сабақтың түрі: Аралас сабақ

Сабақтың әдісі: «Flippity.net»  әдісі , «Wordwall.net» әдісі, «Кім жылдам» әдісі.

2. Мақсаты, міндеттері:

Білімділік: Оқушы меңгеруі және білуі тиіс:

Адам гемоглобині мен миоглобинінің құрылысын және қызметін оқып-үйренесіңдер, адам гемоглобині мен миоглобинінің құрылысын және қызметін салыстырып талдай алатын боласыңдар.

Адам гемоглобині мен миоглобині үшін оттек диссоциациялануының қисық сызығын оқып білесіңдер;

Ересек организм және ұрықтың гемоглобині мен миоглобині үшін оттек диссоциация- лануының қисық сызығын түсіндіре алатын боласыңдар.

Тәрбиелік:

-құрал-жабдықтармен оқулықтарды таза ұстауға үйрету;

-өз ісіне жауапты болуға, ұқыптылыққа, тапқырлыққа, белсенділікке, шапшаңдыққа баулу;

-оқу орнын қадірлеуге тәрбиелеу.

-ой өрісін кеңейту:

-тәжірибе сабағы мен байланыстыра білуге үйрету;

-өз пікірін дұрыс жеткізуіне көңіл бөлу;

-тақырыпты дұрыс баяндай білуіне назар аудару;

Дамытушылық:

-сабақтан алған ақпараттарды талдап үйрену;

-ой өрісін биология пәні бойынша дамыту;

-ғылыми оқу және анықтамалық әдебиеттер мен өзбетінше жұмыс степ білуге еүйрету;

Құндылық:

-сыни және креативті ойлау;

-білуге жаңаны тануға құштар болу;

-дұрыс қарым қатынас орната білу;

2.1. Оқу-жаттығу процесінде білім алушылар меңгеретін, күтілетін нәтижелер және кәсіби дағдылар тізбесі

2.2.Күтілетін нәтижелер

Гемоглобин неден тұратындығын;

Оның құрылысы атқаратын қызметімен қалай байланысқанын;

Миоглобиннің қандай ерекшеліктері болады, ол қайда орналасқан, ол қандай қызмет атқарадығын;

Гемоглобиннің оттек диссоциация қисығы нені көрсетеді, ол қалай бейнеленеді, қисық сызықтың тік және көлбеу бөлігін;

2.3. Қажетті ресурстар: Оқу жұмыс бағдарлама, оқу сабақ жоспар, тақта, стикер, ноутбук, кітап, тақта, бор т.б

3. Сабақты жабдықтау

3.1. Оқу-әдістемелік құрал-жабдықтар, анықтамалық әдебиеттер

Сабақты жабдықтау

Материалдық: Биология оқулығы 1-2 бөлім 10 сынып, оқу жұмыс бағдарламасы, күн тақырыптық жұмыс.

Оқу-әдістемелік құрал-жабдықтар, анықтамалық әдебиеттер

Негізі: Е. Очкур, Ж. Құрманғалиева, М. Нұртаева. Биология. Оқулық.10 сынып, 1, 2 бөлім 2019, Мектеп. https://www.okulyk.kz/10-class/#Биология

Қосымша: 1. Н.Г. Асанов, А.Р. Соловьева, Б.Т. Ибраимова, Биология, 10 сынып.– Алматы: 2019, Атамұра https://www.okulyk.kz/10-class

3.2.Техникалық құралдар, материалдар

Техникалық-программалық: СD диск, видеоролик, интерактивті тақта

4. Сабақтың барысы:

I. Ұйымдастыру кезеңі (оқушыларды түгелдеу, формасын тексеру, бөлме

тазалығын тексеру) -3 минут.

II. Үй тапсырманы сұрау -35 минут.

III. Жаңа тақырыпты түсіндіру (іс-әрекетті демонстрациялау) -35 минут.

ІV. Жаңа сабақты бекіту -10 минут.

V. Сабақты қорытындылау, баға қою -5 минут.

VI. Үйге тапсырма беру -2 минут

І. Ұйымдастыру кезеңі (оқушыларды түгелдеу, формасын тексеру, бөлме

тазалығын тексеру) -3 минут.

Оқытушы оқу бөлмесінің тазалығына, оқушылардың киіміне назар аударады. Оқушылардың сабаққа қатысуы мен дайындығын тексеріп, оларды сабақтың бағдарламасы және мақсатымен таныстыру. Танысу үшін әр студент өзінің аты-жөнін және өзіне тән ең жақсы қасиеттерін айтады.

ІІ. Үй тапсырманы сұрау -35 минут.

«Flippity.net» әдісі және «Wordwall.net» әдістерін пайдаланып үй тапсырмасын сұрау.

1. Хемосинтездің ашылу тарихы туралы айтыңдар;

2. Темір бактерияларындағы хемосинтез теңдеуін жазыңдар;

3. Хемосинтездің табиғаттағы маңызын түсіндіріңдер;

4. Хемосинтез процесіндегі ерекшеліктерін талдаңдар;

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру (іс-әрекетті демонстрациялау) -35 минут.

Жаңа сабақтың жоспары:

Гемоглобин-адамның және омыртқалы омыртқасыз жануарлардың тыныс алу мүшелерінен организмнің үлпаларына оттек тасымалдайтын, құрамында темір болатын пигмент. Эритроциттердің ішінде еріген күйінде болады.

Гемоглобин молекуласы глобин және құрамында темір болатын гем тобынан құралған нәруыздан түрады. Гем құрамына төрт метил, екі винил радикалы және екі пропион қышқылының қалдығы кіреді.

Гемоглобин

Гем құрамындағы темір тотықсызданған күйде (Fe) болады және пиррол сақиналарының азот атомдарымен екі ковалентті, екі координациялық байланыстар арқылы байланысады. Осылайша гем құрамына әрқайсысында екі валентті темір атомы бар төрт протопорфиринді сақина кіреді. Гем молекуласының оттек молекуласын қосып алу және беріп жіберу мүмкіндігі бар. Мұнда оттек қосылатын темірдің валенттілігі өзгермейді.

Гем гемоглобиннің белсенді немесе простетикалық деп аталатын тобы, ал глобин гемнің нәруыз тасымалдаушысы болып табылады.

Гемоглобин оттекті қосып алып, оксигемоглобинге айналады. Оттекті беріп жіберген оксигемоглобин тотықсызданған немесе редукцияланган гем деп аталады. Оксигемоглобин гемоглобиннен түсі

бойынша ерекшеленеді. Сондықтан құрамында оксигемоглобин бар артерия қанының түсі ашық ал қызыл түсті, ал тотықсызданған гемоглобиннің көп мөлшерінен тұратын вена қанының түсі қою қызыл болып келеді (85-сурет).

Ересек адамның 100 мл қанында 13-16 г гемоглобин болады. Мұны қалай түсіну керек? Көбінесе қан құрамындағы гемоглобин 65-80%-ті құрайды деп айтады, медициналық тәжірибеде 100 см³ қандағы гемоглобиннің мөлшері 16,7 г болса, 100% деп қабылдайды. Әдетте, адам қанында 60-80% гемоглобин болады. Демек, егер қан сараптамасында "гемоглобин 80 бірлік" деп жазылса, онда бұл 100 мл қандағы 16,7 г гемоглобиннің 80%-і немесе 13,4 г гемоглобин екенін білдіреді. Ересек адамдардың гемоглобині А гемоглобин (НВА) деп аталады. Оның молекулалық массасы 66 000-68 000 г. Ол төртінші реттік қүрылымға ие және а, а, В,, В, деп белгіленетін төрт полипептидтік тізбектен тұрады. Тізбектің құрылымы тетраэдрге жақын. Гемоглобиндегі полипептидтік тізбектер толық тепе-тең емес: олардың екеуінде 146, тағы екеуінде 141 аминқышқылдары болады. Кешеннің координациялық сферасында 4 темір атомы болады. Темір ионының айналасында барлығы алты орын бар. Төртеуіне пиррол сақинасының азот атомдары орналасқан, бесіншісіне нәруыз молекуласының бөлігі глобин, алтыншы орынға су молекуласы орналасқан. Осы суды өкпе көпіршігіндегі гемоглобинмен қосылатын оттек молекуласы ығыстырып шығарады. Гем және глобин бір-бірін түрақтандырады.

Глобин болмаса, гем лезде оттекпен тотығады, ал гем болмаса, глобин оңай денатурацияға ұшырайды. Гемоглобин аллостериялық нәруыздарға жатады, оның молекулалары бір конформациядан екіншісіне қайтымды ауыса алады. Мұнда нәруыздың лигандтарға тартылысы өзгереді. Лигандқа тартылысы шамалы болса конформация қатайған немесе Т-конформация; үлкен болса бәсеңдетілген немесе R-конформация деп аталады. Т. және

R-конформациялар динамикалық тепе-теңдік күйде болады:

НвО₂ ---------------------------------------------------------------Нв+ 0₂

R-конформация Т-конформация

Ұрықтық кезеңде адам қанында оттекті қосып алу қабілетімен және баскала олар касиетімен ерекшеленетін гемоглобиннің әртүрлі типі болады. Оларды шартты түрде НВА, НВР, НВР деп белгілейді. НВР гемоглобині ұрықтың құрсақта дамуының алғашқы 7-12 аптасында кездеседі. 9-аптада ұрық қанында HBF гемоглобині және ересектер гемоглобині НВА пайда болады. НВР (феталды) құрамында 2а және 27 тізбектер болады, оттекке тартылуы өте жоғары, оттек жетіспеушілігі жағдайында 60%-ке дейін қанығуы мүмкін, ал бұл кезде ананың гемоглобині тек 30%-ке ғана қанығады. Бүл эмбрионға ана қанынан ұрықжолдас (плацента) арқылы оттек алуға мүмкіндік береді.

Әр түрге жататын омыртқалылардың гемоглобин құрылымында айырмашылықтар болады, гем бірдей, ал глобиндер аминқышқылды құрамы бойынша ерекшеленеді.

Миоглобин қаңқалық бұлшықет пен жүрек бұлшықетін оттекпен байланыстыратын нәруыз. Оның атқаратын қызметі бұлшықетте уақытша оттек жетіспеушілігінің орнын толтыруға жұмсалатын оттек қорын жинақтау (86-сурет).

Миоглобин қүрылымдық жинақтың үшінші деңгейінің глобулалы нәруызы. Оның простетикалық тобы гем гемоглобин молекуласының осы тобына ұқсас, ал нәруыз бөлігі глобиннің молекулалық массасы гемоглобин нәруызына қарағанда кіші және 153 аминқышқылының қалдығынан тұратын бір полипептидтік тізбек болып табылады. Миоглобиннің нәруызды бөлігі апомиоглобин деп аталады. Нәруыздың үшінші реттік құрылымы ықшамдалған глобула түрінде болады. Гемнің аминқышқылды қоршауы оттектің миоглобин темір иондарымен біршама берік, бірақ қайтымды байланыс жасауына жағдай туғызады.

Адам миоглобині организмдегі оттектің 14%-ін байланыстыруға қабілетті. Оның осы қасиеті жұмыс істеп түрған бұлшықетті оттекпен қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Бұлшықет жиырылғанда оның қан жүретін капиллярлары сығылады да, бұлшықеттің кейбір бөліктерінде қан ағысы тоқтайды. Сонда миоглобинмен байланысқан оттектің болуы бұлшықет талшықтарын біршама уақыт бойы оттекпен қамтамасыз етеді.

Қалыпты жағдайда бұлшықет ұлпалары зақымданбаса немесе қабынбаса

миоглобин қанға өтпейді. Миоглобин қан плазмасында бос күйінде болса, оның уыттылығы гемогло бин төрізді жоғары болады. Оның ірі молекулалары бүйрек түтіктерін бітеп тастауы және олардың өлі еттенуіне әкелуі мүмкін. Бос миоглобин өкпе- дегі оттекпен байланысу үшін гемогло- бин эритроциттерімен бәсекеге түсіп, үлпаларға оттек тасымалдау қызметін атқармаса, ұлпаны оттекпен қамта масыз етуді нашарлатады да, ұлпа гипоксиясының (ұлпада оттектің азаюы) дамуына алып келеді.

АДАМ ГЕМОГЛОБИНІ МЕН МИОГЛОБИНІ ҮШІН ОТТЕК ДИССОЦИАЦИЯЛАНУЫНЫҢ ҚИсық сызығы

Гемоглобин дегеніміз глобин нәруызы мен оттек тасымалдаушы қызметін атқаратын темір кешені гемнің қосылысы. Ауада және өкпе көпіршіктерінде болатын парциалды қысым әсерінен оттек гемоглобинмен байла- нысады, ал тыныс алатын (жұмыс істейтін) ұлпалардағы төмен қысымда босап шығады:

Hb + 40,→ Hbо

Гемоглобиннің әрбір грамы 1,34 см³ оттекті байланыстырады.

Оттекті қосып алу нәтижесінде гемоглобин молекуласында жү зеге асатын түрленулер тек темірді ғана емес, поруыздың барлық молекуласын қозғайды. Гемоглобиннің төрт суббірлігі өзара әрекеттеседі.

Осындай бір суббірлікке оттек молекуласының қосылуы қалған үшеуінің оттекке тартылуын арттырады. Бұл кезде нәруыздың кон- формациясы да, тіпті кристалданғандағы пішіні де өзгереді. Осы құбылыс кооперативті эффект деп аталады. Гемоглобиннің оттекпен байланысуының күрделі сипатын оттектің диссоциациялану қисық сызығы көрсетеді (87-сурет).

Гемоглобинмен байланысуы мүмкін оттек мөлшері ортадағы оттек

күшіне байланысты. Оттек күші берілген ортамен тепе-теңдікте болатын атмосферадағы оттектің парциалды қысымы (мм. сын.бағ.). Теңіз деңгейінің атмосфералық қысымы 760 мм. сын.баг. Оттек атмосфера ауасының 1/5 бөлігін қүрайды; демек, оның теңіз деңгейімен салыстырғандағы парциалды қысымы:

1/5760152 мм. сын.бағ.

Оттектің әртүрлі қысымында қанның оттекпен қанығу процентін анықтай отырып, гемоглобин және миоглобин үшін оттектің диссоциа циялану қисық сызығын алады. Диссоциациялану қисық сызықтары оттектің парциалды қысымының әртүрлі мәндерінде берілген нәруыздардың оттекпен қаншалықты қаныққанын көрсетеді.

Миоглобин үшін оттектің диссоциациялану қисық сызығы қарапайым гипербола түрінде болады. Бұл миоглобиннің оттекпен қайтымды байланысатынын көрсетеді және бұған ешқандай бөгде факторлар әсер етпейді:

Mb + 0₂ → Mb0₂

дезоксимиоглобин оксимиоглобин

Оксигемоглобиннің түзілу және ыдырау процестері тепе-теңдік күйде болады және бұл тепе-теңдік оттектің жүйеге қосылуы және алынып тасталуына байланысты солға немесе оңға ығысады. Миоглобин ұлпа капиллярларындағы гемоглобиндер босатып шығаратын оттекпен

байланысады. Бұлшықет ұлпала- рының оттекке сұранысы артқанда және физикалық жұмыс жасау нәтижесінде оттекті қарқынды пайдаланған жағдайда жауап ре- тінде миоглобиннің өзі оттекті босатуы мүмкін.

Миоглобиннің оттекке тартылуы жоғары. Тіпті оттектің парциалды қысымы 1-2 мм. сын.бағ.

тең болғанда да оттекпен 50% байланысқан түрінде қалады. Сондықтан да диссоциациялану қисық сызығы гемоглобин қисық сызығына қарағанда солға ығысқан.

Гемоглобиннің оттекке тар тылуы біршама төмен. Гемоглобинді оттекпен жартылай қанықтыру оттек қысымы біршама жоғары 26 мм. сын.бағ. шамасында болғанда ғана жүзеге асады. Гемоглобин үшін диссоциациялану қисық сызығы сигмоидті (Ѕ тө- різді) пішінді болады. Бұл гемоглобин протомерлері (олигомер нәруыз- дардың құрылымдық бірлігі) кооперативті жүмыс істейтінін көрсетеді: протомерлер оттекті көп берген сайын оттектің келесі молекулалары оңай ыдырайды (88-сурет).

Оттек қысымы шамамен 4 мм. сын.бағ. құрайтын тыныштықтағы бұлшықет капиллярларындағы оттектің көп бөлігі оксигемоглобин құрамында өкпеге кері қайтарылады. Физикалық жүмыс жасау кезінде бұлшықет капиллярла- рындағы оттектің қысымы 10-20 мм. сын.бағ. дейін төмендейді. Дәл осы аралықта (15-тен 40 мм сын. бағ. дейін) протомерлердің коопе ративті жұмысының ең жоғарғы дәрежесі байқалатын S тәрізді қисық сызықтың "тік бөлігі" орна- ласады (89-сурет).

Демек, әрбір нәруыз өзінің ерекше құрылымына сәйкес қыз- мет атқаруға бейімделген: мио- глобин гемоглобиннен босап шық- қан оттекті қосып алып, өте қажет болған жағдайға дейін жи нақтайды; гемоглобин қанығуы

100%-ке жеткенге дейін оттекті қосып алуға, содан кейін оны бүл шықет капиллярларында оттек қысымының өзгеруіне байланысты беруге бейімделген. Жасуша митохондриясында өкпеден гемогло бинмен жеткізілген оттекті пайдаланып энергия алу үшін органикалық заттардың тотығуы жүреді. Ыдыраудың соңғы өнімдері. СО, және H₂O.

Ұлпаларда түзілген СО, эритроциттерге тасымалданады, онда фермент әсерінен көмір қышқылының түзілу жылдамдығы артады. Ол Н және НСО-ке диссоциацияланады:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃- H+ HCO

Көмір қышқылының диссоциациялануы нәтижесінде түзілген Н* протондары гемоглобин молекулаларының спецификалық бөлік- теріне қосылуы мүмкін болғандықтан, ұлпа капиллярларындағы, эритроциттеріндегі реакция тепе-теңдігі оңға ығысады. Гемоглобин оксиформадан дезоксиформаға ауысқанда бұл бөліктердің протон- дарға тартылуы артады. Протондардың гемоглобинге қосылуы оның оттекке тартылуын төмендетеді және оттекті қажет ететін ұлпаларға тасымалдауды күшейтеді. Бұл құбылыс Бор эффектісі деп аталады. Диссоциациялану қисық сызығы оңға ығысады.

Гемоглобинді оттекпен қанықтыруға басқа да факторлар әсер етеді: температураны арттыру, гемоглобинге көмірқышқыл газының, 2,3-дифосфоглицераттың қосылуы, рН, гемоглобиннің оттекке тартылуын төмендететін қысым. Мүндай жағдайда диссоциациялану қисық сызығы оңға ығысады және гемоглобин оттекті үлпаларға оңай береді.

Ұрық қанының гемоглобині HBF ересек адамдар гемоглобиніне қарағанда оттекке тартылуы жоғары. Диссоциациялану қисық сызығы бұл жағдайда солға ығысады.

Осылайша, гемоглобиннің Ѕ тәрізді оттекпен қанығу қисық сызығы маңызды биологиялық мәнге ие: біріншіден, қисық сызықтың көлбеу бөлігі (60 мм. сын.бағ. жоғары) өкпедегі гемоглобинді оттекпен максималды қанықтыруды қамтамасыз етеді; екіншіден, Ѕ тәрізді қисық сызықтың тік иілісі (10-нан 40 мм. сын.бағ. дейін) оттектің гемоглобиннен үлпаларға максималды ауысуын қамтамасыз етеді.

ІV. Жаңа сабақты бекіту -10 минут.

Кім жылдам?

1. Гемоглобин қай жерде болады?

2. Гемоглобиннің химиялық құрылымы қандай?

3. Гемоглобин, ген, глобин, оксигемоглобин, миоглобин ұғымдарына анықтама беріңдер.

4. Ана және ұрық қанындағы гемоглобиннің айырмашылықтары қандай?

5. Неліктен қалыпты жағдайда қанда миоглобин болмайтынын түсіндіріңдер.

6. "Гемоглобиннің қандағы мөлшері 70%" деген нені білдіретінін түсіндіріңдер.

7. Гемоглобин мен миоглобиннің қызметін сипаттаңдар.

8. Гемоглобин мен миоглобиннің арасындағы ұқсастық пен айырмашылықты көрсетіңдер.

9. Гемоглобинге оттек қосылғанда ол қандай өзгерістерге ұшырайды?

10.Гемоглобинмен байланысатын оттектің мөлшері неге байланысты болады?

11. Қандай жағдайда гемоглобиннің оттекке тартылуы темендейді?

V. Сабақты қорытындылау, баға қою -5 минут.

Өткен және жаңатақырыптарды игергендігі бойынша білім деңгейі тексеріліп, критериге сәйкес қойылған бағалар оқушыларға мәлімделеді.

VI. Үйге тапсырма беру -2 минут

Тапсырма: Адам гемоглобині мен миоглобинінің құрылысы мен қызметі тақырыбына реферат жазып қорғап беру.

Е. Очкур, Ж. Құрманғалиева, М. Нұртаева. Биология. Оқулық.10 сынып, 1, 2 бөлім 2019, Мектеп. https://www.okulyk.kz/10-class/#Биология 141-148 беттер