Oqsil hujayra va tana hayotining asosidir. Tirik to'qimalarda juda ko'p funktsiyalarni bajarib, u o'zining asosiy imkoniyatlarini amalga oshiradi: o'sish, hayotiy faoliyat, harakat va ko'payish. Bunday holda, hujayraning o'zi oqsilni sintez qiladi, uning monomeri aminokislotadir. Proteinning birlamchi tuzilishidagi o'rni meros bo'lib qolgan genetik kod tomonidan dasturlashtirilgan. Hatto genlarning ona hujayradan qiz hujayraga o'tishi ham oqsilning tuzilishi haqidagi ma'lumotlarning uzatilishiga misoldir. Bu uni biologik hayotning asosi bo'lgan molekulaga aylantiradi.
Oqsil tuzilishining umumiy xususiyatlari
Hujayrada sintez qilingan oqsil molekulalari biologik polimerlardir.
Oqsilda monomer doimo aminokislota bo'lib, ularning birikmasi molekulaning birlamchi zanjirini tashkil qiladi. U oqsil molekulasining birlamchi tuzilishi deb ataladi, keyinchalik u o'z-o'zidan yoki biologik katalizatorlar ta'sirida ikkilamchi, uchinchi darajali yoki domen strukturasiga aylanadi.
Ikki va uchinchi darajali tuzilma
Ikkilamchi proteinstruktura - qutbli hududlarda vodorod aloqalarining shakllanishi bilan bog'liq bo'lgan birlamchi zanjirning fazoviy modifikatsiyasi. Shu sababli, zanjir ilmoqlarga o'raladi yoki spiralga o'raladi, bu esa kamroq joy egallaydi. Bu vaqtda molekula bo'limlarining mahalliy zaryadi o'zgaradi, bu esa uchinchi darajali tuzilmaning shakllanishiga olib keladi - sharsimon. Bukilgan yoki spiral bo'laklar disulfid birikmalari yordamida sharlarga o'raladi.
To'plarning o'zi dasturlashtirilgan funktsiyalarni bajarish uchun zarur bo'lgan maxsus tuzilmani shakllantirishga imkon beradi. Bunday modifikatsiyadan keyin ham oqsilning monomeri aminokislota bo'lishi muhimdir. Bu shuningdek, oqsilning ikkilamchi, keyin uchinchi va to'rtlamchi tuzilishini hosil qilish jarayonida birlamchi aminokislotalar ketma-ketligi o'zgarmasligini tasdiqlaydi.
Oqsil monomerlarining xarakteristikasi
Barcha oqsillar polimerlar, ularning monomerlari aminokislotalardir. Bu organik birikmalar bo'lib, ular tirik hujayra tomonidan sintezlanadi yoki unga oziq moddalar sifatida kiradi. Ulardan oqsil molekulasi katta energiya sarfi bilan messenjer RNK matritsasi yordamida ribosomalarda sintezlanadi. Aminokislotalarning o'zi ikkita faol kimyoviy guruhga ega bo'lgan birikmalardir: karboksil radikali va alfa uglerod atomida joylashgan aminokislotalar. Aynan shu struktura molekulani peptid bog'lanishlarini hosil qila oladigan alfa-aminokislota deb atashga imkon beradi. Protein monomerlari faqat alfa-aminokislotalardir.
Peptid bogʻlanishi
Peptid aloqasi uglerod, kislorod, vodorod va azot atomlari tomonidan hosil qilingan molekulyar kimyoviy guruhdir. U suvni bir alfa-aminokislotaning karboksil guruhi va boshqasining aminokislota guruhidan ajratish jarayonida hosil bo'ladi. Bunda gidroksil radikali karboksil radikalidan ajralib chiqadi, u aminokislotalar protoni bilan birlashib, suv hosil qiladi. Natijada, ikkita aminokislota CONH kovalent qutb aloqasi bilan bog'lanadi.
Uni faqat alfa-aminokislotalar, tirik organizmlar oqsillarining monomerlari hosil qilishi mumkin. Eritmada kichik molekulani tanlab sintez qilish qiyin bo'lsa-da, laboratoriyada peptid bog'ining hosil bo'lishini kuzatish mumkin. Protein monomerlari aminokislotalar bo'lib, uning tuzilishi genetik kod bilan dasturlashtirilgan. Shuning uchun aminokislotalar qat'iy belgilangan tartibda ulanishi kerak. Xaotik muvozanat sharoitida eritmada buni amalga oshirish mumkin emas va shuning uchun sun'iy ravishda murakkab oqsilni sintez qilish hali ham mumkin emas. Agar molekulalarni yig'ishning qat'iy tartibini ta'minlaydigan uskunalar mavjud bo'lsa, unga texnik xizmat ko'rsatish ancha qimmatga tushadi.
Tirik hujayrada oqsil sintezi
Tirik hujayrada vaziyat teskari, chunki u rivojlangan biosintez apparatiga ega. Bu erda oqsil molekulalarining monomerlari qat'iy ketma-ketlikda molekulalarga to'planishi mumkin. U xromosomalarda saqlanadigan genetik kod tomonidan dasturlashtirilgan. Agar ma'lum bir strukturaviy oqsil yoki fermentni sintez qilish kerak bo'lsa, DNK kodini o'qish va matritsani shakllantirish jarayoni (vaRNK) undan oqsil sintezlanadi. Monomer asta-sekin ribosoma apparatida o'sib borayotgan polipeptid zanjiriga qo'shiladi. Ushbu jarayon tugagandan so'ng, o'z-o'zidan yoki fermentativ jarayon davomida ikkilamchi, uchinchi darajali yoki domen strukturasini hosil qiladigan aminokislotalar qoldiqlari zanjiri yaratiladi.
Biosintez qonuniyatlari
Oqsil biosintezi, irsiy ma'lumotlarni uzatish va uni amalga oshirishning ba'zi xususiyatlarini ajratib ko'rsatish kerak. Ular DNK va RNK o'xshash monomerlardan tashkil topgan bir hil moddalar ekanligida yotadi. Ya'ni, DNK xuddi RNK kabi nukleotidlardan iborat. Ikkinchisi axborot, transport va ribosoma RNK shaklida taqdim etiladi. Bu shuni anglatadiki, irsiy ma'lumotni saqlash va oqsil biosintezi uchun mas'ul bo'lgan butun hujayra apparati bir butundir. Shuning uchun ham domen RNK molekulalari bo'lgan ribosomali hujayra yadrosi genlarni saqlash va ularni amalga oshirish uchun bir butun apparat sifatida ko'rib chiqilishi kerak.
Monomeri alfa-aminokislota bo'lgan oqsil biosintezining ikkinchi xususiyati ularning biriktirilishning qat'iy tartibini aniqlashdir. Har bir aminokislota birlamchi protein tarkibida o'z o'rnini egallashi kerak. Bu irsiy ma'lumotni saqlash va amalga oshirish uchun yuqorida tavsiflangan apparat tomonidan ta'minlanadi. Unda xatolar bo'lishi mumkin, ammo ular bu orqali yo'q qilinadi. Noto'g'ri yig'ilsa, molekula vayron bo'ladi va biosintez qayta boshlanadi.
