Oqsillar murakkab tuzilishga ega biologik polimerlardir. Ular yuqori molekulyar og'irlikka ega va aminokislotalar, vitaminlar, lipidlar va uglevodlar qo'shimchalari bilan ifodalangan protez guruhlardan iborat. Uglevodlar, vitaminlar, metallar yoki lipidlarni o'z ichiga olgan oqsillar kompleks deb ataladi. Oddiy oqsillar faqat peptid bog'lari bilan bog'langan aminokislotalardan iborat.
Peptidlar
Modda qanday tuzilishga ega boʻlishidan qatʼi nazar, oqsillarning monomerlari aminokislotalardir. Ular asosiy polipeptid zanjirini hosil qiladi, undan keyin oqsilning fibrillar yoki globulyar tuzilishi hosil bo'ladi. Shu bilan birga, oqsil faqat tirik to'qimalarda - o'simlik, bakteriya, qo'ziqorin, hayvon va boshqa hujayralarda sintezlanishi mumkin.
Protein monomerlarini birlashtira olmaydigan yagona organizmlar bu viruslar va protozoadir. Qolganlarning hammasi strukturaviy oqsillarni shakllantirishga qodir. Ammo oqsil monomerlari qanday moddalar va ular qanday hosil bo'ladi? Bu haqida va oqsil biosintezi, polipeptidlar va murakkab oqsil tuzilishining shakllanishi, aminokislotalar va ularning xususiyatlari haqida o'qing.quyida.
Oqsil molekulasining yagona monomeri har qanday alfa-aminokislotadir. Protein - bu polipeptid, bog'langan aminokislotalar zanjiri. Uning hosil bo'lishida ishtirok etadigan aminokislotalarning soniga qarab, dipeptidlar (2 qoldiq), tripeptidlar (3), oligopeptidlar (2-10 aminokislotadan iborat) va polipeptidlar (ko'p aminokislotalar) ajratiladi.
Protein tuzilishini ko'rib chiqish
Oqsil tuzilishi birlamchi, biroz murakkabroq - ikkilamchi, undan ham murakkab - uchinchi darajali va eng murakkab - to'rtlamchi bo'lishi mumkin.
Birlamchi struktura oddiy zanjir boʻlib, unga oqsil monomerlari (aminokislotalar) peptid bogʻi (CO-NH) orqali bogʻlanadi. Ikkilamchi struktura alfa spiral yoki beta burmalardir. Uchinchi daraja - bu kovalent, ion va vodorod aloqalari, shuningdek, hidrofobik o'zaro ta'sirlar natijasida ikkilamchidan hosil bo'lgan yanada murakkab uch o'lchovli oqsil tuzilishi.
Toʻrtlamchi tuzilma eng murakkab boʻlib, hujayra membranalarida joylashgan retseptor oqsillariga xosdir. Bu uglevod, lipid yoki vitamin guruhlari bilan to'ldirilgan uchinchi darajali tuzilishga ega bo'lgan bir nechta molekulalarning birikmasi natijasida hosil bo'lgan supramolekulyar (domen) struktura. Bunda, birlamchi, ikkilamchi va uchinchi darajali tuzilmalardagi kabi, oqsillarning monomerlari alfa-aminokislotalardir. Ular peptid bog'lari bilan ham bog'langan. Yagona farq tuzilishning murakkabligida.
Aminokislotalar
Yagona monomerlaroqsil molekulalari alfa aminokislotalardir. Ularning atigi 20 tasi bor va ular deyarli hayotning asosidir. Peptid bog'ining paydo bo'lishi tufayli oqsil sintezi mumkin bo'ldi. Va oqsilning o'zi shundan keyin tuzilish hosil qiluvchi, retseptor, fermentativ, transport, vositachi va boshqa funktsiyalarni bajara boshladi. Shu tufayli tirik organizm ishlaydi va ko'paya oladi.
Alfa aminokislotaning oʻzi alfa-uglerod atomiga aminokislota biriktirilgan organik karboksilik kislotadir. Ikkinchisi karboksil guruhining yonida joylashgan. Bunday holda, oqsil monomerlari organik moddalar sifatida qaraladi, ularda terminal uglerod atomi ham amin, ham karboksil guruhini olib yuradi.
Peptidlar va oqsillardagi aminokislotalarning ulanishi
Aminokislotalar peptid bogʻi orqali dimerlar, trimerlar va polimerlarga bogʻlanadi. U bir alfa-aminokislotaning karboksil joyidan gidroksil (-OH) guruhini va boshqa alfa-aminokislotaning aminokislotasidan vodorod (-H) ning ajralishi natijasida hosil bo'ladi. O'zaro ta'sir natijasida suv bo'linadi va karboksil qoldig'ining uglerodiga yaqin bo'lgan erkin elektronga ega C=O uchastkasi karboksil uchida qoladi. Boshqa kislotaning aminokislotalarida azot atomida erkin radikal mavjud bo'lgan qoldiq (NH) mavjud. Bu ikkita radikalni bog'lanish (CONH) hosil qilish uchun bog'lanishiga imkon beradi. U peptid deb ataladi.
Alfa aminokislota variantlari
23 ta alfa-aminokislotalar ma'lum. Ularglisin, valin, alanin, izolesin, leysin, glutamat, aspartat, ornitin, treonin, serin, lizin, sistin, sistein, fenilalanin, metionin, tirozin, prolin, triptofan, gidroksiprolin, arginin, gsiparatamin, asang. Inson tanasi tomonidan sintez qilinishiga qarab, bu aminokislotalar muhim bo'lmagan va muhim bo'lmaganlarga bo'linadi.
Muhim bo'lmagan va muhim aminokislotalar tushunchasi
Almashtiriladigan moddalar inson tanasi tomonidan sintezlanishi mumkin, zaruriy moddalar esa faqat oziq-ovqatdan olinishi kerak. Shu bilan birga, oqsil biosintezi uchun muhim va muhim bo'lmagan kislotalar muhim ahamiyatga ega, chunki ularsiz sintez tugamaydi. Bitta aminokislota bo'lmasa, qolganlari mavjud bo'lsa ham, hujayra o'z vazifalarini bajarishi uchun zarur bo'lgan oqsilni aniq hosil qilib bo'lmaydi.
Biosintezning istalgan bosqichida bitta xato - va oqsil endi mos kelmaydi, chunki u elektron zichlik va atomlararo o'zaro ta'sirlarning buzilishi tufayli kerakli tuzilishga to'plana olmaydi. Shuning uchun inson (va boshqa organizmlar) uchun muhim aminokislotalarni o'z ichiga olgan proteinli ovqatlarni iste'mol qilish muhimdir. Ularning oziq-ovqatda yo'qligi bir qator oqsil almashinuvining buzilishiga olib keladi.
Peptid aloqasini hosil qilish jarayoni
Oqsillarning yagona monomerlari alfa-aminokislotalardir. Ular asta-sekin polipeptid zanjiriga birlashadilar, uning tuzilishi DNKning genetik kodida (yoki bakterial biosintez hisobga olinsa, RNKda) oldindan saqlanadi. Protein aminokislotalar qoldiqlarining qat'iy ketma-ketligidir. Bu ma'lum bir tartibda tartiblangan zanjirhujayrada oldindan dasturlashtirilgan funksiyani bajaradigan struktura.
Oqsil biosintezining bosqichli ketma-ketligi
Oqsil hosil boʻlish jarayoni bir qator bosqichlardan iborat: DNK (yoki RNK) boʻlimining replikatsiyasi, axborot tipidagi RNK sintezi, uning yadrodan hujayra sitoplazmasiga chiqishi, ribosoma bilan bogʻlanishi va transfer RNK bilan ta'minlangan aminokislota qoldiqlarining bosqichma-bosqich biriktirilishi. Protein monomeri bo'lgan modda gidroksil guruhi va vodorod protonini yo'q qilishning fermentativ reaktsiyasida ishtirok etadi va keyin o'sib borayotgan polipeptid zanjiriga qo'shiladi.
Shunday qilib, polipeptid zanjiri olinadi, u allaqachon hujayrali endoplazmatik retikulumda oldindan belgilangan tuzilishga joylashtirilgan va agar kerak bo'lsa, uglevod yoki lipid qoldig'i bilan to'ldiriladi. Bu proteinning "pishirish" jarayoni deb ataladi, shundan so'ng u transport hujayra tizimi tomonidan belgilangan joyga yuboriladi.
Sintezlangan oqsillarning funktsiyalari
Protein monomerlari ularning asosiy tuzilishini yaratish uchun zarur bo'lgan aminokislotalardir. Ikkilamchi, uchinchi va to'rtlamchi tuzilma allaqachon o'z-o'zidan shakllangan, garchi ba'zida u fermentlar va boshqa moddalarning ishtirokini ham talab qiladi. Biroq, ular oqsillarning o'z vazifalarini bajarishi uchun zarur bo'lsa-da, endi muhim emas.
Oqsil monomeri bo'lgan aminokislota uglevodlar, metallar yoki vitaminlar uchun biriktiruvchi joylarga ega bo'lishi mumkin. Uchinchi yoki to'rtlamchi tuzilmaning shakllanishi kiritish guruhlari uchun yanada ko'proq joylarni topishga imkon beradi. Bu sizga yaratish imkonini beradiferment rolini oʻynaydigan oqsil hosilasi, retseptor, hujayra ichiga yoki undan tashqaridagi moddalarni tashuvchisi, immunoglobulin, membrana yoki hujayra organellasining tarkibiy qismi, mushak oqsili.
Aminokislotalardan hosil boʻlgan oqsillar hayotning yagona asosidir. Va bugungi kunda hayot aminokislota paydo bo'lgandan keyin va uning polimerizatsiyasi natijasida paydo bo'lgan deb ishoniladi. Axir, bu hayotning, jumladan, aqlli hayotning boshlanishi bo'lgan oqsillarning molekulalararo o'zaro ta'siri. Boshqa barcha biokimyoviy jarayonlar, shu jumladan energiya jarayonlari oqsil biosintezini amalga oshirish va natijada hayotning davom etishi uchun zarurdir.
