Aminokislotalar – oqsillarning tuzilish birligi

Proteinogen aminokislotalar
Proteinogen aminokislotalar 20 ta aminokislotadir, bu genetik kod bilan kodlanganligi va oqsillarga tarjima jarayoniga kiritilganligi bilan farqlanadi. Ularning yon zanjirlarining strukturasi va polaritesiga qarab tasniflanadi.
Proteinogen aminokislotalarning xossalari
Bunday aminokislotalarning xossalari ularning sinfiga bog'liq. Va ular ko'plab parametrlarga ko'ra tasniflanadi, ular orasida quyidagilar ko'rsatilishi mumkin:
radikal (zaryadlangan "+" va "-" zaryadlangan, kutupsiz zaryadlangan, nonpolar);
funktsional guruhlar (oltingugurtli aminokislotalar, alifatik, aromatik, imino kislotalar va heterosiklik birikmalar);
katabolizmning tabiati bo'yicha (ketogenik aminokislotalar, glikogen va aralash turdagi birikmalar);
kimyoviy xususiyatlar bo'yicha (monobaz, kislotali, dikarboksilik aminokislotalar);
(sun'iy ravishda olingan aminlar, tabiiy aminokislotalar).
Har bir sinf o'z xususiyatlariga ega.
Proteinogen aminokislotalarni tasniflash
Bu turdagi aminokislotalarning etti klassi bor (ular jadvalda ko'rinadi). Quyidagilarga e'tibor bering:
Alifatik aminokislotalar. Ushbu guruhga alanin, valin, glitsin, leysin va izolotsin kiradi.
Oltingugurtli aminokislotalar. Ushbu turdagi metionin va sistein kabi kislotalar mavjud.
Aromatik aminokislotalar. Ushbu guruhga fenilalanin, histidin, tirozin va triptofan kiradi.
Neytral aminokislotalar. Bu toifa serine, treonin, asparagin, prolin, glutamin o'z ichiga oladi.
Imino kislotalari. Ushbu guruhdagi yagona element bo'lgan Proline, uni amino kislotadan ko'ra ko'proq amino kislotalar deyishga to'g'ri keladi.
Kislotali aminokislotalar . Aspartik va glutamik kislotalar ushbu toifaga kiritilgan.
Asosiy aminokislotalar. Bu toifadagi lizin, gistidin va arginin o'z ichiga oladi.
Aminokislotalarning umumiy xossalari
Oqsillarning tarkibiga kiradigan aminokislotalar oq kristall moddalar bo`lib, odatdagi haroratda, qattiq holatda turg`undir. Suvli eritmalarda aminokislotalar 100-200°C da qisqa muddatda qizdirilganda buzilmaydi, ammo kislota yoki ishqor ishtirokida oqsillar gidrolizlanganda bir qator aminokislotalar buzilib ketadi. Aminokislotalar suvda turli darajada eriydi. Sistin va tirozin eng kam, prolin va oksiprolin esa juda yaxshi eriydigan aminokislotalardir. Aminokislotalarning ko`pchiligi mutlaq spirtda juda kam eriydi. Aminokislotalarning qo`sh qutbli bo`lishlari ularning fizik-kimyoviy xossalariga ta’sir qiladi, xususan, aksari aminokislotalarning suvda yaxshi erib, organik eritmalarda kuchsiz erishi ularning mana shunday ionlanishiga bog`liq. Aminokislotalar o`zlarining amfoterlik tabiatlariga binoan muhitning pH iga qarab anion, kation yoki elektroneytral bipolyar ionlar shaklida bo`ladilar: kuchli kislotali eritmalarda aminokislotalar musbat ionlar (elektr maydonida katodga tomon harakatlanadi), ishqoriy eritmalarda manfiy ionlar shaklida (elektr maydonida anodga tomon harakatlanadi) bo`ladi. Karboksil va aminoguruhlarning dissotsialanish konstantasi (K1 va K2 ) dissotsialangan ionlarning dissotsialanmagan shakllariga nisbati 1 ga teng, ya’ni aminokislotalarning 50% i dipol va 50% i ion shaklida bo`ladi. Barcha aminokislotalar suvli eritmalarida ikki qutbli ionlar yoki svitter ionlar shaklida, ya’ni aminokislotalarning karboksil guruhi dissotsialangan, aminohuruhi protonirlangan holatda bo`ladi. Demak, aminokislotalar muhit pH iga qarab zaryadlar yig`indisi 0 ga teng bo`lishi, musbat yoki manfiy bo`lishi mumkin. Aminokislotalar zaryadi 0 ga teng bo`lgan holat izoelektrik holat deb aytiladi. Aminokislotalarning elektr maydonida anodga ham katodga ham harakatlanmaydigan pH qiymati izoelektrik nuqta deb ataladi va pHi bilan belgilanadi. Izoelektrik nuqta aminokislotalardagi turli guruhlarning kislota-ishqoriy xususiyatlarini aniq namoyon qiladi va aminokislotani xarakterlaydigan eng muhim konstanta hisoblanadi. Odam organizmi va hayvonlardagi hujayra va hujayralararo suyuqlikda muhit pH i neytralga yaqin bo`ladi, shuning uchun ishqoriy aminokislotalar (lizin, arginin) musbat zaryad (kationlar), kislotali aminokislotalar (asparagin va glutamin kislotalar) manfiy zaryad(anion)ga, qolgan aminokislotalar esa dipol ko`rinishiga ega bo`ladi. Deyarli hamma aminokislotalar optik faoliyatga ega, ya’ni qutblangan nur sathini burish qobiliyatiga ega (faqat glisin bu qatorga kirmaydi). Bu xususiyat ularning alfa-uglerod atomi to`rtta valentligi bilan to`rt xil guruhga bog`langanidan kelib chiqadi. Bunday tuzilishdagi molekula xirallik xususiyatiga ega, ya’ni unda simmetriya markazi va simmetrik sath bo`lmaydi. Xirallikka ega birikma tuzilishi bo`yicha bir-birini oynadagi aksini ifodalaydigan qo`sh izomerlar shaklida bo`ladi. Ular bir-biridan alfa atomga bog`langan guruhlarning fazodagi yo`nalishlari bilan farqlanadilar. Buning natijasida paydo bo`ladigan ikki konfiguratsiya D- va L- stereoizomerlar deb yuritiladi. Bu izomerlarning biri ikkinchisining ustiga qo`yilsa, o`ng va chap kaft kabi bir-birini qoplamaydi. Ular enantiomerlar deb ataladi. Xiral birikmalar bir xil kimyoviy va fizik xususiyatga ega bo`lib, faqatgina qutblangan nur sathini chapga yoki o`ngga burish belgisi bilangina farqlanadilar, ularning burish burchaklari ham bir-biriga teng. Bu xildagi qobiliyat + yoki - belgisi bilan ko`rsatiladi, lekin nur sathini burish belgisi molekulaning D yoki L konfiguratsiyasiga muvofiq kelishi shart emas. L (leve, chap) va D (dexter, o`ng) belgilar enantiomerlarning tuzilishi jihatidan qaysi qatorga kirishini ko`rsatadi. Aminokislotalarning fazodagi strukturasi asosida ularni ikki qatorga ajratish biologik ahamiyatga ega. Oqsillar tarkibiga faqat L-aminokislotalar kiradi. Lekin organizmdan ba’zi bir D- aminokislotalar ham ajratib olingan. Ayrim D- aminokislotalar erkin holda va bakteriya hujayrasining pardasida (sibir yarasi, kartoshka va pichan tayoqchasida) va mikroorganizmlar tomonidan ishlab chiqarilgan antibiotiklarda uchraydi.