Hayotning molekulyar asoslari

Oqsillarning denaturatsiyasi. Qaytar va qaytmas denaturatsiya
Oqsillarni tabiiy xossalarini (eruvchanlik, elektroforez harakati, fermentativ, gormonal, immunofaollik) turli fizik va kimyoviy ta’sirlar natijasida buzilishiga (yo‘qolishiga) denaturatsiya deyiladi.
Denaturatsiya natijasida oqsil molekulasining fazoviy konformatsiyasi, ya’ni ikkilamchi, uchlamchi va to‘rtlamchi strukturasi buziladi, ammo birlamchi strukturasi saqlanib qoladi. Denaturatsiya natijasida oqsilning peptid zanjiri uzilmaydi, asosan disulfid va vodorod bog‘lari uziladi.
Denaturatsiya o‘z yo‘nalishiga binoan ikki xilga bo‘linadi: qaytar va qaytmas.
Qaytmas denaturatsiya ta’sir etuvchi omil ta’siridan so‘ng oqsil o‘z nativ strukturasini tiklay olmaydi. Masalan: tuxum oqsili qaynatilgandan so‘ng, kuchli kislota yoki ishqor ta’sir etilganda sodir bo‘ladi.
Qaytar denaturatsiya deb ta’sir etuvchi omil ta’sirini to‘xtatgan holatimizda oqsil o‘z tabiiy xususiyatlarini tiklaydi. Masalan: neytral tuzlar ta’sirida oqsil eruvchanligi yo‘qolib cho‘kmaga tushadi. So‘ng dializ usulidan foydalanib tuzni yo‘qotsak, oqsil qayta xossalarini tiklab, eruchanligi tiklanadi.
Oqsillarni denaturatsiyalovchi omillar ikkiga bo‘linadi:
1. Fizik omillar: qizdirish (t0-50-600 C dan yuqori) bosim, muzlatish, ultratovush va boshqalar.
2. Kimeviy omillar: a) H+,OH- ionlari ta’siri odatda moddalarning pH 4 dan past, 10 dan yuqori bo‘lganda oqsil denaturatsiyasi kuzatiladi:
a) organik erituvchilar (spirt, atseton, xloroform);
b) siydikchil va og‘ir metallar tuzlari ta’sirida;
c) xona haroratida oqsillar quritilganda ular denaturatsiyaga uchraydi.
Turli a’zo oqsillarining funksiyasiga qarab har hil bo’lishi,
ontogenez va kasalliklarda a ’zolar oqsil tarkibining o‘zgarishi
Har bir a’zoning oqsil tarkibi uning bajaradigan funksiyasiga bog’liq. Masalan: muskullar qisqarishda ishtirok etadigan oqsillami o‘zida tutadi. Jigar oqsillari esa uning funksiyasini bajarishiga moslashgan. Jigar tarkibida oqsil, aminokislota, yog‘, uglevod almashinuvida va turli zaharli moddalami zararsizlantirishda maxsus fermentlar ishtirok etadi. Struktur oqsillar tayanch funksiyasini bajaradi. Katta yoshli sogiom odam organizmining oqsil tarkibi bir qadar doimiy, o'zgarmasdir, lekin fiziologik faollik, ovqatning tarkibi va ovqatlanish tartibi, siklik o'zgarishlar (bioritmlar)ga qarab ayrim oqsillar miqdori o ‘zgarib tiirishi mumkin. Organizmning rivojlanib borish jarayonida, ayniqsa, eng ilk bosqichlarida (zigotadan tortib ixtisoslashgan funksiyalarga ega bo’lgan tabaqalashgan a'zolaryuzaga kelguncha) oqsil tarkibi anchagina o‘zgaradi. Ixtisoslashgan hujayralarning tuzilishi bilan funksiyalaridagi tafovutlar asosida ulaming kimyoviy tarkibi, hammadan avval oqsillar tarkibidagi farqlar yotadi. Masalan: eritrotsitlarda qonning kislorod tashib berishini ta’minlaydigan gemoglobin mavjud, muskul hujayralarida qisqaradigan aktin va miozin oqsillari boiadi, ko‘z to‘r pardasining hujayralariga fotonlami ushlab qolishga layoqatli bo’lgan rodopsin oqsili bor va hokazo. Ko‘pgina oqsillar barcha yoki deyarli barcha hujayralar tarkibida bo‘ladiyu, lekin har xil miqdoriarda bo’lishi mumkin. Kasalliklar vaqtida to'qimalaming oqsil tarkibi o ‘zgarib qoladi. Kasalliklaming ana shu ko‘rinishlari proteinopatiyalar deb ataladi. Proteinopatiyalaming ikkita turi tafovut qilinadi - irsiy va orttirilgan proteinopatiyalar.Irsiy proteinopatiyalar organizm genetik apparatidagi birlamchi shikastlar naíijasidir. Bunda qanday boim asin biror oqsil iimuman hosil bo’lmay qoladi yoki tuzilishi boshqacha, «noto‘g ‘ri» oqsil sintezlanadi. 0‘roqsimon hujayrali anemiya kasalligi (gemoglobinopatiyalaming bir turi) bunga misol b o ia oladi, bu kasallikda gemoglobin A o‘rniga kislorod tashish funksiyasini uncha yaxshi ado eta olmaydigan HbS Ihosil bo’ladi. Ko'pgina hollarda hattoki, bitta oqsil sintezining izdan chiqishi organizm uchun halokatli bo’ladi yoki og‘ir kasallikka olib keladi. Masalan, HbS jihatidan gomozigot bo’lib tug'ilgan bolalar yosh go'daklik chog’ida kamqonlikdan o’lib ketadi. Organizmning individual taraqqiyotida (ontogenez) oqsil tarkibi o ‘zgarib boradi. Embriogenez davrida jigardagi ko‘pchilik fermentlar butunlay bo’lmaydi va bola tugilganidan keyin jigarda hamma fermentlar sintezlana boshlaydi. Yangidan hosil bo’luvchi fermentlar ona sutini birinchi marotaba qabul qilishiga bog’liq bo’ladi. Ilgari boim agan fermentlaming hosil bo’lishi ona sutidan oddiy ovqat iste’mol qilish davriga to‘g ‘ri keladi. Ontogenez davrida fermentlaming izoferment spektri o'zgaradi. Masalan: jigar embrionidagi beshta fosfofruktokinaza izofermentlaridan ikkitasi uchraydi (katta odamlarda esa beshta izoferment boiadi). Shunday qilib, individual taraqqiyot (ontogenez) uchun ferment shakllarini o ‘zgarishi xosdir. Oqsillaming tarkibi turli kasalliklarda o'zgaradi. Bunga qon plazma oqsillarining o ‘zgarishini misol qilib ko'rsatish mumkin. Shuning uchun klinik biokimyoda qon zardobi oqsillarini tekshirish katta diagnostik ahamiyatga ega. Turmushda orttirilgan proteinopatiyalar, añidan, har qanday kasallik bilan birga davom etib boradi, ammo klinika amaliyotida yetarlicha ifodalangan hollarginaahamiyatga ega boladi xolos. Turmushda orttirilgan proteinopatiyalarda oqsillarning birlamchi strukturasi o‘zgarmaydi, oqsilning miqdori yoki to'qimalarda taqsimlanishi o'zgaradi, yo bo‘lmasa, hujayradagi sharoitlar o'zgarib qolganligi munosabati bilan oqsil hosil bo‘lmay qo'yadi. Natijada og‘ir shakldagi anemiya boshlanadi.Organizm to'qimalari va suyuqliklardagi u yoki bu oqsil miqdorini aniqlash aksari kasalliklar diagnostikasining qulay, ko‘pincha esa, ayniqsa, irsiy proteinopatiyalari vaqtida hammadan aniq usuli bo‘lib xizmat qiladi. Masalan, eritrotsitlarda HbS borligi kasalning qanday bo'lmasin boshqa biror formadagi anemiyaga emas, balki o‘roqsimon hujayrali anemiyaga uchraganligini ko‘rsatadi.