Mavzu: Oqsillar tuzilishi va uning ahamiyati Reja: Oqsillar tuzilishi va ahamiyati

Mavzu: Oqsillar tuzilishi va uning ahamiyati

Reja:

1. Oqsillar tuzilishi va ahamiyati

2. Oqsillarning xossalari

3. Oqsil tuzilmasi va funksiyasi

Oqsillar organizmda muhim ahamiyatgaegabo`lgan himoya vazifasini bajaradi.

Oqsillar biosintezi ribosomalarda o`tadi. Hujayrada kechadigan barchajarayonlar oqsillar inggarokida boshqariladi

Ribosomadagi oqsil biosintezi:

1-aminokislotalar tartibi; 2-nuklein kislotalar tartibi.

Barcha tirik organizmlarda mavjud bo`lgan necha o`n minglab oqsillarning har biri timsoli yo`q, o`ziga xos tuzilishga ega bo`lib, uning hujayradagi qanchadan-qancha har turli molekulalari orasidan ma`lum bir molekulani taniy oladigan va shuni tanlab turib, u bilan o`zaro ta`sir qiladigan faol markazi bor. Oqsillarning ana shunday xossasi tufayli hayotiy jarayonlar davom etib boradi.

Oqsillarda S, N, N. O, 5, R kabi elementlar topilgan. Oqsillarning tuzilishi to`grisidagi birinchi nazariyani N. Mulder (1802-1880) taklif etgan. Mulder bularning tarkibiga qarab turib, bitta oltingugurt (5), fosfor (R) yoki shularningikkalasi birgalikda birikkan bir nechta S4ON,0O2 guruxlari (radikallari) mavjud, degan xulosaga keldi.

Mulder ana shu guruhni belgilash uchun «protein» (yunoncha «rgo1et»— birinchi degan so`zdan olingan) terminini taklif etdi. U organik olamda mavjud bo`lgan jismlarning shak-shubhasiz, eng muhimi va chamasi, usiz sayyoramizda hayot bo`lishi mumkin emas, deb tushuntiradi.

1820 yidda frantsiyalik olim A. Brakonno hayvonlarning
risiva boshka to`tsimya natijasida kristall modda cho`kib tushdi. Olim shu moddaga glikogol («elim qandi») deb nom berdi. Bu oqsillardan ajratib olingan dastlabki aminokislota edi, XIX asrning oxirlariga kelib, o`ndan ortiq aminokislotalar ajratib olindi. Oqsillar gidrolizini o`rgangan nemis olimi Robert Fisher (1852-1919) oqsillar aminokislotalardan tuzilganligani aygab o`tdi va XX asrning boshlarida oqsillar tuzilishiniig p e p t i d nazariyasini yaratdi. XX asrning oxirlarida kristall holatidaga dastlabki oqsillar olindi (moddalarning tozaligi — gomogenligi deyiladi).

1930 yilda D. Samner kanavaliya uruglaridan ureaza oqsilini (fermentini) kristall holda ajratib oldi. 1930-31 yillarda D. Nortrop va M. Kunits pepsin va tripsin kristallarini hosil qilishdi. 50 - yillardan keyin oqsillarni sintez qilish tez-tez uchraydigan hodisaga aylanib qoldi. Oqsillar o`simliklar, hayvonlar mikroorganizm-laridan maxsus usullarda ajratib olinadi. Mikroorganizm-lardan oqsil ajratib olishda xujayra suspenzyyasiga maxsus usullar yordamida yuqori bosim ostida a z o t berilib («azot bombasi» usuli), tezda bosim pasaytiriladi. Bunday xujayra oson parchalanib, oqsil eritmaga o`tadi. Odatda oqsillardan tabiatiga qarab, tuzlar va har xil organik eritmalar ajratib olinadi. Oqsillarning eruvchanligi eritma rN ga bogliq. SHuning uchun, ko`pincha tuzlar bufer eritmalar yordamida ajratib olinadi. Proteinlar organizm quruq moddasining 50 - 80% ini tashkil etadi. Tirik organizmlarda, xususan odam va sut emizuvchi hayvonlar organizmida moddalar almashinuvining boshqarilishida gormonlar deb ataladigan, yuqori biologik faollikka ega bo`lgan moddalar muhim rolo`ynaydi. Bir qator gormonlar oqsilyoki polipeptid xarakterli moddalardir.

Ba`zi oqsil tabiatli moddalar — bakteriyalar zahari, ilonlar, arilar zahari, ritsin yuqori darajali faollikka ega bo`lib, hayvonlar va odamlar uchun juda xavflidir. Bu oqsillar tarkibidagi aminokislotalarning izchiljoylashuvi, hosil bo`lgan zanjirning fazoviy tuzilishi, ya`ni konformatsiyasi barcha biologik faolliklar va ta`sirlar sababchisidir. Oqsillar va nuklein kislotalar hujayra hayotida aloxdda o`rin tutadigan biopolimerlardir.

Hujayrada yuzlab xilma-xil o`rtacha molekulyar massaga ega organik birikmalar bo`lib, vitaminlar, gormonlar, kofermentlar, nukleotidlar, aminlar, kichik peptidlar ham mavjud. Ular mikdor jihatidan kam bo`lsalar ham, hujayrada kechadigan jarayonlarni boshqarishda, tartibga solishda muhim rol o`ynaydi.

Oqsil molekulasining tuzilishi va tarkibi

Oqsillar juda murakkab tuzilishlarni hosil qilib, tirik organizmlarning tiriklik xossalarini namoyon qilib turadi. Oqsillarning tarkibidagi organik birikmalarning asosiy qismini va umuman hujayra quruq moddasining yarmidan ko`pini — 50 - 80% ni tashkil etadi. Oqsil nomi «tuxum oqi» atamasidan kelibchiqqan bo`lib, «birinchi», «engmuhim» degan ma`noni anglatadigan p r o t e i n nomi bilan ataladi. Molekulaning ikkinchi qismi barcha aminokislotalarda har xil bo`ladi varadikal deb ataladi. Tirik organizmlarni hosil qilib turgan aminokislotalar «sehrli» aminokislotalar degan nom olgan. Oqsillar tarkibida yuqori molekulyar azot tutuvchi biologik polimerlar bo`lib, ular asosan 20 xil aminokislotadan tashkil topgan. Ularning proteinlar deb atalishi ham, bu guruhdagi moddalarning birinchi darajali biologik ahamiyatga ega ekanligini ko`rsatadi. Oqsillarning monomerlari aminokislotalardir. Aminokislota molekulasi ikki qismdan tashkiltopgan. Uning birinchi qismi bir xildagi

I N — S — MN2 guruhidir. U SOON aminoguruh (- MN2) soon

hamdaunga yonma-yon bo`lgan (SOON)dan iborat. Oqsillarning eng muhim biologik funktsiyalaridan biri fermentativ faolligidir. Fermentativ xarakterga ega bo`lgan oqsillar tirik organizmlarda boradigan kimyoviy reaktsiyalarni katalizlaydi. Hozirgi vaqtda mingdan ortiq fermentlar ypgtarokida boradigan reaktsiyalar ma`lum.

Oqsillarning fermentativ faolligi kimyoviy reaktsiyalarning tezliga orqali biologik jarayonlar qatiy, ma`lum tartibda borishi va boshqarilishiga imkon beradi. Oqsillar xujayradagi boshqa molekulalardan o`zlarining yuqori molekulyar massaga ega bo`lishi bilan va tarkibida azot atomlarini tutishi bilan farq qiladi.

Oqsillarning elementar tarkibi quyidagicha:

Elementlar Uglerod Kislorod Vodorod Azot

Oltingugurt Kulmush,Mikdori (%).

5-55, 21-24, 6,5-7,3, 15-18, 0-2,5, 0-0,5, Uglevodlarning molekulyar massasi oqsillarga nisbatan kichikroq:

glyukoza — 180, neytral yog — 420, moy kislota — 88.

O`rtacha oqsilning molekulyar massasi 30-40 ming D (dalton) deb qabul qilsak, u aksariyat uglevod va lipidlarning molekulyar massasidan ancha yuqori.

Hujayrada oqsil molekulalaridan tashqari, yana bir qator polimerlar: nuklein kislotalar, polisaxaridlar mavjud. Kraxmal, kletchatka molekulasi gomopolimer va geteropolimer bo`lishi mumkin. Masalan, 20 xil aminokislotalar geteropolimerdir. Ayrim oqsillarning molekulyar massasi:

G. Mioglobin — 17600. Pepsin — 35000. Tuxum albumini — 46000,

Ot gemoglobini— 68000. 5.Katalaza —250000. Ureaza — 483OOO.

Tamaki mozaikasi virusi — 40000000. _
Oqsillarning molekulyar massasi ancha murakkab bo`lib, uning elementlar tarkibi ham o`ziga xosdir. Oqsillarning tarkibida fosfor, yod, temir, kremniy va boshqa elementlar juda kam miqdorda topilgan. Oqsilning foiz miqdori oqsildagi azot miqdorining 6,25 ga ko`paytirilganiga teng. Oqsildagi bu mikdor 1 g azotga to`gri keladi. Oqsillarning kimyoviy tuzilishiga e`tibor qilsak, uning kimyoviy tuzilishi gidroliz usuli bilan o`rganiladi. Oqsillar suv ishtirokida qizdirilganda tarkibiy qismlarga parchalanadi. Gidroliz ishqorli, kislotali va fermentativ bo`lishi mumkin. Kislotali vaishqoriygidroliz kontsetrlanganmineralkislotava ishqorlar ipggirokida 110°S haroratda 24-96 soat davomida o`tadi. Fermentativ gidroliz — oqsilning protolitik fermentlar bilan 35-40°S haroratda parchalanishidan iborat. Bu usullar ayrim kamchiliklardan holi emas. Kislotali va ishqoriy gidrolizda oqsillarning ayrim tarkibiy qismlari parchalansa, fermentativ gidrolizda esa gidrolizat fermentlarining parchalanish mahsulotlaridan ifloslanadi, chunki ular ham oqsiltabiatiga ega.

Organik kislota molekulasi bir yoki bir nechta vodorod atomiga — SH2 almashinishidan hosil bo`ladi, MN2 guruh ko`pincha karboksil — SOON guruhga qo`shni (alfa) uglerod atomining vodorodi o`rniga kiradi va alfa aminokislota hosil bo`ladi. Tabiiy aminokislotalarda aminoguruxdar soni bitta yoki ikkita bo`lishi mumkin. Lekin, alfa aminoguruh bitta bo`ladi.

Aminokislotalar tarkibida amino (MN2) va karboksil — (SOON) guruhtutuvchi organik birikmalardir. Qo`shniugle- od atomi vodorodi o`rniga SOON guruh kiradi. Aminokislotalar NN3 va SOON tutganligi uchun amfoter xossaga ega.

Aminoguruxning soni karboksil guruxdan ko`p bo`lsa, asos xossasi kuchli.

Agar karboksil guruh soni aminoguruxdan ko`p bo`lsa,

kristalli xossasi kuchli bo`ladi.

Aminokislotalar ishqoriy muhitda manfiy, kislotali muxitda musbat zaryadlanib qolishi mumkin. SHuning uchun ham ular ham kislota, ham asoslar bilan reaktsiyaga kirishadi. Aminokislotalar suvdagi eritmalarda bir vaqgaingo`zidaham musbat, ham manfiy ionlangan bo`lishi mumkin: aminokislota tarkibidagi — SOON va MN3 turkumlar ionlashgan bo`lib, yo kislota, yo asos sifatida, ya`ni bipolyar ikki qutbli ion shaklida ifodalanishi mumkin. Xullas, aminokislotalar qo`shilishidan hosil bo`lgan mahsulot peptid, aminokislotani bir-biriga boglovchi aloqa peptid bogi deb ataladi. Peptid ikkita aminokislotadan tuzilgan bo`lsa, dipeptid, uchta aminokislotadan tuzilgan bo`lsa, tri peptid, to`rtta aminokislotadan tuzilgan bo`lsa tetrapeptid; ko`p aminokislotadan tuzilgan bo`lsa polipegggid deb aytiladi va quyqdagicha ifodalanadi:

Polipeptid zanjirda aminokislotalar soni 50 tadan kam bo`lsa, polipeptidlar, 50 tadan ko`p bo`lsa — oqsillar deyiladi. Oqsillarning tuzilishi.