Мавзу: Оқсил биосинтези

Mavzu: «Oksillar strukturasi,xususiyatlari va vazifalari»

Oқsillarni aminokislota tarkibini va birlamchi қurilishini o’rganish oқsillarni keyingi yuқori қurilishi darajalarini xamda biologik funkstiyalarini bilish, normal va patologik fiziolgiya, farmakologiya, terapiya, terapevtik stomatologiya, bo’yicha bilimlar bilan boғliқ.

Biologik kimyo – tirik organizmlar tarkibiga kiruvchi moddalarning kimyoviy tabiati, ulraning uzgarishi, shuningdek bu uzgarishlarning azo va tukimalar faoliyati bilan boglik xolda urganadigan fan deb xisoblanadi.

Tekshiriluvchi obektga boglik xolda biokimyoni shartli ravishda odam va xayvon, usimliklar, imkroorganizmlar va biokimyoga boglig xolda buladi. Modda almashinuvi va metabolizm-organizmda kechadigan barcha kimyoviy reakstiyalar yigindisidir, ularning tirik sistemasining turgunligi va uz-uzini xosil kilishga yunaltirilgandir.

Xayvonlar va odam organizmi ovkat maxsulotlar kabul kilishga extiyojdir, suv va mineral komponentlardan tashkari murakkab organik tarkibga ega bulgan oksil, yog, uglevodlarni kabul kilishi kerak. Biologik kimyoning asosiy vazifasi molekulyar darajada zaminiy, umumbiologik masalalarni xal etishdan iborat. Insonning ekosistemaga boglik muommasini xal etishi, ularni na fakat tushunishi, balki ulardan muxofaza kilish, ulardan foydanala olish kerak.

Biologik kimyo fani yunalishi va tabbiyotda tutgan urniga karab uch bulimdan iborat.

• 
  Statik biologik kimyo - tirik organizm tarkibiga kiruvchi moddalarning kimyoviy tarkibi va xususiyatlarini urganadi.
  
• 
  Dinamik biologik kimyo - organizmga moddalarning kabul kilinganidan boshlab oxirgi maxsulotlar shaklida chikarib yuborilishidagi barcha uzgarishlarni urganadi.
  
• 
  Funkstional biokimyo - azo va tukima funkstiyalariga boglik ravishda ularda kechadigan kimyoviy jarayonlarni tekshirish.
  

Biologik kimyoning barcha bulimlari uzaro uzviy boglangan va zamonaviy biokimyoning kismlari xisoblanadi.

Oksillar vazifalari, azo va tukimalarning oksili tarkibi tushunchasi shundan iboratki organizmdagi barcha biologik jarayonlar oksillarning bevosita ishtirokida amalga oshiriladi. Oksillar yukori molekulali azot saklovchi organik moddalar bulib, aminokislotalardan tashkil topgandir. Ular turli-tuman vazifalarni bajaradi, juda engil va noziklik bilan amalga oshiriladi. Tabiy oksillar 20 xil aminokislotalardan tashkil topgan. Bu aminokislotalar turli boglar bilan ketma-ketlik boglanishi mumkin va juda katta turli oksillarni xosil kiladi. Polipeptid zanjirda 20 xil aminokislotalarning turli joylashishlarida uzoro boglanishi juda katta ulchovlar bilan belgilanadi.

Oksillarning tirik tibiatdagi muxim rolini xisobga olib, shuningdek oksillarning tirik organizmning deyarli massasining yarmini tashkil etishi va kator ajoyib xususiyatlarga ega bulishi, oksil strukturasi va vazifasini tushunish biologik va tibbiyot uchun muxum muommalarni echishda asos bulishi, tibbiyot institutlarida biokimyo kursini urganish sinfi organik moddalardan boshlanishni takozo etadi.

Tirik organizmlar uchun xos bulgan turli-tuman juda kup vazifalarni oksillar bajaradi, biz ularning bazilari bilan kursni urganish davomida tanishamiz. Boshka sinf biopolimerlariga xos bulmagan oksillarning asosiy va malum darajada yuksak bulgan biologik vazifalarini sanab utamiz:

1. 
   Katalitik vazifasi – bu vazifasida barcha biologik katalizatorlar ferment oksil tabiatiga egadir. Xozirgi vaktda 2100 dan oksil tabiatli fermentlar malumdir. Oksillarning bu vazifasi yuksak bulib, biologik tarmogidagi kimyoviy reakstiyalar tezligini aniklab beradi.
   
2. 
   Ozika vazifasi – Bu vazifani zaxira oksillar amalga oshiradi,ular xomilaning rivojlanishi uchun ozika manbai buladi, masalan: tuxum oksili (ovalbumin) bunga misol buladi. Sutning asosiy oksili kazein xam ozika vazifasini bajaradi. Boshka kator oksillardan shubxasiz organizm aminokislota manbia sifatida foydanaliladi, ular uz navbatida modda almashinish jarayonini boshkaruvchi biologik faol moddalarning utmishdoshi xisoblanadi.
   
3. 
   Tashish (transport) vazifasi – Konning nafas vazifasi, xususan kislorodning tashilishi eritrostitlar oksili gemoglobin molekulasi yordamida amalga oshiriladi. Lipidlarning tashilishida kon zardobining albumin oksillari ishtirok etadilar. Boshka kon zardobi oksillari yoglar, mis, temir, tiroksin, vitamin A bilan kompleks xosil kiladilar va ularni nishon-azolariga etkazib berishlarini taminlaydi.
   
4. 
   Ximoya vazifasi – Organizmda asosan ximoya vazifasini immun sistema bajaradi, u organizmga tushgan bakteriya, toksin yoki viruslarga karshi ximoya oksil tanachalarini sintezini taminlab beradi.
   
5. 
   Kiskarish vazifasi –Mushakning kiskarish va bushashish jarayonida juda kup oksillar ishtirok etadi. Lekin bu muxum jarayonda asosiy rolni aktin va miozin oksillari mushak tukimasining maxsus oksillari bulib xisoblanadi.
   
6. 
   Kurilish (struktura) – Kurilish vazifani bajaruvchi oksillar odam organizmdagi boshka oksillarga nisbatan uz mikdori jixatidan birinchi urinni egallaydi. Ularga briktiruvchi tukima kollageni, soch, tirnok va teridagi keratin, kon temir devoridagi elastin va boshkalar kiradi. Uglevod va lipidlar bilan oksillarning xosil kilgan tuplami katta axamiyatga ega.
   
7. 
   Boshkarish (gormonal) vazifasi – Organizmdagi moddalar almashinuvi turli mexanizmlar yordamida oshkariladi. Bu boshkaruvda ichki sekrestiya bezlarida ishlab chikariladigan gormonlar asosiy urinni egallaydi. Kupchilik gormonlar oksil yoki polipeptid tabiatiga egadirlar (gipofiz, oshkozon osti bezi gormonlari).
   

Lekin bu sanab utilgan oksillarning vazifalari bajaradigan barcha vazifasi emas. Biz fakat ularning asosiylariga tuxtalib utdik xolos. Organizmda oksillarning bajaridigan vazifaliri juda kup xilmi-xildir.

Odam va xayvonlar tukima va azolari oksillarga juda boydir. Kupchilik bu oksillar suvda yaxshi eriydi, lekin togay, soch, tirnok, suyak tukimasidan ajratilgan suvda erimaydigan bazi organik moddalar xam oksillar guruxiga kiritilgan, chunki ular uzining kimyoviy tarkibi buyicha mushak tukimasi, kon zardobi, tuxum oksillariga yakin.

Oksillar mushak, upka, kora talok, buyrak kuruk massasining 70-80%ni, odam tanasining kuruk vaznining 45%ni tashkil etadi. Xayvon tukimalaridan farkli ravishda usimliklarda xam oksillar saklanadi.

Oksillarning kimyoviy tarkibi, tuzilishi va xususyatlarini urganish uchun odatda ularni suyuk tukimalar yoki oksilga boy bulgan xayvon azolaridan, masalan kon zardobi, sut, mushak, jigar, teri, soch, va tirnokdan ajratiladi. Kuruk moddaga nisbatan xisoblanganda oksillarning elementar tarkibi kuyidagilardan iborat:50-54% uglerod (S), 21-23% kislorod (O), 6,5-7,3% vodorod (N), 15-17% azot (N) va 05% gacha oltingugurt (S), birikmalaridan iboratdir. Bazi oksillar tarkibida oz mikdorda fosfor, temir, margenst, magniy, yod va boshkalar uchraydi.

Oksillarning aminokislota tarkibi: Oksillarda odatda 20 ta xar xil aminokislotatopiladi. Bir uzunlikdagi peptidlar xam, agar ular aminokislotalari tarkibi jixatidan fark kiladigan bulsa, xar xil moddalardir.

Aminokislotalar tarkibini aniklash uchun oksillar gidroliz kilinadi. Aminokislotalarning bazilari oksillarda kuprok, bazilari kamrok uchraydi. Masalan, glistin triptofanga karaganda 10 baravar kuprok uchrab turadi: oksillardagi xar bir ming aminokislota koldiklaridan taxminan 70 tasi glistin ulushiga, taxminan 7 tasi triptofan ulushiga tugri keladi. Kolgan aminokislotalar oksillarda nechogli kup topilishiga karab oralik xolatni egallaydi va navbatdagi katorni xosil kiladi: (alanin ~ valin ~ leystin ~ serin)>(glutamat kislota ~ glutamin ~lizin ~ arginin ~ prolin)>(asparaginat kislota ~ asparagin ~ izoleystin ~ treonin ~ fenilalanin)>(tiolzin ~ stistein ~ metionin ~ gistidin). Kupchilik oksillar aminokislotalari tarkibi jixatidan bir-biridan juda xam keskin fark kilmaydi. Birok ixtisoslashgan bazi oksillar borki, ularning aminokislotalari tarkibi aloxida buladi. Masalan, biriktiruvchi tukima asosiy oksili kollagenning 1/3 kismi glistin koldiklaridan tuzilgan bulsa, 1/5 kismiga yakini prolin bilan oksiprolinga tugri keladi. Xromosomalarda taxminan 1/3 kismi lizin bilan arginin koldiklaridan tuzilgan gistonlar degan oksillar bor.

Tirozin bilan triptofan ultrabinafsha nurlarni yutadi, bunda 280 nm dagi nurlar xammadan kup yutiladi. Eritmalardagi oksillar konstentrastiyasini ulchashning spektrofotometrik metodi stunga asoslangan.

Tirik organizmning barcha tukimalari oksillardan iborat bulganligi uchun ularni kurilishini urganish aloxida etiborga egadir. Oksillar kurilishiga kura birlamchi, ikkilamchi, uchlamchi va turtlamchi oksillarni tafavut kilinadi. Avvalom bor oksillarning birlamchi kurilishini va birlamchi kurilishining turli tumanligiga tushuncha kiritamiz. Oksillarning birlamchi kurilishining tushunchasi shundan iboratki polipeptid zanjirida aminokislotalarning ketma-ket tartib bilan joylanishuvini uz ichiga oladi. Oksillarning birlamchi kurilishida aminokislotalarning ketma-ketligini boglab turuvchi peptid bogi shitirok etadi, aminokislotalar polipeptid zanjir kurilishini stabillovchi kovolent bog peptid bogi bulib xisoblanadi. Oksillarning kurilishi aminokislotalardan iborat bulganligi uchun polipeptid zanjiridagi N-oxirgi aminokislotalarni aniklash «Senger» va «Edmon» usullari bilan aniklanadi, polipeptid zanjir S-oxiridagi aminokislotalarni aniklash «Fermentativ va Akabor usuli deb kiritilgan

Oksillarning birlamchi struktura deb aminokislotalarni polipeptid zanjirida ketma-ket joylanish tartibiga aytiladi.

Oksilning birlamchi struktura aminokislotalarning sifat va mikdoriga boglik buladi, birlamchi struktura asosini petid boglari tashkil etadi.

Peptid boglarining uziga xos xususiyatlari bulib ya’ni ulardagi xamma atomlar boglari bir tekislikda buladi. Ular ikki xil shaklda ya’ni keto xamda enol shakllarida buladi.

Undan tashkari aminokislotalar stis- va trans- izomer shaklda xam uchraydi. Fazoda aminoksilotalar uz aro vodorod bogi xosil kilish xossasiga ega. Oksil molekulasida polipeptid zanjirining -NN₂ tutgan oxiriga N oxiri va -SOON tutgan oxiriga esa S-oxiri deb ataladi.

Oksilning birlamchi strukturasi bir tur ichida uning funkstional spestifikligini xam belgilaydi. Masalan, ikkita neyrogormonning strukturasini takkoslaymiz; vazopressin va oksitostin. Ularning funkstional vazifasi turlichi.

Vazopressin- buyraklar orkali suv ajralib chikishini kamaytiradi va mayda arterial tomirlar tonusini oshiradi.

Oksitostin - azolardagi sillik mushaklar tonusini oshiradi, ayniksa bachadon mushagi, xamda sut ajralib chikishini amalga oshiradi. Bu ikki gormonning birlamchi strukturasida fark 3-8 xolatlarda kuzatiladi, oksitostin molekulasida 3 urinda izoleystin, 8 da leystin aminokislota joylashgan buladi. Vazopressin molekulasida 3 urinda fenilalanin, 8 da arginin aminokislotisi joylashgan buladi. Kursatilgan aminokislotalar ketma-ketligidagi farklar vazopressin va oksitostinning spestifik fiziologik tasirini belgilaydi.

Peptid bog ancha muloyim bulib, zanjir ichida ruy beradigan uzaro tasirlar natijasida u muayyan fazoviy strukturani (konformastiyasini) tashkil etadi. Oksillar uch ulchovli strukturasini modda kristali orkali utayotgan rentgent nurlarining difrakstiyasi va interferenstiyasiga asoslangan. Molekulalar, demak, shu malekulalarga kiruvchi atomlar xam, kristalda muxum bulib kolgan xolatni egallaydi. Rengent nurlari kristal orkali utib borayotganida elektronlarga yutiladi, bunga shu elektronlar uzi ikkilamchi tartibda nur sochuvchilar bulib koladi. Ikkilamchi nurlar xamma yunalishlar buylab bir teks sochilib turadi, lekin interferenstiya natijasida bazi yunalishlarda ular zurayib koladi. Kristal orkasiga kuyilgan fotoplyonkada uni ishlab, ochirilgandan keyin, sochilmagan nurlar dastasidan markazda yorug tushib, korayib kolgan dog topiladi.usha markaz atrofida xar xil darajada koraygan boshka kupgina doglar malum tartibda joylashgan buladi. Anashu doglarning joylashuvi va nechogli kuyukligi elektronlar tudalarlarining kristalda tarkalishiga boglik buladi. Lektronlar tutadalar atomlarda bulganligidan doglarning joylanishuviga boglik deb aytish mumkin. Ana shunday rentgenogrammalarning bir kanchasidan foydalanib turib, kristaldagi xar bir atom xolatini, demak oksil molekulasidagi aminokislotalar koldiklarining fazoda olgan joyini xam xisoblab chikish mumkin.

Oksillar molekulasining shakli va fazoviy strukturasining xususiyatlari jixatidan oksillar ikki guruxga bulinadi; globulyar va fibrilyar oksillarga bulinadi.