Ва ўрта махсус таълим вазирлиги

2.1.Макромолекулалар биофизикаси
Молекуляр биофизика биополимерларнинг структуравий тузилишини, физик-кимёвий хоссаларини ва уларнинг ҳужайра фаолиятидаги ўрнини ўрганади. Молекуляр биофизиканинг асосий объекти биополимерлар бўлиб, улар оқсиллар, углеводлар, нуклеин кислоталар ва бошқа биологик бирикмалардан иборат.
Тирик организмларнинг тузилиши асосини биополимерлар, оқсиллар ва нуклеин кислоталардан иборат макромолекулалар ташкил этади. Полимер моддалар кичик ўлчамли молекуляр моддалардан молекуласи таркибида кўп сонли, ўхшаш қисмлар, яъни мономерларнинг чизиқли тартибланган ҳолатда жойлашиш хусусияти билан фарқланади. Биополимерларнинг молекула занжирида атом ва атомлар гуруҳларининг фазовий айланиш ҳолатлари, иссиқлик ҳаракати макромолекулада ички эркин ўзгариш поғоналарининг юзага келишига олиб келади. Бу эса макромолекулаларни биофизик нуқтаи назардан таҳлил қилишда макроскопик тизим сифатида қараш мумкинлигини англатади. Макромолекуланинг ўлчами, шакли, фазовий тузилиш ҳолатларини ифодаловчи параметрлар эса статистик жиҳатдан ўртача қиймат кўрсаткичи бўйича ифодаланади. Шу билан бирга макромолекулада атомлар гуруҳларининг ўзаро кимёвий боғланишлари ва таъсирлашишлари сонининг чекланганлиги макромолекуланинг фазовий конформация ҳолатлари сонининг маълум бир қийматга эгалигини кўрсатади. Биополимерларнинг ҳужайра метоболизмида ёки энергия трансформацияси жараёнида конформация ўзгаришларини ўрганиш ҳужайра ички биополимерлари динамикасини баҳолаш имконини беради.
Биополимерлар макромолекуласини структуравий хос тузилишлари, функциялари, макромолекуладаги турли конформация ҳолатларида кимёвий боғланиш турлари ва уларнинг энергияларини статистик ўрганиш муҳим биологик аҳамиятга эга.


Биополимерларнинг тузилиши ва функцияси.
Биополимерлар юқори даражада тузилган биомолекула бўлиб, улар занжир шаклида бириккан мономерлардан иборат. Биополимер молекуласи структурасига кўра оқсиллар, нуклеин кислоталар, целлюлоза молекулалари каби занжир шаклидаги тузилишга ёки инсулин ва баъзи оқсил молекулалари каби фазовий тўр шаклида бўлиши мумкин. Гликоген, аминопектин каби биополимерлар тармоқланган занжир шаклида тузилишга эга.
Таркибига кўра биополимерлар гомо- ва гетерополимерлар бўлиши мумкин. Занжир бир хил мономер молекуладан иборат бўлса углеводлар молекуласи каби гомополимер, оқсиллар молекуласи кўринишида турли хил мономер молекулалардан тузилган бўлса гетерополимер ҳолатда бўлади.
Молекуляр биофизика биополимерларни қуйидаги кўрсаткичлар билан тавсифлайди:
а) структурали кимёвий формула;
б) боғлар узунлиги ва боғлар орасидаги бурчаклар;
с) молекула юзасида зарядларнинг тақсимланиши;
д) молекула қисмларининг ҳаракатчанлиги;
е) молекула структурасининг ўзгарувчанлиги.
Ушбу структураларга эса макромолекулаларнинг эгилиш, букилиш, тортишиш ва канал ҳосил қилиш каби умумий функциялари ва хоссалари боғлиқ ҳисобланади. Макромолекулаларнинг энг муҳим функцияларидан бири информация ташишдир. Маълумки, нуклеин кислоталар, ДНК ва РНК молекулалари авлоддан авлодга ирсий ахборотни етказиб беради. Крахмал, целлюлоза, хитин, гликоген каби полисахаридларнинг функцияси организмда турли хил бўлиб, улар озуқа заҳираси, энергия сақлаш, ҳимоя вазифаларини бажаради ва структуравий элементлари таркибига киради. Оқсилларнинг функциялари ҳам турли туман бўлиб, улар тирикликнинг асосини ташкил қиладилар.
Оқсиллар аминокислоталардан тузилган (расм 2.1.1). Оқсиллар нуклеин кислоталар каби бирламчи, иккиламчи, учламчи ва тўртламчи структураларга эга бўлади (расм 2.1.2).