Ағзаны құрайтын органикалық қосылыстардың ең маңызды төрт класы бар: нуклеин қышқылдары, майлар, көмірсулар және белоктар. Соңғысы осы мақалада талқыланады.
Белок дегеніміз не?
Бұл аминқышқылдарынан жасалған полимерлі химиялық қосылыстар. Ақуыздар күрделі құрылымға ие.
Белок қалай синтезделеді?
Ағзаның жасушаларында болады. Бұл процеске жауапты арнайы органеллалар бар. Бұл рибосомалар. Олар екі бөліктен тұрады: кіші және үлкен, олар органелланың жұмысы кезінде біріктіріледі. Аминқышқылдарынан полипептидтік тізбекті синтездеу процесі трансляция деп аталады.
Аминқышқылдары дегеніміз не?
Ағзада белоктардың сансыз түрлері бар екеніне қарамастан, олардан түзілетін аминқышқылдары бар болғаны жиырма ғана. Ақуыздардың мұндай алуан түрлілігіне осы аминқышқылдарының әртүрлі комбинациялары мен реттілігі, сондай-ақ құрылған тізбектің кеңістікте әртүрлі орналасуы арқасында қол жеткізіледі.
Аминқышқылдарының химиялық құрамында қасиеттері жағынан қарама-қарсы екі функционалды топ бар:карбоксил және амин топтары, сонымен қатар радикал: ароматты, алифатты немесе гетероциклді. Сонымен қатар, радикалдардың құрамында қосымша функционалдық топтар болуы мүмкін. Бұл карбоксил топтары, амин топтары, амидтер, гидроксилдер, гуанидтер топтары болуы мүмкін. Радикал құрамында күкірт болуы мүмкін.
Мұнда белоктар жасауға болатын қышқылдардың тізімі берілген:
- аланин;
- глицин;
- лейцин;
- валин;
- изолейцин;
- треонин;
- серине;
- глютамин қышқылы;
- аспаратин қышқылы;
- глютамин;
- аспарагин;
- аргинин;
- лизин;
- метионин;
- цистеин;
- тирозин;
- фенилаланин;
- гистидин;
- триптофан;
- пролин.
Оның ішінде адам ағзасында синтезделмейтіндер алмастырылмайды. Бұл валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, гистидин, аргинин. Оларды тамақпен бірге қабылдау керек. Бұл аминқышқылдарының көпшілігі балық, сиыр еті, ет, жаңғақтар, бұршақ дақылдарында кездеседі.
Белоктың негізгі құрылымы - бұл не?
Бұл тізбектегі аминқышқылдарының тізбегі. Ақуыздың бастапқы құрылымын біле отырып, оның нақты химиялық формуласын құрастыруға болады.
Қосымша құрылым
Бұл полипептидтік тізбекті бұру тәсілі. Ақуыз конфигурациясының екі нұсқасы бар: альфа спираль және бета құрылымы. Ақуыздың екінші реттік құрылымы берілгенCO және NH топтары арасындағы сутектік байланыс.
Үшінші ақуыз құрылымы
Бұл спиральдың кеңістіктік бағдары немесе оның белгілі бір көлемде төселу жолы. Ол дисульфидті және пептидті химиялық байланыстармен қамтамасыз етіледі.
Үшінші реттік құрылым түріне қарай фибриллярлы және глобулярлы белоктар болады. Соңғылары сфералық пішінді. Фибриллярлық белоктардың құрылымы бета құрылымдарын біріктіру немесе бірнеше альфа құрылымдарының параллель орналасуы арқылы түзілетін жіпке ұқсайды.
Төрттік құрылым
Бір емес, бірнеше полипептидтік тізбектері бар белоктарға тән. Мұндай белоктар олигомерлі деп аталады. Олардың құрамын құрайтын жеке тізбектер протомерлер деп аталады. Олигомерлік ақуызды құрайтын протомерлер бірдей немесе әртүрлі бастапқы, қайталама немесе үшінші реттік құрылымға ие болуы мүмкін.
Денатурация дегеніміз не?
Бұл белоктың төрттік, үшінші, екіншілік құрылымдарының бұзылуы, нәтижесінде ол өзінің химиялық, физикалық қасиеттерін жоғалтып, ағзадағы рөлін атқара алмайды. Бұл процесс жоғары температураның ақуызға (38 градус Цельсийден бастап, бірақ бұл көрсеткіш әрбір ақуыз үшін жеке) немесе қышқылдар мен сілтілер сияқты агрессивті заттардың әсерінен болуы мүмкін.
Кейбір белоктар ренатурацияға – өзінің бастапқы құрылымын жаңартуға қабілетті.
Белоктар классификациясы
Химиялық құрамын ескере отырып, олар қарапайым және күрделі болып бөлінеді.
Қарапайым белоктар (белоктар) құрамында тек аминқышқылдары бар ақуыздар.
Күрделі ақуыздар (протеидтер) – құрамында протездік тобы барлар.
Протездік топтың түріне қарай белоктарды келесіге бөлуге болады:
- липопротеиндер (құрамында липидтер);
- нуклеопротеиндер (нуклеин қышқылдары бар);
- хромопротеиндер (құрамында пигменттер);
- фосфопротеиндер (құрамында фосфор қышқылы бар);
- металлопротеиндер (құрамында металдар);
- гликопротеиндер (құрамында көмірсулар бар).
Сонымен қатар үшінші реттік құрылым түріне қарай шар тәрізді және фибриллярлы белок болады. Екеуі де қарапайым немесе күрделі болуы мүмкін.
Фибриллярлық белоктардың қасиеттері және олардың ағзадағы рөлі
Қосымша құрылымына қарай оларды үш топқа бөлуге болады:
- Альфа құрылымдық. Оларға кератиндер, миозин, тропомиозин және басқалар жатады.
- Бета құрылымдық. Мысалы, фиброин.
- Коллаген. Бұл альфа спиралі де, бета құрылымы да емес арнайы қайталама құрылымы бар ақуыз.
Үш топтың фибриллярлық белоктарының ерекшеліктері олардың жіп тәрізді үшінші реттік құрылымы бар және суда да ерімейді.
Негізгі фибриллярлық белоктар туралы ретімен толығырақ сөйлесейік:
- Кератиндер. Бұл шаштың, тырнақтың, қауырсынның, жүннің, мүйіздің, тұяқтың және т.б. негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын әртүрлі ақуыздардың тұтас тобы. Сонымен қатар, осы топтың фибриллярлық ақуызы, цитокератин цитоскелетті құрайтын жасушалардың бір бөлігі болып табылады.
- Миозин. Бұл бұлшықет талшықтарының бөлігі болып табылатын зат. Актинмен бірге бұл фибриллярлық ақуыз жиырылғыш болып табылады және бұлшықеттің жұмысын қамтамасыз етеді.
- Тропомиозин. Бұл зат бір-бірімен байланысқан екі альфа спиральдан тұрады. Ол сонымен қатар бұлшықеттердің бөлігі болып табылады.
- Фиброин. Бұл ақуызды көптеген жәндіктер мен өрмекші тұқымдастар шығарады. Бұл тор мен жібектің негізгі құрамдас бөлігі.
- Коллаген. Бұл адам ағзасындағы ең көп таралған фибриллярлық ақуыз. Бұл сіңірлердің, шеміршектердің, бұлшықеттердің, қан тамырларының, терінің және т.б. бөлігі. Бұл зат тіндердің серпімділігін қамтамасыз етеді. Ағзадағы коллаген өндірісі жасына қарай азаяды, нәтижесінде терінің әжімдері, сіңірлер мен байламдардың әлсіреуі және т.б. болады.
Кейін белоктардың екінші тобын қарастырыңыз.
Глобулярлы белоктар: сорттары, қасиеттері және биологиялық рөлі
Бұл топтағы заттардың пішіні шар тәрізді. Олар суда, сілтілер, тұздар және қышқылдар ерітінділерінде ериді.
Ағзадағы ең көп таралған глобулярлы белоктар:
- Альбуминдер: сопақ бумин, лакталбумин және т.б.
- Глобулиндер: қан ақуыздары (мысалы, гемоглобин, миоглобин) т.б.
Олардың кейбірі туралы толығырақ:
- Овалбумин. Бұл ақуыздың 60 пайызы жұмыртқаның ақтығы.
- Лакталбумин. Сүттің негізгі құрамдас бөлігі.
- Гемоглобин. Ол күрделіпротездік топ ретінде гемді қамтитын глобулярлы ақуыз - құрамында темірі бар пигменттік топ. Гемоглобин қызыл қан жасушаларында кездеседі. Бұл оттегімен байланысып, оны тасымалдауға қабілетті ақуыз.
- Миоглобин. Бұл гемоглобинге ұқсас ақуыз. Ол бірдей функцияны орындайды - оттегіні тасымалдау. Мұндай ақуыз бұлшықеттерде (жолақты және жүрек) кездеседі.
Енді сіз қарапайым және күрделі, фибриллярлық және глобулярлы ақуыздар арасындағы негізгі айырмашылықтарды білесіз.
