Тірі жасушаны құрайтын органикалық заттардың көп мөлшері үлкен молекулалық өлшемдерімен сипатталады және биополимерлер болып табылады. Оларға ақуыздар жатады, олар бүкіл жасушаның құрғақ массасының 50-80% құрайды. Ақуыз мономерлер - бұл пептидтік байланыстар арқылы байланысқан аминқышқылдары. Белок макромолекулалары бірнеше ұйымдасу деңгейлеріне ие және жасушада бірқатар маңызды қызметтерді орындайды: құрылыс, қорғаныш, каталитикалық, қозғалтқыш және т.б.. Біздің мақалада біз пептидтердің құрылымдық ерекшеліктерін қарастырамыз, сонымен қатар глобулярлық және фибриллярлық белоктарға мысалдар келтіреміз. олар адам денесін құрайды.
Полипептидтік макромолекулалардың ұйымдасу формалары
Амин қышқылдарының қалдықтары бір-бірімен күшті коваленттік байланыстар арқылы тізбектеледі.пептид. Олар жеткілікті күшті және белоктың бастапқы құрылымын тұрақты күйде сақтайды, ол тізбек түрінде болады. Екіншілік форма полипептидтік тізбек альфа спиральға бұралған кезде пайда болады. Ол қосымша пайда болатын сутектік байланыстар арқылы тұрақталады. Тірі жасушадағы глобулярлы белоктардың көпшілігінде дәл осындай құрылым болатындықтан, үшінші немесе нативті конфигурацияның негізгі маңызы бар. Спираль шар немесе глобул түрінде оралған. Оның тұрақтылығы жаңа сутектік байланыстардың пайда болуымен ғана емес, дисульфидті көпірлердің пайда болуымен де байланысты. Олар цистеин амин қышқылын құрайтын күкірт атомдарының өзара әрекеттесуі нәтижесінде пайда болады. Үшіншілік құрылымның қалыптасуында маңызды рөлді пептидтік құрылымдағы атомдар топтары арасындағы гидрофильді және гидрофобты әрекеттесу атқарады. Егер глобулярлы ақуыз бірдей молекулалармен белокты емес компонент, мысалы, металл ионы арқылы қосылса, онда төрттік конфигурация пайда болады - полипептидті ұйымдастырудың ең жоғары формасы.
Фибриллярлық белоктар
Жасушадағы жиырылу, қозғалыс және құрылыс қызметтерін макромолекулалары жіңішке жіптерге ұқсайтын белоктар – фибрилдер атқарады. Терінің, шаштың және тырнақтың талшықтарын құрайтын полипептидтер фибриллярлық түрлерге жатады. Олардың ең танымалдары - коллаген, кератин және эластин. Олар суда ерімейді, бірақ онда жабысқақ және тұтқыр масса түзе отырып ісінуі мүмкін. Сызықтық құрылымның пептидтері де жасушаның митоздық аппаратын құрайтын бөлінетін шпиндель жіпшелерінің бөлігі болып табылады. Олархромосомаларға бекітіледі, жиырылады және жасуша полюстеріне созылады. Бұл процесс митоздың анафазасында – организмнің соматикалық жасушаларының бөлінуінде, сондай-ақ жыныс жасушаларының бөлінуінің редукциялық және теңдеу кезеңдерінде – мейозда байқалады. Глобулярлы ақуыздан айырмашылығы, фибрилдер тез созылып, жиырылады. Кірпікшелер-аяқ киімнің кірпікшелері, жасыл эвгленаның жгутиктері немесе біржасушалы балдырлар – хламидомоналар фибрилдерден түзіліп, қарапайым организмдерде қозғалыс қызметін атқарады. Бұлшық ет ұлпасының құрамына кіретін бұлшық ет белоктарының – актин мен миозиннің жиырылуы қаңқа бұлшықеттерінің әртүрлі қозғалыстарын анықтайды және адам денесінің бұлшықет қаңқасын сақтайды.
Глобулярлы белоктардың құрылымы
Пептидтер – әртүрлі заттардың молекулаларының, қорғаныш белоктарының – иммуноглобулиндердің, гормондардың тасымалдаушылары – бұл белоктардың толық емес тізімі, үшінші реттік құрылымы шар тәрізді – глобулалар. Қанда белгілі бір белоктар бар, олардың бетінде белгілі бір аймақтар бар - белсенді орталықтар. Олардың көмегімен олар аралас және ішкі секреция бездері шығаратын биологиялық белсенді заттардың молекулаларын танып, өздеріне бекітеді. Глобулярлы белоктардың көмегімен қалқанша және жыныс бездерінің, бүйрек үсті бездерінің, тимустың, гипофиздің гормондары адам ағзасының белгілі бір жасушаларына жеткізіледі, оларды тану үшін арнайы рецепторлармен жабдықталған.
Мембраналық полипептидтер
Жасуша мембраналарының құрылымының сұйық-мозаикалық моделі олардың маңызды функцияларына жақсы бейімделген: тосқауыл,рецептор және тасымалдау. Оның құрамына кіретін белоктар глюкоза, амин қышқылдары және т.б. сияқты белгілі бір заттардың иондары мен бөлшектерін тасымалдауды жүзеге асырады. Глобулярлы тасымалдаушы белоктардың қасиеттерін мысал ретінде натрий-калий сорғысының көмегімен зерттеуге болады. Ол иондардың жасушадан жасушааралық кеңістікке және керісінше өтуін жүзеге асырады. Натрий иондары үнемі жасуша цитоплазмасының ортасына, ал калий катиондары жасушадан үздіксіз қозғалып отырады. Бұл иондардың қажетті концентрациясының бұзылуы жасуша өліміне әкеледі. Бұл қауіпті болдырмау үшін жасуша мембранасына арнайы ақуыз салынған. Глобулярлық белоктардың құрылымы олар Na+ және K+катиондарын аденозин үшфосфор қышқылының энергиясын пайдаланып концентрация градиентіне қарсы тасымалдайтындай.
Инсулиннің құрылымы мен қызметі
Сфералық құрылымды еритін белоктар үшінші ретті түрде адам ағзасындағы зат алмасуды реттеуші қызметін атқарады. Инсулин Лангерганс аралдарының бета жасушаларында өндіріледі және қандағы глюкоза деңгейін бақылайды. Ол бірнеше дисульфидті көпірлермен байланысқан екі полипептидтік тізбектен (α- және β-формалардан) тұрады. Бұл құрамында күкірт бар амин қышқылы – цистеин молекулалары арасында пайда болатын коваленттік байланыстар. Ұйқы безінің гормоны негізінен альфа спираль түрінде ұйымдастырылған аминқышқылдары бірліктерінің реттелген тізбегінен тұрады. Оның кішкене бөлігі кеңістікте қатаң бағдарсыз β-құрылым және аминқышқылдарының қалдықтары түрінде болады.
Гемоглобин
Глобулярлы пептидтердің классикалық мысалыҚанның қызыл түсін тудыратын қандағы ақуыз - гемоглобин. Ақуыз құрамында белокты емес компонент – гем арқылы байланысқан альфа және бета спираль түріндегі төрт полипептидті аймақ бар. Ол полипептидтік тізбектерді төрттік формаға қатысты бір растауға байланыстыратын темір ионымен ұсынылған. Оттегі бөлшектері белок молекуласына бекітіледі (бұл формада ол оксигемоглобин деп аталады), содан кейін жасушаларға тасымалданады. Бұл диссимиляция процестерінің қалыпты жүруін қамтамасыз етеді, өйткені энергия алу үшін жасуша оған енген органикалық заттарды тотықтырады.
Газ тасымалдаудағы қан ақуызының рөлі
Гемоглобин оттегіден басқа көмірқышқыл газын қоса алады. Көмірқышқыл газы катаболикалық жасушалық реакциялардың жанама өнімі ретінде өндіріледі және оны жасушалардан шығару керек. Ингаляциялық ауа құрамында көміртегі тотығы – көміртек тотығы болса, ол гемоглобинмен берік байланыс түзе алады. Бұл жағдайда түссіз және иіссіз улы зат тыныс алу процесінде ағзаның жасушаларына тез еніп, улануды тудырады. Көміртегі тотығының жоғары концентрациясына әсіресе мидың құрылымдары сезімтал. Сопақша мида орналасқан тыныс алу орталығының салдануы байқалады, бұл тұншығудан өлімге әкеледі.
Біз өз мақаламызда пептидтердің құрылымын, құрылымын және қасиеттерін зерттедік, сонымен қатар адам ағзасында бірқатар маңызды қызметтерді атқаратын глобулярлық белоктардың мысалдарын келтірдік.
