Белоктар. Белоктардың кеңістіктік құрылымы. Химиялық байланыстар. Блоктардың физико- химиялық қасиеттері

Презентация қосу

* Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Тақырыбы:

Белоктар.Белоктардың кеңістіктік
құрылымы.Химиялық
байланыстар.Блоктардың физико-
химиялық қасиеттері.

Тексерген:Ережепова М.Ш.
Орындаған:Мекенова Ж.
Тобы: ТПРП-210

Алматы қаласы, 2017ж
Жоспар

*І.Кіріспе
*ІІ.негізгі бөлім
*2.1.Белоктар туралы жалпы түсінік
*2.2.Белок молекуласының құрылымы
*2.3.Белоктардың классификациясы
*ІІІ.Қорытынды
*ІҮ.Пайдаланылған әдебиеттер
*1871ж. орыс химигі Н.Н.
Любавин белоктардың
амин қышқылдарынан
тұратынын анықтады.

Белок барлық тіршіліктің негізі.
Тірі ағзаның құрамына кіретін
белоктар немесе протеиндер
(protos – бірінші, алғашқы,
маңызды деген грек сөзі)
органикалық қосылыстардың
50-85% - ын құрайды.
* Қазіргі кездегі түсінік бойынша белок дегеніміз-молекулалық массасы 5000 да
шамасынан артық,кеңістіктік құрылымы бар және организмде белгілі бір қызмет
атқаратын полипептид.
* «Белок» деген термин орыс тілінде жұмыртқаның ақ уызы (белок) деген сөзден
шыққан.Жұмыртқаның ақ уызы қыздыру кезінде қатайып,ақ түсті жентекке
айналады(неміс тілінде де «EIWEISS» деген сөз жұмыртқаның ақ уызын білдіреді)
* Голландиялық ғалым Мульдер-белокқа қатысты ең алғаш ғылыми мәлімет берген,ол
белоктың құрамында азот бар екенін анықиады және «протеин» деген терминді енгізді
(1838ж)
* Орыс ғалымы А.Я.Данилевский (1891ж) ең алғаш белок құрамындағы амин
қышқылдары қалдықтарының химиялық байланысатыны жөнінде ,белок құрамындағы
амин қышқылдары бір-бірімен амидтік байланыстар арқылы өзара қосылысатыны
жөнінде болжам ұсынды.
* Неміс ғалымы Э.Фишер –белоктарда пептидтік байланыстың бар екенін
эксперименттік жолмен дәлелдеді.
* Швед ғалымы Т.Сведберг –белоктардың молекулалық массасын және тазалығын
анықтау үшін алғашқы рет ультрацентрифугалау әдісін қолданады.
* Швед ғалымы А.Тизелиус белоктарды электрофорез әдісін зерттеуді ұсынды.
* Орыс ғалымы М.С.Цвет-хромотографиялық әдіс негізінде белоктарды,пептидтерді
және амин қышқылдарын анықтаудыңжәне ажыратып бөлудің жолдарын ашты.
* Белоктар-α-аминқышқылдарының қалдығынан құралған құрылысы
күрделі жоғары молекулалы биополимерлер.Аминқышқылдарының
қалдықтары өзара -CO-NH- пептиді (амид) тобымен жалғасады ,бұл
байланыс пептидтік байланыс деп аталады.
* Белоктар өте күрделі жоғары полимерлі заттар.Оларды құрайтын
мономерлер-аминқышқылдары бір-бірімен жалғасып,полипептид
береді,осы полипептидтердің бірігуінен белок молекуласы пайда
болады.Әр организмнің өзіне тән белогы болады.Неміс ғалымы Абдер
Гальден былай деген «егер 32 әріптен қанша сөз жасауға болса,22
аминқышқылдарынан сонша белок молекуласын жасауға болады»
Көміртегі –
50-55%

Оттегі – Азот –
21-24% 15-18%

Белоктардың
элементтік
құрамы:

Сутегі – Күкірт –
6-7% 03-2,5%
*Организмдегі
белоктар
-Сан жағынан клетка макромо-

лекулаларынан 1
орында:таза салмақтың 25%
,құрғақ заттың 45-50% құрайды.
-Ұлпаларда неғұрлым зат алмасу
қарқынды жүрсе ,соғұрлым белок
мөлшері көп болады.
-Адам организмінде 5 млн астам
түрлі белоктар бар.
Белок молекуласын түзетін полипептидтер
арасындағы байланыстар
Белок молекуласының әрбір полипептид тізбегі клеткада организмнің генетикалық
мәліметіне сәйкес және генетиканың заңы бойынша «бір генге –бір полипептид
тізбегі» деген ереже бойынша синтнзднледі.
* Белок молекуласыны бірнешеполипептид тізбектен құралған болса,олардың
арасындағы байланыс түрлері:
* 1.Ковалентті дисульфидтік байланыс –S-S-
* Бұл байланыс белок молекуласындағы әр түрлі екі полипептидті жалғастырады немесе
бір полипептидтің екі бөлігін жалғастырып,цистин қалдығын түзеді.
* 2.Сутектік байланыс.Егер теріс электр зарядты екі атомның біреуі сутегінің атомымен
байланысқан болса,сол екі атомның арасындағы сутектік байланыс қалыптасады.
* 3.Өзара гидрофобтық әрекеттесу.Мұндай өзара әрекеттесу амин қышқылдарындағы
полярсыз топтарының өзара тартылысынан болады.
* 4.Иондық немесе тұз тәріздес байланыстар.Мұндай байланыстар әр түрлі зарядталған
екі ион өте жақындасқан кезде(0,3нм) пайда болады.
* Белоктардың организмде атқаратын қызметі

Бел окта рды ң орга низм де а тқа ра тын қы зметі

* Құрылымдық-клетка органелларының,сүйек пен байланыстырғыш
ұлпалардың ұүрамын қалыптастырады;
* Катализдік-биохимиялық реакцияларды катализдейді;
* Жиырылғыштық-бұлшық ет жұмысын,клетканың бөлінуі кезіндегі
хромасоманың және хемотаксис кезіндегі клетка қозғалысын
аныөтайды;
* Реттегіштік-белок пен нуклеин қышқылдары биосинтезін реттейді;
* Рецепторлық-горманальды сигналдарды және жүйке қозуын
береді,хемотаксисті тежейді;
* Транспорттық-оттекті,иондарды,липидтер және т.б. Тасымалдайды;
* Қорғаныстық-гуморальды иммунитеттің негізі,қанның ұюын және
организді микробтардан қорғайды;
* Қоректік қызметті –қоректік белоктар атқарады.
* Белоктар-тамақтанудың қажетті факторы.Организмнің өз белогы –
тағамдық резерві.
* Белок молекуласының құрылымы
* Құрылым,құрылыс (лат. Structura-структура,құрылым,орналастыру)
дегеніміз-молекулада әр түрлі атомдардың өзара реттеліп орналасуы және
олардың арасындағы байланыс түрі.Тірі организмдегі белок молекуласының
әрқайсының өзіне ғана тән белгілі бір кеңістік құрылымы болады және
ондай ондай кеңістіктік құрылымды конформация деп
атайды.Конформация (лат. Conformation-пішін)-дегеніміз жеке байланыс
арқылы түзілетін органикалық молекуланың әр түрлі кеңістіктік
пішіні.Белок пішініне сәйкес екі топқа бөлінеді: глобулярлы
белоктар;фибрилярлы белоктар.
* Глобуллярлы белоктардың көпшілігі суда және су ерітінділерінде ериді.
Мұндай белоктарға барлық ферменттер,қанның,сүттің
белоктары(альбуминдер,глобулиндер,т.б.) жатады.
* Фибриллярлы белоктар тұрақты келеді.Суда және сұйық тұз
ерітінділерінде ерімейді. Коллаген,кератин белогы және т.б. жатады.
К.Линдерстрём-Лангенің ұсынысы бойынша белок молекуласының
құрылымын төрт деңгейге бөледі.
* Біріншілік құрылым-бұл белок молекуласының химиялық
формуласы, яғниполипептидтік тізбекте амин қышқылдарының белгілі
бір ретпен жалғасып орналасуы.
* Екіншілік құрылым-полипептид тізбектің спираль тектес
орналасуы.
* Үшіншілік құрылым-полипептид тізбекте амин қышқылдарының
кеңістікте өзара орналасуы.
* Төртіншілік құрылым –молекулада суббөлшектерінің орналасуы.
БЕЛОКТАРДЫҢ ЖІКТЕЛУІ
*Химиялық құрамына қарай белоктар:қарапайым белоктар және
күрделі белоктар кластарына бөлінеді.
* Қарапайым белоктар гидролиздеу кезінде тек амин
қышқылдарына ғана ажырайды. Оларға:альбуминдер,
глобулиндер,гистондар,протаминдер,проламиндер,глутилиндер,кол
логен,эластин,кератин фироин жатады.
* Құрамында белоктық бөлігі және белоксыз бөлігі бар қосылысты
күрделі белоктар деп атайды.Күрделі белоктың белоктық бөлігін
апобелок,ал белоксыз бөлігін простетикалық топ
депатайды.Простетикалық топтың химиялық табиғатына
байланысты күрделі белоктар бірнешеге
бөлінеді:нуклеопротеиндер,
фосфопротеиндер,гликопротеиндер,липопротеиндер,хромо-
протиндер.
Белок

Күрделі белок-
құрамында
белоктық бөлігі және
Қарапайым белок- белоксыз бөлігі бар
гидролиздеу кезінде күрделі белоктар.
тек амин Күрделі белоктың
қышқылдарына белоктық бөлігін
ғана ажырайды. апобелок, белоксіз
бөлікті
простетикалық топ
деп атайды.
*Белоктың молекулалық массасы оның құрамындағы амин
қышқылдарының санына байланысты. Мысалы, инсулин
белогінің құрамында 51 амин қышқылдарының қалдығы бар, екі
полипептидтік тізбектен тұрады, молекулалық массасы 5733, ал
гемоглобиннің құрамында 574 амин қышқылдарының қал- 16
дығы бар, молекулалық салмағы 64500. Әртүрлі белоктардың
құра мындағы амин қышқылдары қалдықтарының саны әртүрлі-
жүзден бірнеше мыңға дейін. Белоктың молекулалық массасын
әртүрлі физикалық және химиялық әдістермен анықтауға
болады, солардың ішінде кең тарағаны: электрофорез,
молекулалық тор әдісі, ультрацентрифугалау т.б.
* Белоктардың физико-химиялық
қасиеттері
* Белоктар үлкен молекулалы зат,ол жартылай өткізгіш
мембранадан өте алмайды.Белоктарды басқа қоспалардан диализ
арқылы тазарту осындай қасиетіне негізделген.Әдеттегідей
центрифугамен шайқағанда белок ұйып шөгіндіге түспейді.Тек
ультрацентрифугамен шайқағанда ғана шөгеді,онда да
бөлініп,шөгуге тиісті заттарға тартылыс күшінен 500000 есе
басым күш әсер етеді.Ультрацентрифуга роторы әр минутта
60000-80000 айналым жасайды.Тек осындай айналым
жылдамдығы жағдайында ғана белок молекулалары өздерінің
шамасына және пішініне қарай бір-бірінен ажырайды жіне
ерітіндінің түбіне әр түрлі мезгілде шөгеді.
*Далльтон дегеніміз-берілген зат молекуласының сутегі атомынан
қанша ауыр екенін көрсететін шама.
*Ұсақталған белоктарды жасуша құрылымдарынан бөлу үшін
гомогенизаторлар, кварц құмымен келіде ұнтақтау (бұл жануар-
лар жасушалары үшін), ультрадыбыс, шарлы диірмендер
(өсімдік жасушалары үшін) қолданылады. Жасуша
құрылымдарынан тазартылған белокты диализ әдісін қолданып,
бос жүрген кіші молекулалардан тазартады. Белоктарды
диализдегенде молеку- лалар мен иондар жартылай өткізгіш
мембрана арқылы оңай өтіп, еріткішке көшеді. Ал коллоидты
бөлшектер мөлшері үлкен болғандықтан, жартылай өткізгіш
мембрана арқылы өтпейді. Еріткішті жиі-жиі ауыстыру арқылы
белоктың коллоидты ері- тіндісін бөгде заттардан осылайша
тазартады.
*Белокты тұнбаға түсіріп шөктіру үшін көбінесе аммоний
сульфаты тұзының концентрлі ерітіндісі, сілтілік металдардың
және ауыр металдардың тұздары (мыс, сынап, қорғасын, күміс,
т.б.) қышқылдар мен гидроксид, спирт ерітінділері (метанол, бу-
танол т.б.) қолданылады. Алынған белоктар қоспасын жеке дара
белоктарға немесе фракцияларға бөледі. Түрлі фракцияға бөлуді
хроматографиялық әдіс көмегімен жүргізеді. Хроматография-
лық әдістің түрлі модификациялары қолданылады: адсорбция-
лы, газды, сұйықтықты, гельді, капилярлы, ион алмасу және т.б.
*Белоктарды ақырғы фракционирлеу үшін сондай- ақ
электофорезді де қолданады,оның негізінде электр өрісінде
белоктардың қышқыл және негізді молекулаларының зарядтары
бойынша бөлінуі жатыр. Ерітіндіден жоғарғы дәрежеде
тазаланған ферменттерді кристал түрінде де алуға болады.
Ферменттер кристаллизация сын аммоний сульфаты , спирт
немесе органикалық еріткіштер ерітінділерінен жүргізеді.
Ферменттің концентрлі ерітіндісіне аздап, лайлап бастағанша,
тамшылатып абайлап, аммоний сульфатф немесе спирттің
қаныққан ерітіндісін қосады. Содан соң ерітіндіні суық жерге
бірнеше күнге қояды. Алынған кристалдарды бөліп, фермент
белсенділігінің өсуі тоқтағанша қайта крисаллизациялауды
жүргізеді.
*(
* АҚУЫЗДЫҢ ДЕНАТУРАЦИЯСЫ Ақуыздардың екінші
және үшінші реттік құрылымдарына жауапты байланыстар
(сутектік, дисульфид көпіршесі, т.б.) әлсіз болғандықтан,
оңай үзіліп, ақуыздардың кеңістік құрылымдарының
қайтымсыз бұзылуы ақуыздың денатурациясы деп аталады.
Денатурацияға ұшыраған ақуыз өзінің биологиялық
функциясын атқара алмайды (denatuze — табиғи қасиетінен
айырылуы). Қыздыру, радиация, ортаның өзгеруі, кейбір
химиялық әсерлерден, шайқап сілкуден ақуыз
денатурацияланады. Жұмыртқаны
пісіргенде альбумин ақуызының, сүт ашығанда казеиннің
ұюынан, олардың кеңістік құрылымдары бұзылады.
Шашты химиялық бұйралаудың, теріні илеудің негізінде де
ақуыздардың денатурациялануы жатады. Қыздырғанда
денатурацияланатын немесе айырылып кететін
болғандықтан, ақуыздардың нақты балқу температуралары
болмайды. Кейбір ақуыздар, мысалы, тауық
жұмыртқасының ақуызы суда ериді, кейбіреулері суда
ерімейді. Ақуыздар ерігенде, басқа да ЖМҚ сияқты
коллоидты ерітінділер түзеді. Ақуыздарға спиртті немесе
формалинді қосқанда, ақуыздар қайтымсыз ұйиды,
сондықтан бұл заттарды биологиялық препараттарды
сақтауға қолданады.
*Қорытынды
* Белоктар – жер бетіндегі тіршіліктің негізі,жасушалар мен
жасуша компененттерінің маңызды құрам бөлігі, биоқабықша
лардың негізі,аса маңызды тағамдық заттардың құрамына
кіреді.Жасуша тіршілігінде оның химиялық әрекетінің
материалдық негізін түзіп маңызды рөл атқарады.Тірі ағзаның
барлық функциясы белокпен байланысты.Олар:бөліну, өсу,
қасиеттері,әр түрлі формалар түзуі,тұрақтылығы,қоршаған
ортамен әрекеттесуі,ағзада өтетін барлық химиялық
реакцияларға қатысып,биокатализаторларды,яғни ферменттер
немесе энзимдерді жасап отырады.
*Пайдаланған әдебиеттер
*1.Биохимия. Учебник /под редакцией член – корр РАН,
проф. Е.С. Северина – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003.- 784 с
*2. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами
/под редакцией член – корр РАН, проф. Е.С. Северина и
проф. А.Я. Николаева – М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001.- 448 с

Ұқсас жұмыстар

Алмаспайтын аминқышқылдары

Белоктың құрамы

ПОЛИМЕРЛЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ

Жай және күрделі ақуыздар. Гликопротеиндердің, нуклеопротеиндердің құрылысы мен функциялары

БЕЛОКТАРДЫҢ ЭЛЕКТРОФОРЕЗДІК ҚАСИЕТІ

НЕГЕ БЕЛОКТАР ТІРШІЛІКТІҢ МАҢЫЗДЫ ҚҰРАМБӨЛІГІ

Жай ақуыздар

Ферменттерді бөліп алу

Вирустардың таксономиясы

Буйвол сүті

Пәндер