Белоктар туралы

Пән: Медицина
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Белоктар

Белоктар, яғни протеиндер ауыр молекулалы, құрамында азоты бар органикалық қосылыстар. Белоктар организм құрамының ең маңызды бөлігі. Олар барлық өсімдік пен жануарлар клеткаларының протоплазмасында және ядросында болады.

Тіршіліктің негізгі нышаны - белоктар. Белок жоқ жерде тіршілік те жоқ. Бұдан 100 жылдан бұрын Ф. Энгельс «тіршілік дегеніміз - белокты дененің өмір сүру әдісі», деген екен, Сол әлі күнге дейін күшін жойған жоқ.

Белок деген атау алдымен жұмыртқаның ақ затына «Eiwais» берілген, Ол қыздырғанда ерімейтін ақ затқа айналады. Кейіннен дәл сондай заттар өсімдіктерден және жануарлар организмінен де бөліп алынады.

1839 жылы голландия ғалымы Мульдер белоктарды «протеин» деп атауды ұсынады. Белоктар бұлшық еттердің, қанның, сүттің, жұмыртқаның, өсімдіктердің, жүннің, жібектің және шашатың құрамына кіреді.

Белоктардың химиялық құрамы шамамен мынадай:

C - 50 - 50% O - 19 - 24% S - 0, 2 - 2, 4%

H - 6, 6 - 7, 3% N - 15 - 17% P - 0, 8%-ке дейін

Fe - 0, 4%

Келтірілген мәліметтерге қарағанда белоктар негшізінен 5 элементтен тұрады C, O, H, N, S.

Белоктарға қолданылатын түсті реакциялар

Белоктарды ашу және айқындау үшін бірнеше түсті реакциялар қолданылады:

Биурет реакциясы. Егер биуретке H2N - CO - NH - CO - NH2, CuSO4ерітіндісін және сілті қосса күлгін түс пайда болады. Осындай реакцияны белоктарға жүргізгенде дәл сондай күлгін түс шығады. Демек белоктарда да - CO - NH - байланысы бар.
Ксантопротеин реакциясы. Белоктарды концентрлі азот қышқылымен өндегенде сары түс пайда болады, ал егер оған аммиак қосса қызғылт сары түске айналады. Бұл реакция аромат амин қышқылдарының нитроқосылыстар түзгенн көрсетеді.
Миллон реакциясы. Азот қышқылы мен сынап нитратының қоспасымен белоктарды қыздырғанда қызыл қоңыр түс пайда болады. Бұл реакция тирозин амин қышқылының барын көрсетеді.
Нингидрин реакциясы. α - амин, қышқылдарының және полипентидтерді нингидрин ерітіндісімен қыздырғанда көк түс пайда болады. Бұл қасиет амин қышқылдарын хроматография әдісімен анықтағанда қолданылады.

Белоктарды анықтағанда түсті реакциялардан басқа тұндыру реакциялары да қолданылады. Белоктарды тұнбаға түсіру үшін тұздар, қышқылдар, ауыр металдардың тұздары және қздыруды пайдаланады.

Тұндыру екі түрлі болады. Егер тұнбаға түсірген тұздарды кетіргенде белок қайтадан ерісе, оны қайтмды тұндыру, ал егер қайтадан ерімесе, оны қайтымсыз тұндыру дейміз. Қайтымды тұндыру нейтралды тұздардың әсерімен болады. Бұл әдісті белоктрды тазалау және бір-бірінен бәлу үшін қолданылады.

Қайтымсыз тұндырғанда белоктарң структуралары өзгеріп, ерімейтін күйге айналады. Бұл процесті денатурация дейді. Қайтымсыз тұндыру қайнату немесе ауыр металдар тұздарының әсерінен болады.

Физикалық қасиеттері

Белоктарды ұнтақ немесе кристал күйінде бөліп алады. Олар спиртте, Ацетонда, кейбіреуі суда ерімейді. Сұйылтылған қышқылдар мен сілтілердің ерітіндлерінде ериді. Белоктар ерігенде, Коллоидтық ерітінді түзеді және оптикалық пәрменді келеді.

Белоктардың молекулалық массасы өте ауыр болады. Мысалы, Қан сарысуы альбуминінің массасы - М. М. 60. 000, γ - глобулиннің массасы - М. М. 160. 00.

Белоктар молекуласының түрлеріне қарай фибриллярлық және глобулярлық болып екіге бөлінеді. Фибриллярлық белоктардың түрі жіп тәріздес болады (эластин, коллаген және фибрион) . Ал глобулярлық белоктардың түрі эллипс немесе шар тәріздес болады. Оларға альбуминдер, глобулиндер, гемоглобиндер жатады.

Белоктарды қышқылдармен немесе сілтілермен 100 - 105°С қыздырғанда, олар α - амин қышқылдарына ыдырайды. Демек белоктар амин қышқылдарының қалдықтарынан құралған. Белоктардың мұндай ыдырағанын гидролиз дейміз. Организмде гидролизферменттердің әсерімен жүреді. Гидролиздің организмде белоктарды сіңіру үшін маңызы өте зор.

Гидролиз мына схемамен жүреді.

Демек белоктар α - амин қышқылдарының полимері. Қазіргі кезде белоктардың құрамында маңызды 20 амин қышқылдарының кіретіні дәлелденді.

Химиялық қасиеттері

Белоктардың амин қышқылдары тәріздес амфотерлік қасиеті бар. Белоктар судағы ерітіндісінде ионданған түріне өтеді.

Белоктардың ерітіндісі қышқылдық ортада оң зарядталады ды, ал негіздік ортада теріс зарядталады.

Белоктардың қышқыл - негіздік қасиеттерінң айырымы, оларды электрофорез әдісімен бөлуге мүмкіндік береді. Белоктардың изоэлектрлік нүктесінің нәтижесі (pH) олардың құрамындағы амин қышқылдарына байланысты. Мысалы, желатиннің pH - 4, 2, казеиндікі - 4, 6 - 4, 7; гемоглобандікі - 6, 8.

Белоктардың құрылысы

Белоктар амин қышқылдарынан тұратынын дәлелдедік, ал олар белок молекулаларында бір-бірімен қалай байланысқан?

Өткен ғасырдың 80 жылдары орыс биохимигі А. Я. Данилевский белок молекуласында пептид тобы бар екендігіне нұсқаған. Ол бұл ойын биурет реакциясына сүйене айтқан еді; H ₂ O - CO - NH - CO - NH ₂ , ал бұл реакцияны белоктар да береді, демек белоктарда да пептид тобы бар деген сөз.

Кейінірек неміс ғалымы Э. Фишер бұл гипотезаны экспериментпен дәлелдеді және 18 амин қышқылынан тұратын полипептид синтездеді. Ол - CO - NH - байланысын пептид байланысы деп атады. Қәзір белоктардың құрылысы теориясын полипетидтік теория деп атайды. Бұл теория бойынша белок молекуласы бір немесе бірнеше ұзын полипептид тізбектерінен құрылған. Бұл тізбектер бір-бірімен сутегі, дисульфид, күрделі эфирлік байланыстармен жалғасады.

Белок молекулаларын зерттеген кезде олардың 4 түрлі структурасы болатынын дәлелденді.

Бірінші құрылымы. Амин қышқылдары ретімен бір-бірімен байланысып, тізбек түзуін белокты бірінші құрылымы дейміз. Бірінші құрылымдағы амин қышқылдарының ретпен орналасуы әрбір белоктар үшін қайталанбайды. Бұл жағдай әр өзіндік ерекшеліктерін көрсетеді.

Егер бірінші құрылымдағы амин қышқылдарының реті өзгерсе, ол белоктың қызметі де өзгеоеді.

Бірінші құрылымы түгел анықталған белокқа инсулин гормоны мысал бола алады. Инсулин екі полипептидтік тізбектен тұрады: А және В. А тізбек 21 амин қышқылының қалдығынан, ал В тізбек - 30 амин қышқылының қалдығынантұрады. Бұл екі тізбек екі дисульфидтік көпіршемен бфйланысқан.

Бір айта кететін жағдай, В тізбектің бірінші құрылымы барлық жануарлар үшін бірдей, ал А тізбекте амин қышқылдарының ретпен орналасуы әр түрлі жануарлар үшін әрқилы. Бұл жануарлардың түр, тұқым айырмашылықтарының ерекшелігін көрсетеді.

Инсулин құрылысыны схемесы:

Бұл жерде, полипептид тізбегінің басында кездесетін амин қышқылдарын N - соңғы, ал аяғында кездесетін амин қышқылдарын зерттеу арқылы белоктардың бірінші реттік құрылымын анықтайды.

Екінші реттік құрылымы. Белоктардың бірінші реттік құрылымы, олардың сан алуан қасиеттерін толық түсіндіре алмайды. Полипептид тізбектерінің кеңістікте орналасуы айрықша роль атқарады. Рентгеноструктуралық аналис әдісі бойынша Л. Полинг полипептид тізбектері кеңістікте шиырылып α - спираль түзетінін дәледеді. Α - спираль күйінде белоктар е орнықты түоінде болады.

Полипептид тізбектері кеңістікте ширатылыпспираль құруын белоктың екінші реттік құрылымы дейміз. Бұл құрылым негізінен сутектік байланыстар арқылы сақталады. Сутегі байланысы бір тізбектегі азотпен байланысқан сутегі атомымен, екінші тізбектегі карбониль тобындағы оттегі атомының арасында пайда болады.

Белоктың үшінші реттік құрылымында α - спиральдар кеңістікте бүктеліп глобула (шумақ) түзеді. Бірінші рет, α - спиральдарды кеңістіктегі орналасуын бұлшық еттердің белогі миоглобинді зерттегенде дәлелденді. Миоглобиннің үшінші реттік құрылымын ағылшын ғалымы Д. Кендрью ашты. Миоглобиннің молекулалық массасы үлкен емес (16700) және бір ғана полипептидтік тізбектен құралған. Миоглобин бұлшық еттерде оттегінің қорын сақтайды.

Белоктардың төртінші реттік құрылымы өте күрделі, бірнеше шумақтардан (глобулалардан) құралады. Әр глобуланың үшінші реттік құрылымы бар. Мысалы, гемоглобин молекулаы екі суббірліктен тұрады: екі α - тізбек (141 - аимн қышқылдарының қалдығы бар) және екі β-тізбек(146 амин қышқылдарының қалдығы бар. ) Бұл тізбектердің әрқайсысы геммен байланысып гемоглабин молекуласын құрады.

Белоктардың классификациясы

Белоктар құрылысы бойынша екі топқа бөлінеді:

1. Жай белоктар(протеиндер) ;

2. Күрделі белоктар(протеидтер) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.