Ақуыз молекуласының құрылым деңгейлері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Жоспар
1. Кіріспе
* Ақуыз - аминқышқылдарынан құралған органикалық зат
2. Негізгі бөлім
* Ақуыз молекуласының құрылым деңгейлері
* Ақуыздардың қызметі
* Фолдинг және фолдинг факторлары
* Шаперондар және оның сипаттамасы
3. Қорытынды
4. Қолданылған әдебиеттер

Кіріспе
Ақуыздар -- жасушаның ең маңызды макромолекулаларының бірі. Оның элементтік құрамын, құрылысының теориясын алғашқылардың бірі болып зерттеген және протеин (protein - бірінші) деп атауды ұсынған голландия химигі және дәрігері Г.Я. Мульдер (1802-1880) болатын.
Ақуыздар аминқышқылының тізбегінен тұрады. Ақуыздар тірі организмның құрамына кіріп қажетті маңызды функцияны атқарады. Ақуыздарды құрылымы және функционалды атқаратын қызметіне қарай бөлу қиын. Ақуыздарды құмына, қышқылдығына қарай ақуыз емес топтарына қарай бөлген. Демек, ақуыздар жай (протеин) және күрделі (протеид) деп бөлінеді.Жай ақуыздар гидролиздегенде тек аминқышқылын түзеді. Жай ақуыздарға альбумин, склеролротеидтер жатады. Күрделі ақуыздарға ақуызбен нуклеин қышқылының комплекстері (нуклеопротеидтер), полисахаридтермен ақуыз комплестері (гликопротеидтер), липидтер (липопротеидтер), бояғыш заттармен (хромопротеидтер), фосфор қышқылының қалдықтарымен (фосфопротеидтер), ауыр мателдардың иондары (металопротеидтер) жатады. Ақуыздар молекуласының формасы бойынша глобулалы және фибрилді деп бөлінеді.
Ақуыздар реакцияға түскенде әр түрлі түске боялады, сондықтан оларды сапалық анализ жасаумен анықтайды. Ақуыздардың (пептидтер) қасиеті - олардың құрамына кіретін аминқышқылдардың табиғатымен және мөлшерлік қатынастаырмен анықталады. Ақуыз молекуласында аминқышқылдары бір-бірімен пептидтік байланыс арқылы байланысып үлкенді кішілі полипептид тізбегін түзеді.
Ақуыз молекуласының құрылым деңгейлері
Біріншілік құрылымы - полипептидтік тізбекте бір-бірімен пептидті байланыс арқылы қосылған амин қышқылдарының саны және кезектігі. Егер де ақуыздың полипептидтік тізбектегі амин қышқылдарының орналасу реті өзгеретін болса, ол өзінің биологиялық қасиеттері мен қызметтерін жоғалтады, мұндай жағдай - орақ клеткалы анемия кезіндегі гемоглобиннің молекуласында байқалатыны анықталған. Бұл құрылым ДНҚ-ның белгілі бір гендерінің триплетті кезектігі ретінің, яғни генетикалық кодтың өнімі болып табылады. Аминқышқылдық кезектігінің реті генетикалық тұрғыдан негізделген және трансляция процесі кезінде қалыптасады. Ақуыз молекуласының біріншілік құрылымы конформациялық код болып табылады. Бұл код посттрансляциялық процестерде ақуыз молекулаларының екіншілік, үшіншілік және төртіншілік конформациясының қалыптасуын және биологиялық қасиеттерінің пайда болуын анықтайды. Полипептидтік тізбектегі аминқышқылдарының құрамының, бір ғана аминқышқылының орнының өзгеруі - ақуыздың биологиялық қасиеттері мен қызметтерінің өзгеруіне әкеледі.
Екіншілік құрылымы - конформациясын немесе басқа сегменттермен өзара әрекеттесуін ескермегендегі полипептидті тізбектің бөліктері атомдарының локальды кеңістіктік орналасуы болып табылады. Л. Полинг пен Р. Кори полипептидтік тізбектің қарапайым кеңістіктік құрылым сутектік байланыспен тұрақтанған α-спираль түрінде болады, α-спиральдің бір орамына 3,6 аминқышқылдық қалдық сәйкес келеді деген қорытынды жасады. Сутектік байланыс бірінші аминқышқылдың карбонилдік тобы мен 5-ші аминқышқылдың имин- тобының, ары қарай екінші аминқышқылдың карбонилдік тобы мен 6-шы аминқышқылдың иминтобының арасында пайда болады және т.б. Сутектік байланыс коваленттік емес, яғни, тұрақсыз болса да, полипептидтік тізбектегі аминқышқылдары қалдықтарының барлық карбонилдік және иминтоптары осы байланыстарды түзе алатындықтан, α-спираль, ақуыз молекуласы конформациясының екіншілік деңгейі ретінде өте тұрақты және кең тараған конформация болып табылады. Ақуыз молекуласының екіншілік құрылымының басқа бір түрі - β-құрылым бар екені зерттеулер көрсетті.
Үшіншілік құрылым - α-спиральдің кеңістіктік конформациясы немесе басқа молекулаларымен өзара әрекеттесуін ескермегендегі глобулярлық ақуыздардың полипептидтік тізбектерінің белгілі бір көлемде жинақталуы әдісін айтамыз. Бұл құрылым дисульфидтік, иондық және сутектік байланыстармен тұрақтандырылады. Ақуыз молекуласының құрылымдық ұйымдастығының бұл деңгейінде полипептидті тізбек белгілі формаға, көлемге ие болады. Бұл жағдайда аминқышқылдарының радикалдары кеңістікте орналасқанда олардың молекуласының үстінде негізінен ионогенді, гидрофильді радикалдар және функционалдық топтар жинақталады. Гидрофобты радикалдар глобуланың ортасына қарай орналасады. Полипептидтік тізбектің осындай кеңістіктік бірінші, су молекуласымен физико-химиялық өзара әсер етуге байланысты. Кеңістіктік орналасу сипаты полипептидті тізбектің аминқышқылдық құрамымен және тізбекте аминқышқылдарының орналасу кезектілігімен, яғни біріншілік құрылымымен анықталады. Денатурация кезінде ақуыз молекуласының кеңістіктік құрылымының тұрақтылығын қамтамасыз ететін көптеген байланыстар үзіледі.
Төртінші құрылым - тек олигомерлік ақуыздарда ғана бар, яғни бірнеше протомерлерден тұратын ақуыздарда кездеседі. Бірнеше протомерден тұратын және төртіншілік құрылымы бар ақуыз ортаның рН, температурасы біраз өзгерген кезде өзін құрастырушы протомерлерге ыдырайды. Протомерлердің бірыңғай ақуыз молекуласына бірігуі суббірліктің бір-бірімен коваленттік емес байланысы арқылы қосылуымен жүзеге асырылады: полярлы емес, иондық және сутектік. Ағзада бірдей қызмет атқаратын көптеген олигомерлік ақуыздар бір-бірінен суббірліктік құрамы арқылы ажыратылады. Бір ақуыздың осындай гомологтық реті - изоақуыздар немесе изофункционалдық ақуыздар деп аталады. Төртіншілік құрылым ақуыз молекуласының құрылымдық ұйымдастығының ең жоғары деңгейі. Бұл суббірліктердің бірыңғай функционалды комплекске бірігуінің белсенді кооперациясы. Бұл суббірліктердің бірінде біріншілік құрылымының бұзылуын әртүрлі факторлар, соның ішінде мутагендер тудырғанда ақуыздың биологиялық қасиеттерін сақтап қалудың, белсенділігін реттеудің әдісі болып табылады. Төртіншілік құрылымы бар олигомерлік ақуыздардың көпшілігін молекула үстілік қосылысқа жатқызуға болады, олар молекула мен клеткалық органелла арасында аралық сатыда тұр. Мұнда белоктарға хромосомалар, рибосомалар және клеткалық мембраналар жатады.

Ақуыздардың қызметі
1. Құрылымдық қызмет - ақуыздар арқылы клетканың көптеген компоненттері түзіледі, ал липидтермен кешен түрінде олар клетка мембранасының құрамына кіреді. 2. Катализдік қызмет - барлық ферменттер өздерінің химиялық табиғаты бойынша ақуыздар. Бұл қызмет 1982 жылдан бастап бірегей болып есептеледі. Кейбір РНҚ-ың да катализдік белсенділігі анықталды. Оларды РНҚ-зималар немесе рибозималар деп атайды. 3. Тасымал-даушылық қызмет - гемоглобин ақуызы оттегіні тасымалдайды, басқа ақуыздар липидтерді, билирубинді, май қышқылдарын тасымалдайды. Трансферрин темірді тасымалдайды. 4. Механохимиялық (немесе жиырылдырушылық) қызмет - бұлшықет жұмысы және басқа да мүшелердегі қозғалу қызметі макроэргиялық байланыстарды пайдаланатын жиырылдырушы ақуыздардың (мысалы, актин, миозин) тікелей қатысуымен өтеді. 5. Реттеушілік қызмет. Клетка деңгейінде: ақуыз-репрессорлар және ақуыз-транскрипцияның активаторлары. Организм деңгейінде: кейбір ақуыз - ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.