Zülallar ən vacib üzvi maddələrdir, onların sayı canlı hüceyrədə mövcud olan bütün digər makromolekullardan üstündür. Onlar həm bitki, həm də heyvan orqanizmlərinin quru maddə çəkisinin yarıdan çoxunu təşkil edir. Zülalların hüceyrədəki funksiyaları müxtəlifdir, onların bəziləri hələ də elmə məlum deyil. Amma yenə də onların “işlərinin” əsas istiqamətləri yaxşı öyrənilib. Bəziləri hüceyrələrdə və toxumalarda baş verən prosesləri stimullaşdırmaq üçün lazımdır. Digərləri mühüm mineral birləşmələri hüceyrə membranı vasitəsilə və qan damarları vasitəsilə bir orqandan digərinə daşıyır. Bəziləri bədəni xarici tez-tez patogen agentlərdən qoruyur. Bir şey aydındır - bədənimizdə zülallar olmadan heç bir proses baş vermir.
Zülalların əsas funksiyaları
Zülalların orqanizmdəki funksiyaları müxtəlifdir. Hər qrupun xüsusi kimyəvi tərkibi varbina, bir ixtisaslaşdırılmış "iş" yerinə yetirir. Bəzi hallarda bir neçə növ zülal bir-biri ilə bağlıdır. Onlar eyni prosesin müxtəlif mərhələlərindən məsuldurlar. Və ya bir anda bir neçə təsir göstərir. Məsələn, zülalların tənzimləmə funksiyası fermentlər və hormonlar tərəfindən həyata keçirilir. Bu fenomen adrenalin hormonunu xatırlayaraq təsəvvür edilə bilər. Adrenal medulla tərəfindən istehsal olunur. Qan damarlarına girərək, qanda oksigen miqdarını artırır. Qan təzyiqi də yüksəlir, şəkərin miqdarı artır. Bu metabolik prosesləri stimullaşdırır. Adrenalin eyni zamanda balıqlarda, suda-quruda yaşayanlarda və sürünənlərdə neyrotransmitterdir.
Enzimatik funksiya
Canlı orqanizmlərin hüceyrələrində baş verən bir çox biokimyəvi reaksiyalar yüksək temperaturda və neytral pH dəyəri ilə həyata keçirilir. Belə şəraitdə onların keçid sürəti çox aşağıdır, ona görə də fermentlər adlanan xüsusi katalizatorlara ehtiyac var. Onların bütün müxtəlifliyi hərəkətin spesifikliyi ilə fərqlənən 6 sinifə birləşdirilir. Fermentlər hüceyrələrdə ribosomlarda sintez olunur. Onların tədqiqi ilə enzimologiya elmi məşğul olur.
Şübhəsiz ki, zülalların tənzimləyici funksiyası fermentlərsiz mümkün deyil. Onlar yüksək fəaliyyət seçiciliyinə malikdirlər. Onların fəaliyyəti inhibitorlar və aktivatorlar tərəfindən tənzimlənə bilər. Bundan əlavə, fermentlər adətən substratın spesifikliyini nümayiş etdirirlər. Həmçinin, fermentativ fəaliyyət bədəndəki və xüsusən də hüceyrələrdəki şəraitdən asılıdır. Onların axını təzyiq, turşu pH, temperatur, məhlulun ion gücündən təsirlənir, yənisitoplazmada duz konsentrasiyası.
Protein nəqli funksiyası
Hüceyrə orqanizm üçün lazım olan mineral və üzvi maddələri daim qəbul etməlidir. Onlar hüceyrələrdə tikinti materialları və enerji mənbələri kimi lazımdır. Lakin onların alınma mexanizmi kifayət qədər mürəkkəbdir. Hüceyrə divarları zülallardan daha çox şeydən ibarətdir. Bioloji membranlar ikiqat lipid təbəqəsi prinsipi əsasında qurulur. Onların arasında müxtəlif zülallar yerləşdirilir. Hidrofilik bölgələrin membranın səthində, hidrofobik bölgələrin isə qalınlığında yerləşməsi çox vacibdir. Beləliklə, belə bir quruluş qabığı keçilməz edir. Şəkər, metol ionları və amin turşuları kimi vacib komponentlər "kömək olmadan" öz başlarına keçə bilməzlər. Onlar sitoplazmatik membran vasitəsilə lipid təbəqələrinə yerləşdirilən xüsusi zülallar vasitəsilə sitoplazmaya daşınır.
Maddələrin bir orqandan digərinə daşınması
Lakin zülalların daşıma funksiyası təkcə hüceyrələrarası maddə ilə hüceyrə arasında həyata keçirilmir. Fizioloji proseslər üçün vacib olan bəzi maddələr bir bədəndən digərinə çatdırılmalıdır. Məsələn, qanda daşıyıcı zülal serum albumindir. O, yağların həzm edilməsi zamanı yaranan yağ turşuları, dərmanlar, həmçinin steroid hormonları ilə birləşmələr yaratmaq üçün unikal bir qabiliyyətə malikdir. Əhəmiyyətli daşıyıcı zülallar hemoglobin (oksigen molekullarını çatdıran), transferrin (dəmir ionları ilə birləşən) və seruplazmindir (komplekslər əmələ gətirir).mis).
Zülalların siqnal funksiyası
Reseptor zülalları çoxhüceyrəli kompleks orqanizmlərdə fizioloji proseslərin gedişində böyük əhəmiyyət kəsb edir. Onlar plazma membranına yerləşdirilir. Onlar təkcə qonşu toxumalardan deyil, həm də xarici mühitdən hüceyrələrə davamlı axınla daxil olan müxtəlif növ siqnalları qavramağa və deşifrə etməyə xidmət edir. Hal-hazırda, bəlkə də ən çox öyrənilən reseptor zülalı asetilkolindir. O, hüceyrə membranında bir sıra neyronlararası birləşmələrdə yerləşir.
Lakin zülalların siqnal funksiyası təkcə hüceyrələrin daxilində deyil. Bir çox hormonlar səthindəki xüsusi reseptorlara bağlanır. Belə əmələ gələn birləşmə hüceyrələrdə fizioloji prosesləri aktivləşdirən bir siqnaldır. Belə zülallara misal olaraq adenilat siklaz sistemində fəaliyyət göstərən insulini göstərmək olar.
Müdafiə funksiyası
Hüceyrədəki zülalların funksiyaları fərqlidir. Onların bəziləri immun reaksiyalarında iştirak edir. Bu, bədəni infeksiyalardan qoruyur. İmmunitet sistemi çox sayda lenfosit sintezi ilə müəyyən edilmiş xarici agentlərə cavab verə bilir. Bu maddələr seçici olaraq bu agentlərə zərər verə bilər, bakteriya, supramolekulyar hissəciklər kimi bədənə yad ola bilər və ya xərçəng hüceyrələri ola bilər.
Qruplardan biri - "beta"-limfositlər qana daxil olan zülallar istehsal edir. Onların çox maraqlı funksiyası var. Bu zülallar yad hüceyrələri və makromolekulları tanımalıdır. Sonra onlarla əlaqə qururlar,məhv edilməli olan bir kompleks meydana gətirir. Bu zülallara immunoqlobulinlər deyilir. Xarici komponentlərin özləri antigenlərdir. Onlara uyğun gələn immunoqlobulinlər isə antikorlardır.
Struktur funksiya
Orqanizmdə yüksək ixtisaslaşmışlarla yanaşı, struktur zülallar da var. Onlar mexaniki gücü təmin etmək üçün lazımdır. Zülalların hüceyrədəki bu funksiyaları bədənin formasını və gəncliyini qorumaq üçün vacibdir. Ən məşhuru kollagendir. Bu birləşdirici toxumaların hüceyrədənkənar matrisinin əsas proteinidir. Daha yüksək məməlilərdə zülalların ümumi kütləsinin 1/4-ə qədərdir. Kollagen birləşdirici toxumaların əsas hüceyrələri olan fibroblastlarda sintez olunur.
Zülalların hüceyrədəki bu cür funksiyaları böyük əhəmiyyət kəsb edir. Kollagenlə yanaşı, başqa bir struktur zülal da məlumdur - elastin. O, həmçinin hüceyrədənkənar matrisin tərkib hissəsidir. Elastin toxumalara müəyyən məhdudiyyətlər daxilində uzanmaq və asanlıqla orijinal formasına qayıtmaq qabiliyyətini verə bilir. Struktur zülalın başqa bir nümunəsi ipəkqurdu tırtıllarında olan fibroindir. O, ipək sapların əsas komponentidir.
Motor zülallar
Zülalların hüceyrədəki rolunu çox qiymətləndirmək olmaz. Əzələlərin işində də iştirak edirlər. Əzələ daralması mühüm fizioloji prosesdir. Nəticədə makromolekullar şəklində yığılan ATP kimyəvi enerjiyə çevrilir. Prosesin birbaşa iştirakçıları iki zülaldır - aktin və miozin.
Bu motor zülallarıskelet əzələlərinin kontraktil sistemində fəaliyyət göstərən filamentli molekullardır. Onlar həmçinin eukaryotik hüceyrələrdə əzələ olmayan toxumalarda olur. Motor zülallarının başqa bir nümunəsi tubulindir. Ondan flagella və kirpiklərin mühüm elementi olan mikrotubullar tikilir. Tərkibində tubulin olan mikrotubullara heyvanların sinir toxumasının hüceyrələrində də rast gəlinir.
Antibiotiklər
Zülalların hüceyrədəki qoruyucu rolu çox böyükdür. Onun bir hissəsi ümumiyyətlə antibiotiklər adlanan bir qrupa təyin olunur. Bunlar, bir qayda olaraq, bakteriyalarda, mikroskopik göbələklərdə və digər mikroorqanizmlərdə sintez olunan təbii mənşəli maddələrdir. Onlar digər rəqabət aparan orqanizmlərin fizioloji proseslərini boğmağa yönəldilmişdir. Protein mənşəli antibiotiklər 40-cı illərdə kəşf edilmişdir. Onlar tibbdə inqilab edərək ona inkişafa güclü təkan verdilər.
Kimyəvi təbiətinə görə antibiotiklər çox müxtəlif qrupdur. Onlar həm də fəaliyyət mexanizmində fərqlənirlər. Bəziləri hüceyrə daxilində zülal sintezini maneə törədir, digərləri mühüm fermentlərin istehsalını maneə törədir, digərləri böyüməyə mane olur, digərləri isə çoxalmanı maneə törədir. Məsələn, tanınmış streptomisin bakteriya hüceyrələrinin ribosomları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Beləliklə, onlar zülalların sintezini kəskin şəkildə ləngidirlər. Eyni zamanda, bu antibiotiklər insan bədəninin eukaryotik ribosomları ilə qarşılıqlı təsir göstərmir. Bu o deməkdir ki, bu maddələr yüksək məməlilər üçün zəhərli deyil.
Bu, hüceyrədəki zülalların bütün funksiyaları deyil. Cədvəlantibiotik maddələri bu spesifik təbii birləşmələrin nəinki bakteriyalar üzərində ola biləcəyi digər yüksək ixtisaslaşmış hərəkətləri müəyyən etməyə imkan verir. Hal-hazırda, DNT ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, irsi məlumatın təcəssümü ilə əlaqəli prosesləri pozan protein mənşəli antibiotiklər öyrənilir. Amma indiyə qədər belə maddələr yalnız onkoloji xəstəliklərin kimyaterapiyasında istifadə olunur. Belə bir antibiotik maddəsinə misal olaraq aktinomisetlər tərəfindən sintez edilən daktinomisin verilə bilər.
Zəhərlər
Hüceyrədəki zülallar çox spesifik və hətta qeyri-adi bir funksiya yerinə yetirirlər. Bir sıra canlı orqanizmlər zəhərli maddələr - toksinlər əmələ gətirir. Təbiətinə görə bunlar zülallar və mürəkkəb aşağı molekulyar ağırlıqlı üzvi birləşmələrdir. Buna misal olaraq solğun batan göbələyinin zəhərli pulpasını göstərmək olar.
Ehtiyat və qida zülalları
Bəzi zülallar heyvanların və bitkilərin embrionlarını qidalandırmaq funksiyasını yerinə yetirir. Belə misallar çoxdur. Taxıl toxumlarının hüceyrəsindəki zülalın əhəmiyyəti məhz bundadır. Onlar inkişafın ilk mərhələlərində bitkinin ortaya çıxan mikrobunu qidalandıracaqlar. Heyvanlarda qida zülalları yumurta albumini və süd kazeinidir.
Zülalların öyrənilməmiş xassələri
Yuxarıdakı misallar yalnız artıq kifayət qədər öyrənilmiş hissədir. Ancaq təbiətdə çoxlu sirlər var. Bir çox bioloji növlərin hüceyrəsindəki zülallar unikaldır və hazırda onları hətta təsnif edirçətin. Məsələn, monellin bir Afrika bitkisindən kəşf edilmiş və təcrid olunmuş bir proteindir. Dadı şirindir, lakin şişman deyil və zəhərli deyil. Gələcəkdə şəkərin əla əvəzedicisi ola bilər. Başqa bir misal, bəzi arktik balıqlarda olan və müqayisənin hərfi mənasında antifriz rolunu oynayaraq qanın donmasının qarşısını alan zülaldır. Bir sıra böcəklərdə qanad birləşmələrində unikal, demək olar ki, mükəmməl elastikliyə malik olan resilin zülalı aşkar edilmişdir. Və bunlar hələ öyrənilməli və təsnif edilməli olan maddələrin bütün nümunələri deyil.
