Zülallar (polipeptidlər, zülallar) peptid bağı ilə bağlanan alfa-amin turşularını ehtiva edən makromolekulyar maddələrdir. Canlı orqanizmlərdə zülalların tərkibi genetik kodla müəyyən edilir. Bir qayda olaraq, sintez 20 standart amin turşusu dəstindən istifadə edir.
Protein təsnifatı
Zülalların ayrılması müxtəlif meyarlara görə aparılır:
- Molekulun forması.
- Tərkibi.
- Funksiyalar.
Sonuncu meyara görə zülallar təsnif edilir:
- Struktur üzrə.
- Qidalı və ehtiyatlı.
- Nəqliyyat.
- Podratçılar.
Struktur zülallar
Bunlara elastin, kollagen, keratin, fibroin daxildir. Struktur polipeptidlər hüceyrə membranlarının əmələ gəlməsində iştirak edir. Onlar kanallar yarada və ya kanallarda digər funksiyaları yerinə yetirə bilərlər.
Qidalı, saxlama zülalları
Qidalı polipeptid kazeindir. Onun sayəsində böyüyən orqanizm kalsium, fosfor vəamin turşuları.
Ehtiyat zülallar mədəni bitkilərin toxumları, yumurta ağıdır. Onlar embrionların inkişaf mərhələsində istehlak edilir. İnsan orqanizmində, heyvanlarda olduğu kimi, zülallar ehtiyatda saxlanılmır. Onları müntəzəm olaraq qida ilə əldə etmək lazımdır, əks halda distrofiyanın inkişafı mümkündür.
Nəqliyyat polipeptidləri
Hemoqlobin belə zülalların klassik nümunəsidir. Hormonların, lipidlərin və digər maddələrin hərəkətində iştirak edən digər polipeptidlər də qanda olur.
Hüceyrə membranlarında ionları, amin turşularını, qlükoza və digər birləşmələri hüceyrə membranı vasitəsilə nəql etmək qabiliyyətinə malik zülallar var.
Daralma zülalları
Bu polipeptidlərin funksiyaları əzələ liflərinin işi ilə bağlıdır. Bundan əlavə, onlar protozoalarda kirpiklərin və flagellaların hərəkətini təmin edirlər. Kontraktil zülallar hüceyrə daxilində orqanoidlərin daşınması funksiyasını yerinə yetirir. Onların mövcudluğu sayəsində hüceyrə formalarının dəyişməsi təmin edilir.
Daralma zülallarına misal olaraq miozin və aktin verilə bilər. Bu polipeptidlərin təkcə əzələ liflərinin hüceyrələrində olmadığını söyləməyə dəyər. Kontraktil zülallar demək olar ki, bütün heyvan toxumalarında öz vəzifələrini yerinə yetirirlər.
Xüsusiyyətlər
Hüceyrələrdə fərdi polipeptid olan tropomiyozin tapılır. Miyozin kontraktil əzələ zülalı onun polimeridir. Aktinlə kompleks əmələ gətirir.
Daralma əzələ zülalları suda həll olunmur.
Polipeptid sintezinin dərəcəsi
Qalxanabənzər vəzi ilə tənzimlənirsteroid hormonları. Hüceyrəyə nüfuz edərək, xüsusi reseptorlara bağlanırlar. Yaranan kompleks hüceyrə nüvəsinə nüfuz edir və xromatinə bağlanır. Bu, gen səviyyəsində polipeptid sintezinin sürətini artırır.
Aktiv genlər müəyyən RNT-nin artan sintezini təmin edir. O, nüvəni tərk edir, ribosomlara gedir və yeni struktur və ya kontraktil zülalların, fermentlərin və ya hormonların sintezini aktivləşdirir. Bu, genlərin anabolik təsiridir.
Bu arada, hüceyrələrdə zülal sintezi olduqca yavaş bir prosesdir. Yüksək enerji xərcləri və plastik material tələb edir. Buna görə hormonlar maddələr mübadiləsini tez idarə edə bilmirlər. Onların əsas vəzifəsi bədəndəki hüceyrələrin böyüməsini, diferensiasiyasını və inkişafını tənzimləməkdir.
Əzələ daralması
Bu, zülalların kontraktil funksiyasının əsas nümunəsidir. Tədqiqatlar zamanı müəyyən edilmişdir ki, əzələ daralmasının əsasını polipeptidin fiziki xassələrində dəyişiklik təşkil edir.
Büzülmə funksiyası adenozin trifosfor turşusu ilə qarşılıqlı əlaqədə olan aktomiozin zülalı tərəfindən yerinə yetirilir. Bu əlaqə miofibrillərin daralması ilə müşayiət olunur. Belə qarşılıqlı təsir bədəndən kənarda da müşahidə oluna bilər.
Məsələn, suda isladılmış (maserləşdirilmiş) həyəcanlılığı olmayan əzələ lifləri adenozin trifosfat məhluluna məruz qaldıqda canlı əzələlərin daralması kimi onların kəskin daralması başlayacaq. Bu təcrübənin böyük praktiki əhəmiyyəti var. O, bunu sübut edirəzələ daralması daralma zülallarının enerji ilə zəngin bir maddə ilə kimyəvi reaksiyasını tələb edir.
E vitamininin təsiri
Bir tərəfdən əsas hüceyrədaxili antioksidantdır. Vitamin E yağları və digər asanlıqla oksidləşən birləşmələri oksidləşmədən qoruyur. Eyni zamanda, elektron daşıyıcısı kimi çıxış edir və ayrılan enerjinin saxlanması ilə əlaqəli redoks reaksiyalarında iştirak edir.
E vitamini çatışmazlığı əzələ toxumasının atrofiyasına səbəb olur: kontraktil protein miozinin tərkibi kəskin şəkildə azalır və o, inert polipeptid olan kollagenlə əvəzlənir.
Miozinin spesifikliyi
Əsas kontraktil zülallardan biri hesab olunur. O, əzələ toxumasında polipeptidlərin ümumi tərkibinin təxminən 55%-ni təşkil edir.
Miofibrillərin filamentləri (qalın filamentləri) miozindən ibarətdir. Molekulda ikiqat sarmal quruluşa malik uzun fibrilyar hissə və başlıqlar (qlobulyar strukturlar) var. Miyozin 6 alt bölmədən ibarətdir: qlobulyar hissədə yerləşən 2 ağır və 4 yüngül zəncir.
Fibrilyar bölgənin əsas vəzifəsi miozin filamentləri və ya qalın protofibrillər dəstələri yaratmaq qabiliyyətidir.
Başlarda ATPazın aktiv yeri və aktin bağlayan mərkəz var. Bu, ATP hidrolizini və aktin filamentlərinə bağlanmasını təmin edir.
çeşidlər
Aktin və miozinin alt növləri bunlardır:
- Kəmçə və kirpiklərin dyneiniprotozoa.
- Eritrosit membranlarında spektrin.
- Perisinaptik membranların neyrostenini.
Müxtəlif maddələrin konsentrasiya gradientində hərəkətindən məsul olan bakterial polipeptidlər də aktin və miyozin növlərinə aid edilə bilər. Bu proses həmçinin kemotaksis adlanır.
Adenozin trifosfor turşusunun rolu
Aktomyozin filamentlərini turşu məhluluna qoysanız, kalium və maqnezium ionlarını əlavə etsəniz, onların qısaldıldığını görə bilərsiniz. Bu zaman ATP-nin parçalanması müşahidə edilir. Bu fenomen adenozin trifosfor turşusunun parçalanmasının kontraktil zülalın fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinin dəyişməsi və nəticədə əzələlərin işi ilə müəyyən bir əlaqəyə malik olduğunu göstərir. Bu fenomen ilk dəfə Szent-Gyorgyi və Engelhardt tərəfindən müəyyən edilmişdir.
Kimyəvi enerjinin mexaniki enerjiyə çevrilməsi prosesində ATP-nin sintezi və parçalanması vacibdir. Laktik turşunun istehsalı ilə müşayiət olunan glikogenin parçalanması zamanı, adenozin trifosfor və kreatin fosfor turşularının defosforilasiyasında olduğu kimi, oksigenin iştirakı tələb olunmur. Bu, təcrid olunmuş əzələnin anaerob şəraitdə işləmə qabiliyyətini izah edir.
Adenozin trifosfor və kreatin fosfor turşularının parçalanması zamanı əmələ gələn süd turşusu və məhsullar anaerob mühitdə işləyərkən yorulan əzələ liflərində toplanır. Nəticədə, maddələrin ehtiyatları tükənir, parçalanma zamanı lazımi enerji ayrılır. Yorğun bir əzələ oksigen olan bir mühitə yerləşdirilirsə, oistehlak et. Süd turşusunun bir hissəsi oksidləşməyə başlayacaq. Nəticədə su və karbon qazı əmələ gəlir. Buraxılan enerji parçalanma məhsullarından kreatin fosforik, adenozin trifosfor turşuları və qlikogenin yenidən sintezinə sərf olunacaq. Bunun sayəsində əzələ yenidən işləmək qabiliyyəti əldə edəcək.
Skelet əzələsi
Polipeptidlərin fərdi xassələri yalnız onların funksiyaları, yəni mürəkkəb fəaliyyətlərə töhfələri ilə izah edilə bilər. Zülal və orqan funksiyası arasında korrelyasiya qurulan bir neçə struktur arasında skelet əzələsi xüsusi diqqətə layiqdir.
Onun hüceyrəsi sinir impulsları (membran yönümlü siqnallar) tərəfindən aktivləşdirilir. Molekulyar olaraq daralma aktin, miyozin və Mg-ATP arasında dövri qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə çarpaz körpülərin dövriyyəsinə əsaslanır. Kalsium bağlayan zülallar və Ca ionları effektorlar və sinir siqnalları arasında vasitəçi rolunu oynayır.
Vasitəçilik "on/off" impulslarına cavab sürətini məhdudlaşdırır və spontan daralmaların qarşısını alır. Eyni zamanda, qanadlı həşəratların volan əzələ liflərinin bəzi rəqsləri (dəyişmələri) ionlar və ya oxşar aşağı molekulyar birləşmələr tərəfindən deyil, birbaşa büzülmə zülalları tərəfindən idarə olunur. Buna görə aktivləşdirildikdən sonra öz-özünə davam edən çox sürətli sancılar mümkündür.
Polipeptidlərin maye kristal xüsusiyyətləri
Əzələ liflərini qısaldarkənprotofibrillərin əmələ gətirdiyi qəfəsin dövrü dəyişir. İncə filamentlərdən ibarət qəfəs qalın elementlərin strukturuna daxil olduqda, tetraqonal simmetriya altıbucaqlı ilə əvəz olunur. Bu hadisəni maye kristal sistemdə polimorfik keçid hesab etmək olar.
Mexanokimyəvi proseslərin xüsusiyyətləri
Onlar kimyəvi enerjinin mexaniki enerjiyə çevrilməsinə qədər qaynayırlar. Mitoxondrial hüceyrə membranlarının ATP-az fəaliyyəti skelet əzələlərinin iyozin sisteminin aktına bənzəyir. Ümumi xüsusiyyətlər onların mexanikokimyəvi xassələrində də qeyd olunur: onlar ATP-nin təsiri altında azalır.
Buna görə mitoxondrial membranlarda kontraktil zülal olmalıdır. Və o, həqiqətən də oradadır. Müəyyən edilmişdir ki, kontraktil polipeptidlər mitoxondrial mexanikakimyada iştirak edir. Bununla belə, fosfatidilinositolun (membran lipidinin) də proseslərdə əhəmiyyətli rol oynadığı ortaya çıxdı.
Əlavə
Miyozin zülal molekulu təkcə müxtəlif əzələlərin daralmasına kömək etmir, həm də digər hüceyrədaxili proseslərdə iştirak edə bilir. Bu, xüsusilə, orqanoidlərin hərəkəti, aktin filamentlərinin membranlara bağlanması, sitoskeletonun əmələ gəlməsi və fəaliyyəti və s. haqqındadır. Demək olar ki, həmişə molekul ikinci əsas kontraktil olan aktinlə bu və ya digər şəkildə qarşılıqlı təsir göstərir. protein.
Aktomiozin molekullarının fosfor turşusu qalığının ATP-dən ayrılması zamanı ayrılan kimyəvi enerjinin təsiri altında uzunluğu dəyişə bildiyi sübut edilmişdir. Başqa sözlə, bu prosesəzələ daralmasına səbəb olur.
ATP sistemi beləliklə kimyəvi enerjinin bir növ akkumulyatoru kimi çıxış edir. Lazım olduqda, aktomiozin vasitəsilə birbaşa mexaniki birinə çevrilir. Eyni zamanda, digər elementlərin qarşılıqlı təsir proseslərinin - istilik enerjisinə keçid üçün xarakterik olan aralıq mərhələsi yoxdur.
