Zülallar mürəkkəb quruluşa malik bioloji polimerlərdir. Onlar yüksək molekulyar çəkiyə malikdirlər və amin turşularından, vitaminlərlə təmsil olunan protez qruplarından, lipid və karbohidrat daxilolmalarından ibarətdir. Tərkibində karbohidratlar, vitaminlər, metallar və ya lipidlər olan zülallara kompleks deyilir. Sadə zülallar yalnız peptid bağları ilə bağlanmış amin turşularından ibarətdir.
Peptidlər
Maddə hansı quruluşa malik olmasından asılı olmayaraq, zülalların monomerləri amin turşularıdır. Onlar əsas polipeptid zəncirini meydana gətirirlər, bundan sonra zülalın fibrilyar və ya qlobulyar strukturu əmələ gəlir. Eyni zamanda, zülal yalnız canlı toxumada - bitki, bakteriya, göbələk, heyvan və digər hüceyrələrdə sintez oluna bilər.
Zülal monomerlərini birləşdirə bilməyən yeganə orqanizmlər viruslar və protozoalardır. Bütün digərləri struktur zülallar əmələ gətirməyə qadirdir. Bəs protein monomerləri hansı maddələrdir və onlar necə əmələ gəlir? Bu və zülal biosintezi, polipeptidlər və mürəkkəb protein strukturunun formalaşması, amin turşuları və onların xassələri haqqında oxuyun.aşağıda.
Zülal molekulunun yeganə monomeri istənilən alfa-amin turşusudur. Bir zülal bir polipeptiddir, əlaqəli amin turşuları zənciridir. Onun əmələ gəlməsində iştirak edən amin turşularının sayından asılı olaraq dipeptidlər (2 qalıq), tripeptidlər (3), oliqopeptidlər (2-10 amin turşusundan ibarətdir) və polipeptidlər (çoxlu amin turşuları) təcrid olunur.
Protein strukturunun icmalı
Zülal strukturu ilkin, bir az daha mürəkkəb - ikincili, daha mürəkkəb - üçüncü, ən mürəkkəb - dördüncü ola bilər.
İlkin struktur zülal monomerlərinin (amin turşularının) peptid bağı (CO-NH) vasitəsilə bağlandığı sadə zəncirdir. İkinci dərəcəli quruluş alfa spiral və ya beta qıvrımlardır. Üçüncüsü kovalent, ion və hidrogen bağlarının, eləcə də hidrofobik qarşılıqlı təsirlərin əmələ gəlməsi nəticəsində ikincidən əmələ gələn daha mürəkkəb üçölçülü zülal quruluşudur.
Dördüncü struktur ən mürəkkəbdir və hüceyrə membranlarında yerləşən reseptor zülalları üçün xarakterikdir. Bu, karbohidrat, lipid və ya vitamin qrupları ilə əlavə edilmiş üçüncü dərəcəli bir quruluşa malik bir neçə molekulun birləşməsi nəticəsində yaranan supramolekulyar (domen) bir quruluşdur. Bu zaman birincili, ikincili və üçüncü dərəcəli strukturlarda olduğu kimi, zülalların monomerləri alfa-amin turşularıdır. Onlar həmçinin peptid bağları ilə bağlanırlar. Yeganə fərq strukturun mürəkkəbliyindədir.
Amin turşuları
Yeganə monomerlərprotein molekulları alfa amin turşularıdır. Onların cəmi 20-si var və demək olar ki, həyatın əsasını təşkil edir. Peptid bağının görünüşü sayəsində zülal sintezi mümkün oldu. Zülalın özü isə bundan sonra struktur əmələ gətirən, reseptor, enzimatik, nəqliyyat, vasitəçi və digər funksiyaları yerinə yetirməyə başladı. Bunun sayəsində canlı orqanizm fəaliyyət göstərir və çoxalmağa qadirdir.
Alfa amin turşusunun özü alfa karbon atomuna bağlı amin qrupu olan üzvi karboksilik turşudur. Sonuncu karboksil qrupunun yanında yerləşir. Bu halda, zülal monomerləri, son karbon atomunun həm amin, həm də karboksil qrupu daşıdığı üzvi maddələr hesab olunur.
Peptidlərdə və zülallarda amin turşularının əlaqəsi
Amin turşuları peptid bağı vasitəsilə dimerlərə, trimerlərə və polimerlərə bağlanır. Bir alfa-amin turşusunun karboksil yerindən bir hidroksil (-OH) qrupunun və digər alfa-amin turşusunun amin qrupundan hidrogenin (-H) ayrılması nəticəsində əmələ gəlir. Qarşılıqlı təsir nəticəsində su ayrılır və karboksil qalığının karbonuna yaxın sərbəst elektronu olan C=O sahəsi karboksil ucunda qalır. Başqa bir turşunun amin qrupunda azot atomunda mövcud sərbəst radikal olan bir qalıq (NH) var. Bu, bir bağ (CONH) yaratmaq üçün iki radikalı birləşdirməyə imkan verir. Buna peptid deyilir.
Alfa amin turşusu variantları
23 məlum alfa-amin turşusu var. Onlarqlisin, valin, alanin, izolesin, lösin, qlutamat, aspartat, ornitin, treonin, serin, lizin, sistin, sistein, fenilalanin, metionin, tirozin, prolin, triptofan, hidroksiprolin, arginin, qparatatin, qlisin, q. İnsan orqanizmi tərəfindən sintez edilib-edilməməsindən asılı olaraq, bu amin turşuları vacib olmayan və vacib olmayanlara bölünür.
Əsas olmayan və əsas amin turşuları anlayışı
Əvəz edilə bilən maddələr insan orqanizmi tərəfindən sintez oluna bilər, zəruri maddələr isə yalnız qidadan gəlməlidir. Eyni zamanda zülalların biosintezi üçün həm əsas, həm də qeyri-əsas turşular vacibdir, çünki onlarsız sintez tamamlana bilməz. Bir amin turşusu olmadan, bütün digərləri mövcud olsa belə, hüceyrənin öz funksiyalarını yerinə yetirməsi üçün ehtiyac duyduğu zülalın tam olaraq qurulması mümkün deyil.
Biosintezin hər hansı bir mərhələsində bir səhv - və zülal artıq uyğun deyil, çünki elektron sıxlıqların və atomlararası qarşılıqlı təsirlərin pozulması səbəbindən istənilən struktura yığıla bilməyəcək. Buna görə də, bir insanın (və digər orqanizmlərin) əsas amin turşularını ehtiva edən protein qidalarını istehlak etməsi vacibdir. Onların qidada olmaması bir sıra zülal mübadiləsi pozğunluqlarına səbəb olur.
Peptid bağının əmələ gəlməsi prosesi
Zülalların yeganə monomerləri alfa-amin turşularıdır. Onlar tədricən bir polipeptid zəncirinə birləşirlər, quruluşu DNT-nin genetik kodunda (və ya bakterial biosintez nəzərə alınarsa, RNT) əvvəlcədən saxlanılır. Zülal amin turşusu qalıqlarının ciddi ardıcıllığıdır. Bu müəyyən bir sıralanmış zəncirdirxanada əvvəlcədən proqramlaşdırılmış funksiyanı yerinə yetirən struktur.
Zülal biosintezinin addım ardıcıllığı
Zülal əmələ gəlməsi prosesi mərhələlər zəncirindən ibarətdir: DNT (və ya RNT) bölməsinin replikasiyası, informasiya tipli RNT-nin sintezi, onun nüvədən hüceyrənin sitoplazmasına buraxılması, ribosomla əlaqə və transfer RNT tərəfindən təmin edilən amin turşusu qalıqlarının tədricən bağlanması. Zülal monomeri olan maddə hidroksil qrupu və hidrogen protonunun aradan qaldırılmasının enzimatik reaksiyasında iştirak edir və sonra böyüyən polipeptid zəncirinə qoşulur.
Beləliklə, bir polipeptid zənciri əldə edilir ki, bu da artıq hüceyrə endoplazmatik retikulumda əvvəlcədən müəyyən edilmiş bəzi strukturda sıralanır və tələb olunarsa, karbohidrat və ya lipid qalığı ilə tamamlanır. Bu, zülalın "yetişməsi" prosesi adlanır, bundan sonra o, nəqliyyat hüceyrə sistemi tərəfindən təyinat yerinə göndərilir.
Sintezləşdirilmiş zülalların funksiyaları
Protein monomerləri ilkin strukturlarını qurmaq üçün zəruri olan amin turşularıdır. İkinci, üçüncü və dördüncü quruluş artıq özü tərəfindən əmələ gəlir, baxmayaraq ki, bəzən fermentlərin və digər maddələrin də iştirakını tələb edir. Bununla belə, onlar zülalların öz funksiyalarını yerinə yetirmələri üçün vacib olsalar da, artıq vacib deyillər.
Zülal monomeri olan amin turşusunda karbohidratlar, metallar və ya vitaminlər üçün birləşmə yerləri ola bilər. Üçüncü və ya dördüncü quruluşun formalaşması əlavə qruplar üçün daha çox yer tapmağa imkan verir. Bu, sizdən yaratmağa imkan verirferment rolunu oynayan zülal törəməsi, reseptor, hüceyrəyə daxil və ya hüceyrədən xaric olan maddələrin daşıyıcısı, immunoqlobulin, membranın və ya hüceyrə orqanoidinin struktur komponenti, əzələ zülalı.
Amin turşularından əmələ gələn zülallar həyatın yeganə əsasını təşkil edir. Və bu gün həyatın amin turşusu göründükdən sonra və onun polimerləşməsi nəticəsində yarandığına inanılır. Axı həyatın, o cümlədən ağıllı həyatın başlanğıcı olan zülalların molekullararası qarşılıqlı təsiridir. Bütün digər biokimyəvi proseslər, o cümlədən enerji prosesləri zülal biosintezinin həyata keçirilməsi və nəticədə həyatın sonrakı davamı üçün lazımdır.
