3 Сурет - Әлсіз байланыстардың түрлері
Ковалентті емес байланыстың үшінші түрі – полярлы емес топтардың гидрофобтық әрекеттесуі. Белокта суда ерімейтін және заряды жоқ, полярсыз топтардың (валиннің, лейциннің, изолейциннің СН3 –тобы, фенилаланиннің ароматты сақинасы) өзара тартылысынан пайда болады. Гидрофобтық радикалдар көмірсутектер сияқты сулы ортада еріткіштің молекуласын ығыстырып шығарып, гидрофобтық әрекеттесуді жүзеге асырады. Бқл байланыстар белок молекуласының ішіндегі полярлы емес радикалдардан гидрофобты ядроның түзілуіне әсер етеді.
4. Нәруыздардың ыдырауының ортақ өнімдері. Нәруыздардың гидролиз түрлері. Алмастырылатын және алмастырылмайтын амин қышқылдары. Құнды және құнсыз нәруыздар.
Белоктардың гидролиз өнімдерінің ұқсастығы, гидролиз түрлері, биологиялық активті пептидтер.
Организмде жүретін ферментативтік гидролиз кезінде барлық жай белоктар аралық өнімдер – полипептид, одан әрі амин қышқылдарын түзеді:
Белоктар полипептидтер амин қышқылдары
Белоктар гидролизге ұшырағанда алдымен күрделілігі әр түрлі полипептидтер (молекулалық массасы 6000 Дальтоннан жоғары, құрамындағы амин қышқылдарының саны 10-нан 50-ге дейін), пептидтер (молекулалық массасы 100 Дальтонға дейін, амин қышқылдарының саны 10) түзеді, бұл заттарда белоктың қасиеттері әлі де сақталады. Соңғы уақытта полипептидтер мен пептидтерге ерекше көңіл бөлінуде, өйткені биологиялық активтілікке ие табиғи пептидтердің тобы бар. Пептидтер әсер ету сипатына мен шығу тегіне қарай төрт топқа бөлінеді:
ас қорыту процесіне қатысатын пептидтер (гастрин, секретин);
гормондық активтілігі бар пептидтер (вазопрессин, глюкагон, окситоцин, АКТГ);
қандағы α-глобулиндерден түзілетін вазоактивті пептидтер (ангиотензин, брадикинин)
синапстарда жүйке импульстерінің берілуіне, есте сақтау процесіне, эмоциональдық күйді реттейтін қатысатын нейропептидтер.
Амин қышқылдары белоктар ыдырауының соңғы өнімдері болып табылады.
Амин қышқылдары, алмастырылатын және алмастырылмайтын, химиялық табиғаты, биологиялық маңызы, имин қышқылдары.
Адам белоктарының құрамына 20 амин қышқылы кіреді, олардың біреуі – құрамында имин тобы (NH) бар циклді имин қышқылы – пролин болып табылады. Физиологиялық маңызы бойынша амин қышқылдары алмастырылатын, шартты түрде алмастырылатын және алмастырылмайтын болып бөлінеді. Алмастырылмайтын амин қышқылдары (тре, мет, вал, лей, иле, лиз, фен, три) жануар организмінде синтезделмейді, сондықтан олар организмге тағаммен үнемі түсіп отыруы тиіс. Шартты түрде алмастырылатын амин қышқылдары (арг, тир, гис) организмде аз мөлшерде түзіледі, сол себепті бұлар да тағам құрамында болуы қажет. Алмастырылатын амин қышқылдары ағзада синтезделеді.
Құнды және құнсыз белоктар.
Құнды белоктарға құрамында барлық 8 алмастырылмайтын амин қышқыл бар белоктар жатады. Егер белок молекуласында алмастырмайтын амин қышқылдарының ең болмағанда біреуі болмаса, онда ондай белок құнсыз деп аталады
5.Нәруыздарға түсті реакциялар: жалпы және жеке амин қышқылдарына арналған реакциялар. Осы реакциялардың медицинадағы маңызы. Белоктарға тән түсті реакциялар. Осы реакциялардың медицинадағы маңызы.
Барлық белоктарға түсті реакциялар тән. Жалпы түсті реакцияға биурет реакциясы (пептидтік байланысты ашатын реакция) және -амин тобын ашатын нингидрин реакциясы жатады. Бұл реакция арқылы кез келген биологиялық сұйықтықтағы белокты ашуға болады.
Жеке амин қышқылдарын ашуға арналған түсті реакциялар бар. Олардың көмегімен белоктарға сапалық реакциялар жасап, белоктардың құндылығын анықтауға болады.
6.Нәруыздардың амфотерлік қасиеті. Бейтарап, қышқылдық, негіздік нәруыздар. Олардың құрамына қандай амин қышқылдары кіреді? Бұл нәруыздардың изоэлектрлік нүктесі (ИЭН). Белок молекуласының амфотерлік қасиеті.
Белоктар амин қышқылдарынан құралғандықтан, олар амфотерлік қасиетке ие. Белоктардың бұл қасиеті организмнің гомеостазын сақтауда маңызы зор.
Белоктардың амфотерлік қасиеті олардың молекуласындағы диссоциациялануға қабілетті бос функционалдық топтарға: полипептидтік тізбектің шетіндегі карбоксил және амин топтары, қышқыл амин қышқылдарының (асп, глу) карбоксил тобы, негіздік амин қышқылдарының (лиз) амин тобы; аргининнің гуанидин тобы, гистидиннің имидазол сақинасы жатады.
Карбоксил және амин топтарының көпшілігі пептидтік байланыс түзуге жұмсалады. Бірақ кейбіреуі бос күйде кездеседі, кем дегенде белок молекуласының екі шетінде бос бір амин тобы және бір карбоксил тобы болады, сондықтан белок молекуласын былай сипаттауға болады:
Гидратталған күйде диссоциацияланған күйде
Белок молекуласының көпшілігінде бір мезгілде оң және теріс зарядтардың белгілі бір мөлшері болады.
Белок молекуласының зарядына орта рН-ң әсері, белоктардың ИЭН-і.
Белоктардың молекуласының заряды орта реакциясына тәуелді. Егер белокқа суды қосса, онда белок гидраттанады. Белоктың функционалды топтары (NН2 және СООН) диссоциацияланып, оң зарядтың мөлшеріне теріс зарядтың мөлшері тең болып, белок молекуласы нейтралды болады. Яғни белок молекуласы зарядсыз қалады, электронейтралды күйге (рН=7) айналады. Белоктардың мұндай күйі изоэлектрлік деп аталады, ал белоктың изоэлектрлік күйін қамтамасыз ететін ортаның рН-ы изоэлектрлік нүкте (ИЭН) деп аталады.
Белок ерітіндісіне қышқылдарды, сілтілерді немесе тұздарды қоса отырып, белок молекуласының зарядын өзгертуге болады.
Сілті қосқанда амин тобының диссоциациялануы төмендеп, карбоксил тобының диссоциациялануы жоғарылайды да, белок теріс зарядталып, қышқылдық қасиетке ие болады. Ал қышқыл қосса, керісінше, белок молекуласы оң зарядталып, негіздік қасиетке ие болады. Сонымен қатар, белоктар амин қышқылдары сияқты амфотерлік қасиет көрсетеді:
Белок
молекуласының құрамында диаминомонокарбон
қышқылдары басым болса, белок оң
зарядталып, негіздік қасиет көрсетеді.
Егер
белоктың құрамында қышқылдық амин
қышқылдары (моноаминодикарбон) болса,
онда молекула теріс зарядталады да,
қышқылдық қасиет көрсетеді.
Белоктардың рН –ын өзгерте отырып, изоэлектрлік күйге жеткізуге болады. Қышқыл белоктардың ИЭН-сі қышқыл ортада (пепсина ИЭТ=1,5), ал негіздік белоктардың ИЭН-сі сілтілі ортада (гистондар ИЭТ= 10) болады.
Қышқылдық ортада
Негіздік
ортада
Белоктар өзінің ИЭН-де зарядсызданып, ерігіштігі төмендеп, тұнбаға оңай түседі. Белоктарды бөліп алуға арналған аналитикалық әдістердің бірі – изоэлектрлік фокусирлеу.
Сонымен, белок молекуласының заряды біріншіден ортаның рН–на, екіншіден, белоктың құрамына кіретін амин қышқылдарының түріне байланысты.
Қышқылдық және негіздік белоктар, олардың құрылысындағы ерекшеліктер, ИЭН.
Белоктарды егер құрамында МАМҚ болса, нейтрал, МАДҚ болса, қышқылдық, ал ДАМҚ негіздік деп бөлуге болады. Егер белок моноаминомонокарбон қышқылдарынан тұрса, сулы ортада заряды жоқ нейтрал қасиетке ие болады. Егер белок молекуласында моноаминодикарбон қышқылдары басым болса, онда сулы ортада ол теріс зарядталып, қышқылдық қасиетке ие болады.
Белок молекуласында диаминомонокарбон қышқылдары болса, сулы ортада сілтілік қасиет көрсетіп, оң зарядқа ие болады.
Қышқылдық белоктардың ИЭН қышқылдық ортада (мысалы, пепсин ИЭН=1,5), негіздік белоктардың ИЭН сілтілік ортада (мысалы, гистонның ИЭН= 10). ИЭН белок тұрақсыз және тұнбаға жеңіл түседі. Белоктарды анықтаудың аналитикалық әдістерінің бірі – белокты изоэлектрлік фокустау оның осы қасиетіне негізделген.