Амин қышқылы және ақуыз
Амин қышқылдары мен белоктар тірі жүйелерде көп кездесетін органикалық молекулалар.
Амин қышқылы
Амин қышқылы C, H, O, N-мен түзілген қарапайым молекула және S болуы мүмкін. Оның келесі жалпы құрылымы бар.
20-ға жуық қарапайым аминқышқылдары бар. Барлық аминқышқылдарының көміртегімен байланысқан –COOH, -NH2 топтары және a –H бар. Көміртек - хиральды көміртек, ал альфа аминқышқылдары биологиялық әлемде ең маңыздысы болып табылады. D- аминқышқылдары белоктарда кездеспейді және жоғары сатыдағы организмдердің метаболизмінің бөлігі емес. Дегенмен, бірнеше тіршіліктің төменгі формаларының құрылымы мен метаболизмінде маңызды. Кәдімгі аминқышқылдарынан басқа, белок емес туынды амин қышқылдарының саны бар, олардың көпшілігі не метаболизмдік аралық өнімдер, не белоксыз биомолекулалардың бөліктері (орнитин, цитрулин). R тобы амин қышқылынан амин қышқылына дейін ерекшеленеді. R тобы H болатын қарапайым амин қышқылы - глицин. R тобына сәйкес амин қышқылдарын алифатты, ароматты, полярлы емес, полярлы, оң зарядты, теріс зарядты немесе полярлы зарядсыз және т.б. деп бөлуге болады. Аминқышқылдары белоктардың құрылыс материалы болып табылады. Екі амин қышқылдары қосылып, дипептид түзгенде, комбинация бір амин қышқылының -NH2 тобында басқа амин қышқылының –COOH тобында орын алады. Су молекуласы жойылады және түзілген байланыс пептидтік байланыс ретінде белгілі.
Белок
Белоктар – тірі ағзалардағы макромолекулалардың ең маңызды түрлерінің бірі. Белоктарды құрылымына қарай біріншілік, екіншілік, үшіншілік және төрттік белоктар деп бөлуге болады. Белоктағы амин қышқылдарының (полипептидтердің) тізбегі біріншілік құрылым деп аталады. Полипептидтік құрылымдар кездейсоқ орналасуларға бүктелгенде, олар екінші реттік ақуыздар деп аталады. Үшіншілік құрылымдарда белоктар үш өлшемді құрылымға ие. Бірнеше үш өлшемді ақуыз бөліктері бір-бірімен байланысқанда, олар төрттік белоктарды құрайды. Белоктардың үш өлшемді құрылымы сутектік байланыстарға, дисульфидтік байланыстарға, иондық байланыстарға, гидрофобты әрекеттесулерге және амин қышқылдарының ішіндегі барлық басқа молекула аралық әрекеттесулеріне байланысты. Белоктар тірі жүйелерде бірнеше рөл атқарады. Олар құрылымдарды құруға қатысады. Мысалы, бұлшықеттерде коллаген және эластин сияқты ақуыз талшықтары бар. Олар сондай-ақ қатты және қатты құрылымдық бөліктерде тырнақ, шаш, тұяқ, қауырсын және т.б. Қосымша ақуыздар шеміршек тәрізді дәнекер тіндерде кездеседі. Белоктардың құрылымдық қызметінен басқа қорғаныс қызметі де бар. Антиденелер белоктар болып табылады және олар біздің денемізді бөгде инфекциялардан қорғайды. Барлық ферменттер белоктар. Ферменттер барлық зат алмасуды бақылайтын негізгі молекулалар. Сонымен қатар, ақуыздар жасуша сигнализациясына қатысады. Белоктар рибосомаларда түзіледі. Белок өндіруші сигнал ДНҚ-дағы гендерден рибосомаға беріледі. Қажетті аминқышқылдары диетадан болуы мүмкін немесе жасуша ішінде синтезделуі мүмкін. Ақуыздың денатурациясы белоктардың екіншілік және үшінші реттік құрылымдарының ашылуына және дезорганизациясына әкеледі. Бұл жылу, органикалық еріткіштер, күшті қышқылдар мен негіздер, жуғыш заттар, механикалық күштер, т.б. әсер етуі мүмкін.
Амин қышқылы мен ақуыздың айырмашылығы неде?
• Аминқышқылдары белоктардың құрылыс материалы болып табылады.
• Амин қышқылдары - аз молярлық массасы бар шағын молекулалар. Керісінше, белоктар макромолекулалар болып табылады, олардың молярлық массасы амин қышқылынан мың есе артық болуы мүмкін.
• Аминқышқылдарына қарағанда белоктардың түрлері көбірек. Негізгі 20 аминқышқылдарының орналасу жолдарының арқасында көптеген ақуыздар пайда болуы мүмкін.
