Уургийн шинж чанартай химийн шинж чанарууд. "Хэрэмүүд. Амин хүчлүүдийн поликонденсацын урвалаар уураг олж авах. Уургийн анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч бүтэц. Уургийн химийн шинж чанар: шаталт, денатураци, гидролиз ба өнгөт урвал. Биохимийн үйл ажиллагаа
Уураг буюу уураг нь нарийн төвөгтэй, өндөр молекул жинтэй байдаг органик нэгдлүүдамин хүчлүүдээс тогтдог. Эдгээр нь амьтан, ургамлын организмын бүх эс, эд эсийн гол, хамгийн чухал хэсгийг төлөөлдөг бөгөөд үүнгүйгээр физиологийн амин чухал үйл явцыг явуулах боломжгүй юм. Уургууд нь өөр өөр амьтан, ургамлын организм, нэг организмын өөр өөр эс, эдэд найрлага, шинж чанараараа ижил байдаггүй. Өөр өөр молекулын найрлагатай уураг нь усан болон усанд өөр өөр уусдаг давсны уусмалТэд органик уусгагчид уусдаггүй. Уургийн молекулд хүчиллэг ба үндсэн бүлгүүд байдаг тул төвийг сахисан урвалтай байдаг.
Уургууд нь аль нэгтэй олон тооны нэгдлүүдийг үүсгэдэг химийн бодисуудэнэ нь тэднийг үүсгэдэг онцгой утга in химийн урвалбие махбодид урсаж, амьдралын бүх илрэл, түүнийг хортой нөлөөллөөс хамгаалах үндэс суурийг илэрхийлдэг. Уургууд нь фермент, эсрэгбие, гемоглобин, миоглобин, олон дааврын суурь болж, витаминтай цогц цогцолбор үүсгэдэг.
Өөх тос, нүүрс ус агуулсан нэгдэлд орж уураг нь өөх тос, нүүрс ус болгон задрах явцад бие махбодид хувирдаг. Амьтны биед тэдгээр нь зөвхөн амин хүчлүүд ба тэдгээрийн цогцолборууд - полипептидүүдээс нийлэгждэг бөгөөд тэдгээр нь органик бус нэгдлүүд, өөх тос, нүүрс уснаас үүсэх боломжгүй байдаг. Бие махбодоос гадуур олон бага молекул жинтэй биологийн идэвхт уургийн бодисууд бие махбодид агуулагдахтай төстэй, жишээлбэл, зарим дааврууд нийлэгждэг.
Уургийн тухай ерөнхий мэдээлэл, тэдгээрийн ангилал
Уургууд нь хамгийн чухал биоорганик нэгдлүүд бөгөөд нуклейн хүчлүүдийн хамт амьд бодист онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг - эдгээр нэгдлүүдгүйгээр амьдрал боломжгүй, учир нь Ф.Энгельсийн хэлснээр амьдрал бол уургийн биетүүдийн онцгой оршихуй гэх мэт.
"Уургууд нь байгалийн альфа-амин хүчлүүдийн поликонденсацийн урвалын бүтээгдэхүүн болох байгалийн биополимерууд юм."
Байгалийн альфа-амин хүчлүүд 18-23, тэдгээрийн нэгдэл нь хязгааргүй олон төрлийн уургийн молекулыг бүрдүүлдэг бөгөөд янз бүрийн организмуудыг өгдөг. Энэ зүйлийн организмын хувь хүмүүсийн хувьд ч гэсэн өөрийн уураг нь онцлог шинж чанартай бөгөөд олон тооны уураг олон организмд байдаг.
Уургууд нь дараахь элементийн найрлагаар тодорхойлогддог: тэдгээр нь нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, азот, хүхэр болон бусад зүйлсээс үүсдэг. химийн элементүүд. Уургийн молекулуудын гол онцлог нь тэдгээрийн дотор азотын заавал байх ёстой (C, H, O атомуудаас гадна).
Уургийн молекулуудад "пептид" холбоо, өөрөөр хэлбэл уургийн молекулын зарим шинж чанарыг тодорхойлдог карбонил бүлгийн С атом ба амин бүлгийн азотын атомын хоорондох холбоо үүсдэг. Уургийн молекулын хажуугийн гинж нь олон тооны радикалууд ба функциональ бүлгүүдийг агуулдаг бөгөөд энэ нь уургийн молекулыг олон функциональ болгож, физик-химийн болон биохимийн олон төрлийн шинж чанарыг агуулсан байдаг.
Уургийн молекулуудын олон янз байдал, тэдгээрийн бүтэц, шинж чанарын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан уургууд нь хэд хэдэн өөр өөр ангилалтай байдаг. янз бүрийн шинж тэмдэг. Тэдний заримыг нь авч үзье.
I. Хоёр бүлэг уураг нь найрлагаараа ялгагдана.
1. Уургууд (энгийн уураг; тэдгээрийн молекул нь зөвхөн уураг, жишээлбэл, өндөгний альбуминаар үүсдэг).
2. Уургууд нь нийлмэл уураг бөгөөд тэдгээрийн молекулууд нь уураг ба уургийн бус бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрддэг.
Уургууд нь хэд хэдэн бүлэгт хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь:
1) гликопротейн (уураг ба нүүрс усны цогц хослол);
2) липопротейн (уургийн молекул ба өөх тосны цогцолбор (липид);
3) нуклеопротейн (уургийн молекул ба нуклейн хүчлийн молекулуудын цогцолбор).
II. Молекулын хэлбэрийн дагуу хоёр бүлэг уураг байдаг.
1. Бөмбөрцөг уургууд - уургийн молекул нь бөмбөрцөг хэлбэртэй (бөмбөрцөг хэлбэртэй), жишээлбэл, өндөгний альбумин молекулууд; Ийм уураг нь усанд уусдаг эсвэл коллоид уусмал үүсгэх чадвартай байдаг.
2. Фибрилляр уураг - эдгээр бодисын молекулууд нь утас (фибрил) хэлбэртэй байдаг, жишээлбэл, булчингийн миозин, торгон фиброин. Фибрилляр уургууд нь усанд уусдаггүй, агшилт, механик, хэлбэржүүлэх, хамгаалалтын функцийг гүйцэтгэдэг бүтэц, түүнчлэн бие махбодийн орон зайд шилжих чадварыг бүрдүүлдэг.
III. Төрөл бүрийн уусгагч дахь уусах чадвараар уургууд нь хэд хэдэн бүлэгт хуваагддаг бөгөөд эдгээрээс хамгийн чухал нь дараах байдалтай байна.
1. Усанд уусдаг.
2. Өөх тос уусдаг.
Уургийн бусад ангилал байдаг.
Байгалийн альфа амин хүчлүүдийн товч тодорхойлолт
Байгалийн альфа-амин хүчлүүд нь амин хүчлүүдийн нэг төрөл юм. Амин хүчил гэдэг нь амин бүлэг (-NH 2) ба карбоксил (карбоксил, сүүлийнх нь илүү зөв) бүлэг (-COOH) гэсэн дор хаяж хоёр функциональ бүлгийг агуулсан олон үйлдэлт органик бодис юм.
Альфа амин хүчлүүд нь нэг нүүрстөрөгчийн атом дээр амин болон карбоксил бүлгүүд байрладаг амин хүчлүүд юм. Тэдний ерөнхий томъёо нь NH 2 CH(R)COOH юм. Зарим байгалийн альфа амин хүчлүүдийн томъёог доор харуулав; Эдгээр нь поликонденсацийн урвалын тэгшитгэлийг бичихэд тохиромжтой хэлбэрээр бичигдсэн бөгөөд тодорхой полипептидийг олж авах урвалын тэгшитгэл (схем) бичих шаардлагатай үед ашиглагддаг.
1) глицин (амин цууны хүчил) - MH 2 CH 2 COOH;
2) аланин - NH 2 CH (CH 3) COOH;
3) фенилаланин - NH 2 CH (CH 2 C 6 H 5) COOH;
4) серин - NH 2 CH (CH 2 OH) COOH;
5) аспарагины хүчил - NH 2 CH (CH 2 COOH) COOH;
6) цистеин - NH 2 CH (CH 2 SH) COOH гэх мэт.
Зарим байгалийн альфа-амин хүчлүүд нь хоёр амин бүлэг (жишээлбэл, лизин), хоёр карбокси бүлэг (жишээлбэл, аспартик ба глютамины хүчил), гидроксидын (OH) бүлгүүд (жишээлбэл, тирозин) агуулдаг ба циклик (жишээлбэл, пролин).
Байгалийн альфа-амин хүчлүүдийн бодисын солилцоонд үзүүлэх нөлөөллийн шинж чанараас хамааран тэдгээрийг сольж болох ба орлуулашгүй гэж хуваадаг. Чухал амин хүчлийг хоол хүнсээр авах ёстой.
Уургийн молекулын бүтцийн товч тайлбар
Уургууд нь нарийн төвөгтэй найрлагаас гадна уургийн молекулуудын нарийн бүтэцтэй байдаг. Уургийн молекулын дөрвөн төрлийн бүтэц байдаг.
1. Анхдагч бүтэц нь полипептидийн гинжин хэлхээнд альфа-амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн байршлын дарааллаар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, тетрапептид (дөрвөн амин хүчлийн молекулын поликонденсацаас үүссэн полипептид) ала-фен-тиро-серин нь пептидийн холбоогоор хоорондоо холбогдсон аланин, фенилаланин, тирозин, сериний үлдэгдлүүдийн дараалал юм.
2. Уургийн молекулын хоёрдогч бүтэц нь полипептидийн гинжин хэлхээний орон зайн зохион байгуулалт юм. Энэ нь өөр байж болно, гэхдээ хамгийн түгээмэл нь альфа мушгиа юм, мушгиа нь тодорхой "давирхай", хэмжээ, мушгиа бие даасан эргэлт хоорондын зайгаар тодорхойлогддог.
Уургийн молекулын хоёрдогч бүтцийн тогтвортой байдал нь спираль бие даасан эргэлтүүдийн хооронд янз бүрийн химийн холбоо үүсэх замаар хангагдана. Тэдгээрийн хамгийн чухал үүрэг бол устөрөгчийн холбоо (бүлгийн атомын цөм - NH 2 эсвэл \u003d NH -ийг хүчилтөрөгч эсвэл азотын атомын электрон бүрхүүлд татах замаар хэрэгждэг), ионы холбоо (электростатик харилцан үйлчлэлийн улмаас үүсдэг) юм. ионууд -COO - ба - NH + 3 эсвэл \u003d NH + 2) болон бусад төрлийн харилцаа холбоо.
3. Уургийн молекулуудын гуравдагч бүтэц нь альфа спираль буюу өөр бүтэцтэй орон зайн байрлалаар тодорхойлогддог. Ийм бүтцийн тогтвортой байдал нь хоёрдогч бүтэцтэй ижил төрлийн холболтоор тодорхойлогддог. Гуравдагч бүтцийг хэрэгжүүлсний үр дүнд уургийн молекулын "дэд нэгж" гарч ирдэг бөгөөд энэ нь маш нарийн төвөгтэй молекулуудын хувьд ердийн зүйл бөгөөд харьцангуй энгийн молекулуудын хувьд гуравдагч бүтэц нь эцсийнх юм.
4. Уургийн молекулын дөрөвдөгч бүтэц нь уургийн молекулын дэд нэгжүүдийн орон зайн байрлал юм. Энэ нь гемоглобин гэх мэт нарийн төвөгтэй уургийн шинж чанартай байдаг.
Уургийн молекулын бүтцийн тухай асуултыг авч үзэхэд амьд уургийн бүтэц - уугуул бүтэц, үхсэн уургийн бүтцийг ялгах шаардлагатай. Амьд бие дэх уураг (уугуул уураг) нь амьд уургийн шинж чанараа алдаж болзошгүй нөхцөл байдалд өртсөн уургаас ялгаатай. Гүехэн нөлөөллийг денатураци гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь ирээдүйд амьд уургийн шинж чанарыг сэргээх боломжтой юм. Денатурацийн нэг төрөл бол урвуу коагуляци юм. Эргэшгүй коагуляци хийснээр уугуул уураг нь "үхсэн уураг" болж хувирдаг.
Уургийн физик, физик-хими, химийн шинж чанарын товч тодорхойлолт
Уургийн молекулуудын шинж чанарууд байдаг их ач холбогдолтэдний биологийн болон экологийн шинж чанарыг ухамсарлах. Тиймээс, нэгтгэх төлөв байдлын дагуу уурагуудыг хатуу бодис гэж ангилдаг бөгөөд тэдгээр нь ус эсвэл бусад уусгагчид уусдаг, уусдаггүй. Уургийн биоэкологийн үүрэг нь физик шинж чанараар тодорхойлогддог. Тиймээс уургийн молекулуудын коллоид систем үүсгэх чадвар нь тэдгээрийн барилга байгууламж, каталитик болон бусад функцийг тодорхойлдог. Уургийн ус болон бусад уусгагчид уусдаггүй байдал, тэдгээрийн фибрилляр чанар нь хамгаалалтын болон хэлбэржүүлэх функцийг тодорхойлдог.
руу физик, химийн шинж чанаруураг нь денатурат болон коагуляци хийх чадварыг агуулдаг. Коагуляци нь аливаа амьд бодисын үндэс болох коллоид системд илэрдэг. Коагуляцийн үед бөөмс нь хоорондоо наалдсанаас болж томордог. Коагуляци нь нуугдмал байж болно (энэ нь зөвхөн микроскопоор ажиглагдаж болно) ба тодорхой - түүний шинж тэмдэг нь уургийн тунадас юм. Коагуляцийн хүчин зүйлийн үйлчлэл зогссоны дараа коллоид системийн бүтэц сэргээгдэхгүй бол коагуляци нь эргэлт буцалтгүй, коагуляцын хүчин зүйлийг арилгасны дараа коллоид систем сэргээгдэх үед эргэлт буцалттай байдаг.
Урвуу коагуляцийн жишээ нь давсны уусмалын нөлөөн дор өндөгний альбумин уургийн тунадасжилт бөгөөд уургийн тунадас нь уусмалыг шингэлэх эсвэл тунадасыг нэрмэл усанд шилжүүлэх үед уусдаг.
Ус буцалгах цэг хүртэл халаахад альбумин уургийн коллоид бүтцийг устгах нь эргэлт буцалтгүй коагуляцийн жишээ юм. (Бүрэн) үхэх үед амьд бодис нь бүхэл системийн эргэлт буцалтгүй коагуляцийн улмаас үхсэн бодис болж хувирдаг.
Химийн шинж чанаруургийн молекулуудад олон тооны функциональ бүлгүүд байдаг, мөн уургийн молекулуудад пептид болон бусад холбоо байдаг тул уураг нь маш олон янз байдаг. Экологи, биологийн үүднээс авч үзвэл уургийн молекулуудын гидролиз хийх чадвар нь хамгийн чухал юм (энэ тохиолдолд энэ молекулыг үүсгэхэд оролцсон байгалийн альфа-амин хүчлүүдийн хольцыг эцсийн эцэст гаргаж авдаг, хэрэв энэ хольц нь бусад бодисыг агуулж болно. уураг нь уураг байсан), исэлдүүлэх (түүний бүтээгдэхүүн нь нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус, азотын нэгдлүүд, тухайлбал мочевин, фосфорын нэгдлүүд гэх мэт).
Уургууд нь "шатсан эвэр" эсвэл "шатсан өд" үнэрийг ялгаруулж шатдаг бөгөөд энэ нь хүрээлэн буй орчны туршилтыг явуулахад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Уургийн янз бүрийн өнгөт урвалыг мэддэг (биурет, ксантопротеин гэх мэт), тэдгээрийн талаар илүү ихийг химийн явцад мэддэг.
-ийн товч тайлбаруургийн экологи ба биологийн үүрэг
Экологийг ялгах шаардлагатай биологийн үүрэгэс болон бүхэлдээ бие махбод дахь уураг.
Эс дэх уургийн экологи, биологийн үүрэг
Уургууд (нуклейн хүчлүүдийн хамт) амьдралын бодис байдаг тул тэдгээрийн эс дэх үүрэг нь маш олон янз байдаг.
1. Уургийн молекулуудын хамгийн чухал үүрэг нь бүтцийн функц, уураг нь янз бүрийн химийн нэгдлүүдийн нэгдлүүдийн нэг хэсэг болох эсийг бүрдүүлдэг бүх бүтцийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болохоос бүрддэг.
2. Уураг нь асар олон төрлийн биохимийн урвалын явцад хамгийн чухал урвалж болдог. хэвийн үйл ажиллагааамьд бодис тул урвалжийн функцээр тодорхойлогддог.
3. Амьд бодист урвал нь зөвхөн биологийн катализатор - ферментийн оролцоотойгоор явагдах боломжтой бөгөөд биохимийн судалгааны үр дүнд тогтоогдсон тул тэдгээр нь уургийн шинж чанартай байдаг тул уураг нь катализаторын үүргийг гүйцэтгэдэг.
4. Шаардлагатай бол уураг нь организмд исэлдэж, үүнтэй зэрэгцэн ялгардаг бөгөөд үүний улмаас ATP нийлэгждэг, i.e. Уургууд нь эрчим хүчний функцийг гүйцэтгэдэг боловч эдгээр бодисууд нь организмд онцгой ач холбогдолтой байдаг тул (тэдгээрийн нарийн төвөгтэй найрлагаас шалтгаалан) уургийн энергийн функцийг организм зөвхөн чухал нөхцөлд л гүйцэтгэдэг.
5. Уургууд нь организмын (ялангуяа ургамлын) анхны хөгжлийг (амьтны хувьд - хэвлийн хөндийн, ургамлын хувьд - үр хөврөлийн хөгжил эхлэхээс өмнө) хангадаг бодис, энергийн нэг төрлийн "лаазалсан хоол" тул хадгалах үүргийг гүйцэтгэдэг. залуу организмын дүр төрх - суулгац).
Уургийн хэд хэдэн функц нь эс болон бүхэлдээ организмын шинж чанартай байдаг тул тэдгээрийг доор авч үзэх болно.
Организм дахь уургийн экологи, биологийн үүрэг (ерөнхийдөө)
1. Уургууд нь эс, организмд (бусад бодисуудтай хамт) хүрээлэн буй орчноос ирж буй дохиог цочроох хэлбэрээр хүлээн авах чадвартай тусгай бүтцийг бүрдүүлдэг бөгөөд үүний улмаас "өдөөх" байдал үүсч, бие нь тодорхой хариу үйлдэл үзүүлдэг. урвал, өөрөөр хэлбэл. эс болон бүхэлдээ бие махбод дахь уургийн хувьд мэдрэхүйн функц нь онцлог шинж чанартай байдаг.
2. Уургууд нь эсийн (организмын) тодорхой бүтцэд үүссэн өдөөлтийг харгалзах төв рүү (эс) дамжуулдаг дамжуулагч функцээр тодорхойлогддог (эс болон бүхэлдээ бие махбодид). эсвэл организм), ирж буй дохионд организм эсвэл эсийн тодорхой урвал (хариу) үүсдэг.
3. Олон организм орон зайд шилжих чадвартай бөгөөд энэ нь эс эсвэл организмын бүтцийн агшилтын чадвараас шалтгаалан боломжтой байдаг ба фибрилляр бүтцийн уургууд нь агшилтын функцтэй байдаг тул энэ нь боломжтой юм.
4. Гетеротроф организмын хувьд уураг нь тус тусад нь болон бусад бодисуудтай холилдсон байдаг хүнсний бүтээгдэхүүн, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь трофик функцээр тодорхойлогддог.
Хүний жишээн дээр гетеротроф организм дахь уургийн өөрчлөлтийн товч тайлбар
Хоол хүнсэнд агуулагдах уурагууд шингэдэг амны хөндий, тэдгээрийг шүлсээр норгож, шүдээрээ буталж, нэгэн төрлийн масс болгон хувиргаж (сайн зажилж), залгиур, улаан хоолойгоор дамжин ходоодонд ордог (сүүлийн хэсэгт орохоос өмнө уураг нь нэгдэл хэлбэрээр юу ч тохиолддоггүй).
Ходоодонд хоол хүнсний bolus нь ходоодны шүүсээр ханасан байдаг бөгөөд энэ нь ходоодны булчирхайн нууц юм. Ходоодны шүүс нь устөрөгчийн хлорид ба фермент агуулсан усан систем бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь (уургийн хувьд) пепсин юм. Хүчиллэг орчинд пепсин нь уургийн гидролизийн процессыг пептон болгон үүсгэдэг. Дараа нь хүнсний зутан эхний хэсэгт орно жижиг гэдэс- нойр булчирхайн суваг нээгдэж, шүлтлэг орчин, ферментийн цогцолбор бүхий нойр булчирхайн шүүсийг ялгаруулж, трипсин нь уургийн гидролизийн процессыг хурдасгаж, төгсгөлд нь хүргэдэг, өөрөөр хэлбэл байгалийн альфа холилдох хүртэл. -амин хүчлүүд гарч ирдэг (тэдгээр нь уусдаг бөгөөд гэдэсний хавдраар цусанд шингэдэг).
Энэхүү амин хүчлүүдийн холимог нь завсрын шингэн рүү орж, тэндээс биеийн эсүүдэд ордог бөгөөд тэдгээр нь (амин хүчлүүд) янз бүрийн өөрчлөлтөд ордог. Эдгээр нэгдлүүдийн нэг хэсэг нь тухайн организмын онцлог шинж чанартай уургийн нийлэгжилтэнд шууд ашиглагддаг, хоёр дахь нь трансаминжуулалт эсвэл деаминжуулалтад өртөж, биед шаардлагатай шинэ нэгдлүүдийг өгдөг, гурав дахь нь исэлдэж, биед шаардлагатай энергийн эх үүсвэр болдог. түүний амин чухал үйл ажиллагааг хэрэгжүүлэх.
Уургийн эсийн доторх хувирлын зарим шинж чанарыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хэрэв организм нь гетеротроф, нэг эстэй бол хоол хүнсэнд агуулагдах уураг нь эсэд цитоплазм эсвэл хоол боловсруулах тусгай вакуол руу орж, ферментийн нөлөөн дор гидролизд ордог бөгөөд дараа нь бүх зүйл эс дэх амин хүчлүүдийн талаар тайлбарласны дагуу явагддаг. Эсийн бүтэц байнга шинэчлэгдэж байдаг тул "хуучин" уураг нь "шинэ" уурагаар солигддог бол эхнийх нь гидролиз болж, амин хүчлүүдийн хольцыг олж авдаг.
Автотроф организмууд уургийн хувиралд өөрийн гэсэн шинж чанартай байдаг. Анхдагч уураг (меристем эсүүд) нь анхдагч нүүрс ус (фотосинтезийн явцад үүссэн) болон органик бус азот агуулсан бодис (нитрат эсвэл аммонийн давс) -ын хувирлын бүтээгдэхүүнээс нийлэгждэг амин хүчлүүдээс нийлэгждэг. Автотроф организмын урт насалдаг эсэд уургийн бүтцийг солих нь гетеротроф организмынхаас ялгаатай биш юм.
Азотын тэнцвэр
Амин хүчлүүдээс бүрдэх уураг нь амьдралын үйл явцтай холбоотой үндсэн нэгдлүүд юм. Тиймээс уураг, тэдгээрийн задралын бүтээгдэхүүний солилцоог анхаарч үзэх нь маш чухал юм.
Хөлсний найрлагад азот маш бага байдаг тул ихэвчлэн азотын агууламжийн хөлсний шинжилгээ хийдэггүй. Хүнсний бүтээгдэхүүнд нийлүүлсэн азотын хэмжээ, шээс, ялгадас дахь азотын хэмжээг 6.25 (16%)-аар үржүүлж, хоёр дахь нь эхний утгаас хасагдана. Үүний үр дүнд биед нэвтэрч, түүнд шингэсэн азотын хэмжээг тодорхойлдог.
Бие махбодид хоол хүнсээр орж буй азотын хэмжээ нь шээс, баасанд агуулагдах азотын хэмжээтэй тэнцэх, өөрөөр хэлбэл деаминжуулах явцад үүссэн азотын тэнцвэрт байдал үүсдэг. Азотын тэнцвэр нь дүрмээр бол насанд хүрсэн эрүүл организмын онцлог шинж юм.
Бие махбодид орж буй азотын хэмжээ ялгарсан азотын хэмжээнээс их байвал азотын эерэг тэнцэл бий болно, өөрөөр хэлбэл биед орсон уургийн хэмжээ задралд орсон уургийн хэмжээнээс их байна. Азотын эерэг тэнцвэр нь эрүүл өсөн нэмэгдэж буй организмын шинж чанар юм.
Хүнсний уураг ихсэх тусам шээсээр ялгарах азотын хэмжээ нэмэгддэг.
Эцэст нь, биед орж буй азотын хэмжээ нь ялгарах азотын хэмжээнээс бага байвал уургийн задрал нь түүний нийлэгжилтээс давж, биеийн нэг хэсэг болох уураг устдаг азотын сөрөг баланс үүсдэг. . Энэ нь уургийн өлсгөлөн, биед шаардлагатай амин хүчлүүд ирэхгүй үед тохиолддог. Эрхтэн, эд эсэд уургийн задралыг ихэсгэдэг ионжуулагч цацрагийн өндөр тунгийн нөлөөгөөр азотын сөрөг баланс мөн илэрсэн.
Хамгийн оновчтой уургийн асуудал
Биеийн доройтсон уургийг нөхөхөд шаардагдах хүнсний уургийн хамгийн бага хэмжээг буюу зөвхөн нүүрс ус агуулсан уураг задрах хэмжээг элэгдлийн хүчин зүйл гэж нэрлэдэг. Насанд хүрсэн хүний хувьд энэ коэффициентийн хамгийн бага утга нь өдөрт 30 г уураг байдаг. Гэхдээ энэ хэмжээ хангалтгүй байна.
Өөх тос, нүүрс ус нь уургийн хэрэглээнд хамгийн бага хэмжээнээс илүү уураг задлахад шаардагдах энергийг ялгаруулдаг тул хуванцар хэрэглээнд хамгийн бага хэмжээгээр нөлөөлдөг. Хэвийн хоол тэжээлтэй нүүрс ус нь бүрэн өлсгөлөнтэй харьцуулахад уургийн задралыг 3-3.5 дахин бууруулдаг.
Хангалттай хэмжээний нүүрс ус, өөх тос агуулсан холимог хооллолт, 70 кг жинтэй насанд хүрсэн хүний хувьд өдөрт уургийн хэмжээ 105 гр байна.
Биеийн өсөлт, амин чухал үйл ажиллагааг бүрэн хангадаг уургийн хэмжээг уургийн оновчтой гэж тодорхойлсон бөгөөд хөнгөн ажилтай хүнд өдөрт 100-125 гр, хүнд хөдөлмөрөөр 165 гр, 220 г уурагтай тэнцэнэ. -230 гр маш их хөдөлмөрлөдөг.
Өдөрт уургийн хэмжээ нь жингийн 17% -иас багагүй байх ёстой нийтхоол хүнс, эрчим хүч - 14%.
Бүрэн ба бүрэн бус уураг
Бие махбодид хоол хүнсээр орж ирдэг уураг нь биологийн хувьд бүрэн, биологийн хувьд бага гэж хуваагддаг.
Биологийн хувьд бүрэн уураг нь амьтны организмын уургийн нийлэгжилтэд шаардлагатай бүх амин хүчлийг хангалттай хэмжээгээр агуулсан уураг юм. Биеийн өсөлтөд шаардлагатай бүрэн уургийн найрлагад дараахь чухал амин хүчлүүд орно: лизин, триптофан, треонин, лейцин, изолейцин, гистидин, аргинин, валин, метионин, фенилаланин. Эдгээр амин хүчлүүдээс бусад амин хүчлүүд, гормонууд гэх мэт бодисууд үүсч болно.Фенилаланинаас тирозин, тирозиноос тироксин, адреналин гормонууд, гистидинээс гистамин үүсдэг. Метионин нь бамбай булчирхайн даавар үүсэхэд оролцдог бөгөөд холин, цистеин, глутатион үүсэхэд шаардлагатай байдаг. Энэ нь исэлдэлтийн процесс, азотын солилцоо, өөх тосыг шингээх, тархины хэвийн үйл ажиллагаанд шаардлагатай. Лизин нь гематопоэзэд оролцдог бөгөөд биеийн өсөлтийг дэмждэг. Триптофан нь өсөлтөд шаардлагатай бөгөөд серотонин, витамин РР үүсэх, эд эсийн нийлэгжилтэнд оролцдог. Лизин, цистин, валин зэрэг нь зүрхний үйл ажиллагааг өдөөдөг. Хоол хүнсэнд агуулагдах цистиний бага агууламж нь үсний ургалтыг удаашруулж, цусан дахь сахарын хэмжээг нэмэгдүүлдэг.
Биологийн хувьд муу уураг гэдэг нь амьтны бие махбодид нийлэгждэггүй нэг ч гэсэн амин хүчил дутагдалтай уураг юм.
Уургийн биологийн үнэ цэнийг 100 гр хүнсний уургаас үүссэн хүний биед агуулагдах уургийн хэмжээгээр хэмждэг.
Мах, өндөг, сүүнд агуулагддаг амьтны гаралтай уураг нь хамгийн бүрэн гүйцэд (70-95%) юм. Ургамлын гаралтай уураг нь уураг гэх мэт биологийн үнэ цэнэ багатай байдаг хөх тарианы талх, эрдэнэ шиш (60%), төмс, мөөгөнцөр (67%).
Амьтны гаралтай уураг - триптофан, тирозин агуулаагүй желатин нь гэмтэлтэй байдаг. Улаан буудай, арвайд лизин, эрдэнэ шиш нь лизин, триптофан багатай байдаг.
Зарим амин хүчлүүд бие биенээ орлодог, жишээлбэл, фенилаланин нь тирозиныг орлуулдаг.
Төрөл бүрийн амин хүчлийн дутагдалтай хоёр бүрэн бус уураг нийлээд уургийн хоолны дэглэмийг бүрдүүлдэг.
Уургийн нийлэгжилтэнд элэгний үүрэг
Элэг нь цусны сийвэн дэх уурагуудыг нэгтгэдэг: альбумин, глобулин (гамма глобулиныг эс тооцвол), фибриноген, нуклейн хүчил, олон тооны ферментүүд, тэдгээрийн зарим нь зөвхөн элгэнд нийлэгждэг, тухайлбал мочевин үүсэхэд оролцдог ферментүүд.
Бие махбодид нийлэгжсэн уураг нь эрхтэн, эд, эс, фермент, гормонуудын нэг хэсэг (уургийн хуванцар үнэ цэнэ) боловч бие махбодид янз бүрийн уургийн нэгдлүүд хэлбэрээр хадгалагддаггүй. Тиймээс хуванцар ач холбогдолгүй уургийн хэсэг нь ферментийн оролцоотойгоор цэвэршдэг - энэ нь янз бүрийн азотын бүтээгдэхүүн болгон энерги ялгаруулж задардаг. Элэгний уургийн хагас задралын хугацаа 10 хоног байна.
Төрөл бүрийн нөхцөлд уургийн хоол тэжээл
Хуваагдсан уураг нь хоол боловсруулах сувгаар дамжин биед шингэж чадахгүй. Хоол боловсруулах сувгийн гадна талд (парентераль) нэвтэрсэн уураг нь биеийн хамгаалалтын урвал үүсгэдэг.
Хуваагдсан уургийн амин хүчлүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүд - полипептидүүд нь биеийн эсүүдэд хүргэдэг бөгөөд үүнд ферментийн нөлөөн дор уургийн нийлэгжилт амьдралын туршид тасралтгүй явагддаг. Хүнсний уураг нь голчлон хуванцар шинж чанартай байдаг.
Биеийн өсөлтийн үед - бага нас, өсвөр насанд - уургийн нийлэгжилт ялангуяа өндөр байдаг. Нас ахих тусам уургийн нийлэгжилт буурдаг. Үүний үр дүнд өсөлтийн явцад уураг үүсгэдэг химийн бодисууд бие махбодид хуримтлагдах, саатал үүсдэг.
Изотопыг ашиглан бодисын солилцоог судлах нь зарим эрхтнүүдэд 2-3 хоногийн дотор бүх уургийн тал орчим хувь нь ялзарч, ижил хэмжээний уураг бие махбодид дахин нийлэгждэг (дахин синтез). Организм бүрт бусад эд, бусад организмын уурагуудаас ялгаатай өвөрмөц уураг нийлэгждэг.
Өөх тос, нүүрс усны нэгэн адил биеийг бүтээхэд ашигладаггүй амин хүчлүүд задарч энерги ялгаруулдаг.
Биеийн үхэж, ялзарч буй эсүүдийн уургаас үүсдэг амин хүчлүүд нь энерги ялгарах замаар мөн өөрчлөгддөг.
AT хэвийн нөхцөлНасанд хүрсэн хүний өдөрт шаардагдах уургийн хэмжээ нь биеийн жингийн 1 кг тутамд 1.5-2.0 г, удаан үргэлжилсэн хүйтэн нөхцөлд 3.0-3.5 г, бие махбодийн маш хүнд ажилтай үед 3.0-3.5 г байна.
1 кг жинд 3.0-3.5 г-аас дээш уургийн хэмжээ ихсэх нь үйл ажиллагааг алдагдуулдаг. мэдрэлийн систем, элэг, бөөр.
Липидүүд, тэдгээрийн ангилал, физиологийн үүрэг
Липидүүд нь усанд уусдаггүй, органик нэгдлүүд (спирт, хлороформ гэх мэт) -д уусдаг бодис юм. Липидүүд нь төвийг сахисан өөх тос, өөх тостой төстэй бодисууд (липоидууд), зарим витаминууд (A, D, E, K) агуулдаг. Липидүүд нь хуванцар ач холбогдолтой бөгөөд бүх эс, бэлгийн дааврын нэг хэсэг юм.
Ялангуяа мэдрэлийн систем, бөөрний дээд булчирхайн эсүүдэд маш их хэмжээний липид байдаг. Тэдний нэлээд хэсэг нь бие махбодид эрчим хүчний материал болгон ашигладаг.
Уургийн физик шинж чанар
1. Амьд организмд уураг нь хатуу, ууссан төлөвт байдаг. Олон уураг нь талст байдаг, гэхдээ тэдгээр нь жинхэнэ шийдлийг өгдөггүй, учир нь. Тэдний молекул маш том. Уургийн усан уусмалууд нь эсийн протоплазмд байрладаг гидрофилик коллоидууд бөгөөд эдгээр нь идэвхтэй уураг юм. Талст хатуу уураг нь хадгалалтын нэгдлүүд юм. Денатурат уураг (үсний кератин, булчингийн миозин) нь уураг дэмждэг.
2. Бүх уураг нь дүрмээр бол том молекул жинтэй байдаг. Энэ нь хүрээлэн буй орчны нөхцөл (t°, рН) болон тусгаарлах аргуудаас хамаардаг бөгөөд хэдэн арван мянгаас хэдэн сая хүртэл байдаг.
3. Оптик шинж чанар. Уургийн уусмал нь гэрлийн урсгалыг хугалах ба уургийн концентраци их байх тусам хугарал илүү хүчтэй болно. Энэ шинж чанарыг ашиглан уусмал дахь уургийн агууламжийг тодорхойлж болно. Хуурай хальс хэлбэрээр уураг шингээнэ хэт улаан туяа. Тэд пептидийн бүлгүүдэд шингэдэг.Уургийн денатураци нь түүний молекулын молекул доторх дахин зохион байгуулалт, пептидийн бондын задрал дагалддаггүй уугуул хэлбэрийг зөрчих явдал юм. Уургийн амин хүчлийн дараалал өөрчлөгддөггүй. Денатурацийн үр дүнд ковалент бус холбоогоор үүссэн уургийн хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч бүтэц алдагдаж, уургийн биологийн идэвхи нь денатуржуулагч бодис, эрчимжилтээс хамааран бүрэн буюу хэсэгчлэн, буцах буюу эргэлт буцалтгүй алдагддаг. болон тэдгээрийн үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаа. Изоэлектрик цэг Уургууд нь амин хүчлүүдтэй адил амфотерийн электролитүүд бөгөөд тэдгээрийн нийт цэнэг болон орчны рН-ээс хамаарах хурдаар цахилгаан орон дотор шилжин хөдөлдөг. Уураг бүрийн хувьд тодорхой рН-ийн утгад түүний молекулууд цахилгаанаар саармаг байдаг. Энэ рН-ийн утгыг уургийн изоэлектрик цэг гэж нэрлэдэг. Уургийн изоэлектрик цэг нь молекул дахь цэнэгтэй бүлгүүдийн тоо, шинж чанараас хамаарна. Хэрэв орчны рН нь изоэлектрик цэгээс доогуур байвал уургийн молекул эерэг, харин тухайн уургийн изоэлектрик цэгээс өндөр байвал сөрөг цэнэгтэй байна. Изоэлектрик цэг дээр уураг нь хамгийн бага уусах чадвартай, хамгийн их зуурамтгай чанартай байдаг тул уусмалаас уургийн тунадасжилт хамгийн хялбар байдаг - уургийн коагуляци. Изоэлектрик цэг нь уургийн шинж чанарын тогтмолуудын нэг юм. Гэсэн хэдий ч уургийн уусмалыг изоэлектрик цэг рүү аваачвал уураг өөрөө тунадас үүсгэдэггүй. Энэ нь уургийн молекулын гидрофилик шинж чанартай холбоотой юм.
-
Физик шинж чанарууд уураг. 1. Амьд организмд хэрэмхатуу ба ууссан төлөвт байна. Олон хэрэмталстууд боловч ... -
Физик-химийн шинж чанарууд уурагтэдгээрийн өндөр молекул шинж чанар, полипептидийн гинжин хэлхээний нягтрал ба харилцан зохицуулалтамин хүчлийн үлдэгдэл. -
Физик шинж чанарууд уураг 1. Амьд организмд хэрэмхатуу болон dis. Ангилал уураг. Бүгд байгалийн хэрэм(уураг) нь хоёр том ангилалд хуваагддаг ... -
Хавсаргасан бодисууд уураг (хэрэм, нүүрс ус, липид, нуклейн хүчил), - лигандууд. Физик-химийн шинж чанарууд уураг -
Анхдагч бүтэц нь хадгалагдан үлдсэн боловч уугуул нь өөрчлөгддөг шинж чанарууд хэрэммөн функц эвдэрсэн. Денатурацид хүргэдэг хүчин зүйлүүд уураг -
Физик шинж чанарууд уураг 1. Амьд организмд хэрэмхатуу ба ууссан төлөвт байна... дэлгэрэнгүй ». -
Физик-химийн шинж чанарууд уурагөндөр молекул шинж чанар, нягтралаар тодорхойлогддог.
Хэрэм- α-амин хүчлүүдийн үлдэгдэлээс бүрдэх өндөр молекулт органик нэгдлүүд.
AT уургийн найрлаганүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүчилтөрөгч, хүхэр орно. Зарим уураг нь фосфор, төмөр, цайр, зэс агуулсан бусад молекулуудтай нэгдэл үүсгэдэг.
Уургууд нь том молекул жинтэй: өндөгний альбумин - 36,000, гемоглобин - 152,000, миозин - 500,000 Харьцуулбал: спиртийн молекул жин 46, Цууны хүчил- 60, бензол - 78.
Уургийн амин хүчлийн найрлага
Хэрэм- үечилсэн бус полимер, тэдгээрийн мономерууд α-амин хүчлүүд. Ихэвчлэн 20 төрлийн α-амин хүчлийг уургийн мономер гэж нэрлэдэг боловч тэдгээрийн 170 гаруй нь эс, эд эсээс олдсон байдаг.
Хүн болон бусад амьтдын биед амин хүчлүүд нийлэгжих боломжтой эсэхээс хамааран дараахь зүйлүүд байдаг. чухал бус амин хүчлүүд- синтез хийх боломжтой чухал амин хүчлүүд- синтез хийх боломжгүй. Чухал амин хүчлийг хоол хүнсээр авах ёстой. Ургамал бүх төрлийн амин хүчлийг нийлэгжүүлдэг.
Амин хүчлийн найрлагаас хамааран уураг нь: бүрэн- бүхэл бүтэн амин хүчлийг агуулсан; гэмтэлтэй- тэдгээрийн найрлагад зарим амин хүчлүүд байдаггүй. Хэрэв уураг нь зөвхөн амин хүчлээс бүрддэг бол тэдгээрийг нэрлэдэг энгийн. Хэрэв уураг нь амин хүчлээс гадна амин хүчлийн бус бүрэлдэхүүн хэсэг (хиймэл бүлэг) агуулдаг бол тэдгээрийг нэрлэдэг. цогцолбор. Протезийн бүлгийг металл (металлопротейн), нүүрс ус (гликопротейн), липид (липопротейн), нуклейн хүчил (нуклеопротейн) -ээр төлөөлж болно.
Бүгд амин хүчил агуулдаг: 1) карбоксил бүлэг (-COOH), 2) амин бүлэг (-NH 2), 3) радикал буюу R-бүлэг (молекулын үлдсэн хэсэг). Радикалын бүтэц янз бүрийн төрөламин хүчлүүд нь өөр өөр байдаг. Амин хүчлийг бүрдүүлдэг амин бүлэг ба карбоксил бүлгүүдийн тооноос хамааран дараахь зүйлүүд байдаг. төвийг сахисан амин хүчилнэг карбоксил бүлэг, нэг амин бүлэгтэй байх; үндсэн амин хүчлүүднэгээс илүү амин бүлэгтэй байх; хүчиллэг амин хүчилнэгээс олон карбоксил бүлэгтэй.
Амин хүчил нь амфотер нэгдлүүд, учир нь уусмалд тэдгээр нь хүчил ба суурийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Усан уусмалд амин хүчлүүд өөр өөр ионы хэлбэрээр байдаг.
Пептидийн холбоо
Пептидүүд — органик бодис, пептидийн холбоогоор холбогдсон амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрддэг.
Пептид үүсэх нь амин хүчлүүдийн конденсацийн урвалын үр дүнд үүсдэг. Нэг амин хүчлийн амин бүлэг нь нөгөөгийн карбоксил бүлэгтэй харилцан үйлчлэлцэх үед тэдгээрийн хооронд ковалент азот-нүүрстөрөгчийн холбоо үүсдэг бөгөөд үүнийг гэнэ. пептид. Пептидийг бүрдүүлдэг амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн тооноос хамаарч байдаг дипептид, трипептид, тетрапептидгэх мэт. Пептидийн холбоо үүсэх нь олон удаа давтагдаж болно. Энэ нь үүсэхэд хүргэдэг полипептидүүд. Пептидийн нэг төгсгөлд чөлөөт амин бүлэг (үүнийг N төгсгөл гэж нэрлэдэг), нөгөө төгсгөлд чөлөөт карбоксил бүлэг (үүнийг C төгсгөл гэж нэрлэдэг) байдаг.
Уургийн молекулуудын орон зайн зохион байгуулалт
Уургийн тодорхой функцийг гүйцэтгэх нь тэдгээрийн молекулуудын орон зайн тохиргооноос хамаардаг бөгөөд үүнээс гадна эсэд уурагуудыг өргөтгөсөн хэлбэрээр, гинж хэлбэрээр хадгалах нь энергийн хувьд тааламжгүй байдаг тул полипептидийн гинж нь нугалж, олж авдаг. тодорхой гурван хэмжээст бүтэц буюу конформаци. 4 түвшинг хуваарилах уургийн орон зайн зохион байгуулалт.
Уургийн анхдагч бүтэц- уургийн молекулыг бүрдүүлдэг полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн дараалал. Амин хүчлүүдийн хоорондын холбоо нь пептид юм.
Хэрэв уургийн молекул нь зөвхөн 10 амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрддэг бол амин хүчлүүдийн ээлжийн дарааллаар ялгаатай уургийн молекулуудын онолын хувьд боломжтой хувилбаруудын тоо 10 20 байна. 20 амин хүчлийн тусламжтайгаар та эдгээрээс илүү олон төрлийн хослол хийж болно. Хүний биед бие биенээсээ болон бусад организмын уурагуудаас ялгаатай арван мянга орчим янз бүрийн уураг олдсон.
Энэ нь уургийн молекулын шинж чанар, түүний орон зайн тохиргоог тодорхойлдог уургийн молекулын анхдагч бүтэц юм. Полипептидийн гинжин хэлхээнд зөвхөн нэг амин хүчлийг нөгөөгөөр солих нь уургийн шинж чанар, функцийг өөрчлөхөд хүргэдэг. Жишээлбэл, гемоглобины β-дэд хэсэг дэх зургаа дахь глютамины амин хүчлийг валинаар солих нь гемоглобины молекул бүхэлдээ үндсэн үүргээ гүйцэтгэх боломжгүй болоход хүргэдэг - хүчилтөрөгч тээвэрлэх; ийм тохиолдолд хүн өвчин үүсгэдэг - хадуур эсийн цус багадалт.
хоёрдогч бүтэц- полипептидийн гинжийг спираль хэлбэрээр нугалах (сунгасан булаг шиг харагдаж байна). Спираль ороомог нь карбоксил бүлэг ба амин бүлгийн хоорондох устөрөгчийн холбоогоор бэхждэг. Бараг бүх CO ба NH бүлгүүд устөрөгчийн холбоо үүсэхэд оролцдог. Тэд пептидийнхээс сул боловч олон удаа давтаж, энэ тохиргоонд тогтвортой байдал, хатуу байдлыг өгдөг. Хоёрдогч бүтцийн түвшинд уураг байдаг: фиброин (торго, вэб), кератин (үс, хумс), коллаген (шөрмөс).
Гуравдагч бүтэц- химийн холбоо (устөрөгч, ион, дисульфид) үүсэх, амин хүчлийн үлдэгдлийн радикалуудын хооронд гидрофобик харилцан үйлчлэлийг бий болгосны үр дүнд полипептидийн гинжийг бөмбөрцөгт савлах. Гуравдагч бүтэц үүсэхэд гол үүрэг нь гидрофилик-гидрофобик харилцан үйлчлэлээр гүйцэтгэдэг. Усан уусмалд гидрофобик радикалууд нь уснаас нуугдаж, бөмбөрцөг дотор бүлэглэдэг бол гидрофилик радикалууд нь молекулын гадаргуу дээр чийгшүүлэх (усны диполуудтай харилцан үйлчлэл) үүсэх хандлагатай байдаг. Зарим уургийн гуравдагч бүтэц нь хоёр цистеины үлдэгдэл хүхрийн атомуудын хооронд үүсдэг дисульфидын ковалент холбоогоор тогтворждог. Гуравдагч бүтцийн түвшинд фермент, эсрэгбие, зарим дааврууд байдаг.
Дөрөвдөгчийн бүтэцМолекулууд нь хоёр ба түүнээс дээш бөмбөрцөгөөс бүрддэг нарийн төвөгтэй уургийн шинж чанар. Дэд хэсгүүд нь молекулд ион, гидрофобик, электростатик харилцан үйлчлэлээр хадгалагддаг. Заримдаа дөрөвдөгч бүтэц үүсэх үед дэд хэсгүүдийн хооронд дисульфидын холбоо үүсдэг. Дөрөвдөгч бүтэцтэй хамгийн их судлагдсан уураг гемоглобин. Энэ нь хоёр α дэд нэгж (141 амин хүчлийн үлдэгдэл) ба хоёр β дэд нэгж (146 амин хүчлийн үлдэгдэл) -ээс үүсдэг. Дэд нэгж бүр нь төмөр агуулсан гемийн молекултай холбоотой байдаг.
Хэрэв ямар нэг шалтгааны улмаас уургийн орон зайн хэлбэр нь хэвийн хэмжээнээс хазайвал уураг нь үүргээ гүйцэтгэж чадахгүй. Жишээлбэл, "галзуу үнээний өвчин" (хөвөн хэлбэрийн энцефалопати) шалтгаан нь мэдрэлийн эсийн гадаргуугийн уураг болох прионуудын хэвийн бус конформаци юм.
Уургийн шинж чанар
Амин хүчлийн найрлага, уургийн молекулын бүтэц нь түүнийг тодорхойлдог шинж чанарууд. Уургууд нь амин хүчлийн радикалуудаар тодорхойлогддог үндсэн ба хүчиллэг шинж чанаруудыг нэгтгэдэг: уураг дахь хүчиллэг амин хүчлүүд их байх тусам хүчиллэг шинж чанар нь илүү тод илэрдэг. H + өгөх, хавсаргах чадварыг тодорхойлох уургийн буфер шинж чанар; Хамгийн хүчирхэг буферийн нэг нь цусны рН-ийг хэвийн хэмжээнд байлгадаг эритроцит дахь гемоглобин юм. тогтмол түвшин. Уусдаг уураг (фибриноген), механик функцийг гүйцэтгэдэг уусдаггүй уураг (фиброин, кератин, коллаген) байдаг. Химийн идэвхтэй уураг (ферментүүд) байдаг, химийн идэвхгүй, тэсвэртэй байдаг янз бүрийн нөхцөлорчин, туйлын тогтворгүй.
Гадаад хүчин зүйлүүд (халаалт, хэт ягаан туяа, хүнд металл ба тэдгээрийн давс, рН-ийн өөрчлөлт, цацраг туяа, шингэн алдалт)
уургийн молекулын бүтцийн зохион байгуулалтыг зөрчиж болно. Өгөгдсөн уургийн молекулд агуулагдах гурван хэмжээст хэлбэрийг алдах үйл явцыг гэнэ. денатураци. Денатурацийн шалтгаан нь тодорхой уургийн бүтцийг тогтворжуулах холбоог таслах явдал юм. Эхэндээ хамгийн сул холбоосууд тасарч, нөхцөл байдал хүндрэх тусам улам хүчтэй болдог. Тиймээс эхлээд дөрөвдөгч, дараа нь гуравдагч, хоёрдогч бүтэц алдагддаг. Орон зайн тохиргооны өөрчлөлт нь уургийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд уураг нь биологийн үүргээ гүйцэтгэх боломжгүй болгодог. Хэрэв денатураци нь анхдагч бүтцийг устгах дагалддаггүй бол энэ нь байж болно буцаах боломжтой, энэ тохиолдолд уургийн онцлог шинж чанарыг өөрөө эдгээдэг. Ийм денатураци нь жишээлбэл, мембраны рецепторын уурагт өртдөг. Денатурацийн дараа уургийн бүтцийг сэргээх үйл явц гэж нэрлэдэг нөхөн сэргээх. Хэрэв уургийн орон зайн тохиргоог сэргээх боломжгүй бол денатураци гэж нэрлэдэг эргэлт буцалтгүй.
Уургийн үүрэг
| Чиг үүрэг | Жишээ ба тайлбар |
|---|---|
| Барилга | Уургууд нь эсийн болон эсийн гаднах бүтцийг бий болгоход оролцдог: тэдгээр нь эсийн мембран (липопротейн, гликопротейн), үс (кератин), шөрмөс (коллаген) гэх мэт хэсэг юм. |
| Тээвэрлэлт | Цусан дахь уураг гемоглобин нь хүчилтөрөгчийг холбож, уушигнаас бүх эд, эрхтэн рүү зөөвөрлөж, тэдгээрээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийг уушиг руу шилжүүлдэг; Эсийн мембраны найрлагад тодорхой бодис, ионыг эсээс гадаад орчинд болон эсрэгээр идэвхтэй, хатуу сонгомол дамжуулалтыг хангадаг тусгай уургууд орно. |
| Зохицуулалтын | Уургийн гормонууд нь бодисын солилцооны үйл явцыг зохицуулахад оролцдог. Жишээлбэл, инсулин даавар нь цусан дахь глюкозын түвшинг зохицуулж, гликогенийн нийлэгжилтийг дэмжиж, нүүрс уснаас өөх тос үүсэхийг нэмэгдүүлдэг. |
| Хамгаалах | Бие махбодид гадны уураг эсвэл бичил биетэн (эсрэгтөрөгч) нэвтрэн орохын хариуд тусгай уураг үүсдэг - тэдгээрийг холбож, саармагжуулах чадвартай эсрэгбие. Фибриногенээс үүссэн фибрин нь цус алдалтыг зогсооход тусалдаг. |
| Мотор | Актин ба миозин агшилтын уураг нь олон эст амьтдын булчингийн агшилтыг хангадаг. |
| Дохио | Уургийн молекулууд нь эсийн гадаргуугийн мембранд оршдог бөгөөд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөгөөр гуравдагч бүтэцээ өөрчлөх чадвартай бөгөөд ингэснээр гадаад орчноос дохио хүлээн авч, эс рүү команд дамжуулдаг. |
| Нөөц | Амьтны биед өндөгний альбумин, сүүний казеин зэргээс бусад уураг нь дүрмээр бол хадгалагддаггүй. Гэхдээ бие дэх уургийн ачаар зарим бодисыг нөөцөд хадгалах боломжтой, жишээлбэл, гемоглобины задралын үед төмөр нь биеэс гадагшилдаггүй, харин ферритин уурагтай нэгдэл үүсгэдэг. |
| Эрчим хүч | 1 г уургийг эцсийн бүтээгдэхүүн болгон задлахад 17.6 кЖ ялгардаг. Нэгдүгээрт, уураг нь амин хүчлүүд болон дараа нь эцсийн бүтээгдэхүүн болох ус, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, аммиак руу задардаг. Гэсэн хэдий ч уураг нь бусад эх үүсвэрүүд (нүүрс ус, өөх тос) дууссан үед л эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг. |
| катализатор | Уургийн хамгийн чухал үүргүүдийн нэг. Уургуудаар хангагдсан - эсэд тохиолддог биохимийн урвалыг хурдасгадаг ферментүүд. Жишээлбэл, рибулоз бифосфат карбоксилаза нь фотосинтезийн үед CO2-ийн бэхжилтийг катализ болгодог. |
Ферментүүд
Ферментүүд, эсвэл ферментүүд, нь биологийн катализатор болох уургийн тусгай анги юм. Ферментийн ачаар биохимийн урвалууд асар хурдтай явагддаг. Ферментийн урвалын хурд нь урвалын хурдаас хэдэн арван мянга дахин (заримдаа сая сая) их байдаг. органик бус катализатор. Ферментийн үйлчилдэг бодисыг нэрлэдэг субстрат.
Ферментүүд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй уураг юм бүтцийн онцлогФерментүүдийг энгийн ба нарийн төвөгтэй гэж хоёр бүлэгт хувааж болно. энгийн ферментүүдэнгийн уурагууд, өөрөөр хэлбэл. зөвхөн амин хүчлүүдээс бүрддэг. Нарийн төвөгтэй ферментүүднарийн төвөгтэй уураг, өөрөөр хэлбэл. уургийн хэсгээс гадна уургийн бус шинж чанартай бүлэг орно. кофактор. Зарим ферментийн хувьд витамин нь кофакторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Ферментийн молекулд идэвхтэй төв гэж нэрлэгддэг тусгай хэсэг тусгаарлагдсан байдаг. идэвхтэй төв- ферментийн жижиг хэсэг (гурваас арван хоёр амин хүчлийн үлдэгдэл), энд субстрат эсвэл субстратыг холбох нь фермент-субстратын цогцолбор үүсэх үед үүсдэг. Урвал дууссаны дараа фермент-субстратын цогцолбор нь фермент болон урвалын бүтээгдэхүүн(үүд) болж задардаг. Зарим ферментүүд (идэвхтэй бус) байдаг. аллостерийн төвүүд- ферментийн үйл ажиллагааны хурдыг зохицуулагчид холбогдсон газрууд ( аллостерийн ферментүүд).
Урвалын хувьд ферментийн катализшинж чанар: 1) өндөр үр ашигтай, 2) хатуу сонгомол байдал, үйл ажиллагааны чиглэл, 3) субстратын өвөрмөц байдал, 4) нарийн, нарийн зохицуулалт. Ферментийн катализын урвалын субстрат ба урвалын өвөрмөц чанарыг E. Fischer (1890), Д. Koshland (1959) нарын таамаглалаар тайлбарлав.
Э.Фишер (түлхүүр түгжих таамаглал)ферментийн идэвхтэй газар ба субстратын орон зайн тохиргоо нь хоорондоо яг таарч байх ёстой гэж санал болгосон. Субстратыг "түлхүүр", ферментийг "түгжээ" -тэй харьцуулдаг.
Д.Кошланд ("гар бээлий" гэсэн таамаглал)субстратын бүтэц ба ферментийн идэвхтэй төвийн хоорондын орон зайн харилцан хамаарал нь зөвхөн бие биетэйгээ харилцан үйлчлэх мөчид үүсдэг гэж санал болгосон. Энэ таамаглалыг бас нэрлэдэг өдөөгдсөн тохирох таамаглал.
Ферментийн урвалын хурд нь: 1) температур, 2) ферментийн концентраци, 3) субстратын концентраци, 4) рН-ээс хамаарна. Ферментүүд нь уураг байдаг тул физиологийн хэвийн нөхцөлд тэдний үйл ажиллагаа хамгийн өндөр байдаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.
Ихэнх ферментүүд зөвхөн 0-40 хэмийн температурт ажиллах боломжтой. Эдгээр хязгаарт температурын 10 ° C-ийн өсөлт тутамд урвалын хурд ойролцоогоор 2 дахин нэмэгддэг. 40 ° С-ээс дээш температурт уураг денатурацид орж, ферментийн идэвхжил буурдаг. Хөлдөлтийн ойролцоо температурт ферментүүд идэвхгүй болдог.
Субстратын хэмжээ ихсэх тусам ферментийн урвалын хурд нь субстратын молекулуудын тоо ферментийн молекулуудын тоотой тэнцэх хүртэл нэмэгддэг. Субстратын хэмжээ цаашид нэмэгдэх тусам ферментийн идэвхтэй газрууд ханасан тул хурд нь нэмэгдэхгүй. Нэгж хугацаанд илүү олон тооны субстратын молекулууд өөрчлөгддөг тул ферментийн концентраци нэмэгдэх нь катализаторын идэвхжил нэмэгдэхэд хүргэдэг.
Фермент бүрийн хувьд байдаг оновчтой утгаЭнэ нь хамгийн их үйл ажиллагаа явуулдаг рН (пепсин - 2.0, шүлсний амилаза - 6.8, нойр булчирхайн липаз - 9.0). Өндөр эсвэл бага рН-ийн утгад ферментийн идэвхжил буурдаг. РН-ийн огцом өөрчлөлтөөр фермент денатурат үүсдэг.
Аллостерийн ферментийн хурдыг аллостерийн төвүүдэд наалддаг бодисоор зохицуулдаг. Хэрэв эдгээр бодисууд урвалыг хурдасгадаг бол тэдгээрийг дууддаг идэвхжүүлэгчидхэрэв тэд удааширвал - дарангуйлагч.
Ферментийн ангилал
Катализаторын химийн хувирлын төрлөөс хамааран ферментүүдийг 6 ангилалд хуваадаг.
- оксидоредуктаза(устөрөгч, хүчилтөрөгч эсвэл электрон атомыг нэг бодисоос нөгөөд шилжүүлэх - дегидрогеназа),
- трансфераза(метил, ацил, фосфат эсвэл амин бүлгийг нэг бодисоос нөгөөд шилжүүлэх - трансаминаза),
- гидролазууд(субстратаас хоёр бүтээгдэхүүн үүсдэг гидролизийн урвал - амилаза, липаза),
- ляза(субстратад гидролизийн бус нэмэлт эсвэл түүнээс нэг бүлэг атомыг арилгах, харин C-C, C-N, C-O, CS-ийн холбоог таслах боломжтой - декарбоксилаза),
- изомераза(молекулын дахин зохион байгуулалт - изомераза),
- ligases(C-C, C-N, C-O, C-S бондууд үүссэний үр дүнд хоёр молекулын холболт - синтетаза).
Ангиуд нь эргээд дэд болон дэд ангиудад хуваагдана. Одоогийн олон улсын ангилалд фермент бүр цэгээр тусгаарлагдсан дөрвөн тооноос бүрдэх тусгай кодтой байдаг. Эхний тоо нь анги, хоёр дахь нь дэд анги, гурав дахь нь дэд анги, дөрөв дэх нь серийн дугаарэнэ дэд ангид багтах фермент, жишээлбэл, аргиназа код - 3.5.3.1.
Руу явах лекцийн дугаар 2"Нүүрс ус ба липидийн бүтэц, үүрэг"
Руу явах лекц №4"АТФ нуклейн хүчлүүдийн бүтэц, үүрэг"
5. Зохицуулах чиг үүрэг. Уургууд нь дохионы бодисын үүргийг гүйцэтгэдэг - зарим даавар, гистогормонууд ба нейротрансмиттерүүд нь аливаа бүтцийн дохиоллын бодисуудын рецепторууд бөгөөд эсийн биохимийн дохиоллын гинжин хэлхээнд дохионы цаашдын дамжуулалтыг хангадаг. Жишээ нь өсөлтийн даавар соматотропин, инсулин даавар, H- ба M-холинергик рецепторууд.
6. Хөдөлгүүрийн үйл ажиллагаа. Уургийн тусламжтайгаар агшилт болон бусад биологийн хөдөлгөөний үйл явц явагддаг. Жишээ нь: тубулин, актин, миозин.
7. Сэлбэгийн функц. Ургамал нь үнэ цэнэтэй шим тэжээл болох агуулах уураг агуулдаг бөгөөд амьтдын булчингийн уураг нь онцгой байдлын үед дайчлагддаг нөөц тэжээл болдог.
Уургууд нь хэд хэдэн түвшний бүтцийн зохион байгуулалтаар тодорхойлогддог.
анхдагч бүтэцУураг нь полипептидийн гинжин хэлхээнд агуулагдах амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн дараалал юм. Пептидийн холбоо нь нэг амин хүчлийн α-карбоксил бүлэг ба өөр нэг амин хүчлийн α-амин бүлгийн хоорондох карбоксамидын холбоо юм.
аланилфенилаланилцистеилпролин
У н Эптидийн холбоохэд хэдэн онцлог байдаг:
a) энэ нь резонансын тогтворжсон тул бараг нэг хавтгайд байрладаг - хавтгай хэлбэртэй; эргэн тойрон эргэх C-N бондмаш их эрчим хүч шаарддаг бөгөөд хэцүү байдаг;
б) -CO-NH- бонд нь онцгой шинж чанартай, энэ нь ердийнхөөс бага, гэхдээ хоёр дахин их, өөрөөр хэлбэл кетоэнолын таутомеризм байдаг:
в) пептидийн бондтой холбоотой орлуулагчид байна транс-байрлал;
г) пептидийн нуруу нь янз бүрийн шинж чанартай хажуугийн гинжээр хүрээлэгдсэн, хүрээлэн буй уусгагч молекулуудтай харилцан үйлчилж, чөлөөт карбоксил ба амин бүлгүүд ионжиж, уургийн молекулын катион ба анион төвүүдийг үүсгэдэг. Тэдний харьцаанаас хамааран уургийн молекул нь нийт эерэг эсвэл сөрөг цэнэгийг хүлээн авдаг бөгөөд уургийн изоэлектрик цэгт хүрэх үед орчны нэг буюу өөр рН-ийн утгаар тодорхойлогддог. Радикалууд нь уургийн молекул дотор давс, эфир, дисульфидын гүүр үүсгэдэг бөгөөд уургийн өвөрмөц урвалын хүрээг тодорхойлдог.
Одоогоор 100 ба түүнээс дээш амин хүчлийн үлдэгдэл агуулсан полимерийг уураг, 50-100 амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдсэн полимерийг полипептид, 50-аас доош амин хүчлийн үлдэгдэл агуулсан полимерийг бага молекул жинтэй пептид гэж үзэхээр тохиролцов.
Зарим бага молекул жинтэйпептидүүд бие даасан биологийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр пептидийн зарим жишээ:
Глутатион - γ-glu-cis-gli - нэгХамгийн өргөн тархсан эсийн доторх пептидүүдийн нэг нь эс дэх исэлдэлтийн процесс, амин хүчлийг биологийн мембранаар дамжуулахад оролцдог.
Карнозин - β-ала-гис - пептид,амьтны булчинд агуулагддаг, липидийн хэт исэлдлийн бүтээгдэхүүнийг арилгаж, булчинд нүүрс усны задралыг хурдасгаж, фосфат хэлбэрээр булчинд энергийн солилцоонд оролцдог.
Вазопрессин нь биеийн усны солилцоог зохицуулахад оролцдог арын булчирхайн даавар юм.
Фаллодин- хорт ялаа агарик полипептид нь үл тоомсорлодог концентраци нь эсээс фермент, калийн ион ялгарснаас болж бие махбодийг үхэлд хүргэдэг.
Грамицидин - антибиотик, олон грамм эерэг бактериудад үйлчилж, бага молекул жинтэй нэгдлүүдийн биологийн мембраны нэвчилтийг өөрчилж, эсийн үхэлд хүргэдэг.
Уулзсан-enkephalin - thyr-gli-gli-fen-met - пептид нь мэдрэлийн эсүүдэд нийлэгждэг бөгөөд өвдөлтийг намдаадаг.
Уургийн хоёрдогч бүтэц- энэ нь пептидийн нурууны функциональ бүлгүүдийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд бий болсон орон зайн бүтэц юм.
Пептидийн гинжин хэлхээнд агуулагддагОлон тооны CO ба NH бүлгийн пептидийн холбоо, тэдгээр нь тус бүр нь устөрөгчийн холбоо үүсгэхэд оролцох чадвартай. Үүнийг хийхийг зөвшөөрдөг үндсэн хоёр төрлийн бүтэц байдаг: гинж нь утасны утас шиг ороомог болдог α-геликс ба нэг буюу хэд хэдэн гинжний уртасгасан хэсгүүд зэрэгцэн овоолсон β-атираа бүтэцтэй. Эдгээр хоёр бүтэц нь маш тогтвортой байдаг.
α-Helix нь тодорхойлогддогэрчилсэн полипептидийн гинжин хэлхээний маш нягт баглаа боодол, баруун гар талын мушгиа бүрийн эргэлт бүрт 3.6 амин хүчлийн үлдэгдэл байдаг бөгөөд тэдгээрийн радикалууд нь үргэлж гадагшаа, бага зэрэг хойшоо чиглэсэн байдаг, өөрөөр хэлбэл полипептидийн гинжин хэлхээний эхэнд чиглэгддэг.
α-геликсийн үндсэн шинж чанарууд:
1) α-геликс нь пептидийн бүлгийн азот дахь устөрөгчийн атом ба үлдэгдлийн карбонилийн хүчилтөрөгчийн хоорондох устөрөгчийн холбоогоор тогтворжиж, гинжин хэлхээний дагуу өгөгдсөн байрлалаас дөрвөн байрлалд байрладаг;
2) бүх пептидийн бүлгүүд устөрөгчийн холбоо үүсэхэд оролцдог бөгөөд энэ нь α-геликсийн хамгийн тогтвортой байдлыг хангадаг;
3) пептидийн бүлгүүдийн бүх азот ба хүчилтөрөгчийн атомууд нь устөрөгчийн холбоо үүсэхэд оролцдог бөгөөд энэ нь α-спираль бүсийн гидрофилик чанарыг мэдэгдэхүйц бууруулж, тэдгээрийн гидрофобик чанарыг нэмэгдүүлдэг;
4) α-геликс нь аяндаа үүсдэг бөгөөд хамгийн бага чөлөөт энергитэй тэнцэх полипептидийн гинжин хэлхээний хамгийн тогтвортой хэлбэр юм;
5) L-амин хүчлүүдийн полипептидийн гинжин хэлхээнд ихэвчлэн уурагт байдаг баруун мушгиа зүүнээс хамаагүй илүү тогтвортой байдаг.
α-геликс үүсэх боломжуургийн анхдагч бүтэцтэй холбоотой. Зарим амин хүчлүүд нь пептидийн нурууг мушгихаас сэргийлдэг. Жишээлбэл, глутамат ба аспартатын зэргэлдээх карбоксил бүлгүүд бие биенээ няцаадаг бөгөөд энэ нь α-геликс дэх устөрөгчийн холбоо үүсэхээс сэргийлдэг. Үүнтэй ижил шалтгаанаар эерэг цэнэгтэй лизин ба аргинины үлдэгдэл бие биентэйгээ ойрхон байрладаг газруудад гинжин хэлхээ нь хэцүү байдаг. Гэсэн хэдий ч пролин нь α-геликсийг таслахад хамгийн их үүрэг гүйцэтгэдэг. Нэгдүгээрт, пролинд азотын атом нь хатуу цагирагны нэг хэсэг бөгөөд N-C бондын эргэн тойронд эргэхээс сэргийлдэг, хоёрдугаарт, азотын атомд устөрөгч байхгүй тул пролин нь устөрөгчийн холбоо үүсгэдэггүй.
β-атираа нь давхаргат бүтэц юмшугаман зохион байгуулалттай пептидийн хэлтэрхий хоорондын устөрөгчийн холбоогоор үүсдэг. Хоёр гинж нь бие даасан эсвэл ижил полипептидийн молекулд хамаардаг. Хэрэв гинж нь нэг чиглэлд чиглэгддэг бол ийм β бүтцийг параллель гэж нэрлэдэг. Гинжний эсрэг чиглэлтэй тохиолдолд, өөрөөр хэлбэл нэг гинжин хэлхээний N төгсгөл нь нөгөө гинжин хэлхээний С төгсгөлтэй давхцаж байвал β бүтцийг эсрэг параллель гэж нэрлэдэг. Эрчим хүчний хувьд бараг шугаман устөрөгчийн гүүр бүхий антипараллель β нугалах нь илүү тохиромжтой.
зэрэгцээ β-атираат эсрэг параллель β-атираа
α-геликсээс ялгаатайустөрөгчийн бондоор ханасан, β нугалах гинжин хэлхээний хэсэг бүр нэмэлт устөрөгчийн холбоо үүсэхэд нээлттэй байдаг. Амин хүчлийн хажуугийн радикалууд нь навчны хавтгайд бараг перпендикуляр, дээш доош ээлжлэн байрладаг.
Пептидийн гинж хаана байнанэлээд эгц бөхийж, ихэвчлэн β-гогцоо олддог. Энэ нь 4 амин хүчлийн үлдэгдэл 180 o нугалж, эхний ба дөрөв дэх үлдэгдэл хоорондын нэг устөрөгчийн гүүрээр тогтворжсон богино фрагмент юм. Том хэмжээний амин хүчлийн радикалууд нь β-гогцоо үүсэхэд саад учруулдаг тул энэ нь ихэвчлэн хамгийн жижиг амин хүчил болох глицин агуулдаг.
Хоёрдогч бус уургийн бүтэц- энэ бол хоёрдогч бүтцийг солих тодорхой дараалал юм. Домэйн гэдэг нь тодорхой хэмжээний бүтэц, үйл ажиллагааны бие даасан байдалтай уургийн молекулын салангид хэсэг гэж ойлгогддог. Одоо домэйнууд нь уургийн молекулын бүтцийн үндсэн элемент гэж тооцогддог бөгөөд α-спираль ба β-давхаргын байршлын харьцаа, шинж чанар нь анхдагч бүтцийг харьцуулахаас илүү уургийн молекулын хувьсал, филогенетик харилцааг ойлгох боломжийг олгодог.
Хувьслын гол зорилго ньшинэ уураг бүтээх. Ийм амин хүчлийн дарааллыг тохиолдлоор нийлэгжүүлэх боломж хязгааргүй бага байдаг бөгөөд энэ нь савлагааны нөхцлийг хангаж, функциональ даалгаврыг биелүүлэх боломжийг олгодог. Тиймээс ихэвчлэн өөр өөр үүрэгтэй уураг байдаг боловч бүтэц нь ижил төстэй байдаг тул тэд нэг өвөг дээдэстэй эсвэл бие биенээсээ үүссэн мэт санагддаг. Тодорхой асуудлыг шийдэх хэрэгцээтэй тулгарсан хувьсал нь эхлээд үүнд зориулж уураг зохион бүтээхгүй, харин аль хэдийн тогтсон бүтцийг шинэ зорилгод нийцүүлэн тохируулахыг илүүд үздэг бололтой.
Байнга давтагддаг хоёрдогч дээд бүтцийн зарим жишээ:
1) αα' - зөвхөн α-helices (миоглобин, гемоглобин) агуулсан уураг;
2) ββ' - зөвхөн β-бүтэц агуулсан уураг (иммуноглобулин, супероксид дисмутаза);
3) βαβ' - β-баррель бүтэц, β-давхарга бүр нь баррель дотор байрладаг бөгөөд молекулын гадаргуу дээр байрлах α-геликстэй холбоотой байдаг (триоз фосфоизомераза, лактат дегидрогеназа);
4) "Цайрын хуруу" - 20 амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдэх уургийн хэсэг, цайрын атом нь хоёр цистеин ба хоёр гистидиний үлдэгдэлтэй холбоотой бөгөөд үүний үр дүнд 12 орчим амин хүчлийн үлдэгдэлтэй "хуруу" нь зохицуулалттай холбогдож чаддаг. ДНХ молекулын бүсүүд;
5) "лейцин цахилгаан товч" - харилцан үйлчлэлцдэг уургууд нь дор хаяж 4 лейциний үлдэгдэл агуулсан α-спираль бүстэй бөгөөд тэдгээр нь бие биенээсээ 6 амин хүчлийн зайд байрладаг, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь хоёр дахь эргэлт тутамд гадаргуу дээр байрладаг бөгөөд гидрофобик үүсгэдэг. лейциний үлдэгдэлтэй өөр уурагтай холбогддог. Жишээлбэл, лейцин цахилгаан товчны тусламжтайгаар хүчтэй үндсэн гистоны уургийн молекулуудыг нэгтгэж, эерэг цэнэгийг даван туулах боломжтой.
Уургийн гуравдагч бүтэц- энэ бол амин хүчлүүдийн хажуугийн радикалуудын хоорондын холбоогоор тогтворжсон уургийн молекулын орон зайн зохион байгуулалт юм.
Уургийн гуравдагч бүтцийг тогтворжуулдаг бондын төрлүүд:
электростатик устөрөгчийн гидрофобик дисульфидын харилцан үйлчлэл бонд харилцан үйлчлэлийн холбоо
Эвхэхээс хамаарнаГуравдагч бүтцийн уургийг фибрилляр ба бөмбөрцөг гэсэн хоёр үндсэн төрөлд ангилж болно.
фибрилляр уураг- усанд уусдаггүй урт судалтай молекулууд, тэдгээрийн полипептидийн гинж нь нэг тэнхлэгийн дагуу сунгагдсан байдаг. Эдгээр нь үндсэндээ бүтцийн болон агшилтын уургууд юм. Хамгийн түгээмэл фибрилляр уургийн цөөн хэдэн жишээ нь:
1. α-Кератин. Эпидермисийн эсүүдээр нийлэгждэг. Эдгээр нь үс, ноос, өд, эвэр, хумс, хумс, зүү, хайрс, туурай, яст мэлхийн бүрхүүлийн бараг бүх хуурай жин, мөн арьсны гаднах давхаргын жингийн нэлээд хэсгийг эзэлдэг. Энэ бол бүхэл бүтэн уургийн гэр бүл бөгөөд тэдгээр нь амин хүчлийн найрлагатай төстэй, олон цистеины үлдэгдэл агуулдаг бөгөөд полипептидийн гинжин хэлхээний орон зайн байрлалтай ижил байдаг.
Үсний эсүүдэд кератины полипептидийн гинж үүсдэгэхлээд утас болгон зохион байгуулж, дараа нь олс эсвэл эрчилсэн кабель шиг бүтэц бий болж, эцэст нь эсийн бүх орон зайг дүүргэдэг. Үүний зэрэгцээ үсний эсүүд хавтгайрч эцэст нь үхэж, эсийн хана нь үс бүрийн эргэн тойронд гуурсан бүрхүүл үүсгэдэг бөгөөд үүнийг кутикул гэж нэрлэдэг. α-кератин дахь полипептидийн гинж нь α-геликс хэлбэртэй бөгөөд нэг нь нөгөөгөөр нь эргэлдэж гурван судалтай кабель болж, дисульфидын хөндлөн холбоо үүсдэг.
N-терминалын үлдэгдэл байрладагнэг талдаа (зэрэгцээ). Кератин нь усан фаз руу шилжсэн туйлшралгүй хажуугийн радикалууд бүхий амин хүчлүүд давамгайлдаг тул усанд уусдаггүй. Пермийн үед дараахь процессууд явагдана: эхлээд дисульфидын гүүрийг тиолоор бууруулж устгаж, дараа нь үсийг шаардлагатай хэлбэрт оруулсны дараа халааж хатааж, агаарын хүчилтөрөгчөөр исэлдэж, шинэ дисульфидын гүүр үүсдэг. Энэ нь үс засалтын хэлбэрийг хадгалдаг.
2. β-кератин. Үүнд торго, аалзны тор фиброин орно. Эдгээр нь найрлага дахь глицин, аланин, серин давамгайлсан антипараллель β-атираат давхаргууд юм.
3. Коллаген. Өндөр амьтдын хамгийн түгээмэл уураг ба гол фибрилляр уурагхолбогч эдүүд. Коллаген нь фибробласт ба хондроцитуудад нийлэгждэг - холбогч эдийн тусгай эсүүд, дараа нь түүнийг гадагшлуулдаг. Коллаген утас нь арьс, шөрмөс, мөгөөрс, ясанд байдаг. Тэд сунадаггүй, ган утсыг давж гардаг, коллаген фибрилүүд нь хөндлөн судалтай байдаг.
Усанд буцалгахад фиброз, зарим ковалент бондын гидролизийн үр дүнд уусдаггүй, шингэдэггүй коллаген нь желатин болж хувирдаг. Коллаген нь 35% глицин, 11% аланин, 21% пролин, 4-гидроксипролин (зөвхөн коллаген, эластинд байдаг амин хүчил) агуулдаг. Энэ найрлага нь харьцангуй бага хэмжээг тодорхойлдог хоол тэжээлийн үнэ цэнэжелатиныг хоол тэжээлийн уураг болгон ашигладаг. Коллагены фибрилүүд нь тропоколлаген гэж нэрлэгддэг давтагдах полипептидийн дэд хэсгүүдээс бүрддэг. Эдгээр дэд хэсгүүд нь фибрилийн дагуу толгойноос сүүл хүртэл зэрэгцээ багц хэлбэрээр байрладаг. Толгойн шилжилт нь хөндлөн зураасыг өгдөг. Шаардлагатай бол энэ бүтцийн хоосон зай нь гидроксиапатит Ca 5 (OH) (PO 4) 3 талстыг тоглуулах газар болж чадна. чухал үүрэгясны эрдэсжилтэд.
Тропоколлагены дэд нэгжүүд ньα- ба β-кератинуудаас ялгаатай гурван цөмт олс хэлбэрээр нягт мушгисан гурван полипептидийн гинж. Зарим коллагены хувьд бүх гурван гинж нь ижил амин хүчлийн дараалалтай байдаг бол заримд нь зөвхөн хоёр гинж нь адилхан, гурав дахь нь тэдгээрээс ялгаатай байдаг. Тропоколлаген полипептидийн гинжин хэлхээ нь зүүн гар талын мушгиа үүсгэдэг бөгөөд пролин ба гидроксипролины нөлөөгөөр гинжин гулзайлтын улмаас эргэлт тутамд ердөө гурван амин хүчлийн үлдэгдэл байдаг. Гурван гинж нь устөрөгчийн холбооноос гадна зэргэлдээ гинжин хэлхээнд байрлах хоёр лизин үлдэгдлийн хооронд үүссэн ковалент төрлийн бондоор холбогддог.
Бид нас ахих тусам, тропоколлагены дэд хэсгүүд болон тэдгээрийн хооронд олон тооны хөндлөн холбоосууд үүсдэг бөгөөд энэ нь коллагены фибрилүүдийг илүү хатуу, хэврэг болгодог бөгөөд энэ нь мөгөөрс, шөрмөсний механик шинж чанарыг өөрчилж, ясыг илүү хэврэг болгож, нүдний эвэрлэгийн тунгалаг байдлыг бууруулдаг. нүд.
4. Эластин. Шөрмөсний шар уян эд, том артерийн хананд холбогч эдийн уян хатан давхаргад агуулагддаг. Эластин фибрилүүдийн үндсэн дэд хэсэг нь тропоеластин юм. Эластин нь глицин, аланинаар баялаг бөгөөд их хэмжээний лизин, бага пролин агуулдаг. Эластины мушгиа хэсгүүд нь сунах үед сунадаг боловч ачааллыг арилгах үед анхны урт руугаа буцдаг. Дөрвөн өөр гинжин хэлхээний лизин үлдэгдэл нь хоорондоо ковалент холбоо үүсгэж, эластиныг бүх чиглэлд урвуу сунах боломжийг олгодог.
Бөмбөрцөг уургууд- полипептидийн гинж нь авсаархан бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаг уураг нь олон төрлийн функцийг гүйцэтгэх чадвартай.
Бөмбөрцөг уургийн гуравдагч бүтэцҮүний дотор миоглобины жишээг авч үзэх нь хамгийн тохиромжтой. Миоглобин нь булчингийн эсэд агуулагддаг харьцангуй жижиг хүчилтөрөгч холбогч уураг юм. Энэ нь хүчилтөрөгчийг хуримтлуулж, митохондри руу шилжүүлэхэд тусалдаг. Миоглобины молекул нь нэг полипептидийн гинж ба нэг гемогрупп (гем) - төмрөөр протопорфирины цогцолбор агуулдаг.
Үндсэн шинж чанарууд миоглобин:
а) миоглобины молекул нь маш нягт тул түүний дотор зөвхөн 4 усны молекул багтах боломжтой;
б) хоёрыг эс тооцвол бүх туйлт амин хүчлийн үлдэгдэл молекулын гаднах гадаргуу дээр байрладаг бөгөөд тэдгээр нь бүгд чийглэг төлөвт байдаг;
в) ихэнх гидрофобик амин хүчлийн үлдэгдэл нь миоглобины молекул дотор байрладаг тул устай харьцахаас хамгаалагдсан байдаг;
г) миоглобины молекул дахь дөрвөн пролины үлдэгдэл тус бүр нь полипептидийн гинжин хэлхээний гулзайлтын хэсэгт байрладаг бол серин, треонин, аспарагины үлдэгдэл гулзайлтын бусад хэсэгт байрладаг, учир нь ийм амин хүчлүүд нь α-геликс үүсэхээс сэргийлдэг. тэд бие биетэйгээ хамт байдаг;
д) хавтгай гемогрупп нь молекулын гадаргуугийн ойролцоох хөндийд (халаасанд) байрладаг, төмрийн атом нь гемийн хавтгайд перпендикуляр чиглэсэн хоёр зохицуулалтын холбоотой бөгөөд тэдгээрийн нэг нь гистидиний үлдэгдэл 93-тай холбогдсон, нөгөө нь холбох үүрэгтэй. хүчилтөрөгчийн молекул.
Уургийн гуравдагч бүтэцээс эхлэнбиологийн үүргээ гүйцэтгэх чадвартай болдог. Уургийн үйл ажиллагаа нь уургийн гадаргуу дээр гуравдагч бүтэц үүсэхэд лиганд гэж нэрлэгддэг бусад молекулуудыг өөртөө нэгтгэх боломжтой сайтууд үүсдэг. Уургийн лигандтай харилцан үйлчлэлийн өндөр өвөрмөц байдал нь идэвхтэй төвийн бүтцийг лигандын бүтэцтэй нөхөх замаар хангадаг. Нэмэлт гэдэг нь харилцан үйлчилж буй гадаргуугийн орон зайн болон химийн харилцан хамаарал юм. Ихэнх уургийн хувьд гуравдагч бүтэц нь нугалах хамгийн дээд түвшин юм.
Дөрөвдөгчийн уургийн бүтэц- хоёр ба түүнээс дээш полипептидийн гинжээс бүрдэх уургийн шинж чанар нь зөвхөн ковалент бус холбоо, гол төлөв электростатик ба устөрөгчөөр холбогддог. Ихэнх тохиолдолд уураг нь хоёр эсвэл дөрвөн дэд нэгж, дөрвөөс дээш дэд нэгж нь ихэвчлэн зохицуулалтын уураг агуулдаг.
Дөрөвдөгч бүтэцтэй уурагихэвчлэн олигомер гэж нэрлэдэг. Гомомер ба гетеромер уургийг ялгах. Гомерийн уургууд нь бүх дэд хэсгүүд нь ижил бүтэцтэй уураг байдаг, жишээлбэл каталазын фермент нь яг ижил дөрвөн дэд нэгжээс бүрддэг. Гетеромер уураг нь өөр өөр дэд нэгжтэй байдаг, жишээлбэл, РНХ полимеразын фермент нь өөр өөр функцийг гүйцэтгэдэг өөр өөр бүтэцтэй таван дэд нэгжээс бүрддэг.
Нэг дэд нэгжийн харилцан үйлчлэлтодорхой лигандтай бол бүх олигомер уургийн конформацийн өөрчлөлтийг үүсгэж, бусад дэд нэгжүүдийн лигандуудын хамаарлыг өөрчилдөг бөгөөд энэ шинж чанар нь олигомер уургийн аллостерийн зохицуулалтын чадварыг үндэслэдэг.
Уургийн дөрөвдөгч бүтцийг авч үзэж болно b гемоглобины жишээн дээр. Энэ нь дөрвөн полипептидийн гинж, дөрвөн гемийн протезийн бүлгийг агуулдаг бөгөөд төмрийн атомууд нь төмрийн Fe 2+ хэлбэртэй байдаг. Молекулын уургийн хэсэг - глобин нь хоёр α-гинж ба хоёр β-гинжээс бүрдэх бөгөөд 70% хүртэл α-геликс агуулдаг. Дөрвөн гинж бүр нь гуравдагч бүтэцтэй бөгөөд нэг гемогрупп нь гинж бүртэй холбоотой байдаг. Янз бүрийн гинжний гемүүд нь харьцангуй хол зайд байрладаг бөгөөд өөр өөр налуу өнцөгтэй байдаг. Хоёр α-гинж ба хоёр β-гинжний хооронд цөөн тооны шууд холбоо үүсдэг бол α- ба β-гинжний хооронд гидрофобик радикалуудаас үүссэн α 1 β 1 ба α 2 β 2 төрлийн олон тооны контактууд үүсдэг. α 1 β 1 ба α 2 β 2 хооронд суваг үлдэнэ.
Миоглобиноос ялгаатайгемоглобин онцлогтойхүчилтөрөгчтэй харьцангуй бага хамааралтай бөгөөд энэ нь эд эсэд байгаа хүчилтөрөгчийн хэсэгчилсэн даралт багатай үед тэдгээрт холбогдсон хүчилтөрөгчийн ихээхэн хэсгийг өгөх боломжийг олгодог. Хүчилтөрөгч нь уушигны цулцангийн онцлог шинж чанартай рН өндөр, бага CO 2 концентрацитай гемоглобины төмрөөр амархан холбогддог; Гемоглобиноос хүчилтөрөгч ялгарах нь рН-ийн бага утга, эд эсэд агуулагдах CO 2-ын өндөр концентрацитай байдаг.
Хүчилтөрөгчөөс гадна гемоглобин нь устөрөгчийн ионыг авч явдаг., гинж дэх гистидиний үлдэгдэлтэй холбогддог. Мөн гемоглобин нь нүүрстөрөгчийн давхар ислийг агуулдаг бөгөөд энэ нь дөрвөн полипептидийн гинжин хэлхээний төгсгөлийн амин бүлэгт наалддаг бөгөөд үүний үр дүнд карбаминогемоглобин үүсдэг.
ATэритроцитууд хангалттай өндөр концентрацид 2,3-дифосфоглицерат (DFG) бодис агуулагддаг бөгөөд түүний агууламж өндөрт өгсөх, гипоксийн үед нэмэгдэж, эд эс дэх гемоглобиноос хүчилтөрөгч ялгарахад тусалдаг. DFG нь α 1 β 1 ба α 2 β 2 хоорондох сувагт байрладаг бөгөөд эерэг халдвартай β-гинжний бүлгүүдтэй харьцдаг. Хүчилтөрөгчийг гемоглобинтой холбох үед DPG нь хөндийгөөс шилждэг. Зарим шувуудын эритроцитууд нь DPG агуулдаггүй, харин инозитол гексафосфат агуулдаг бөгөөд энэ нь гемоглобины хүчилтөрөгчтэй ойртох чадварыг улам бууруулдаг.
2,3-дифосфоглицерат (DPG)
HbA - насанд хүрэгчдийн хэвийн гемоглобин, HbF - ургийн гемоглобин, хадуур эсийн цус багадалт дахь O 2, HbS - гемоглобины хувьд илүү их хамааралтай байдаг. Хадуур эсийн цус багадалт нь гемоглобины генетикийн гажигтай холбоотой удамшлын ноцтой өвчин юм. Өвчтэй хүмүүсийн цусанд ер бусын олон тооны нимгэн хадуур хэлбэртэй улаан цусны эсүүд байдаг бөгөөд энэ нь нэгдүгээрт амархан урагддаг, хоёрдугаарт цусны хялгасан судсыг бөглөрдөг.
Молекулын түвшинд гемоглобин S ялгаатай байдаггемоглобины А-аас β-гинжин хэлхээний 6-р байрлалд нэг амин хүчлийн үлдэгдэл, глютамины хүчлийн үлдэгдэл оронд валин байрладаг. Тиймээс гемоглобин S нь хоёр сөрөг цэнэг багатай, валин үүсэх нь молекулын гадаргуу дээр "наалдамхай" гидрофобик контакт үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд хүчилтөрөгчгүйжүүлэх явцад дезоксигемоглобины S молекулууд хоорондоо наалдаж, уусдаггүй хэвийн бус урт утас үүсгэдэг. агрегатууд нь эритроцитуудын деформацид хүргэдэг.
Анхдагч бүтэц нь хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч (хэрэв байгаа бол) аль алиныг нь тодорхойлдог тул анхдагч бүтэцээс дээгүүр уургийн бүтцийн зохион байгуулалт үүсэхэд бие даасан генетикийн хяналт байдаг гэж үзэх үндэслэл байхгүй. Уургийн уугуул конформаци нь өгөгдсөн нөхцөлд термодинамикийн хувьд хамгийн тогтвортой бүтэц юм.
ЛЕКЦ 6
Уургийн физик, хими, биологийн шинж чанарууд байдаг.
Уургийн физик шинж чанарЭдгээр нь уургийн бөмбөрцөг бус хэлбэрийн улмаас молекулын жин, хос хугаралт (хөдөлгөөн дэх уургийн уусмалын оптик шинж чанарыг тайван байдалд байгаа уусмалтай харьцуулахад өөрчлөгдөх), уургийн молекулуудын цэнэгийн улмаас цахилгаан орон дахь хөдөлгөөнт байдал юм. Нэмж дурдахад уураг нь гэрлийн туйлшралын хавтгайг эргүүлэх, уургийн тоосонцор том хэмжээтэй тул гэрлийн цацрагийг тараах, хэт ягаан туяаг шингээх чадвараас бүрддэг оптик шинж чанараараа тодорхойлогддог.
Онцлог физик шинж чанаруудын нэгУургууд нь гадаргуу дээр шингээх, заримдаа молекул, бага молекул жинтэй органик нэгдлүүд, ионуудыг дотор нь шингээх чадвар юм.
Уургийн химийн шинж чанар нь өөр өөр байдагонцгой олон янз байдал, учир нь уураг нь амин хүчлийн радикалуудын бүх урвалаар тодорхойлогддог бөгөөд пептидийн бондын гидролизийн урвал нь онцлог шинж чанартай байдаг.
Маш олон тооны хүчиллэг ба үндсэн бүлгүүдтэй байхуураг нь амфотер шинж чанартай байдаг. Чөлөөт амин хүчлүүдээс ялгаатай нь уургийн хүчил-суурь шинж чанарыг пептидийн холбоо үүсэхэд оролцдог α-амин ба α-карбокси бүлгүүд биш, харин амин хүчлийн үлдэгдлийн цэнэгтэй радикалуудаар тодорхойлдог. Уургийн үндсэн шинж чанар нь аргинин, лизин, гистидиний үлдэгдэлтэй холбоотой байдаг. Хүчиллэг шинж чанар нь аспартик ба глютамины хүчлүүдийн үлдэгдэлтэй холбоотой юм.
Уургийн титрлэлтийн муруй хангалттайАливаа уураг нь хэт их байдаг тул тайлбарлахад хэцүү байдаг том тоотитрлэгдэх бүлгүүд, уургийн ионжсон бүлгүүдийн хооронд электростатик харилцан үйлчлэл байдаг, титрлэх бүлэг бүрийн pK-д зэргэлдээх гидрофобик үлдэгдэл ба устөрөгчийн холбоо нөлөөлдөг. Хамгийн их практик хэрэглээ бол уургийн изоэлектрик цэг - уургийн нийт цэнэг тэг байх рН-ийн утга юм. Изоэлектрик цэг дээр уураг нь хамгийн их идэвхгүй, цахилгаан талбарт хөдөлдөггүй, хамгийн нимгэн усжуулсан бүрхүүлтэй байдаг.
Уургууд нь буферийн шинж чанартай байдаг, гэхдээ тэдгээрийн буферийн багтаамж маш бага. Үл хамаарах зүйл бол олон тооны гистидиний үлдэгдэл агуулсан уураг юм. Жишээлбэл, эритроцитод агуулагдах гемоглобин нь гистидиний үлдэгдэл маш өндөр агууламжтай тул 7 орчим рН-д их хэмжээний буфер багтаамжтай байдаг бөгөөд энэ нь эритроцитууд хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тээвэрлэхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. цус.
Уургууд нь усанд уусдаг, мөн физикийн үүднээс авч үзвэл тэдгээр нь жинхэнэ молекулын шийдлийг бүрдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч уургийн уусмалууд нь зарим коллоид шинж чанараараа тодорхойлогддог: Tendal эффект (гэрлийн тархалтын үзэгдэл), хагас нэвчүүлэх мембранаар дамжих чадваргүй, өндөр зуурамтгай чанар, гель үүсэх.
Уургийн уусах чадвар нь ихээхэн хамааралтай байдагдавсны концентраци, өөрөөр хэлбэл уусмалын ионы хүч дээр. Нэрмэл усанд уураг нь ихэвчлэн муу уусдаг боловч ионы хүч нэмэгдэх тусам уусах чадвар нь нэмэгддэг. Энэ тохиолдолд их хэмжээний усжуулсан органик бус ионууд уургийн гадаргуутай холбогдож, улмаар түүний нэгтгэх зэрэг буурдаг. Өндөр ионы хүч чадалтай үед давсны ионууд уургийн молекулуудаас чийгшүүлэх бүрхүүлийг авдаг бөгөөд энэ нь уураг хуримтлагдах, тунадасжуулахад хүргэдэг (давслах үзэгдэл). Уусах чадварын зөрүүг ашиглан энгийн давсны тусламжтайгаар уургийн хольцыг ялгах боломжтой.
Уургийн биологийн шинж чанаруудын дундголчлон тэдний катализаторын үйл ажиллагаатай холбоотой. Уургийн өөр нэг чухал биологийн шинж чанар нь тэдний дааврын идэвхжил, өөрөөр хэлбэл бие махбод дахь бүхэл бүтэн бүлгийн урвалд нөлөөлөх чадвар юм. Зарим уураг нь хортой шинж чанартай, эмгэг төрүүлэгч үйл ажиллагаа, хамгаалалтын болон рецепторын функцтэй бөгөөд эсийн наалдамхай үзэгдлийг хариуцдаг.
Уургийн өөр нэг өвөрмөц биологийн шинж чанар- денатураци. тэдгээрийн доторх уураг байгалийн байдалуугуул гэж нэрлэдэг. Денатураци гэдэг нь денатурацийн бодисын нөлөөн дор уургийн орон зайн бүтцийг устгах явдал юм. Денатурацийн үед уургийн анхдагч бүтэц эвдэрдэггүй боловч тэдгээрийн биологийн идэвхжил, уусах чадвар, электрофорезийн хөдөлгөөн болон бусад урвалууд алдагддаг. Уургийн идэвхтэй төвийг бүрдүүлдэг амин хүчлийн радикалууд нь денатурацийн үед бие биенээсээ орон зайн алслагдсан байдаг, өөрөөр хэлбэл, уурагтай холбох тусгай төв устдаг. Бөмбөрцөг уургийн гидрофоб цөмд ихэвчлэн байрладаг гидрофоб радикалууд нь денатурацийн үед молекулын гадаргуу дээр гарч улмаар тунадас үүсгэдэг уургийг нэгтгэх нөхцлийг бүрдүүлдэг.
Уургийн денатурацийг үүсгэдэг урвалж ба нөхцөлүүд:
60 хэмээс дээш температур - уураг дахь сул холбоог устгах;
Хүчил ба шүлтүүд - ионоген бүлгүүдийн иончлолын өөрчлөлт, ион ба устөрөгчийн холбоо тасрах;
мочевин - мочевинтай устөрөгчийн холбоо үүссэний үр дүнд молекулын устөрөгчийн холбоог устгах;
Архи, фенол, хлорамин - гидрофобик ба устөрөгчийн холбоог устгах;
Хүнд металлын давс - хүнд металлын ионуудтай уусдаггүй уургийн давс үүсэх.
Пептидийн гинжин хэлхээ нь уусмал дахь хамгийн бага чөлөөт энергитэй тохирч байх хандлагатай байдаг тул денатуржуулагч бодисыг зайлуулснаар нөхөн төлжих боломжтой болно.
Эсийн нөхцөлд уураг байж болно-тай харьцуулахад бага хурдтай боловч аяндаа денатурат өндөр температур. Эсийн доторх уураг аяндаа нөхөн сэргэх нь хэцүү байдаг, учир нь өндөр концентрациас болж хэсэгчлэн денатуратлагдсан молекулуудыг нэгтгэх магадлал өндөр байдаг.
Эсүүд уураг агуулдаг- тогтворгүй, бөөгнөрөлд өртөмтгий хэсэгчилсэн денатурат уургуудтай холбогдож, төрөлхийн хэлбэрээ сэргээх чадвартай молекулын чаперонууд. Эхэндээ эдгээр уургууд нь дулааны цочролын уургууд болохыг олж мэдсэн, учир нь тэдгээрийн нийлэгжилт нь эсэд үзүүлэх стрессийн нөлөөн дор, жишээлбэл, температурын өсөлттэй холбоотой байв. Шаперонуудыг дэд нэгжийн массын дагуу ангилдаг: hsp-60, hsp-70, hsp-90. Анги бүр нь холбогдох уургийн гэр бүлийг агуулдаг.
Молекулын шаперонууд ( hsp-70)цитоплазм, цөм, эндоплазмын торлог бүрхэвч, митохондри зэрэг эсийн бүх хэсэгт агуулагддаг өндөр хадгалагдсан уургийн ангилал. Нэг полипептидийн гинжин хэлхээний С төгсгөлд hsp-70 нь гидрофобик радикалаар баяжуулсан 7-9 амин хүчлийн үлдэгдэл урттай пептидүүдтэй харилцан үйлчлэлцэх боломжтой ховилтой бүстэй. Бөмбөрцөг уургийн ийм цэгүүд нь ойролцоогоор 16 амин хүчил тутамд тохиолддог. Hsp-70 нь уургийг дулааны идэвхгүй байдлаас хамгаалж, хэсэгчлэн денатурат уургийн хэлбэр, үйл ажиллагааг сэргээх чадвартай.
Chaperones-60 (hsp-60)уургийн гуравдагч бүтэц үүсэхэд оролцдог. Hsp-60 нь 14 дэд нэгжээс бүрдэх олигомер уургийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Hsp-60 нь хоёр цагираг үүсгэдэг бөгөөд цагираг бүр өөр хоорондоо холбогдсон 7 дэд нэгжээс бүрдэнэ.
Дэд нэгж бүр гурван домайнаас бүрдэнэ:
Оройн хэсэг нь дэд хэсгүүдээс үүссэн хөндийн дотор талд хэд хэдэн гидрофобик амин хүчлийн үлдэгдэлтэй;
Экваторын домэйн нь ATPase-ийн үйл ажиллагаатай бөгөөд chaperonin цогцолбороос уураг ялгаруулахад шаардлагатай байдаг;
Завсрын домэйн нь оройн ба экваторын домайнуудыг холбодог.
Түүний гадаргуу дээр хэлтэрхий бүхий уураггидрофобик амин хүчлээр баяжуулсан нь чаперонины цогцолборын хөндийд ордог. Энэ хөндийн өвөрмөц орчинд, эсийн цитозолын бусад молекулуудаас тусгаарлагдсан нөхцөлд уургийн боломжит хэлбэрийг сонгох нь энергийн хувьд илүү таатай конформацийг олох хүртэл явагддаг. Уугуул конформацийн капероноос хамааралтай үүсэх нь их хэмжээний эрчим хүчний хэрэглээтэй холбоотой бөгөөд эх үүсвэр нь ATP юм.
Хэрэм- асар их молекул жинтэй байгалийн полипептидүүд. Эдгээр нь бүх амьд организмын нэг хэсэг бөгөөд биологийн янз бүрийн функцийг гүйцэтгэдэг.
Уургийн бүтэц.
Уургууд нь 4 түвшний бүтэцтэй:
- уургийн анхдагч бүтэц- сансарт атираат полипептидийн гинжин хэлхээний амин хүчлүүдийн шугаман дараалал:
- уургийн хоёрдогч бүтэц- полипептидийн гинжин хэлхээний конформаци, учир нь хоорондын устөрөгчийн холбооноос болж орон зайд мушгирах НХболон SOбүлгүүд. Суулгах 2 арга байдаг: α - спираль ба β - бүтэц.
- уургийн гуравдагч бүтэцэргэлдэхийн гурван хэмжээст дүрслэл юм α - спираль эсвэл β - орон зай дахь бүтэц:
Энэ бүтэц нь цистеины үлдэгдэл хоорондын дисульфидын гүүр -S-S-ээр үүсдэг. Ийм бүтэц үүсэхэд эсрэг цэнэгтэй ионууд оролцдог.
- дөрөвдөгч уургийн бүтэцянз бүрийн полипептидийн гинж хоорондын харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг.
Уургийн нийлэгжилт.
Синтез нь хатуу фазын арга дээр суурилдаг бөгөөд эхний амин хүчлийг полимер зөөгч дээр тогтоон, түүнд шинэ амин хүчлийг дараалан оёдог. Дараа нь полимерийг полипептидийн гинжин хэлхээнээс тусгаарлана.
Уургийн физик шинж чанар.
Уургийн физик шинж чанар нь бүтцээр тодорхойлогддог тул уураг нь хуваагдана бөмбөрцөг хэлбэртэй(усанд уусдаг) ба фибрилляр(усанд уусдаггүй).
Уургийн химийн шинж чанар.
1. Уургийн денатураци(анхдагчийг хадгалах замаар хоёрдогч ба гуравдагч бүтцийг устгах). Денатурацийн жишээ бол өндөгийг буцалгах үед өндөгний цагаан аарц болдог.
2. Уургийн гидролиз- амин хүчил үүсэх замаар хүчиллэг эсвэл шүлтлэг уусмал дахь анхдагч бүтцийг эргэлт буцалтгүй устгах. Ингэснээр та уургийн тоон найрлагыг тодорхойлж болно.
3. Чанарын урвалууд:
Биурет урвал- шүлтлэг уусмал дахь пептидийн холбоо ба зэсийн (II) давсны харилцан үйлчлэл. Урвалын төгсгөлд уусмал нь нил ягаан өнгөтэй болно.
ксантопротеины урвал-тай хариу үйлдэл үзүүлж байна азотын хүчилшар өнгө ажиглагдаж байна.
Уургийн биологийн ач холбогдол.
1. Уураг - барилгын материал, булчин, яс, эд эсүүд үүнээс үүсдэг.
2. Уургууд - рецепторууд. Тэд хүрээлэн буй орчноос хөрш зэргэлдээх эсүүдээс дохиог дамжуулж, хүлээн авдаг.
3. Уураг нь биеийн дархлааны тогтолцоонд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
4. Уургууд нь зөөвөрлөх үүргийг гүйцэтгэж, молекулууд эсвэл ионуудыг нийлэгжих, хуримтлуулах газар руу зөөдөг. (Гемоглобин нь хүчилтөрөгчийг эдэд хүргэдэг.)
5. Уураг - катализатор - фермент. Эдгээр нь урвалыг хэдэн сая удаа хурдасгадаг маш хүчтэй сонгомол катализатор юм.
Хүний биед нийлэгждэггүй хэд хэдэн амин хүчлүүд байдаг. орлуулшгүй, тэдгээрийг зөвхөн хоол хүнсээр олж авдаг: тизин, фенилаланин, метинин, валин, лейцин, триптофан, изолейцин, треонин.
