Tananing biokimyoviy muhitini tashkil etuvchi ko'p millionlab turdagi molekulalar orasida axborot rolini o'ynaydigan minglab molekulalar mavjud. Tana atrof-muhitga chiqaradigan, o'zini boshqa tirik mavjudotlar: qabiladoshlar, dushmanlar va qurbonlar bilan bog'laydigan moddalarni hisobga olmasak ham, juda ko'p molekulalarni biologik jihatdan turli sinflarga ajratish mumkin. faol moddalar(qisqartirilgan BAS), tananing suyuq muhitida aylanib yuruvchi va u yoki bu ma'lumotni markazdan periferiyaga, bir hujayradan ikkinchisiga yoki periferiyadan markazga uzatadi. Tarkibi va kimyoviy tuzilishining xilma-xilligiga qaramay, bu molekulalarning barchasi u yoki bu tarzda tananing o'ziga xos hujayralari tomonidan amalga oshiriladigan metabolik jarayonlarga bevosita ta'sir qiladi.
Biologik faol moddalarni fiziologik tartibga solish uchun eng muhimi vositachilar, gormonlar, fermentlar va vitaminlardir.
Mediatorlar - Bular nisbatan oddiy tuzilishga va past molekulyar og'irlikka ega bo'lgan oqsil bo'lmagan tabiatga ega moddalardir. Ular nerv hujayralarining uchlari tomonidan u erda olingan keyingi nerv impulsi ta'sirida chiqariladi (ular nerv impulslari orasidagi intervallarda to'plangan maxsus pufakchalardan). Nerv tolasi membranasining depolarizatsiyasi etuk pufakchaning yorilishiga olib keladi va transmitterning tomchilari sinaptik yoriqga kiradi. Sinaps - bu ikkita nerv tolasi yoki nerv tolasining boshqa to'qima hujayrasi bilan tutashuvi. Signal nerv tolasi bo'ylab elektr yo'li bilan uzatilgan bo'lsa-da, an'anaviy metall simlardan farqli o'laroq, nerv tolalari oddiygina bir-biriga mexanik ravishda bog'lanishi mumkin emas: impulsni bu tarzda o'tkazib bo'lmaydi, chunki nerv tolasi qobig'i o'tkazgich emas, balki izolyatordir. Shu ma'noda, nerv tolasi simga o'xshamaydi va elektr izolyatorining qatlami bilan o'ralgan kabelga o'xshaydi. Shuning uchun kimyoviy vositachi kerak. Bu rolni vositachi molekulasi aniq bajaradi. Sinaptik yoriqda bir marta transmitter postsinaptik membranaga ta'sir qiladi, bu uning qutblanishining mahalliy o'zgarishiga olib keladi va shuning uchun qo'zg'alish o'tkazilishi kerak bo'lgan hujayrada elektr impulsi hosil bo'ladi. Ko'pincha atsetilxolin, adrenalin, norepinefrin, dopamin va gamma-aminobutirik kislota (GABA) molekulalari inson tanasida vositachi sifatida ishlaydi. Mediatorning postsinaptik membranaga ta'siri tugashi bilan, mediator molekulasi doimiy ravishda ushbu hujayra birikmasida mavjud bo'lgan maxsus fermentlar yordamida yo'q qilinadi va shu bilan postsinaptik membrananing haddan tashqari qo'zg'alishining oldini oladi va shunga mos ravishda hujayralar paydo bo'ladi. axborot ta'siri o'tkaziladi. Aynan shuning uchun presinaptik membranaga kelgan bitta impuls postsinaptik membranada bitta impuls hosil qiladi. Presinaptik membranada transmitter zahiralarining kamayishi ba'zan nerv impulslarini o'tkazishda buzilishlarga olib kelishi mumkin.
Gormonlar - tananing boshqa a'zolari va tizimlarining faoliyatini nazorat qilish uchun ichki sekretsiya bezlari tomonidan ishlab chiqarilgan yuqori molekulyar og'irlikdagi moddalar.
Kimyoviy tarkibiga ko'ra, gormonlar turli sinflarga tegishli bo'lishi mumkin. organik birikmalar, molekulyar hajmida sezilarli darajada farqlanadi (13-jadval). Kimyoviy tarkibi Gormon maqsadli hujayralar bilan o'zaro ta'sir qilish mexanizmini belgilaydi.
Gormonlar ikki xil bo'lishi mumkin - to'g'ridan-to'g'ri yoki tropik. Birinchisi somatik hujayralarga bevosita ta'sir qiladi, ularning metabolik holatini o'zgartiradi va ularning funktsional faolligini o'zgartiradi. Ikkinchisi boshqa endokrin bezlarga ta'sir qilish uchun mo'ljallangan, ularda tropik gormonlar ta'siri ostida odatda bevosita somatik hujayralarga ta'sir qiluvchi o'z gormonlarini ishlab chiqarish tezlashadi yoki sekinlashadi.
Federal ta'lim agentligi
Davlat ta'lim muassasasi
oliy kasbiy ta'lim "Perm davlat texnika universiteti" Kimyo va biotexnologiya kafedrasi
Biologik faol birikmalar kimyosi
Kunduzgi talabalar uchun ma'ruza matnlari
070100 “Biotexnologiya” mutaxassisligi
Nashriyot uyi
Perm davlat texnika universiteti
Muallif: t.f.n. Biol. Fanlar L.V. Anikina
Sharhlovchi
Ph.D. kimyo. fanlari, dotsent I.A. Tolmacheva
(Perm davlat universiteti)
Biologik faol moddalar kimyosi/komp. L.V. Anikina - Perm: Perm nashriyoti. davlat texnologiya. Univ., 2009. – 109 b.
“Biologik faol moddalar kimyosi” kurs dasturi bo'yicha ma'ruza matnlari keltirilgan.
550800 “Kimyoviy texnologiya va biotexnologiya”, 070100 “Biotexnologiya” ixtisosligi bo‘yicha kunduzgi bo‘lim talabalari uchun mo‘ljallangan.
© Oliy kasb-hunar ta’limi davlat ta’lim muassasasi
"Perm davlati
Texnika universiteti, 2009 yil
Kirish……………………………………………………………………………………..4
Ma’ruza 1. Tirik mavjudotlarning kimyoviy komponentlari………………………………….7.
Ma’ruza 2. Uglevodlar…………………………………………………………….12
Ma’ruza 3. Lipidlar……………………………………………………………..20
Ma’ruza 4. Aminokislotalar……………………………………………………..…35
5-ma’ruza. Oqsillar…………………………………………………………….….43
Ma’ruza 6. Oqsillarning xossalari……………………………………………………57
Ma’ruza 7. Oddiy va murakkab oqsillar……………………………………………………61
Ma’ruza 8. Nuklein kislotalar va nukleoproteinlar………………………….72
9-ma’ruza. Fermentlar…………………………………………………….….85
10-ma’ruza. Fermentlarning klassifikatsiyasi…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 94
Kirish
Biotexnologiya bo'yicha mutaxassislar tayyorlashda eng muhim asosiy fanlar biokimyo, organik kimyo va biologik faol moddalar kimyosi hisoblanadi. Ushbu fanlar biotexnologiyaning fundamental asosini tashkil qiladi, uning rivojlanishi energiya, ozuqa va oziq-ovqat resurslari bilan ta'minlash, atrof-muhitni muhofaza qilish va inson salomatligi kabi zamonamizning asosiy ijtimoiy muammolarini hal qilish bilan bog'liq.
550800 “Kimyoviy texnologiya va biotexnologiya” yo‘nalishi bo‘yicha 070100 “Biotexnologiya” ixtisosligi, “Biologik faol moddalar kimyosi” fanining asosiy ta’lim dasturlarining majburiy minimal mazmuni uchun Oliy kasbiy ta’lim Davlat standarti talablariga muvofiq quyidagilar kiradi. didaktik birliklar: oqsillar, nuklein kislotalar kislotalar, uglevodlar, lipidlar, past molekulyar bioregulyatorlar va antibiotiklarning tuzilishi va fazoviy tashkil etilishi; fermentlar, antitelalar, strukturaviy oqsillar haqida tushuncha; fermentativ kataliz.
“Biologik faol moddalar kimyosi” fanini o‘qitishdan maqsad talabalarda biologik faol moddalarning tuzilishi va faoliyati asoslari, fermentativ kataliz haqidagi tasavvurlarini shakllantirishdan iborat.
“Biologik faol moddalar kimyosi” fanidan ma’ruzalar talabalarning “Umumiy kimyo”, “Noorganik kimyo”, “Fizik kimyo”, “Analitik kimyo” va “Koordinatsion birikmalar kimyosi” kurslari bo‘yicha olgan bilimlariga asoslanadi. Ushbu fanning qoidalari "Biokimyo", "Mikrobiologiya", "Biotexnologiya" kurslarini keyingi o'rganish uchun ishlatiladi.
Taklif etilayotgan ma'ruza matnlari "Biologik faol moddalar kimyosi" kursida o'qitiladigan quyidagi mavzularni o'z ichiga oladi:
Uglevodlar, tasnifi, kimyoviy tuzilishi va biologik roli, uglevodlarga xos kimyoviy reaksiyalar. Monosaxaridlar, disaxaridlar, polisaxaridlar.
Lipidlar. Lipidlar va ularning hosilalari - vitaminlar, gormonlar, bioregulyatorlarning kimyoviy tuzilishi, biologik funktsiyalari bo'yicha tasnifi.
Aminokislotalar, umumiy formulasi, tasnifi va biologik roli. Aminokislotalarning fizik-kimyoviy xossalari. Proteinogen aminokislotalar, aminokislotalar biologik faol molekulalarning prekursorlari - kofermentlar, safro kislotalari, neyrotransmitterlar, gormonlar, histogormonlar, alkaloidlar va ba'zi antibiotiklar.
Oqsillar, oqsillarning elementar tarkibi va vazifalari. Proteinning birlamchi tuzilishi. Peptid bog'lanish xususiyatlari. Oqsilning ikkilamchi tuzilishi: a-spiral va b-varaq. Ikkilamchi oqsil tuzilishi, oqsil evolyutsiyasining domen printsipi. Oqsilning uchinchi darajali tuzilishi va uni barqarorlashtiruvchi aloqalar. Fibrillar va globulyar oqsillar haqida tushuncha. Oqsilning to'rtlamchi tuzilishi.
Oqsillarning fizik-kimyoviy va biologik xossalari. Denaturatsiya. Chaperonlar.
Oddiy oqsillar: gistonlar, protaminlar, prolaminlar, gluteinlar, albuminlar, globulinlar, skleroproteinlar, toksinlar.
Murakkab oqsillar: xromoproteinlar, metalloproteinlar, lipoproteinlar, glikoproteinlar, proteoglikanlar, nukleoproteinlar.
Nuklein kislotalar, hujayradagi biologik roli. DNK va RNKning azotli asoslari, nukleozidlari, nukleotidlari, polinukleotidlari. RNK turlari. DNKning fazoviy tuzilishi, xromatindagi DNKning siqilish darajalari.
Fermentlar biologik katalizator sifatida, ularning oqsil bo'lmagan katalizatorlardan farqi. Oddiy va murakkab fermentlar. Fermentning faol joyi. Fermentlarning ta'sir qilish mexanizmi, aktivlanish energiyasini kamaytirish, ferment-substrat kompleksining hosil bo'lishi, bog'lanish deformatsiyasi nazariyasi, kislota-asos va kovalent kataliz. Ferment izoformlari. Ko'p fermentli tizimlar.
Hujayra darajasida ferment faolligini tartibga solish: cheklangan proteoliz, molekulyar agregatsiya, kimyoviy modifikatsiya, allosterik inhibisyon. Inhibisyonning turlari: qaytariladigan va qaytarilmas, raqobatbardosh va raqobatdosh bo'lmagan. Ferment faollashtiruvchilari va ingibitorlari.
Fermentlarning nomenklaturasi. Fermentlarning xalqaro tasnifi.
Oksidoredduktazalar: NADga bog'liq dehidrogenazalar, flavinga bog'liq dehidrogenazalar, xinonlar, sitoxrom sistema, oksidazalar.
Transferazalar: fosfotransferazalar, atsiltransferazalar va koenzim A, piridoksal fosfat ishlatuvchi aminotransferazalar, koferment sifatida faol shakllarni o'z ichiga olgan C 1-transferazalar. foliy kislotasi va siyanokobalamin, glikoziltransferaza.
Gidrolazalar: esterazalar, fosfatazalar, glikozidazalar, peptidazalar, amidazalar.
Liazalar: koenzim sifatida tiamin pirofosfatdan foydalanadigan dekarboksilazalar, aldolazalar, gidratazalar, deaminazalar, sintazalar.
Izomerazlar: vodorod, fosfat va asil guruhlarini ko'chirish, qo'sh bog'lanish harakati, stereoizomerazlar.
Ligazalar: ATP sintezi va parchalanishi o'rtasidagi bog'liqlik, karboksilaza va karboksibiotin, atsil-koenzim A sintetazasining roli.
Ma’ruza matni oxirida “Biologik faol moddalar kimyosi” kursini muvaffaqiyatli o‘zlashtirish uchun foydalanilishi lozim bo‘lgan adabiyotlar ro‘yxati keltirilgan.
Nonspesifik metabolitlar .
Maxsus metabolitlar :
A). to'qimalar gormonlari (paragormonlar);
b). haqiqiy gormonlar.
Nonspesifik metabolitlar- hayotiy faoliyat jarayonida har qanday hujayra tomonidan ishlab chiqariladigan va biologik faollikka ega bo'lgan metabolik mahsulotlar (CO 2, sut kislotasi).
Maxsus metabolitlar- biologik faollik va ta'sirning o'ziga xos xususiyatiga ega bo'lgan ma'lum ixtisoslashgan hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan chiqindilar:
A) to'qimalar gormonlari- Ixtisoslashgan hujayralar tomonidan ishlab chiqarilgan BAS asosan ishlab chiqarish joyida ta'sir qiladi.
b) haqiqiy gormonlar- endokrin bezlar tomonidan ishlab chiqariladi
Biologik faol moddalarning neyrohumoral tartibga solishning turli darajalarida ishtiroki:
men daraja : mahalliy yoki mahalliy tartibga solish Gumoral omillar bilan ta'minlangan : asosan - nonspesifik metabolitlar va kamroq darajada - o'ziga xos metabolitlar (to'qimalar gormonlari).
II tartibga solish darajasi : mintaqaviy (organ).to'qimalar gormonlari.
III daraja - organlararo, tizimlararo tartibga solish. Gumoral tartibga solish ifodalanadi endokrin bezlar.
IV daraja. Butun organizm darajasi. Asabiy va gumoral tartibga solish xulq-atvorni tartibga solishning ushbu darajasida bo'ysunadi.
Har qanday darajadagi tartibga solish ta'siri bir qator omillar bilan belgilanadi:
miqdori biologik faol modda;
2. miqdori retseptorlari;
3. sezgirlik retseptorlari.
O'z navbatidasezgirlik quyidagilarga bog'liq:
A). dan funktsional holat hujayralar;
b). mikromuhit holati (pH, ion kontsentratsiyasi va boshqalar);
V). bezovta qiluvchi omil ta'sirining davomiyligi bo'yicha.
Mahalliy tartibga solish (tartibga solishning 1 darajasi)
chorshanba hisoblanadi to'qima suyuqligi. Asosiy omillar:
Ijodiy aloqalar.
2. Nonspesifik metabolitlar.
Ijodiy aloqalar- hujayra jarayonlari haqida ma'lumot olib yuruvchi makromolekulalar hujayralari o'rtasida almashinuv, to'qima hujayralarining hamkorlikda ishlashiga imkon beradi. Bu evolyutsion jihatdan eng qadimgi tartibga solish usullaridan biridir.
Keylons- ijodiy aloqalarni ta'minlovchi moddalar. Ular hujayra bo'linishi va DNK sinteziga ta'sir qiluvchi oddiy oqsillar yoki glikoproteinlar bilan ifodalanadi. Ijodiy aloqalarni buzish bir qator kasalliklar (o'sma o'sishi), shuningdek, qarish jarayonining asosi bo'lishi mumkin.
Nonspesifik metabolitlar - CO 2, sut kislotasi - qo'shni hujayralar guruhlarida hosil bo'lish joyida harakat qiladi.
Mintaqaviy (organ) tartibga solish (tartibga solishning 2-bosqichi)
1. o'ziga xos bo'lmagan metabolitlar,
2. o'ziga xos metabolitlar (to'qimalar gormonlari).
To'qimalarning gormonlar tizimi
|
Modda |
Avlod o'rni |
Effekt |
|
Seratonin |
ichak shilliq qavati (enterokromaffin to'qimasi), miya, trombotsitlar |
CNS vositachisi, vazokonstriktor ta'siri, qon tomir-trombotsitlar gemostazi |
|
Prostaglandinlar |
araxidon va linolenik kislota hosilasi, tana to'qimalari |
Vazomotor ta'sir, kengaytiruvchi va toraytiruvchi ta'sir kuchayadi bachadon qisqarishi, suv va natriyning chiqarilishini kuchaytiradi, oshqozon tomonidan fermentlar va HCl sekretsiyasini kamaytiradi. |
|
Bradikinin |
Peptid, qon plazmasi, so'lak bezlari, o'pka |
vazodilatator ta'siri, tomirlarning o'tkazuvchanligini oshiradi |
|
Asetilkolin |
miya, ganglionlar, nerv-mushak birikmalari |
qon tomirlarining silliq mushaklarini bo'shashtiradi, yurak qisqarishini kamaytiradi |
|
Gistamin |
histidin hosilasi, oshqozon va ichak, teri, mast hujayralari, bazofillar |
og'riq retseptorlari vositachisi, mikrotomirlarni kengaytiradi, oshqozon bezlari sekretsiyasini oshiradi |
|
Endorfinlar, enkefalinlar |
Bosh miya |
analjezik va moslashuvchan ta'sir |
|
Oshqozon-ichak gormonlari |
da ishlab chiqariladi turli bo'limlar Oshqozon-ichak trakti |
sekretsiya, harakatchanlik va so'rilish jarayonlarini tartibga solishda ishtirok etish |
Biologiya fanlari doktori, professor V. M. Shkumatov;
o'rinbosari Bosh direktor savollar bo'yicha
"Belmedpreparaty" RUE innovatsion rivojlanishi
Texnika fanlari nomzodi T. V. Truxacheva
Leontyev, V.N.
Biologik faol moddalar kimyosi: kunduzgi va sirtqi ta'lim shakllarining 1-48 02 01 "Biotexnologiya" ixtisosligi talabalari uchun ma'ruza matnlarining elektron kursi / V. N. Leontiev, O. S. Ignatovets. – Minsk: BSTU, 2013. – 129 p.
Ma'ruza matnlarining elektron kursi biologik faol moddalarning asosiy sinflari (oqsillar, uglevodlar, lipidlar, vitaminlar, antibiotiklar va boshqalar)ning strukturaviy-funksional xususiyatlari va kimyoviy xossalariga bag'ishlangan. Kimyoviy sintez usullari va sanab o'tilgan birikmalar sinflarini strukturaviy tahlil qilish, ularning xususiyatlari va ta'siri biologik tizimlar, shuningdek tabiatda tarqalishi.
| Mavzu 1. Kirish | 4 |
| Mavzu 2. Oqsillar va peptidlar. Oqsillar va peptidlarning birlamchi tuzilishi | |
| Mavzu 3. Oqsillar va peptidlarning struktura tuzilishi. Tanlash usullari | |
| Mavzu 4. Oqsil va peptidlarning kimyoviy sintezi va kimyoviy modifikatsiyasi | |
| Mavzu 5. Fermentlar | 45 |
| Mavzu 6. Ayrim biologik muhim oqsillar | 68 |
| Mavzu 7. Nuklein kislotalarning tuzilishi | 76 |
| Mavzu 8. Uglevodlar va tarkibida uglevodlar bo'lgan biopolimerlarning tuzilishi | |
| Mavzu 9. Lipidlarning tuzilishi, xossalari va kimyoviy sintezi | 104 |
| Mavzu 10. Steroidlar | 117 |
| Mavzu 11. Vitaminlar | 120 |
| Mavzu 12. Farmakologiyaga kirish. Farmakokinetika | 134 |
| Mavzu 13. Antimalarial dorilar | 137 |
| Mavzu 14. Markazga ta'sir qiluvchi vositalar asab tizimi | |
| Mavzu 15. Sulfanilamidli preparatlar | 144 |
| Mavzu 16. Antibiotiklar | 146 |
| Adabiyotlar ro'yxati | 157 |
1-mavzu. Kirish
Biologik faol moddalar kimyosi tirik materiyaning eng muhim tarkibiy qismlari, birinchi navbatda biopolimerlar va past molekulyar bioregulyatorlarning tuzilishi va biologik funktsiyalarini o'rganadi, tuzilish va biologik ta'sir o'rtasidagi bog'liqlik qonuniyatlarini yoritishga alohida e'tibor beradi. Aslida, bu kimyoviy asosdir zamonaviy biologiya. Tirik dunyo kimyosining fundamental muammolarini ishlab chiqish orqali bioorganik kimyo amaliy jihatdan olish muammolarini hal qilishga yordam beradi. muhim dorilar tibbiyot, qishloq xo'jaligi va bir qator sanoat uchun.
O'rganish ob'ektlari: oqsillar va peptidlar, nuklein kislotalar, uglevodlar, lipidlar, aralash biopolimerlar - glikoproteinlar, nukleoproteinlar, lipoproteinlar, glikolipidlar va boshqalar; alkaloidlar, terpenoidlar, vitaminlar, antibiotiklar, gormonlar, prostaglandinlar, o'sish moddalari, feromonlar, toksinlar, shuningdek sintetik dorilar, pestitsidlar va boshqalar.
Tadqiqot usullari: asosiy arsenal usullardan iborat organik kimyo, ammo strukturaviy va funktsional muammolarni hal qilish uchun turli xil fizik, fizik-kimyoviy, matematik va biologik usullar.
Asosiy maqsadlar: kristallanish, distillash, turli xil xromatografiya, elektroforez, ultrafiltratsiya, ultratsentrifugalash, qarama-qarshi oqim taqsimoti va boshqalar yordamida o'rganilayotgan birikmalarni individual holatda ajratib olish; organik va fizik-organik kimyoning massa-spektrometriya, optik spektroskopiyaning har xil turlari (IR, UV, lazer va boshqalar), rentgen difraksion tahlili, yadro magnit-rezonansi, elektron paramagnit usullaridan foydalangan holda strukturani, shu jumladan fazoviy tuzilmani yaratish. rezonans, optik dispersiyali aylanish va dumaloq dikroizm, tez kinetika usullari va boshqalar kompyuter hisoblari bilan birgalikda; tuzilishini tasdiqlash, tuzilishi va biologik funksiyasi o‘rtasidagi bog‘liqlikni aniqlashtirish, amaliy jihatdan qimmatli dori vositalarini olish maqsadida o‘rganilayotgan birikmalarning kimyoviy sintezi va kimyoviy modifikatsiyasi, shu jumladan to‘liq sintezi, analoglari va hosilalarining sintezi; hosil bo'lgan birikmalarni biologik tekshirish in vitro Va in vivo.
Ko'pincha biomolekulalarda uchraydi funktsional guruhlar:
| gidroksil (spirtli ichimliklar) |  aminokislotalar (aminlar) |
 aldegid (aldegidlar) |  amid (amidlar) |
 karbonil (ketonlar) |  efir |
 karboksilik (kislota) |  efirli |
 sulfidril (tiollar) |  metil |
 disulfid |  etil |
 fosfat |  fenil |
 guanidin |  imidazol |
2-mavzu. Proteinlar va peptidlar. Oqsillar va peptidlarning birlamchi tuzilishi
Sincaplar- aminokislotalar qoldiqlaridan qurilgan yuqori molekulyar og'irlikdagi biopolimerlar. Oqsillarning molekulyar og'irligi 6 000 dan 2 000 000 Da gacha. Bu nasldan naslga o'tadigan genetik ma'lumotlarning mahsulidir va hujayradagi barcha hayotiy jarayonlarni amalga oshiradigan oqsillardir. Bu hayratlanarli darajada xilma-xil polimerlar eng muhim va ko'p qirrali hujayra funktsiyalariga ega.
Proteinlarni quyidagilarga bo'lish mumkin:
1) tuzilishi bo'yicha
:
oddiy oqsillar aminokislotalar qoldiqlaridan tuziladi va gidroliz natijasida faqat erkin aminokislotalarga yoki ularning hosilalariga parchalanadi.
Murakkab oqsillar ikki komponentli oqsillar bo'lib, ular oddiy oqsil va protez guruhi deb ataladigan oqsil bo'lmagan komponentdan iborat. Murakkab oqsillarni gidrolizlash jarayonida erkin aminokislotalardan tashqari, oqsil bo'lmagan qism yoki uning parchalanish mahsulotlari hosil bo'ladi. Ular tarkibida metall ionlari (metalloproteinlar), pigment molekulalari (xromoproteinlar) bo'lishi mumkin, ular boshqa molekulalar (lipo-, nukleo-, glikoproteinlar) bilan komplekslar hosil qilishi mumkin, shuningdek noorganik fosfatni (fosfoproteinlar) kovalent bog'laydi;
2. suvda eruvchanligi:
- suvda eriydi,
- tuzda eriydi,
- alkogolda eriydi;
- erimaydigan;
3. bajariladigan funktsiyalar : Proteinlarning biologik funktsiyalariga quyidagilar kiradi:
- katalitik (fermentativ),
- tartibga soluvchi (tezlikni tartibga solish qobiliyati kimyoviy reaksiyalar hujayradagi va butun organizmdagi metabolizm darajasi),
- transport (organizmdagi moddalarni tashish va ularni biomembranalar orqali o'tkazish),
- strukturaviy (xromosomalar, sitoskeleton, biriktiruvchi, mushak, tayanch to'qimalardan iborat);
- retseptor (retseptor molekulalarining hujayradan tashqari komponentlar bilan o'zaro ta'siri va ma'lum hujayrali javobning boshlanishi).
Bundan tashqari, oqsillar himoya, saqlash, toksik, kontraktil va boshqa funktsiyalarni bajaradi;
4) fazoviy tuzilishga qarab:
- fibrillar (ular tabiat tomonidan strukturaviy material sifatida ishlatiladi),
– globulyar (fermentlar, antikorlar, ba'zi gormonlar va boshqalar).
aminokislotalar, ularning xossalari
Aminokislotalar tarkibida aminokislotalar va karboksil guruhi bo'lgan karboksilik kislotalar deyiladi. Tabiiy aminokislotalar 2-aminokarboksilik kislotalar yoki a-aminokislotalardir, ammo b-alanin, taurin, g-aminobutirik kislota kabi aminokislotalar mavjud. IN umumiy holat a-aminokislota formulasi quyidagicha ko'rinadi: 
a-aminokislotalar 2-uglerod atomida to'rt xil o'rinbosarga ega, ya'ni barcha a-aminokislotalar, glitsindan tashqari, assimetrik (xiral) uglerod atomiga ega va ikkita enantiomer shaklida mavjud - L- Va D-aminokislotalar. Tabiiy aminokislotalar L- qator. D-aminokislotalar bakteriyalar va peptidli antibiotiklarda uchraydi.
Barcha aminokislotalar suvli eritmalar bipolyar ionlar shaklida mavjud bo'lishi mumkin va ularning umumiy zaryadi muhitning pH ga bog'liq. Umumiy zaryad nolga teng bo'lgan pH qiymati deyiladi izoelektrik nuqta. Izoelektrik nuqtada aminokislota tsvitterion, ya'ni uning amin guruhi protonlanadi va karboksil guruhi dissotsiatsiyalanadi. Neytral pH hududida ko'pchilik aminokislotalar zvitterionlardir: 
Aminokislotalar spektrning ko'rinadigan hududida yorug'likni o'zlashtirmaydi, aromatik aminokislotalar spektrning UV mintaqasida yorug'likni o'zlashtiradi: triptofan va tirozin 280 nm, fenilalanin 260 nm.
Proteinlar ma'lum aminokislotalar qoldiqlari yoki umumiy kimyoviy guruhlar mavjudligi sababli bir qator rang reaktsiyalarini beradi. Bu reaksiyalardan analitik maqsadlarda keng foydalaniladi. Ular orasida eng mashhurlari oqsillar, peptidlar va aminokislotalardagi aminokislotalar tarkibidagi aminokislotalarni miqdoriy aniqlash imkonini beruvchi ningidrin reaktsiyasi, shuningdek, oqsillar va peptidlarni sifat va miqdoriy aniqlash uchun ishlatiladigan biuret reaktsiyasidir. Protein yoki peptid emas, balki aminokislota CuSO 4 bilan ishqoriy eritmada qizdirilganda binafsha rangli mis kompleks birikma hosil bo'ladi, uning miqdori spektrofotometrik tarzda aniqlanishi mumkin. Alohida aminokislotalarga rangli reaktsiyalar tegishli aminokislota qoldiqlarini o'z ichiga olgan peptidlarni aniqlash uchun ishlatiladi. Argininning guanidin guruhini aniqlash uchun Sakaguchi reaktsiyasi qo'llaniladi - a-naftol va natriy gipoxlorit, guanidinlar bilan o'zaro ta'sirlashganda. ishqoriy muhit qizil rang bering. Triptofanning indol halqasini Erlix reaktsiyasi orqali aniqlash mumkin - H 2 SO 4 da p-dimetilamino-benzaldegid bilan reaksiyaga kirishganda qizil-binafsha rang. Pauli reaksiyasida gistidin va tirozin qoldiqlari aniqlanadi, ular ishqoriy eritmalarda diazobenzol sulfon kislotasi bilan reaksiyaga kirishib, qizil rangli hosilalar hosil qiladi.
Aminokislotalarning biologik roli:
1) proteinogen aminokislotalar deb ataladigan peptidlar va oqsillarning strukturaviy elementlari. Proteinlar 20 ta aminokislotalarni o'z ichiga oladi, ular genetik kod bilan kodlanadi va tarjima paytida oqsillarga qo'shiladi, ularning ba'zilari fosforlangan, asillangan yoki gidroksillangan bo'lishi mumkin;
2) boshqa tabiiy birikmalarning tuzilish elementlari - kofermentlar, o't kislotalari, antibiotiklar;
3) signal beruvchi molekulalar. Aminokislotalarning bir qismi neyrotransmitterlar yoki neyrotransmitterlar, gormonlar va histogormonlarning prekursorlari;
4) eng muhim metabolitlar, masalan, ba'zi aminokislotalar o'simlik alkaloidlarining prekursorlari yoki azot donorlari bo'lib xizmat qiladi yoki oziqlanishning muhim tarkibiy qismlari hisoblanadi.
Aminokislotalarning nomenklaturasi, molekulyar og'irligi va pK qiymatlari 1-jadvalda keltirilgan.
1-jadval
Aminokislotalarning nomenklaturasi, molekulyar og'irligi va pK qiymatlari
| Aminokislota | Belgilanish | Molekulyar vazn | p K 1 (−COOH) | p K 2 (−NH3+) | p K R (R-guruhlar) |
| Glitsin | Gly G | 75 | 2,34 | 9,60 | − |
| Alanin | Ala A | 89 | 2,34 | 9,69 | − |
| Valin | Val V | 117 | 2,32 | 9,62 | − |
| Leysin | Leu L | 131 | 2,36 | 9,60 | − |
| Izoleysin | Ile I | 131 | 2,36 | 9,68 | − |
| Prolin | Pro P | 115 | 1,99 | 10,96 | − |
| Fenilalanin | Phe F | 165 | 1,83 | 9,13 | − |
| Tirozin | Tyr Y | 181 | 2,20 | 9,11 | 10,07 |
| Triptofan | Trp V | 204 | 2,38 | 9,39 | − |
| Serin | Ser S | 105 | 2,21 | 9,15 | 13,60 |
| Treonin | Thr T | 119 | 2,11 | 9,62 | 13,60 |
| Sistein | Cys C | 121 | 1,96 | 10,78 | 10,28 |
| Metionin | M. bilan uchrashdi | 149 | 2,28 | 9,21 | − |
| Asparagin | Asn N | 132 | 2,02 | 8,80 | − |
| Glutamin | Gln Q | 146 | 2,17 | 9,13 | − |
| Aspartat | Asp D | 133 | 1,88 | 9,60 | 3,65 |
| Glutamat | Glu E | 147 | 2,19 | 9,67 | 4,25 |
| Lizin | Lys K | 146 | 2,18 | 8,95 | 10,53 |
| Arginin | Arg R | 174 | 2,17 | 9,04 | 12,48 |
| Histidin | Uning H | 155 | 1,82 | 9,17 | 6,00 |
Aminokislotalar suvda eruvchanligi jihatidan farq qiladi. Bu ularning zvitterion tabiati, shuningdek, radikallarning suv (gidrat) bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatiga bog'liq. TO gidrofil katyonik, anion va qutbsiz zaryadsiz funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan radikallarni o'z ichiga oladi. TO hidrofobik- alkil yoki aril guruhlarini o'z ichiga olgan radikallar.
Polaritega qarab R Aminokislotalarning to'rtta sinfi mavjud: qutbsiz, qutbsiz, manfiy zaryadlangan va musbat zaryadlangan.
Polar bo'lmagan aminokislotalarga quyidagilar kiradi: glitsin; alkil va aril yon zanjirli aminokislotalar - alanin, valin, leysin, izolösin; tirozin, triptofan, fenilalanin; iminokislotalar - prolin. Ular oqsil molekulasining "ichida" hidrofobik muhitga kirishga intiladi (1-rasm).
Guruch. 1. Qutbsiz aminokislotalar
Polar zaryadlangan aminokislotalarga quyidagilar kiradi: musbat zaryadlangan aminokislotalar - histidin, lizin, arginin (2-rasm); manfiy zaryadlangan aminokislotalar - aspartik va glutamik kislota(3-rasm). Ular odatda oqsilning suvli muhitiga tashqariga chiqadi.
Qolgan aminokislotalar qutbsiz zaryadsizlar toifasini tashkil qiladi: serin va treonin (aminokislotalar-spirtlilar); asparagin va glutamin (aspartik va glutamik kislotalarning amidlari); sistein va metionin (oltingugurt o'z ichiga olgan aminokislotalar).
Neytral pHda glutamik va aspartik kislotalarning COOH guruhlari to'liq dissotsilanganligi sababli ular odatda deyiladi. glutamat Va aspartat muhitda mavjud bo'lgan kationlarning tabiatidan qat'i nazar.
Bir qator oqsillar polipeptid zanjiriga kiritilgandan keyin oddiy aminokislotalarni o'zgartirish natijasida hosil bo'ladigan maxsus aminokislotalarni o'z ichiga oladi, masalan, 4-gidroksiprolin, fosfoserin, -karboksiglutamik kislota va boshqalar. 
Guruch. 2. Zaryadlangan yon guruhlarga ega aminokislotalar
Yetarlicha yumshoq sharoitda oqsillarning gidrolizi natijasida hosil bo'lgan barcha aminokislotalar optik faollikni, ya'ni qutblangan yorug'lik tekisligini aylantirish qobiliyatini (glisindan tashqari) namoyon qiladi.
Guruch. 3. Zaryadlangan yon guruhlarga ega aminokislotalar
Ikki stereoizomerik shaklda bo'lishi mumkin bo'lgan barcha birikmalar L- va D-izomerlar optik faollikka ega (4-rasm). Proteinlar faqat o'z ichiga oladi L-aminokislotalar. 
L-alanin D-alanin
Guruch. 4. Alaninning optik izomerlari
Glitsinda assimetrik uglerod atomi yo'q, treonin va izolösinda esa ikkita assimetrik uglerod atomi mavjud. Boshqa barcha aminokislotalar bitta assimetrik uglerod atomiga ega.
Aminokislotalarning optik faol bo'lmagan shakli rasemat deb ataladi, u ekvimolyar aralashmadir D- Va L-izomerlar va belgisi bilan belgilanadi D.L.-.
M 
Polipeptidlarni tashkil etuvchi aminokislotalar soni aminokislotalar qoldiqlari deb ataladi. Aminokislota qoldiqlari bir-biri bilan peptid bog'i orqali bog'langan (5-rasm), ularning hosil bo'lishida bir aminokislotaning a-karboksil guruhi va boshqasining a-amino guruhi ishtirok etadi.
Guruch. 5. Peptid bog'lanish hosil bo'lishi
Ushbu reaksiyaning muvozanati peptid emas, balki erkin aminokislotalar hosil bo'lishiga qarab siljiydi. Shuning uchun polipeptidlarning biosintezi kataliz va energiya sarfini talab qiladi.
Dipeptid tarkibida reaktiv karboksil va aminokislotalar mavjud bo'lganligi sababli, unga boshqa aminokislota qoldiqlari yangi peptid bog'lari yordamida biriktirilishi mumkin, natijada polipeptid - oqsil hosil bo'ladi.
Polipeptid zanjiri muntazam takrorlanuvchi bo'limlardan - NHCHRCO guruhlardan iborat bo'lib, asosiy zanjirni (molekulaning skeleti yoki magistralini) tashkil qiladi va o'zgaruvchan qismdan, jumladan, xarakterli yon zanjirlardan iborat. R- aminokislotalar qoldiqlari guruhlari peptid magistralidan chiqib ketadi va asosan polimer sirtini hosil qiladi, ko'plab fizik va Kimyoviy xossalari oqsillar. Peptid magistralida erkin aylanish peptid guruhining azot atomi va qo'shni a-uglerod atomi, shuningdek, a-uglerod atomi va karbonil guruhining uglerodlari o'rtasida mumkin. Shu tufayli chiziqli struktura yanada murakkab fazoviy konformatsiyaga ega bo'lishi mumkin.
Erkin a-amino guruhini o'z ichiga olgan aminokislota qoldig'i deyiladi N-terminal va erkin -karboksil guruhiga ega - BILAN-oxiri.
Peptidlarning tuzilishi odatda tasvirlangan N-oxiri.
Ba'zan terminal -amino va -karboksil guruhlari bir-biri bilan bog'lanib, siklik peptidlarni hosil qiladi.
Peptidlar aminokislotalar soni, aminokislotalar tarkibi va aminokislotalarning ulanish tartibi bilan farqlanadi.
Peptid bog'lari juda kuchli va ularning kimyoviy gidrolizi og'ir sharoitlarni talab qiladi: yuqori harorat va bosim, kislotali muhit va uzoq vaqt.
Tirik hujayrada peptid aloqalari proteazlar yoki peptid gidrolazalar deb ataladigan proteolitik fermentlar tomonidan uzilishi mumkin.
Aminokislotalar singari, oqsillar ham amfoter birikmalar bo'lib, suvli eritmalarda zaryadlangan. Har bir oqsilning o'ziga xos izoelektrik nuqtasi bor - pH qiymati, bunda oqsilning musbat va manfiy zaryadlari to'liq qoplanadi va molekulaning umumiy zaryadi nolga teng. Izoelektrik nuqtadan yuqori pH qiymatlarida oqsil manfiy zaryadga ega bo'ladi va izoelektrik nuqtadan past pH qiymatlarida u musbat zaryad oladi.
SEQUENATORLAR. BIRINCHI TUZILMA TAHLILI STRATEGIYASI VA TAKTIKASI
Oqsillarning birlamchi tuzilishini aniqlash polipeptid zanjiridagi aminokislotalarning tartibini aniqlashga to'g'ri keladi. Ushbu muammo usul yordamida hal qilinadi ketma-ketlik(ingliz tilidan ketma-ketlik-quyi ketma-ketlik).
Asosan, oqsillarning birlamchi tuzilishi bilan aniqlanishi mumkin to'g'ridan-to'g'ri tahlil qilish aminokislotalar ketma-ketligi yoki genetik kod yordamida tegishli genlarning nukleotidlar ketma-ketligini dekodlash orqali. Tabiiyki, eng katta ishonchlilik ushbu usullarning kombinatsiyasi bilan ta'minlanadi.
O'zining hozirgi darajasida sekvensiyalash hajmi bir necha o'nlab aminokislotalar qoldiqlaridan oshmaydigan polipeptidlardagi aminokislotalar ketma-ketligini aniqlashga imkon beradi. Shu bilan birga, o'rganilayotgan polipeptid bo'laklari biz bilan shug'ullanishimiz kerak bo'lgan tabiiy oqsillarga qaraganda ancha qisqaroq. Shuning uchun asl polipeptidni qisqa bo'laklarga oldindan kesish kerak. Olingan bo'laklarni ketma-ketlashtirgandan so'ng, ular asl ketma-ketlikda bir-biriga tikilgan bo'lishi kerak.
Shunday qilib, oqsilning birlamchi ketma-ketligini aniqlash quyidagi asosiy bosqichlarga to'g'ri keladi:
1) oqsilni ketma-ketlik qilish mumkin bo'lgan uzunlikdagi bir nechta bo'laklarga bo'linishi;
2) olingan bo'laklarning har birining ketma-ketligi;
3) uning bo'laklarining o'rnatilgan tuzilmalaridan to'liq oqsil tuzilishini yig'ish.
Proteinning birlamchi tuzilishini o'rganish quyidagi bosqichlardan iborat:
– uning molekulyar og‘irligini aniqlash;
– o‘ziga xos aminokislota tarkibini aniqlash (AA tarkibi);
- ta'rif N- Va BILAN-aminokislotalarning terminal qoldiqlari;
- polipeptid zanjirining bo'laklarga bo'linishi;
- asl polipeptid zanjirining boshqa yo'l bilan bo'linishi;
- hosil bo'lgan bo'laklarni ajratish;
- har bir fragmentning aminokislotalar tahlili;
- ikkala bo'linish bo'laklarining bir-biriga mos keladigan ketma-ketligini hisobga olgan holda polipeptidning birlamchi tuzilishini o'rnatish.
Proteinning to'liq birlamchi tuzilishini butun molekulada o'rnatishga imkon beradigan usul hali mavjud emasligi sababli, polipeptid zanjiri kimyoviy reagentlar yoki proteolitik fermentlar bilan o'ziga xos bo'linishga duchor bo'ladi. Olingan peptid bo'laklari aralashmasi ajratiladi va ularning har biri uchun aminokislotalar tarkibi va aminokislotalar ketma-ketligi aniqlanadi. Barcha fragmentlarning tuzilishi o'rnatilgandan so'ng, ularning asl polipeptid zanjirida joylashish tartibini aniqlash kerak. Buning uchun oqsil boshqa agent yordamida parchalanadi va ikkinchi, turli xil peptid bo'laklari to'plami olinadi, ular xuddi shunday tarzda ajratiladi va tahlil qilinadi.
1. Molekulyar massani aniqlash (quyidagi usullar 3-mavzuda batafsil muhokama qilinadi):
- yopishqoqligi bo'yicha;
– sedimentatsiya tezligi bo‘yicha (ultratsentrifugalash usuli);
– gel xromatografiyasi;
– dissotsilanish sharoitida PAGEda elektroforez.
2. AA tarkibini aniqlash. Aminokislota tarkibini tahlil qilish 6 n yordamida o'rganilayotgan oqsil yoki peptidning to'liq kislotali gidrolizini o'z ichiga oladi. xlorid kislotasi va gidrolizatdagi barcha aminokislotalarning miqdorini aniqlash. Namuna gidrolizlanishi muhrlangan ampulalarda vakuumda 150°C haroratda 6 soat davomida amalga oshiriladi.Oqsil yoki peptid gidrolizatidagi aminokislotalarni miqdoriy aniqlash aminokislotalar analizatori yordamida amalga oshiriladi.
3. N- va C-aminokislotalar qoldiqlarini aniqlash. Proteinning polipeptid zanjirida bir tomonda erkin a-aminokislotalar (aminokislotalar) qoldig'i joylashgan. N-terminal qoldiq), boshqa tomondan - erkin a-karboksil guruhi bo'lgan qoldiq (karboksil yoki BILAN-terminal qoldig'i). Terminal qoldiqlarini tahlil qilish oqsilning aminokislotalar ketma-ketligini aniqlash jarayonida muhim rol o'ynaydi. Tadqiqotning birinchi bosqichida oqsil molekulasini tashkil etuvchi polipeptid zanjirlarining sonini va o'rganilayotgan preparatning bir xillik darajasini baholashga imkon beradi. Keyingi bosqichlarda tahlil yordamida N-terminal aminokislota qoldiqlari peptid fragmentlarini ajratish jarayonini boshqaradi.
N-terminal aminokislotalar qoldiqlarini aniqlash uchun reaktsiyalar:
1) aniqlashning birinchi usullaridan biri N-terminal aminokislota qoldiqlari 1945 yilda F.Senger tomonidan taklif qilingan.Peptid yoki oqsilning a-amino guruhi 2,4-dinitroflorobenzol bilan reaksiyaga kirishganda dinitrofenil (DNP) hosilasi olinadi, rangli sariq. Keyingi kislota gidrolizi (5,7 N HCl) peptid bog'larining parchalanishiga va DNP hosilasi hosil bo'lishiga olib keladi. N- terminal aminokislotalar. DNP aminokislotasi efir bilan ekstraksiya qilinadi va standartlar mavjudligida xromatografiya bilan aniqlanadi.
2) dansillash usuli. Aniqlash uchun eng katta dastur N-terminal qoldiqlari hozirgi vaqtda 1963 yilda U.Grey va B.Xartli tomonidan ishlab chiqilgan dansil usuli bilan topiladi. Dinitrofenilatsiya usuli singari, u keyingi gidroliz paytida olib tashlanmaydigan oqsilning aminokislotalariga "teg" ni kiritishga asoslangan. Uning birinchi bosqichi dansilxloridning (1-dimetilaminoftalin-5-sulfoxlorid) peptid yoki oqsilning protonlanmagan a-amino guruhi bilan dansil peptidini (DNS peptid) hosil qilish reaksiyasidir. Keyingi bosqichda DNS peptidi gidrolizlanadi (5,7 N HC1, 105 ° C, 12 - 16 soat) va chiqariladi N-terminal a-DNS aminokislota. DNS aminokislotalari spektrning ultrabinafsha mintaqasida (365 nm) kuchli floresansni namoyon qiladi; Odatda ularni aniqlash uchun 0,1 - 0,5 nmol modda etarli.
Qanday qilib aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan bir qancha usullar mavjud N-aminokislotalarning terminal qoldig'i va aminokislotalar ketma-ketligi. Bularga Edman usuli bilan parchalanish va aminopeptidazalar yordamida fermentativ gidroliz kiradi. Peptidlarning aminokislotalar ketma-ketligini tavsiflashda bu usullar quyida batafsil ko'rib chiqiladi.
C-terminal aminokislotalar qoldiqlarini aniqlash uchun reaktsiyalar:
1) aniqlashning kimyoviy usullari orasida BILAN-terminal aminokislota qoldiqlari, S.Akabori taklif qilgan gidrazinoliz usuli va oksazoloni usuli e'tiborga loyiqdir. Ulardan birinchisida peptid yoki oqsil suvsiz gidrazin bilan 100 - 120°C da qizdirilganda peptid bog'lari gidrolizlanib, aminokislota gidrazidlarini hosil qiladi. BILAN-Terminal aminokislota erkin aminokislota sifatida qoladi va reaksiya aralashmasidan ajratib olinishi va aniqlanishi mumkin (6-rasm).
Guruch. 6. Peptid bog'ining gidrazin bilan ajralishi
Usul bir qator cheklovlarga ega. Gidrazinoliz glutamin, asparagin, sistein va sistinni yo'q qiladi; arginin ornitin hosil qilish uchun guanidin qismini yo'qotadi. Serin, treonin va glitsin gidrazidlari labil va osonlik bilan erkin aminokislotalarga aylanadi, bu esa natijalarni izohlashni qiyinlashtiradi;
2) Ko'pincha tritium teg usuli deb ataladigan oksazolon usuli qobiliyatga asoslangan BILAN-terminal aminokislota qoldig'i sirka angidrid ta'sirida sikllanishga uchrab, oksazolon hosil qiladi. Ishqoriy sharoitda oksazolon halqasining 4-holatidagi vodorod atomlarining harakatchanligi keskin ortadi va ularni tritiy bilan osongina almashtirish mumkin. Tritilangan peptid yoki oqsilning keyingi kislotali gidrolizi natijasida hosil bo'lgan reaktsiya mahsulotlari radioaktiv etiketli BILAN- terminal aminokislotalar. Gidrolizatning xromatografiyasi va radioaktivlikni o'lchash identifikatsiya qilish imkonini beradi BILAN-peptid yoki oqsilning terminal aminokislotasi;
3) ko'pincha aniqlash uchun BILAN-terminal aminokislotalar qoldiqlari karboksipeptidazalar tomonidan fermentativ gidrolizlanadi, bu esa C-terminal aminokislotalar ketma-ketligini ham tahlil qilish imkonini beradi. Karboksipeptidaza faqat hosil bo'lgan peptid bog'larini gidrolizlaydi BILAN-erkin a-karboksil guruhiga ega bo'lgan terminal aminokislota. Shuning uchun, bu ferment ta'sirida, aminokislotalar peptiddan ketma-ket ajraladi. BILAN-Terminal. Bu sizga aniqlash imkonini beradi o'zaro tartibga solish o'zgaruvchan aminokislota qoldiqlari.
Identifikatsiya natijasida N- Va BILAN-polipeptidning terminal qoldiqlari uning aminokislotalar ketma-ketligini (birlamchi tuzilishi) aniqlash uchun ikkita muhim mos yozuvlar nuqtasini beradi.
4. Polipeptid zanjirining parchalanishi.
Enzimatik usullar. Oqsillarning ma'lum nuqtalarda o'ziga xos parchalanishi uchun ham fermentativ, ham kimyoviy usullar qo'llaniladi. Oqsillarning ma'lum nuqtalarda gidrolizlanishini katalizlovchi fermentlardan tripsin va ximotripsin eng ko'p qo'llaniladi. Tripsin lizin va arginin qoldiqlaridan keyin joylashgan peptid aloqalarining gidrolizlanishini katalizlaydi. Ximotripsin oqsillarni aromatik aminokislotalar qoldiqlaridan keyin - fenilalanin, tirozin va triptofanni afzal ko'radi. Agar kerak bo'lsa, tripsinning o'ziga xosligini oshirish yoki o'zgartirish mumkin. Masalan, o'rganilayotgan oqsilni sitrakonik angidrid bilan davolash lizin qoldiqlarining asillanishiga olib keladi. Bunday o'zgartirilgan oqsilda parchalanish faqat arginin qoldiqlarida sodir bo'ladi. Shuningdek, oqsillarning birlamchi tuzilishini o'rganishda keng qo'llanilishi proteinazani topadi, u ham serin proteinazalar sinfiga kiradi. Ferment pH 4.0 va 7.8 da proteolitik faollikning ikkita maksimal maksimaliga ega. Proteinaz glutamik kislotaning karboksil guruhi tomonidan hosil bo'lgan peptid aloqalarini yuqori rentabellik bilan ajratadi.
Tadqiqotchilar, shuningdek, o'zlarining ixtiyorida kamroq o'ziga xos proteolitik fermentlarning katta to'plamiga ega (pepsin, elastaz, subtilisin, papain, pronaza va boshqalar). Bu fermentlar asosan peptidlarni qo'shimcha parchalash uchun ishlatiladi. Ularning substrat o'ziga xosligi aminokislotalar qoldiqlarining tabiati bilan belgilanadi, bu nafaqat gidrolizlanadigan bog'lanish hosil qiladi, balki zanjir bo'ylab uzoqroqdir.
Kimyoviy usullar.
1) oqsillarni parchalashning kimyoviy usullari orasida eng o'ziga xos va eng ko'p qo'llaniladigan metionin qoldiqlarida siyanogen bromidning parchalanishi (7-rasm).
Sianogen bromid bilan reaksiya natijasida metioninning oraliq siyanosulfoniy hosilasi hosil bo'ladi, u kislotali sharoitda o'z-o'zidan gomoserin iminolaktonga aylanadi, bu esa o'z navbatida imin bog'ining parchalanishi bilan tez gidrolizlanadi. Natijada BILAN-peptidlar uchida gomoserin lakton qo'shimcha qisman homoseringa (HSer) gidrolizlanadi, natijada har bir peptid fragmenti hosil bo'ladi: BILAN-terminal, ikki shaklda mavjud - gomoserin va gomoserin lakton; 
Guruch. 7. Polipeptid zanjirining siyanogen bromid bilan parchalanishi
2) triptofan qoldig'ining karbonil guruhida oqsillarni ajratish uchun ko'plab usullar taklif qilingan. Bu maqsadda ishlatiladigan reagentlardan biri N-bromosuksinimid;
3) tiol-disulfid almashinish reaksiyasi. Reagent sifatida qaytarilgan glutation, 2-merkaptoetanol va ditiotreitol ishlatiladi.
5. Peptid fragmentlari ketma-ketligini aniqlash. Ushbu bosqichda oldingi bosqichda olingan peptid fragmentlarining har birida aminokislotalar ketma-ketligi o'rnatiladi. Buning uchun ular odatda foydalanadilar kimyoviy usul, Per Edman tomonidan ishlab chiqilgan. Edman dekoltesi faqat shu bilan bog'liq N-peptidning terminal qoldig'i va boshqa barcha peptid bog'lari ta'sir qilmaydi. Ajralishni aniqlagandan so'ng N- yorliqning terminal qoldig'i keyingisiga kiritiladi, u endi bo'ldi N-terminal, bir xil reaksiyalar ketma-ketligidan o'tadigan, xuddi shu tarzda ajraladigan qoldiq. Shunday qilib, qoldiqni qoldiq bilan yo'q qilish orqali, bu maqsad uchun faqat bitta namunadan foydalanib, peptidning butun aminokislotalar ketma-ketligini aniqlash mumkin. Edman usulida peptid birinchi navbatda erkin a-amino guruhiga biriktiruvchi fenil izotiosiyanat bilan reaksiyaga kirishadi. N- terminal qoldig'i. Peptidni sovuq suyultirilgan kislota bilan davolash uni yo'q qilishga olib keladi N-xromatografik usullar bilan aniqlanishi mumkin bo'lgan feniltiohidantoin hosilasi ko'rinishidagi terminal qoldiq. Peptid qiymatining qolgan qismi olib tashlangandan keyin N-terminal qoldig'i buzilmagan ko'rinadi. Operatsiya peptidda qoldiqlar qancha bo'lsa, shuncha takrorlanadi. Shunday qilib, 10 - 20 aminokislota qoldiqlarini o'z ichiga olgan peptidlarning aminokislotalar ketma-ketligini osongina aniqlash mumkin. Aminokislotalar ketma-ketligi parchalanish paytida hosil bo'lgan barcha bo'laklar uchun aniqlanadi. Shundan so'ng, keyingi muammo paydo bo'ladi - parchalar asl polipeptid zanjirida qanday tartibda joylashganligini aniqlash.
Aminokislotalar ketma-ketligini avtomatik aniqlash . Oqsillarning strukturaviy tadqiqotlari sohasidagi asosiy yutuq 1967 yilda P. Edman va J. Begg tomonidan yaratilgan. sekvenser- yuqori samaradorlik bilan ketma-ket avtomatik yo'q qilishni amalga oshiradigan qurilma N-Edman usuli yordamida terminal aminokislota qoldiqlari. Zamonaviy sekvenserlar amalga oshiriladi turli usullar aminokislotalar ketma-ketligini aniqlash.
6. Asl polipeptid zanjirining boshqa yo'l bilan bo'linishi. Olingan peptid bo'laklarini joylashtirish tartibini o'rnatish uchun asl polipeptid preparatining yangi qismini oling va uni boshqa usulda kichikroq bo'laklarga bo'ling, bu orqali oldingi reaktiv ta'siriga chidamli peptid bog'lari parchalanadi. Hosil bo'lgan qisqa peptidlarning har biri Edman usuli yordamida (oldingi bosqichdagi kabi) ketma-ket bo'linishga duchor qilinadi va shu tarzda ularning aminokislotalar ketma-ketligi aniqlanadi.
7. Polipeptidning birlamchi strukturasini har ikkala bo'linish bo'laklarining bir-birining ustiga chiqish ketma-ketligini hisobga olgan holda o'rnatish. Ikki usul bilan olingan peptid fragmentlaridagi aminokislotalar ketma-ketligi ikkinchi to'plamdagi peptidlarni topish uchun taqqoslanadi, bunda alohida bo'limlar ketma-ketligi birinchi to'plam peptidlarining ma'lum bo'limlari ketma-ketligiga mos keladi. Bir-biriga o'xshash hududlarga ega bo'lgan ikkinchi to'plamdagi peptidlar asl polipeptid zanjirining birinchi bo'linishi natijasida olingan peptid qismlarini to'g'ri tartibda ulash imkonini beradi.
Ba'zida polipeptidning bo'laklarga ikkinchi bo'linishi birinchi bo'linishdan keyin olingan barcha peptidlar uchun bir-biriga yopishgan hududlarni topish uchun etarli emas. Bunday holda, barcha hududlarning to'liq bir-biriga mos kelishini ta'minlaydigan va dastlabki polipeptid zanjirida to'liq aminokislotalar ketma-ketligini o'rnatadigan peptidlar to'plamini olish uchun uchinchi, ba'zan esa to'rtinchi bo'linish usuli qo'llaniladi.
"Qo'shimchalar" so'zi yaqinda ba'zi shifokorlar orasida deyarli iflos so'zga aylandi. Ayni paytda, xun takviyeleri umuman foydasiz emas va sezilarli foyda keltirishi mumkin. Ularga nisbatan nafrat bilan munosabatda bo'lish va odamlar o'rtasida ishonchni yo'qotish biologik faol moddalarga bo'lgan qiziqishning cho'qqisida ko'plab soxtalashtirishlar paydo bo'lganligi bilan bog'liq. Bizning saytimiz haqida tez-tez gapiradi profilaktika choralari, salomatlikni saqlashga yordam berib, bu masalaga batafsilroq to'xtalib o'tishga arziydi - biologik faol moddalar nimani anglatadi va ularni qaerdan izlash kerak.
Biologik faol moddalar nima?
Biologik faol moddalar deganda yuqori fiziologik faollikka ega bo'lgan va eng kichik dozalarda organizmga ta'sir qiluvchi moddalar tushuniladi. Ular metabolik jarayonlarni tezlashtirishi, metabolizmni yaxshilashi, vitaminlar sintezida ishtirok etishi va tana tizimlarining to'g'ri ishlashini tartibga solishga yordam berishi mumkin.
BAVlar turli rollarni o'ynashi mumkin. Bir qator shunga o'xshash moddalar, batafsil o'rganilganda, o'sishni bostirish qobiliyatini ko'rsatdi saraton o'smalari. Boshqa moddalar, masalan askorbin kislotasi, ishtirok etish juda katta raqam organizmda yuzaga keladigan jarayonlar va immunitet tizimini mustahkamlashga yordam beradi.
Diyetik qo'shimchalar yoki parhez qo'shimchalari - bu ma'lum biologik faol moddalarning kontsentratsiyasini oshirishga asoslangan preparatlar. Ular dori hisoblanmaydi, ammo ular tanadagi moddalarning muvozanati bilan bog'liq kasalliklarni muvaffaqiyatli davolashlari mumkin.
Qoida tariqasida, biologik faol moddalar o'simlik va hayvonot mahsulotlarida uchraydi, shuning uchun ular asosida ko'plab dorilar tayyorlanadi.
Biologik faol moddalarning turlari
O'simlik dori-darmonlari va turli xil parhez qo'shimchalarining terapevtik ta'siri tarkibidagi faol moddalarning kombinatsiyasi bilan izohlanadi. Zamonaviy tibbiyot qanday moddalarni biologik faol deb biladi? Bular taniqli vitaminlar, yog 'kislotalari, mikro va makroelementlar, organik kislotalar, glikozidlar, alkaloidlar, fitonsidlar, fermentlar, aminokislotalar va boshqalar. Biz allaqachon maqolada mikroelementlarning roli haqida yozgan edik, endi boshqa biologik faol moddalar haqida aniqroq gaplashamiz.
Aminokislotalar
Maktab biologiya kursidan bilamizki, aminokislotalar oqsillar, fermentlar, ko'plab vitaminlar va boshqa organik birikmalarning bir qismidir. IN inson tanasi 20 ta muhim aminokislotadan 12 tasi sintezlanadi, ya'ni biz faqat oziq-ovqatdan olishimiz mumkin bo'lgan bir qator muhim aminokislotalar mavjud.
Aminokislotalar oqsillarni sintez qilish uchun xizmat qiladi, ular o'z navbatida bezlar, mushaklar, tendonlar, sochlar - bir so'z bilan aytganda, tananing barcha qismlarini hosil qiladi. Ba'zi aminokislotalarsiz miyaning normal ishlashi mumkin emas, chunki bu aminokislota nerv impulslarini bittadan o'tkazishga imkon beradi. nerv hujayrasi boshqasiga. Bundan tashqari, aminokislotalar energiya almashinuvini tartibga soladi va vitaminlar va mikroelementlarning so'rilishini va to'liq ishlashini ta'minlaydi.
Eng muhim aminokislotalarga triptofan, metionin va lizin kiradi, ular inson tomonidan sintez qilinmaydi va oziq-ovqat bilan ta'minlanishi kerak. Agar ular etarli bo'lmasa, ularni parhez qo'shimchasining bir qismi sifatida qabul qilishingiz kerak.
Triptofan go'sht, banan, jo'xori, xurmo, kunjut va yeryong'oqda mavjud; metionin - baliq, sut mahsulotlari, tuxumda; lizin - go'sht, baliq, sut mahsulotlari, bug'doyda.
Agar aminokislotalar etarli bo'lmasa, organizm ularni birinchi navbatda o'z to'qimalaridan olishga harakat qiladi. Va bu ularning zarariga olib keladi. Avvalo, tana mushaklardan aminokislotalarni ajratib oladi - uning uchun bicepsdan ko'ra miyani oziqlantirish muhimroqdir. Demak, muhim aminokislotalarning etishmasligining birinchi alomati zaiflikdir, tez charchash, charchash, keyin kamqonlik, ishtahani yo'qotish va teri holatining yomonlashuvi bunga qo'shiladi.
Bolalikda muhim aminokislotalarning etishmasligi juda xavflidir - bu o'sish va aqliy rivojlanishning kechikishiga olib kelishi mumkin.
Uglevodlar
Har bir inson uglevodlar haqida porloq jurnallardan eshitgan - vazn yo'qotadigan ayollar ularni birinchi raqamli dushman deb bilishadi. Ayni paytda uglevodlar o'ynaydi muhim rol tana to'qimalarining qurilishida va ularning etishmasligi qayg'uli oqibatlarga olib keladi - kam uglevodli dietalar buni doimiy ravishda namoyish etadi.
Uglevodlarga monosaxaridlar (glyukoza, fruktoza), oligosaxaridlar (saxaroza, maltoza, staxioza), polisaxaridlar (kraxmal, tola, inulin, pektin va boshqalar) kiradi.
Elyaf tabiiy detoksifikatsiya vazifasini bajaradi. Inulin qondagi xolesterin va shakar darajasini pasaytiradi, suyak zichligini oshirishga yordam beradi va immunitet tizimini mustahkamlaydi. Pektin antitoksik ta'sirga ega, xolesterin darajasini pasaytiradi, yurak-qon tomir tizimiga foydali ta'sir ko'rsatadi va immunitetni mustahkamlaydi. Pektin olma, rezavorlar va ko'plab mevalarda mavjud. Hindiba va Quddus artishokida juda ko'p inulin mavjud. Sabzavotlar va donlar tolaga boy. Kepak ko'pincha tolani o'z ichiga olgan samarali xun takviyesi sifatida ishlatiladi.
Glyukoza miyaning to'g'ri ishlashi uchun zarurdir. U meva va sabzavotlarda uchraydi.
Organik kislotalar
Organik kislotalar tanani qo'llab-quvvatlaydi kislota-baz muvozanati va ko'plab ishtirokchilar metabolik jarayonlar. Har bir kislota o'ziga xos ta'sir spektriga ega. Askorbin va süksinik kislotalar kuchli antioksidant ta'sirga ega, buning uchun ular yoshlik eliksiri deb ham ataladi. Benzoik kislota antiseptik ta'sirga ega va kurashishga yordam beradi yallig'lanish jarayonlari. Oleyk kislotasi yurak mushaklarining faoliyatini yaxshilaydi va mushaklar atrofiyasini oldini oladi. Bir qator kislotalar gormonlar tarkibiga kiradi.
Ko'pgina organik kislotalar sabzavot va mevalarda mavjud. Shuni yodda tutingki, organik kislotalarni o'z ichiga olgan oziq-ovqat qo'shimchalarini haddan tashqari ko'p iste'mol qilish tanaga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin - tana haddan tashqari ishqorlanadi, bu jigarning buzilishiga va toksinlarni olib tashlashning yomonlashishiga olib keladi.
Yog 'kislotasi
Tana o'z-o'zidan ko'plab yog' kislotalarini sintez qilishi mumkin. U faqat ko'p to'yinmagan kislotalarni ishlab chiqara olmaydi, ular omega-3 va 6 deb ataladi. To'yinmaganlarning foydalari haqida yog 'kislotalari Faqat dangasalar omega-3 va omega-6 haqida eshitmagan.
Ular 20-asrning boshlarida kashf etilgan boʻlsa-da, ularning roli faqat oʻtgan asrning 70-yillarida oʻrganila boshlandi. Parhezshunoslar baliq iste'mol qiladigan odamlar kamdan-kam hollarda gipertoniya va aterosklerozdan aziyat chekishini aniqladilar. Baliq omega-3 kislotalarga boy bo'lganligi sababli, odamlar tezda ularga qiziqish bildirishdi. Ma'lum bo'lishicha, omega-3 bo'g'imlarga, qon tomirlariga, qon tarkibiga va terining holatiga foydali ta'sir ko'rsatadi. Ma'lum bo'lishicha, bu kislota gormonal muvozanatni tiklaydi va shuningdek, kaltsiy darajasini tartibga solishga imkon beradi - bugungi kunda u erta qarishni, Altsgeymer kasalligini, migrenni, osteoprozni davolash va oldini olish uchun muvaffaqiyatli qo'llaniladi. qandli diabet, gipertoniya, ateroskleroz.
Omega-6 gormonal tizimning faoliyatini tartibga solishga, terining va bo'g'imlarning holatini yaxshilashga yordam beradi, ayniqsa artrit holatlarida. Omega-9 saraton kasalligining ajoyib profilaktikasi hisoblanadi.
Ko'p omega-6 va 9 yog', yong'oq va urug'larda mavjud. Omega-3 baliq va dengiz mahsulotlariga qo'shimcha ravishda mavjud o'simlik moylari, baliq yog'i, tuxum, dukkaklilar.
Qatronlar
Ajablanarlisi shundaki, ular ham biologik faol moddalardir. Ular ko'plab o'simliklarda uchraydi va qimmatli dorivor xususiyatlarga ega. Shunday qilib, qayin kurtaklari tarkibidagi qatronlar antiseptik ta'sirga ega, ignabargli daraxtlarning qatronlari esa yallig'lanishga qarshi, sklerotik va yaralarni davolovchi ta'sirga ega. Ayniqsa, juda ko'p foydali xususiyatlar oleoresinda archa va sadr balzamlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.
Fitonsidlar
Fitonsidlar bakteriyalar, mikroorganizmlar va qo'ziqorinlarning ko'payishini yo'q qilish yoki inhibe qilish qobiliyatiga ega. Ma'lumki, ular gripp virusi, dizenteriya va sil tayoqchalarini o'ldiradi, yarani davolovchi ta'sirga ega va faoliyatini tartibga soladi. sekretsiya funktsiyasi oshqozon-ichak trakti, yurak faoliyatini yaxshilash. Sarimsoq, piyoz, qarag'ay, qoraqarag'ay va evkaliptning fitontsid xususiyatlari ayniqsa qadrlanadi.
Fermentlar
Fermentlar organizmda sodir bo'ladigan ko'plab jarayonlar uchun biologik katalizatorlardir. Ular ba'zan fermentlar deb ataladi. Ular ovqat hazm qilishni yaxshilashga yordam beradi, tanadan toksinlarni olib tashlaydi, rag'batlantiradi miya faoliyati, immunitet tizimini mustahkamlash, tananing yangilanishida ishtirok etish. O'simlik yoki hayvon kelib chiqishi mumkin.
Oxirgi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, o'simlik fermentlari ishlashi uchun o'simlikni ovqatdan oldin pishirmaslik kerak. Ovqat pishirish fermentlarni o'ldiradi va ularni foydasiz qiladi.
Organizm uchun ayniqsa muhim bo'lgan koenzim Q10, odatda jigarda ishlab chiqariladigan vitaminga o'xshash birikma. U bir qator hayotiy jarayonlar, ayniqsa energiya manbai bo'lgan ATP-o molekulasining shakllanishi uchun kuchli katalizator hisoblanadi. Yillar davomida koenzim ishlab chiqarish jarayoni sekinlashadi va qarilikda u juda oz bo'ladi. Qarish uchun koenzim etishmasligi aybdor deb ishoniladi.
Bugungi kunda Q10 koenzimini dietaga sun'iy ravishda xun takviyeleri bilan kiritish taklif etiladi. Bunday dorilar yurak faoliyatini yaxshilash, yaxshilash uchun keng qo'llaniladi ko'rinish teri, yaxshilangan ishlash immun tizimi, ortiqcha vazn bilan kurashish uchun. Biz bir marta yozgan edik, bu erda koenzimni qabul qilishda siz ushbu tavsiyalarni ham hisobga olishingiz kerakligini qo'shamiz.
Glikozidlar
Glikozidlar glyukoza va boshqa qandlarning shakar bo'lmagan qismi bilan birikmalaridir. O'simliklar tarkibidagi yurak glikozidlari yurak kasalliklari uchun foydalidir va uning faoliyatini normallantiradi. Bunday glikozidlar digitalis, nilufar va sariqlikda uchraydi.
Antraglikozidlar laksatif ta'sirga ega va buyrak toshlarini eritishga ham qodir. Antraglikozidlar shingil poʻstlogʻi, ravon ildizlari, ot otquloqlari va oʻt oʻsimligida uchraydi.
Saponinlar turli xil ta'sirga ega. Shunday qilib, otquloq saponinlari diuretik ta'sirga ega, qizilmiya ekspektoran ta'siriga ega, jenshen va araliya tonik ta'sirga ega.
Oshqozon shirasining sekretsiyasini rag'batlantiradigan va ovqat hazm qilishni normallashtiradigan achchiqlar ham mavjud. Qizig'i shundaki, ularning kimyoviy tuzilishi hali o'rganilmagan. Achchiqlik shuvoqda mavjud.
Flavonoidlar
Flavonoidlar ko'plab o'simliklarda mavjud bo'lgan fenolik birikmalardir. tomonidan terapevtik ta'sir flavonoidlar vitamin P - rutinga o'xshaydi. Flavonoidlar tomirlarni kengaytiruvchi, yallig'lanishga qarshi, xoleretik va qon tomirlarini mustahkamlovchi xususiyatlarga ega.
Taninlar ham fenolik birikmalar sifatida tasniflanadi. Ushbu biologik faol moddalar gemostatik, biriktiruvchi va mikroblarga qarshi ta'sirga ega. Ushbu moddalarda eman daraxti, burnet, lingonberry barglari, bergeniya ildizi va alder konuslari mavjud.
Alkaloidlar
Alkaloidlar o'simliklarda uchraydigan biologik faol azotli moddalardir. Ular juda faol, tarkibida alkaloidlarning ko'pchiligi mavjud yuqori doza zaharli. Kichik maydonda bu eng qimmatli hisoblanadi chora. Qoida tariqasida, alkaloidlar selektiv ta'sirga ega. Alkaloidlar tarkibiga kofein, atropin, xinin, kodein va teobromin kabi moddalar kiradi. Kofein asab tizimiga ogohlantiruvchi ta'sir ko'rsatadi va kodein, masalan, yo'talni bostiradi.
Biologik faol moddalar nima ekanligini va ular qanday ishlashini bilib, siz parhez qo'shimchalarini yanada oqilona tanlashingiz mumkin. Bu, o'z navbatida, sizga haqiqatan ham sog'liq muammolarini engish va hayot sifatini yaxshilashga yordam beradigan aniq dori tanlash imkonini beradi.
