Sincaplar- katta molekulyar og'irlikdagi tabiiy polipeptidlar. Ular barcha tirik organizmlarning bir qismi bo'lib, turli xil biologik funktsiyalarni bajaradilar.
Protein tuzilishi.
Proteinlar 4 darajadagi tuzilishga ega:
- oqsilning birlamchi tuzilishi- kosmosda katlanmış polipeptid zanjiridagi aminokislotalarning chiziqli ketma-ketligi:
- oqsil ikkilamchi tuzilishi- polipeptid zanjirining konformatsiyasi, chunki orasidagi vodorod aloqalari tufayli kosmosda burish N.H. Va CO guruhlarda. O'rnatishning ikkita usuli mavjud: α -spiral va β - tuzilishi.
- oqsilning uchinchi tuzilishi aylanmaning uch o‘lchamli tasviridir α -spiral yoki β - kosmosdagi tuzilmalar:
Ushbu struktura sistein qoldiqlari orasidagi -S-S- disulfid ko'priklari orqali hosil bo'ladi. Bunday strukturani hosil qilishda qarama-qarshi zaryadlangan ionlar ishtirok etadi.
- oqsilning to'rtlamchi tuzilishi turli polipeptid zanjirlarining o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi:
Protein sintezi.
Sintez qattiq fazali usulga asoslangan bo'lib, unda birinchi aminokislotalar polimer tashuvchiga biriktiriladi va unga ketma-ket yangi aminokislotalar qo'shiladi. Keyin polimer polipeptid zanjiridan ajratiladi.
Proteinning fizik xossalari.
Proteinning fizik xususiyatlari uning tuzilishi bilan belgilanadi, shuning uchun oqsillar bo'linadi sharsimon(suvda eriydi) va fibrillar(suvda erimaydi).
Oqsillarning kimyoviy xossalari.
1. Protein denaturatsiyasi(birlamchini saqlab qolgan holda ikkilamchi va uchinchi darajali tuzilmani yo'q qilish). Tuxum qaynatilganda tuxum oqining koagulyatsiyasi denaturatsiyaga misol bo'la oladi.
2. Protein gidrolizi- aminokislotalar hosil bo'lishi bilan kislotali yoki gidroksidi eritmada birlamchi strukturaning qaytarilmas buzilishi. Shu tarzda siz oqsillarning miqdoriy tarkibini o'rnatishingiz mumkin.
3. Sifatli reaksiyalar:
Biuret reaktsiyasi- ishqoriy eritmada peptid bog'i va mis (II) tuzlarining o'zaro ta'siri. Reaksiya oxirida eritma binafsha rangga aylanadi.
Ksantoprotein reaktsiyasi- nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishganda sariq rang kuzatiladi.
Proteinning biologik ahamiyati.
1. Proteinlar qurilish materiali bo'lib, undan mushaklar, suyaklar va to'qimalar hosil bo'ladi.
2. Oqsillar - retseptorlar. Ular atrof-muhitdan qo'shni hujayralardan keladigan signallarni uzatadilar va idrok etadilar.
3. Sincaplar o'ynaydi muhim rol V immunitet tizimi tanasi.
4. Proteinlar transport funktsiyalarini bajaradi va molekula yoki ionlarni sintez yoki to'planish joyiga olib boradi. (Gemoglobin kislorodni to'qimalarga olib boradi.)
5. Oqsillar - katalizatorlar - fermentlar. Bular reaksiyalarni millionlab marta tezlashtiradigan juda kuchli selektiv katalizatorlardir.
Organizmda sintez qilib bo'lmaydigan bir qator aminokislotalar mavjud - almashtirib bo'lmaydigan, ular faqat oziq-ovqatdan olinadi: tizin, fenilalanin, metinin, valin, leysin, triptofan, izolösin, treonin.
Oqsillarning fermentativ gidrolizi proteolitik fermentlar (proteazlar) ta'sirida sodir bo'ladi. Ular endo- va ekzopeptidazalarga bo'linadi. Fermentlar qat'iy substrat o'ziga xos xususiyatiga ega emas va barcha denatüratsiyalangan va ko'plab mahalliy oqsillarga ta'sir qiladi va ulardagi peptid aloqalarini -CO-NH-ni ajratadi.
Endopeptidazalar (proteinazalar) - oqsillarni bevosita ichki peptid bog'lari orqali gidrolizlaydi. Natijada ko'p miqdordagi polipeptidlar va bir nechta erkin aminokislotalar hosil bo'ladi.
Kislota proteinazlarining ta'siri uchun maqbul sharoitlar: pH 4,5-5,0, harorat 45-50 ° S.
Ekzopeptidazalar (peptidazalar) asosan polipeptidlar va peptidlarga ta'sir qilib, peptid bog'lanishini oxirida buzadilar. Gidrolizning asosiy mahsulotlari aminokislotalardir. Bu guruh fermentlar amino-, karboksi- va dipeptidazalarga bo'linadi.
Aminopeptidazalar erkin aminokislotalarga tutashgan peptid bog'lanishining gidrolizlanishini katalizlaydi.
H2N - CH - C - - NH - CH - C....
Karboksipeptidazalar erkin karboksil guruhiga qo'shni peptid bog'lanishini gidrolizlaydi.
CO -NH- C - H
Dipeptidadlar dipeptidlarning erkin aminokislotalarga gidrolitik bo'linishini katalizlaydi. Dipeptidazalar faqat bir vaqtning o'zida erkin karboksil va amin guruhlari mavjud bo'lgan qo'shni peptid aloqalarini ajratadi.
dipeptidaza
NH2CH2CONHCH2COOH + H2O 2CH2NH2COOH
Glitsin-glisin glikokol
Optimal ish sharoitlari: pH 7-8, harorat 40-50 oC. Istisno karboksipeptidaz bo'lib, u 50 °C va pH 5,2 haroratda maksimal faollikni namoyon qiladi.
Konserva sanoatida oqsil moddalarining gidrolizlanishi tiniqlangan sharbatlar ishlab chiqarishda zarur.
Protein gidrolizatlarini olishning fermentativ usulining afzalliklari
Biologik usulda ishlab chiqarilganda faol moddalar Proteinli xom ashyolardan eng muhimi, oqsil molekulalarining tarkibiy monomerlarga bo'linishini o'z ichiga olgan chuqur qayta ishlashdir. Bu borada oqsil xomashyosining gidrolizi oqsil gidrolizatlarini - qimmatli biologik faol birikmalar: polipeptidlar va erkin aminokislotalarni o'z ichiga olgan mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun istiqbolli hisoblanadi. To'liq aminokislota tarkibiga ega bo'lgan har qanday tabiiy oqsillar, ularning manbalari qon va uning tarkibiy qismlari, oqsil gidrolizatlarini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin; hayvonlar va o'simliklarning to'qimalari va organlari; sut va oziq-ovqat sanoati chiqindilari; veterinariya musodaralari; qayta ishlash natijasida olingan oziq-ovqat va oziq-ovqat qiymati past bo'lgan oziq-ovqat mahsulotlari har xil turlari hayvonlar, qushlar, baliqlar; go'shtni qayta ishlash zavodlari va yelim zavodlarining ishlab chiqarish chiqindilari va boshqalar Tibbiyot va veterinariya maqsadlarida oqsil gidrolizatlarini olishda asosan hayvonlardan olingan oqsillar: qon, mushak to'qimasi Va ichki organlar, oqsil qobiqlari, shuningdek, zardob oqsillari.
Oqsil gidrolizi muammosi va uni amaliyotga tatbiq etish uzoq vaqt davomida tadqiqotchilarning e'tiborini tortdi. Oqsillarning gidrolizlanishiga asoslanib, u olinadi turli dorilar, amaliyotda keng qo'llaniladi: qon o'rnini bosuvchi moddalar sifatida va tibbiyotda parenteral oziqlantirish uchun; veterinariya tibbiyotida oqsil etishmovchiligini qoplash, qarshilikni oshirish va yosh hayvonlarning rivojlanishini yaxshilash; biotexnologiyada bakterial va madaniy muhitlar uchun aminokislotalar va peptidlar manbai sifatida; oziq-ovqat sanoati, parfyumeriya sohasida. Protein gidrolizatlarining sifati va xususiyatlari uchun mo'ljallangan turli ilovalar, xom ashyo, gidroliz usuli va olingan mahsulotni keyinchalik qayta ishlash bilan belgilanadi.
Protein gidrolizatlarini olish usullarining xilma-xilligi kerakli xususiyatlarga ega mahsulotlarni olish imkonini beradi. Aminokislotalar tarkibiga va tegishli molekulyar og'irlik oralig'ida polipeptidlarning mavjudligiga qarab, ko'pchilik mintaqasi samarali foydalanish gidrolizatlar. Turli maqsadlarda olingan oqsil gidrolizatlari, birinchi navbatda, gidrolizat tarkibiga qarab, turli talablarga bo'ysunadi. Shunday qilib, tibbiyotda 15...20% erkin aminokislotalar bo'lgan gidrolizatlardan foydalanish maqsadga muvofiqdir; veterinariya amaliyotida yosh hayvonlarning tabiiy chidamliligini oshirish uchun gidrolizatlar tarkibidagi peptidlar ustunlik qiladi (70...80%); Oziq-ovqat maqsadlarida olingan mahsulotlarning organoleptik xususiyatlari muhim ahamiyatga ega. Ammo protein gidrolizatlarini turli sohalarda qo'llashda asosiy talab - muvozanatli aminokislotalar tarkibi.
Protein gidrolizi uchta usulda amalga oshirilishi mumkin: ishqorlar, kislotalar va proteolitik fermentlar ta'sirida. Oqsillarning ishqoriy gidrolizi natijasida odamlar va hayvonlar uchun zaharli bo'lgan lantionin va lizinoalanin qoldiqlari hosil bo'ladi. Ushbu gidroliz arginin, lizin va sistinni yo'q qiladi, shuning uchun u gidrolizatlarni olish uchun amalda qo'llanilmaydi. Proteinning kislotali gidrolizi keng qo'llaniladigan usuldir. Ko'pincha, oqsil oltingugurt yoki bilan gidrolizlanadi xlorid kislotasi. Amaldagi kislota konsentratsiyasiga va gidroliz haroratiga qarab, jarayon vaqti 3 dan 24 soatgacha o'zgarishi mumkin. Sulfat kislota bilan gidroliz 100...130 °C haroratda va 2...3 atmosfera bosimida 3...5 soat davomida amalga oshiriladi; xlorid - past bosim ostida eritmaning qaynash nuqtasida 5...24 soat davomida.
Kislota gidrolizi bilan oqsil parchalanishining katta chuqurligiga erishiladi va gidrolizatning bakterial ifloslanishi ehtimoli yo'q qilinadi. Bu gidrolizatlar asosan parenteral qo'llaniladigan va anafilaktogenlik, pirojenlik va boshqalarni istisno qilish kerak bo'lgan tibbiyotda ayniqsa muhimdir. istalmagan oqibatlar. IN tibbiy amaliyot Kislota gidrolizatlari keng qo'llaniladi: aminokrovin, gidrolizin L-103, TsOLIPK, infuzamin, gemmos va boshqalar.
Kislota gidrolizining kamchiliklari - triptofanning to'liq yo'q qilinishi, gidroksaminokislotalarning (serin va treonin) qisman yo'q qilinishi, ammiak azotining hosil bo'lishi bilan asparagin va glutaminning amid bog'larining dezaminlanishi, vitaminlarning yo'q qilinishi, shuningdek gumus hosil bo'lishi. moddalar, ularni ajratish qiyin. Bundan tashqari, kislota gidrolizatlarini neytrallashda ko'p miqdorda tuzlar hosil bo'ladi: xloridlar yoki sulfatlar. Ikkinchisi ayniqsa tanaga toksikdir. Shuning uchun kislota gidrolizatlari keyingi tozalashni talab qiladi, buning uchun odatda ishlab chiqarishda ion almashinuvi xromatografiyasi qo'llaniladi.
Kislota gidrolizatlarini olish jarayonida labil aminokislotalarning yo'q qilinishiga yo'l qo'ymaslik uchun ba'zi tadqiqotchilar inert gaz atmosferasida engil gidroliz rejimlaridan foydalanganlar, shuningdek, reaktsiya aralashmasiga antioksidantlar, tioalkogollar yoki indol hosilalari qo'shilgan. Kislota va ishqorli gidroliz, ko'rsatilganlarga qo'shimcha ravishda, atrof-muhitning reaktivligi bilan bog'liq sezilarli cheklovlarga ega, bu esa uskunaning tez korroziyasiga olib keladi va operatorlar uchun qat'iy xavfsizlik talablariga rioya qilishni talab qiladi. Shunday qilib, kislota gidrolizi texnologiyasi ancha mehnat talab qiladi va murakkab asbob-uskunalar (ion almashinadigan ustunlar, ultramembranalar va boshqalar) va hosil bo'lgan dorilarni tozalashning qo'shimcha bosqichlarini talab qiladi.
Gidrolizatlarni olishning elektrokimyoviy fermentativ texnologiyasini yaratish bo'yicha tadqiqotlar olib borildi. Ushbu texnologiyadan foydalanish jarayondan kislotalar va ishqorlardan foydalanishni bartaraf etishga imkon beradi, chunki muhitning pH qiymati oz miqdorda tuzni o'z ichiga olgan qayta ishlangan muhitning elektrolizlanishi natijasida ta'minlanadi. Bu, o'z navbatida, jarayonni avtomatlashtirish va jarayon parametrlarini yanada aniq va operativ nazorat qilish imkonini beradi.
Ma'lumki, organizmda oqsil ta'siri ostida ovqat hazm qilish fermentlari peptidlar va aminokislotalarga parchalanadi. Xuddi shunday bo'linish tanadan tashqarida ham amalga oshirilishi mumkin. Buning uchun oshqozon osti bezi to'qimasi, oshqozon yoki ichakning shilliq qavati, sof fermentlar (pepsin, tripsin, ximotripsin) yoki ferment preparatlari mikrobial sintez. Oqsil parchalanishining bu usuli fermentativ, hosil bo'lgan gidrolizat esa fermentativ gidrolizat deb ataladi. ga nisbatan gidrolizning fermentativ usuli afzalroqdir kimyoviy usullar, chunki u "yumshoq" sharoitda (35...50 ° S haroratda va atmosfera bosimi). Enzimatik gidrolizning afzalligi shundaki, uni amalga oshirish jarayonida aminokislotalar deyarli yo'q qilinmaydi va qo'shimcha reaktsiyalarga kirmaydi (racemizatsiya va boshqalar). Bunda turli molekulyar og'irliklarga ega bo'lgan oqsil parchalanish mahsulotlarining murakkab aralashmasi hosil bo'ladi, ularning nisbati ishlatiladigan fermentning xususiyatlariga, ishlatiladigan xom ashyo va jarayon sharoitlariga bog'liq. Hosil boʻlgan gidrolizatlar tarkibida 10...15% umumiy azot va 3,0...6,0% amin azot mavjud. Uni amalga oshirish texnologiyasi nisbatan oddiy.
Shunday qilib, kimyoviy texnologiyalar bilan solishtirganda, gidrolizatlarni ishlab chiqarishning fermentativ usuli muhim afzalliklarga ega, ularning asosiylari: foydalanish qulayligi va amalga oshirish qulayligi, kam energiya sarfi va ekologik xavfsizlik.
Oqsillarning gidrolizi (gidrolizi).- Bu oqsil molekulalarining zanjirlarini qismlarga ajratish jarayoni.
Olingan fragmentlar chaqiriladi va ularning soni bor foydali xususiyatlar. Asosiysi, asl molekulaga nisbatan ancha tezroq so'rilish. Ideal oqsil gidrolizi - oqsil molekulasining tarkibiy qismi bo'lgan aminokislotalarga bo'linishi. Ular aminokislota komplekslarining asosini tashkil qiladi - eng ko'p samarali dorilar ta'minot nuqtai nazaridan mushak hujayralari qurilish materiali. Biroq, har doim ham to'liq gidroliz aylanishini amalga oshirish mantiqiy emas. So'rilish tezligini yaxshilash va oqsillarni ko'paytirish uchun oqsilning qisman gidrolizini amalga oshirish kifoya. Natijada, asl molekula di- va tri-peptidlar deb ataladigan bir nechta aminokislotalardan iborat zanjirlarga parchalanadi.
Protein gidroliz jarayoni
19-asrning oxirida olimlar oqsillar aminokislotalar deb ataladigan kichikroq zarrachalardan iborat ekanligini aniqladilar. Va o'sha paytdan boshlab ikkala aminokislotalarni va ularni oqsil tuzilishidan ajratish usullarini o'rganish boshlandi. Ularda aminokislotalar tasodifiy bog'lanmagan, ammo ma'lum bir DNK ketma-ketligida joylashgan. Inson tanasi uchun bu ketma-ketlik muhim emas. Tana faqat aminokislotalarga muhtoj, ularning vazifasi "chiqarish" ovqat hazm qilish tizimi. Ovqat hazm qilish jarayonida organizm oqsillarni alohida aminokislotalarga ajratadi, ular qonga kiradi. Biroq, yuzlab omillarga qarab, hazm qilish samaradorligi 100% dan uzoqdir. Ovqat hazm qilish jarayonida so'rilgan moddalarning foiziga asoslanib, ma'lum bir mahsulotning ozuqaviy qiymati baholanadi. Gidroliz oqsillarning ozuqaviy qiymatini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Kabi protein ishlab chiqarish jarayonlariga qarshi emas. Gidroliz - bu yoki boshqa tarzda izolyatsiya qilingan oqsilni ikkilamchi qayta ishlash jarayoni.
Gidroliz uchun xom ashyo allaqachon qisman qayta ishlangan sutdir. Qoida tariqasida, eng arzon sut oqsili ishlatiladi. Keyinchalik qayta ishlash va yakuniy natijani hisobga olgan holda, zardob oqsili yoki izolat kabi qimmatroq ingredientlarni olish mantiqiy emas. Tibbiy maqsadlarda hayvonlarning qoni gidrolizda ham qo'llanilishi mumkin, ammo u sport sanoatida qo'llanilmaydi. Sut oqsillarini gidrolizlashning asosiy usullari quyidagilardir kislota gidrolizi Va fermentativ gidroliz.
Kislota gidrolizi
Ushbu jarayonning mohiyati xom ashyoni ma'lum kislotalar bilan qayta ishlashdir. Protein xlorid kislotasi bilan ishlanadi va taxminan 105-110 ° S ga qadar isitiladi. Bu holatda 24 soat davomida saqlanadi. Natijada molekulyar aloqalar buziladi va oqsillar alohida aminokislotalarga parchalanadi. Kislota gidrolizi eng oddiy va eng arzon amalga oshiriladi. Biroq, u haddan tashqari taqdim etadi yuqori talablar texnologiyaga va eng muhimi, reaktiv dozalarining sifati va aniqligiga rioya qilish. Molekulyar bog'lanishlar bilan birga noto'g'ri kislotalar yoki noto'g'ri dozalardan foydalanish aminokislotalarning o'zini yo'q qilishi mumkin. Natijada, yakuniy mahsulot to'liq bo'lmagan aminokislotalar spektriga ega bo'ladi. Va tuzlar va kislotalarning qoldiqlari hazm qilishga ijobiy ta'sir ko'rsatishi ehtimoldan yiroq emas.
Enzimatik (fermentativ) gidroliz
Oqsillarning fermentativ gidrolizi biroz o'xshash tabiiy jarayon ovqat hazm qilish. Boshlang'ich material (odatda -) oqsilni "hazm qilish" ni amalga oshiradigan va uning aminokislotalarga bo'linishini ta'minlaydigan fermentlar bilan aralashtiriladi. Va bu usul eng ko'p sport sanoatida qo'llaniladi. Oqsillarning fermentativ (fermentativ) gidrolizi texnologiya jihatidan kamroq talabga ega. Ortiqcha fermentlarni olib tashlash osonroq va kislotalar kabi zarar etkazmaydi.
Enzimatik gidrolizning birinchi bosqichida xom ashyoni engil issiqlik bilan ishlov berish amalga oshiriladi. Natijada, oqsil qisman denatüratsiyalanadi (yo'q qiladi). Keyin hosil bo'lgan fraktsiya gidroliz jarayonini yakunlovchi fermentlar bilan aralashtiriladi.
Sport oziqlanishida protein gidrolizidan foydalanish
Protein gidrolizi sanoat uchun haqiqiy topilma va najotdir. Uning yordamida siz nafaqat sof aminokislota komplekslarini olishingiz, balki an'anaviy oqsillar va geynerlarning samaradorligini sezilarli darajada oshirishingiz mumkin. Ko'pchilik hatto ma'lum dori-darmonlarni fermentlar bilan davolashadi. Oqsilning bu qisman gidrolizlanishi natijasida uning so'rilish tezligi oshadi. Bundan tashqari, sut oqsili tarkibiy qismlariga individual intolerans bilan ko'plab muammolarni hal qiladi. Ba'zi mahsulotlarda siz hatto ularda ovqat hazm qilish fermentlari mavjudligini ham topishingiz mumkin. Ba'zi oqsillarda bu oddiy ovqat hazm qilish fermentlari bo'lib, ular faqat oshqozonda ishlay boshlaydi. Va ba'zilarida bu fermentativ gidroliz jarayonining qoldiqlari. Har holda, bunday oqsillar juda tez va yaxshiroq so'riladi.
Nazariy jihatdan, gidrolizlangan oqsilni qabul qilish ovqat hazm qilish fermentlari (masalan, festal, mezim forte va boshqalar) bilan birgalikda oddiy proteinni olish bilan almashtirilishi mumkin. Bu sezilarli darajada arzon bo'ladi. Biroq, sut oqsili va fermentlarni alohida qabul qilish unchalik samarali emas. Siz hech qachon aniqlay olmaysiz to'g'ri doza fermentlar. Ularning ortiqcha miqdori tanangiz uchun foydali bo'lishi dargumon. Kamchilik: oqsil gidrolizi faqat qisman bo'ladi.
Protein gidrolizining foydalari va zarari
Protein gidrolizi quyidagi hollarda qo'llaniladi:
- Proteinning so'rilishini tezlashtirish uchun
- Kamaytirish uchun allergik reaktsiyalar
- Aminokislotalarni sof shaklda olish
Allergik reaktsiyalar bilan bog'liq masalalarni alohida ta'kidlash kerak. Oziq-ovqat allergiyalari Bu kunlarda odatiy hol emas, oziq-ovqat yoki ularning individual tarkibiy qismlariga nisbatan murosasizlik juda tez-tez uchraydi. Masalan, laktoza intoleransi. Oziq-ovqat allergiyasi - bu oziq-ovqat tarkibidagi o'ziga xos oqsillarga reaktsiya. Bu oqsillar gidrolizlanganda peptidlarga parchalanadi. Bu faqat oqsillarning bo'laklari va endi allergik reaktsiyaga sabab bo'lmaydi. Shuni alohida ta'kidlash joizki ozuqaviy qiymati Olingan aralashmalar asl xom ashyoning ozuqaviy qiymatidan hech qanday tarzda kam emas.
Gidrolizning kamchiliklari orasida halokatni ta'kidlash kerak foydali bakteriyalar. Ko'pgina kompaniyalar bifidobakteriyalar mavjudligini da'vo qilishlariga qaramay, ob'ektiv bo'lish kerak - gidroliz ularni yo'q qiladi. Va bifidobakteriyalar faqat tashqaridan kiritilganda bo'lishi mumkin. Biroq, agar biz gapiradigan bo'lsak sport ovqatlanishi, keyin birinchi navbatda bu erda hali ham hosil bo'lgan aralashmaning ozuqaviy qiymati.
Sincaplar- yuqori molekulyar og'irlik organik birikmalar, peptid bog'i bilan uzun zanjirga bog'langan aminokislotalar qoldiqlaridan iborat.
Tirik organizmlardagi oqsillar tarkibiga atigi 20 turdagi aminokislotalar kiradi, ularning barchasi alfa-aminokislotalardir va oqsillarning aminokislotalar tarkibi va ularning bir-biri bilan bog'lanish tartibi tirik organizmning individual genetik kodi bilan belgilanadi.
Oqsillarning o'ziga xos xususiyatlaridan biri bu ularning o'z-o'zidan faqat shu oqsilga xos bo'lgan fazoviy tuzilmalarni hosil qilish qobiliyatidir.
Tuzilishining o'ziga xosligi tufayli oqsillar turli xil xususiyatlarga ega bo'lishi mumkin. Masalan, globulyar to'rtlamchi tuzilishga ega bo'lgan oqsillar, xususan, oqsillar tovuq tuxumi, kolloid eritmalar hosil qilish uchun suvda eriydi. Fibrillyar to'rtlamchi tuzilishga ega bo'lgan oqsillar suvda erimaydi. Fibrilyar oqsillar, xususan, tirnoqlar, sochlar va xaftaga tushadi.
Oqsillarning kimyoviy xossalari
Gidroliz
Barcha oqsillar gidroliz reaktsiyalarini boshdan kechirishga qodir. Proteinlarning to'liq gidrolizlanishida a-aminokislotalar aralashmasi hosil bo'ladi:
Protein + nH 2 O => a-aminokislotalar aralashmasi
Denaturatsiya
Oqsilning birlamchi tuzilishini buzmasdan uning ikkilamchi, uchlamchi va to‘rtlamchi tuzilmalarining buzilishi denaturatsiya deyiladi. Protein denaturatsiyasi natriy, kaliy yoki ammoniy tuzlari eritmalari ta'sirida sodir bo'lishi mumkin - bunday denatürasyon teskari bo'ladi:
Denaturatsiya radiatsiya ta'sirida (masalan, isitish) yoki oqsilni tuzlar bilan davolashda sodir bo'ladi og'ir metallar qaytarilmas:
Masalan, tuxumlarni tayyorlash jarayonida ularni issiqlik bilan ishlov berish jarayonida oqsilning qaytarilmas denaturatsiyasi kuzatiladi. Tuxum oqining denaturatsiyasi natijasida uning suvda erish qobiliyati hosil bo'ladi kolloid eritma yo'qoladi.
Oqsillarga sifatli reaksiyalar
Biuret reaktsiyasi
Tarkibida oqsil bo‘lgan probirkaga 10% natriy gidroksid eritmasi, so‘ngra oz miqdorda 1% mis sulfat eritmasi qo‘shilsa binafsha rang paydo bo‘ladi.
oqsil eritmasi + NaOH (10% eritma) + CuSO 4 = binafsha rang
Ksantoprotein reaktsiyasi
Protein eritmalari konsentrlangan nitrat kislota bilan qaynatilganda sarg'ayadi:
oqsil eritmasi + HNO 3 (konk.) => sariq rang
Oqsillarning biologik funktsiyalari
| katalitik | tirik organizmlarda turli kimyoviy reaktsiyalarni tezlashtiradi | fermentlar |
| strukturaviy | hujayra qurilish materiali | kollagen, hujayra membranasi oqsillari |
| himoya qiluvchi | tanani infektsiyalardan himoya qilish | immunoglobulinlar, interferon |
| tartibga soluvchi | metabolik jarayonlarni tartibga solish | gormonlar |
| transport | hayotiy moddalarni tananing bir qismidan boshqasiga o'tkazish | gemoglobin kislorodni tashiydi |
| energiya | tanani energiya bilan ta'minlash | 1 gramm protein tanani 17,6 J energiya bilan ta'minlashi mumkin |
| motor (motor) | tananing har qanday motor funktsiyalari | miyozin (mushak oqsili) |
Boshqa kimyoviy reaktsiyalar singari, oqsil gidrolizi reaksiyaga kirishuvchi molekulalarning ma'lum atomlari o'rtasida elektron almashinuvi bilan birga keladi. Katalizator bo'lmasa, bu almashinuv shunchalik sekin sodir bo'ladiki, uni o'lchash mumkin emas. Jarayonni kislotalar yoki asoslarni qo'shish orqali tezlashtirish mumkin; Birinchisi dissotsilanganda H-ionlarini, ikkinchisi - OH-ionlarini beradi. Kislotalar va asoslar haqiqiy katalizator rolini o'ynaydi: ular reaktsiya paytida iste'mol qilinmaydi.
Protein konsentrlangan kislota bilan qaynatilsa, u butunlay erkin aminokislotalarga parchalanadi. Agar tirik hujayrada bunday parchalanish sodir bo'lsa, bu tabiiy ravishda uning o'limiga olib keladi. Proterlitik fermentlar ta'sirida oqsillar ham parchalanadi va hatto tezroq, lekin ularsiz eng kichik zarar tana uchun. Va H ionlari har qanday oqsildagi barcha oqsillarga va barcha peptid bog'lanishlariga befarq ta'sir qilsa-da, proteolitik fermentlar o'ziga xosdir va faqat ma'lum aloqalarni buzadi.
Proteolitik fermentlarning o'zi oqsillardir. Proteolitik ferment substrat oqsilidan (substrat fermentning maqsadi bo'lgan birikma) qanday farq qiladi? Proteolitik ferment o'zini yoki hujayrani yo'q qilmasdan qanday qilib o'zining katalitik faolligini namoyon qiladi? Ushbu asosiy savollarga javob berish barcha fermentlarning ta'sir mexanizmini tushunishga yordam beradi. M.Kunitz 30 yil oldin birinchi marta tripsinni kristall shaklda ajratib olganligi sababli, proteolitik fermentlar oqsil tuzilishi va fermentativ funktsiya o'rtasidagi munosabatlarni o'rganish uchun model bo'lib xizmat qildi.
Ovqat hazm qilish traktining proteolitik fermentlari biri bilan bog'liq muhim funktsiyalar inson tanasi- assimilyatsiya ozuqa moddalari. Shuning uchun bu fermentlar uzoq vaqtdan beri tadqiqot mavzusi bo'lib kelgan; bu jihatdan, ehtimol, faqat spirtli fermentatsiyada ishtirok etadigan xamirturush fermentlari ulardan oldinda. Eng yaxshi o'rganilgan ovqat hazm qilish fermentlari tripsin, ximotripsin va karboksipeptidazalardir (bu fermentlar oshqozon osti bezi tomonidan chiqariladi). Aynan ularning misolida biz proteolitik fermentlarning o'ziga xosligi, tuzilishi va ta'sirining tabiati haqida ma'lum bo'lgan hamma narsani ko'rib chiqamiz.
Oshqozon osti bezining proteolitik fermentlari prekursorlar - zimogenlar shaklida sintezlanadi va zimogen granulalar deb ataladigan hujayra ichidagi jismlarda saqlanadi. Zimogenlar fermentativ faollikka ega emas va shuning uchun ular hosil bo'lgan to'qimalarning oqsil komponentlariga halokatli ta'sir ko'rsata olmaydi. Kirish ingichka ichak, zimogenlar boshqa ferment tomonidan faollashadi; shu bilan birga, ularning molekulalarining tuzilishida kichik, lekin juda ko'p muhim o'zgarishlar. Ushbu o'zgarishlar haqida keyinroq batafsilroq to'xtalamiz.
"Molekulalar va hujayralar", nashr. G.M. Frank
