Ақуыздар, СӨЖ

СӨЖ

Тақырыбы: “Ақуыздар”.

Жоспар:

—Кіріспе

1.Ақуыздың ашылу тарихы

—Негізгі бөлім:

1.Ақуыз құрылысы

2.Ақуыз құрылымы

—Ақуыз, нәруыз — молекулалары өте күрделі болатын аминқышқылдарынан құралған органикалық зат; тірі ағзаларга тән азотты күрделі органикалық қосылыс. Аминқышқылдары қалдықтарынан құралған жоғары молекуларлық органикалық түзілістер. Ақуыз ағзалар тіршілігінде олардын құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әр алуан өте маңызды қызмет атқарады. Ақуызды зат құрамында міндетті түрде азоты бар күрделі органикалық қосылыс.

—Ақуыздың элементтік құрамын, құрылысының теориясын алғашқылардың бірі болып зерттеген және протеин деп атауды ұсынған Голландия химигі және дәрігері Г.Я. Мульдер болатын.

—Ақуыз жасуша құрамына кіретін тірі құрылымдар – ядро, митохондрия, рибосома, цитоплазма негіздерін құрайды. Сондықтан ол ағза құрамында үлкен орын алады. Мысалы, адам мен жануарлар денесінің құрғақ заттарында 45%, жасыл өсімдіктерде 9 – 16%, дақыл тұқымында 10 – 20%, бұршақ тұқымдастар дәнінде 24 – 35%, бактерия жасушаларында 50 – 93% ақуыздық заттар бар. Белок барлық ағзаға ортақ зат болғанымен, әр түрлі ағза ақуыздарының құрылымы түрліше болады. Сондай-ақ, ағза түрлерінің бір-біріне ұқсамауы, олардың эволюция жолымен үздіксіз өзгеріп дамуы да ақуыз қасиеттерінің үнемі өзгеріп отыруына байланысты. Белок – бүкіл тірі ағзаның негізгі қорегі. Ол жасуша протоплазмасын құрумен қатар, ағзадағы көптеген тіршілік кұбылыстарына – тамақтану, өсу, көбею, тітіркену, козғалу, тыныс алу процестеріне тікелей қатысады.

Ақуыз құрылымдары

—Тәжірибенің алғашқы сатысында К.Анфинсен РНК-алы ортаға екі түрлі агенттерді енгізген:

—1. сутектік және басқа да әлсіз байланыстарды үзетін зәр қышқылы

—2. дисульфидтік байланыстарды үзу үшін В-меркаптоэтанолды.

—Нәтижеде РНК-ның табиғи құрылымы бұзылып пептид тізбегі бос, кездейсоқ  шумаққа айналып,оның ферменттік белсенділігі жойылған. Осылайша ақуыз трансляциядан кейінгі, яғни бастапқы күйіне келтірілген.

—Тәжірибенің екінші сатысында аталған екі агенттің екеуін де ортадан алып тастаған. Шамалы уақыттан кейін РНҚ-азада бірте-бірте қайтадан ферментативтік белсенділік пайда болған. Демек оның табиғи құрылымы қалпына келген.

—Тәжірибе нәтижесінде К. Анфинсен екі маңызды қорытынды жасаған:

—1. Ақуыздың ІІІ реттік құрылымы туралы барлық ақпарат оның І реттік құрылымында, яғни пептидтік тізбектің аминқышқылдар бірізділігіне қамтылған.

—2. Ақуыз қандай ІІІ реттік конформацияға айналуын біліп қана қоймай, ол оны өз бетінше, ешбір сыртқы не басқа да факторларсыз, жүзеге асырады.

—

—Тек кіші молекулалы ақуыздарға тән екендігі анықталды. Ал ірі молекулаларға шаперондардың және фолдинг ферменттері қажет.

—Ақуыз фолдингі лезде бір сәтте, жүзеге аспай, бірнеше сатыларға созылатынын 1972 ж. О.Т.Птицин айтқан болатын.

—1. Глобулалы ақуыздың бастапқы формасы-трансляцияның тікелей өнімі кездейсоқ шумақ болып саналады. Ол майысып ирелеңдеп созылған тізбек күйінде болады.

—2. Әрі қарай альфа ширатпа бетта құрылым және құрылымсыз учаскелерден тұратын ақуыздың ІІ реттік құрылымы қалыптасады. Бұл үдерістердің аяғында шумақтың сығылып қысылуы нәтижесінде, еріген глобула түзіледі. Бұл құрылымның табиғи, яғни нативті құрылымнан ерекшелігі аминқышқылдар радикалдары өздерінің түпкілікті серіктерін таба алмай, кез-келгенімен байланысады. Бұл кезде аминқышқылдар арасындағы байланыстар және ақуыз конформациясы тұрақсыз болады.

—3. Бірақ, ақуыз ерте ме кеш пе термодинамиканың ең тиімді құрылымын тауып, көптеген радикалдараралық  байланыстар түзеді, яғни табиғи, нативті, формасына фолдингталады.

Ақуыз биосинтезі

—Нәруыз биосинтезі. Бұл – өте маңызды үдеріс. Мұнда ДНҚ, РНҚ, АТФ және нәруыздардың қызметі бірігеді.

—

—ДНҚ-да жазылған тұқым қуалау акпараты РНҚ-ның ақпараттык (аРНҚ) молекулаларымен цитоплазмаға беріліп, арнайы органоидтар — рибосомалардың жәрдемімен нәруыз синтезделеді.

—

—Бүған тРНҚ қажетті аминқышқылдарды жеткізіп, аРНҚ-да жазылған тапсырыс жүйесінде сапқа тұрғызады. рРНҚ-дан тұратын рибосома пептидтік байланыс түзе отырып, осы аминқышқылдарды жалғастырып қосады. Қажетті тәртіпте және мөлшерде қосылған осы аминқышқылдар |нәруыз деп есептеледі.

—Осы үдерістердің барлығына АТФ энергиясы жұмсалады. Реакциялардың барлығына қажетті нәруыз – ферменттер қатысады, онсыз биосинтездің жүруі мүмкін емес.

—Нәруыз биосинтезінің үдерісі тұқым қуалау ақпаратын жүзеге асыру үдерісі деп те аталады. Оны мына сызбанұскамен белгілеуге болады: ДНҚ РНҚ нәруыз. Көбінесе былай деп те айтады: «РНҚ ДНҚ-ға жазылған ақпаратты нәруызда нақтылы көрсетіп, іске асырады».

Химиялық қасиеттері

Ақуыздар — екідайлы электролиттер

—Ортаның белгілі бір рН мәнінде олардың молекулаларындағы оң және теріс зарядтар бірдей (изоэлектрлік нүкте деп аталады) болады. Бұл — ақуыздардың маңызды қасиеттерінің бірі. Бұл нүктеде ақуыздар электрбейтарап болып, суда еруі азаяды. Ақуыздардың осы қасиеті технологияда ақуызды өнімдер алуға қолданылады.

Химиялық қасиеттері

Ақуыздардың гидролизі

—Сілті немесе қышқыл ерітінділерін қосып қыздырғанда, ақуыздар гидролизденіп, аминқышқылдарын түзеді.

Химиялық қасиеттері

Ақуыздардың түсті реакциялары.

—Белоктарды сапалық анықтау үшін түсті реакциялар қолданылады.

—а) Ксантопротеинреакциясымен (грек. ксанты — сары) құрамында бензол ядросы бар ақуыздар концентрлі азот қышқылымен сары түс береді.

—ә) Биурет реакциясы. Мыс (II) гидроксидінің сілтідегі ерітіндісімен ақуыздарға әсер еткенде, ашық күлгін түс пайда болады. Бұл реакция ақуызтардың құрамындағы пептидтік байланыстарды анықтайды.

—б) Құрамында күкірті бар ақуыздарға қорғасын ацетатын және сілті қосып қыздырғанда, қорғасын сульфидінің қара тұнбасы түзіледі.