Азярбайжан Республикасы Тящсил Назирлийи
Bəzi zülalların molekul çəkisi
Yüklə 5,32 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
Bəzi zülalların molekul çəkisi
Sitoxrom J 13000 qlobolin (insanda) 156000 92 Tripsin 24000 Katalaza 224000 Pepsin 38500 Kollagen 280000 Ovalbumin 43000 Tireqlobin (donuzda) 650000 İnsulin 47800 Timonukleohiston 2150000 Hemoqlobin (insanda) 68000 Tütün mozaykası 40000000 Üzvü maddələr içərisində zülallar ən mürəkkəb maddələrdəndir. Onun strukturunun öyrənilməsi müasir kimyanın ən böyük nailiyyətlərindən hesab olunmalıdır. Zülallar polimer maddələr olub, nisbətən sadə monomerlərin çox dəfələrlə təkrar birləşməsindən təşəkkül etmişdir. İstər təbii, istərsə də süni polimerlərin əksəriyyəti eyni monomerlərin təkrarından sintez olunur. Zülal isə bu cür polimerlərdən fərqli olaraq, nisbətən oxşar olsa da bir-birindən fərqlənən amin turşuları monomerlərindən sintez olunur. Zülalların tərkibinə daxil olan 20 amin turşusunu aşağıdakı kimi təsnif etmək olar: 1.Monoamin monokarbon turşuları: Qlisin (Gly – G) Alanin (Ala – A) Valin (Val – V) Leysin (Leu – L) Izoleysin (Ile – I) 2.Monoamin dikarbon turşuları Qlutamin turşusu (qlutamat) (Glu – E) Asparagin turşusu (aspartat) (Asp – D) 93 3.Diamin monokarbon turşuları Arqinin (Arg – R) Lizin (Lys v K) Asparagin (Asn – N) Qlutamin (Gln – Q) 4.Hidroksilli amin turşuları Treonin (Thr – T) Serin (Ser – S) 5.Kükürdlü amin turşuları Sistin (Cys – C) Metionin (Met – M) 6.Aromatik amin turşuları Fenilalanin (Phe – F) Tirozin (Tyr – Y) 7.Heterotsiklik amin turşuları Triptofan (Trp – W) Prolin (Pro – P) Histidin (His – H) Əksər zülal molekullarının tərkibinə 20 amin turşusu daxil olur. Onlardan hər birində - NH 2 (amin qrupu) və - COOH (karboksil qrupu) olan atomların eyni qruplaşması iştirak edir. Amin turşularında bu qrupların olması amin turşularının bir çox xüsusiyyətlərini, o cümlədən amfoter xüsusiyyətini müəyyənləşdirir (amin qrupu – qələvi, karboksil qrupu – turş xüsusiyyətinə malikdir). Amin turşularının bir-birinə oxşarlığı onların hamısında amin və karboksil qrupunun olması ilə bitir. Qalan xüsusiyyətlərinə görə 20 amin turşusu bir- birindən kəskin surətdə fərqlənir. Amin turşusu 94 molekulunun karboksil və amin qrupundan kənarda olan hissəsi yan radikal və ya yan qrup adlanır, polipeptid daxilində isə bu yan zəncir adlanır. Amin turşularının yan radikalları çox müxtəlifdir. Burada açıq SH zənciri (leysin, valin, alanin), benzol həlqələri (fenilalanin, tirozin), heterotsiklik rabitələr (histidin, triptofan), kükürdlü zəncirlər (sistein, meteonin) və s. rast gəlinir. Zülal molekulu yaranarkən amin turşuları onlar üçün ümumi olan radikallarla birləşir. Belə ki, bir amin turşusunun amin qrupu, digər amin turşusunun karboksil qrupu ilə birləşərək bir molekul su ayrılır. Azad olmuş valentlər hesabına amin turşularının qalıqları birləşir. Birləşən amin turşuları arasında peptid rabitələri NH CO- yaranır, nəticədə əmələ gələn birləşmə peptid adlanır. İki amin turşusundan dipeptid, üç amin turşusundan tripeptid və sair əmələ gəlir. Beləliklə, çoxlu amin turşuları birləşərək polipeptid və ya polimer əmələ gətirirlər (şəkil 29). Şəkil 29. Polipeptid zəncirində amin turşularının birləşməsi. Zülal molekulunun spesifikliyi onu əmələ gətirən amin turşularının miqdarından, hansı ardıcıllıqla birləşməsindən asılıdır. Belə ki, ayrı-ayrı zülal molekulları öz aralarında həm amin turşularının tərkibinə görə, həm amin turşuları halqalarının sayına 95 görə, həm də onların zəncirdəki düzülüş qaydasına görə fərqlənirlər. Əgər hər bir amin turşusunu hərflə işarə etsək, 20 hərfdən ibarət əlifba alınar. İndi 100, 200, 300 bu cür hərfdən ibarət «cümlə» düzəltsək, hər bir belə «cümlə» bir zülal molekuluna uyğun olar. Cümlədə bir və ya bir neçə hərfin yeri dəyişəndə cümlənin mənası dəyişdiyi kimi, zülal molekulunda da amin turşularının yerinin və miqdarının dəyişməsi zülal molekulunun spesifikliyinin dəyişilməsinə səbəb olur. Hesablamalar göstərmişdir ki, 2- amin turşusunun iştirakı ilə əmələ gələn zülalların hərəsinin 100 amin turşusu qalığından yarandığını təsəvvür etsək, müxtəlif zülal izomerlərinin sayı 10 130 -a bərabər olar. Zülal strukturunu müəyyənləşdirmək üçün birinci növbədə onun hansı amin turşularından qurulduğunu bilmək lazımdır. Müasir laborotoriyalarda bu iş demək olar ki, avtomatlaşdırılmışdır. Məlum olmuşdur ki, bir çox zülalların tərkibinə 20 amin turşusunun hamısı, bəzi zülallarda 18, 19, 17 və s. amin turşusu iştirak edir. Məsələn, kozein (südün zülalı), aktomiozin (əzələ zülalı), albumin (yumurta zülalı) tərkibində aimn turşularının bütün kompleksi (20) iştirak edir. Ribonukleazada – 19, insulində – 18, salmində – 7 amin turşusu iştirak edir. Hazırda əksər zülallar üçün amin turşusu tərkibi müəyyən edilmişdir. Lakin 12 zülalda (insulin, lizosim, ribonukleaza və s.) amin turşuları tərkibi müəyyənləşməklə yanaşı, onların hansı ardıcıllıqla zülal molekulunda yerləşməsi də müəyyənləşmişdir. Məsələn, lizosim zülalı molekulu 129 amin turşusu qalığından əmələ gəlmişdir. 20 amin 96 turşusundan burada təkcə qlütamin iştirak etmir. Hər bir amin turşusu ölçüsünün 3A 0 olmasını nəzərə alsaq aydın olar ki, bir neçə yüz amin turşusu halqasından ibarət olan zülal makromolekulu uzun bir zəncirdən ibarət olmalı idi. Həqiqətdə isə bu zülal molekulu qlobulalar (kürəciklər) şəklində olur. Deməli, nativ zülallda (təbii) polipeptid zəncir müəyyən bir qaydada burulmuşdur. Tədqiqatçılar göstərir ki, polipeptid zəncirin burulmasında heç bir xaos, təsadüflük yoxdur. Hər bir zülalın müəyyən, həmişə sabit düzülmə xarakteri vardır. Zülal molekulunun mürəkkəb strukturunda bir neçə quruluş səviyyəsi ayırd edirlər. Zülalın quruluş səviyyəsinin ilk dəfə Lindenştrem- Lanq rentgen-struktur analiz üsulundan istifadə edərək müəyyənləşdirmişdir. Zülalın ilkin quruluş səviyyəsi polipeptid zəncirin özüdür. Yəni öz aralarında polipeptid rabitə ilə birləşmiş amin turşuları zənciridir. Buradakı bütün rabitələr çox möhkəm kovalent rabitələrdir. Quruluşun nisbətən yüksək səviyyəsi ikinci quruluş səviyyəsi adlanır. Burada polipeptid zəncir spiral halında burulur. Spiralın burumları sıx yerləşir və qonşu burumlardakı atomlar və amin turşuları radikalları arasında cazibə qüvvəsi yaranır. O cümlədən qonşu burumlarda yerləşmiş peptid rabitələri arasında hidrogen rabitələri yaranır (NH və CO qrupları arasında). Hidrogen rabitələri kovalent rabitələrdən xeyli zəifdir. Lakin təkrarlarla birləşdikdə möhkəm spiral yaradır. Zülalın ikinci quruluşu sonra hər bir zülal üçün sırf özünəməxsus, lakin qəribə bir şəkildə bükülür. Bunun nəticəsində zülal molekulunda |