Mavzu: kimyoning asosiy tushuncha va qonunlari

9-AMALIY MASHG’ULOT


MAVZU: AMINOKISLOTALAR VA OQSILLAR.
ULARNING XOSSALARI.


MAQSAD: Aminokislotalar va oqsillarni o’rganish


Reja:
1. Aminokislotalar tuzilishi, stereoizomeriyasi, xossalari, biologik vazifalari.
2. Biologik faol peptidlar.
3. Oqsillar tuzilishining peptid nazariyasi.

Aminokislotalar-molekulasi tarkibida ham amino-(NH₂), ham karboksil -(COOH) guruhi bo‘lgan moddalardir. Oqsillar esa turli xil -aminokislotalarning qoldiqlaridan tashkil topgan yuqorimolekulyar polipeptid birikmalardir. Oqsillar tirik hayotning asosi bo‘lib murakkab tuzilishga egadir.

Aminokislotalar tarkibidagi 2 ta funksional guruhning bir-biriga nisbatan joylashishiga qarab -, - va -aminokislotalar bo‘ladi. M-n:

α-aminomoy kislota, 2- aminobutan kislota β-aminomoy kislota, 3- aminobutan kislota γ-aminomoy kislota, 4- aminobutan kislota

Aminokislotalar tarkibida asimmetrik uglerod atomi bo‘lganligi uchun ularga ham optik izomeriya xosdir. Ular ham qutblangan nurni o‘ngga (Q) yoki chapga (-) buradi. D âà L qatorlarga bo‘linadi.
Oqsil tarkibiga kiruvchi -aminokislotalar o‘ziga xos nomlarga ega. M-n:
NH₂-CH₂-COOH glikokol, glitsin

Aminokislotalar ham aminlarning, ham karbon kislotalarning xossalariga ega. Ular odatda, ichki tuz shaklida bo‘ladi va shuning uchun suvda eruvchan, kristall moddalardir.

Oqsillar tarkibiga 20 taga yaqin -aminokislotalar kiradi. Bu aminokislotalarning bir qismi organizmda sintez bo‘ladi, bir qismi esa tayyor holda ovqat bilan organizmga kirishi kerak. Organizm uchun zarur bo‘lgan, ammo organizmda sintez bo‘lmaydigan -aminokislotalar almashtirib bo‘lmaydigan aminokislotalar deyiladi.
Aminokislotalarni olish usullari ham aminobirikmalar va karbon kislotalarni olish usullariga o‘xshash. M-n -aminokislotalarni -galogenkislotalardan va aldegidlardan quyidagi reaksiyalar yordamida olish mumkin:

-Aminokapron kislotasi kaprolaktamni gidroliz qilib olinadi:

-Aminokislotalar to‘yinmagan kislotalarga ammiak biriktirib olinadi:

-, -va -aminokislotalar bir-biridan qizdirish vaqtida qanday moddalarga aylanishi bilan farq qiladi. Bunda -aminokislotalar diketopiperazinlar, - aminokislotalar -to‘yinmagan kislotalar va -aminokislotalar esa laktamlar hosil qiladi:

-Aminokislotalar qizdirilganda ochiq zanjirli oligopeptidlar yoki polipeptidlar hosil bo‘lishi mumkin. Umuman, aminokislotalar amfoter birikmalar bo‘lib, asoslar bilan ham, kislotalar bilan ham reaksiyaga kirishib tuzlar hosil qiladi. Ular aminoguruh hisobiga va karboksil guruh hisobiga alohida reaksiyalarga kirishadi. M-n, nitrit kislota ta’sirida -aminokislotalar diazobirikmalarga aylanadi. Odatda bu reaksiyada aminokislota efiridan foydalaniladi:

Aminokislotalar og‘ir metallarning ionlari bilan kompleks birikmalar hosil qiladi, M-n:

Suvda eruvchan komplekslar hosil qiluvchi aminokislotalar kompleksonlar deb ataladi. Eeng muhim kompleksonlardan biri etilendiamintetrasirka kislota(trilonB)dir:

Oqsillar ham amfoter xossaga ega bo‘lib birlamchi, ikkilamchi va uchlamchi tuzilishga egadir. Oqsillarning polipeptid molekulasidagi -aminokislota qoldiqlarining ketma-ketligi ularning birlamchi strukturasi deyiladi. Oqsillarning ichki (-) va molekulalararo (-) vodorod bog‘lari hosil bo‘lishi tufayli spiralsimon tuzilishi ularning ikkilamchi strukturasi deb ataladi. Silindrsimon -spirallarning fazoda turlicha joylashishi va makromolekula turli qismlarida S-S disulfid ko‘priklarini hosil qilishiga oqsillarning uchlamchi strukturasi deb ataladi. Bir nechta polipeptid zanjirlarning vodorod bog‘lari, ion juftlari hosil qilib birlashishi oqsillarning to‘rtlamchi strukturasi deb ataladi.
Oqsillarga biuret, ksantoprotein, Millon va ningidrin reaksiyalari xosdir. Oqsillar organizmda muhim hayotiy vazifani bajaradi.
Peptidlar (yun. peptos — qaynatilgan, oʻta qaynatilgan) — birbiriga amid (peptid) bogʻ bilan bogʻlangan 2 va undan ortiq aminokislotalar qoldigʻidan iborat birikmalar. Tarkibidagi aminokislota qoldigʻining soniga qarab P. dipeptidlar, tripeptidlar, tetrapeptidlar va boshqa deb ataladi. Molekulasida 10 tagacha aminokislota qoldigʻi boʻlgan P. — oligopeptidlar, 10 tadan ortiq aminokislota qoldigʻi tutgan P. — polipeptidlar, massasi 6000 dan yuqori boʻlgan tabiiy polipeptidlar — oqsillar deb ataladi. P. hayvon va oʻsimliklar organizmida oqsillarning parchalanishidan hosil boʻladigan mahsulotlardir. Oʻsimliklar, hayvonlar va mikroorganizmlarda erkin holda uchraydi.
Oqsillar, proteinlar — hamma tirik mavjudotlar tarkibiga kiradigan murakkab, azot tutuvchi organik moddalar. O. tirik materiyaning tuzilishida, shuningdek, uning hayot faoliyatida muhim ahamiyatga ega. Hujayra tarkibida bir necha ming xil O. mavjud boʻlib, ularning har biri maʼlum bir vazifani bajaradi. Shuning uchun ular proteinlar (yun. protos — birinchi, eng muhim) deb ataladi. O. hujayra quruq vaznining 3/4 qismini tashkil etadi.
Maʼlumki, hamma organizmlarning O.i, ularning har xil biologik faolligidan katʼi nazar, bir xil 20 ta standart aminokislotadan tashkil topgan boʻlib, bu kislotalar alohida hech qanday biologik faollikka ega emas. Oqsilning birbiridan kimyoviy farqi, ulardagi aminokislotalarning ketma-ketligiga bogʻliq. Aminokislotalar oqsil tuzilmasining alifbosi boʻlib, ularni turli tartibda biriktirib, cheksiz sondagi ketma-ketliklarni, yaʼni cheksiz miqdordagi har xil oqsillarni olish mumkin. Mas, har bir tur organizmda bir necha ming xil Oqsil. mavjud boʻlib, ular turlarining soni 10 mln. atrofida. Matematik izlanishlar shuni koʻrsatadiki, 20 ta aminokislotadan hosil boʻlishi mumkin boʻlgan Oqsil. izomerlarining ogʻirligi Yer shari ogʻirligidan ogʻirroq boʻlar ekan.
Oqsillar. makromolekulalar boʻlib, ularning mol. Majmuasi bir necha mingdan bir necha mln.ga teng . Oqsillar. molekulasining qurilish ashyosi sifatida a-aminokislotalar xizmat qiladi. a-aminokislotaning bir uglerod atomiga (a-uglerod atomi) ami-noguruh va karboksil guruh birikadi.
Oqsillar.da 20 ta a-aminokislota uchraydi, ular bir-biridan R-guruhi bilan farq qiladi, u gidrofil yoki gidrofob, asosli, kislotali yoki neytral boʻli-shi mumkin.
Oqsillar.dagi aminokislotalar bir-biri bilan peptid bogʻlari, yaʼni amid bogʻlari bilan birikkan, bu bogʻ bir aminokislota a-karboksil qoldigʻining ikkinchi aminokislota a-aminoguruxli qoldigʻi bilan bogʻlanishi hisobiga hosil boʻladi. Shu koʻrinishda tuzilgan polimerlar peptidlar deb ataladi, di-, tri-, tetra- va q.k. deb nomlangan old qoʻshimchalar, molekula tarkibidagi aminokislota qoldiklari soniga bogʻliq, mas, dipeptidda 2 ta qoldiq, tripeptidda — uchta qoldiq va boshqa Uncha katta boʻlmagan aminopeptidlardan farqli oʻlaroq, polipeptidlar 20 yoki undan ortiq (oqsil tabiatiga koʻra, taxminan 50 tadan 2500 tagacha) aminokislota qoldiqlari tutadi.
Oqsillar.da ketma-ket joylashgan aminokislota qoldiqlari uzun zanjirni yoki Oqsillarning birlamchi tuzilmasini tashkil etadi. Oʻz navbatida, Oqsil.ning har xil joyida joylashgan aminokislota qoldiqlari tarkibidagi kimyoviy moddalar oʻzaro har xil boglar bilan bogʻlanishi natijasida O.ning murakkab ikkilamchi, uchlamchi va toʻrtlamchi tuzilmalari qosil boʻladi. Yuqorituzilishdagi tuzilmalar fizik va kimyoviy omillar (yukrri harorat, kislota, ishqor va boshqalar) taʼsirida quyi tuzilishdagi shakllarga qaytadi (bu hodisa Oqsil. denaturatsiyasi deb ataladi), natijada ular oʻz biologik faolligini yoʻqotadi. Ammo ayrim hollarda ta-shqi taʼsir yoʻqotilsa, Oqsil. yuqori koʻrinishdagi shakllariga qaytadi.
Oqsil. tuzilishi va vazifalari boʻyicha xilma-xil. Tuzilishiga koʻra, 2 katta guruhga boʻlish mumkin: globulyar va fibrillyar. Globulyar O., asosan, sferik yoki ellips shaklida boʻlib, ular tarkibiga boshqa guruh moddalar ham qoʻshilgan (prostetik guruh). Mac, gemoglobin globin va gemning qoʻshil-masidan hosil boʻlgan, shuning uchun uni yana gemoproteid deb ham atashadi. Lipid tutuvchi Oqsil. lipoproteidlar, uglevod tutuvchilar — glikoproteidlar, metall tutuvchilar — metall proteidlar deyiladi.
Fibrillyar Oqsil. — bir yoki bir necha polipeptid zanjirdan tashkil topgan moddalar. Ular uzun ip koʻri-nishida boʻladi. Biriktiruvchi toʻqima (aktin, miozin, kollagen), soch, teri (a-keratin) Oqsillari bunga misol boʻla oladi. Fibrillyar Oqsillar ., asosan, qurilish ashyosi yoki himoya vazifasini bajaradi.
Oqsil qalin matnni ajratib olish, ulardagi aminokislota qoldiklarini aniqlashda kimyo va molekulyar biol. fanlarining usullaridan (dializ, gelfiltratsiya, elektroforez, xromatografiya, sekve-natsiya va boshqalar) foydalaniladi.