Zülallarin kimyasi

MÜHAZIRƏ- 1

ZÜLALLARIN KİMYASI

PLAN
1. Zülallar haqqında ümumi məlumat

2. Zülalların funksiyaları

3. Zülalların hidrolizi

4. Aminturşular. Atsiklik aminturşular

5. Tsiklik aminturşular

6. Zülalların molekul çəkisi və onun təyin edilmə üsulları

7. Zülallar – amfoter elektrolitlərdir

8. Zülalların denaturatlaşması

9. Zülalların kimyəvi cəhətdən təmiz halda alınması
Zülallar hər bir cismin ən mühüm tərkib hissəsini təşkil edir.

Hər bir orqanizmin həyat fəaliyyəti üçün, şübhəsiz ki, zülallardan başqa digər birləşmələrdən – su, mineral duzlar, nuklein turşuları, karbohidratlar, yağlar, yağaoxşar maddələr və vitaminlər də lazımdır. Lakin həyatın bütün proseslərində əsas rolu zülallar oynayır. Elə buna görə də zülallar ən əsas həyat amili sayılır. Bu da zülalların, başqa birləşmələrə nisbətən xüsusiyyətləri ilə əlaqədardır. Belə xüsusiyyətlərə:

Zülal strukturunun saysız-hesabsız müxtəlifliyi və spesifikliyi.

Saysız-hesabsız fiziki və kimyəvi çevrilmələri.

Zülalların molekuldaxili çevrilmələri.

Xarici amillərin təsirindən molekul konfiqurasiyasının dəyişilməsi və təsir qurtardıqdan sonra konfiqurasiyasının bərpa edilməsi.

Başqa kimyəvi birləşmələrlə reaksiyaya girmə qabiliyyəti.

Biokatalitik xassələrin olması.

Elə buna görə də, zülalların kimyəvi quruluşu və fizioloji funksiyaları barədə çox az məlumat olduğu zamanda F.Engels belə bir ifadə işlətmişdir: “həyat zülal cisimlərinin yaşayış formasıdır”. Həqiqətdə həyatın əsas əlamətləri olan həzm, qıcıqlanma, yığılma, böyümə və çoxalma qabiliyyəti, hərəkət, bütün canlı cisimlərin tərkibinə daxil olan zülal təbiətli müəyyən maddələrlə bağlıdır.

Məsələn, indi göstərdiyimiz prosesləri orqanizmdə bioloji katalizator vəzifəsini görən, zülali maddələrin maddələr mübadiləsinin sadə və sürətli yolla getməsi fermentlərin olması ilə əlaqədardır.

Hal-hazırda müəyyən edilmişdir ki, böyümə və artma qabiliyyəti, orqanizmdə xüsusi mürəkkəb zülalların nukleoproteidlərin mövcud olması ilə əlaqədardır.

Zülali maddələr olan nuklein turşuları ata və ana orqanizminin xüsusiyyəti və əlamətlərinin irsi olaraq nəsildən-nəslə keçməsində mühüm rol oynayırlar. Zülalların hormonal təsirini də burada göstərmək lazımdır. Bundan başqa orqanizmə zülalların toksiki təsiri, potoqen aktivliyi, orqanizmi müdafiə etmək qabiliyyətini də göstərmək lazımdır.

Funksiyaları:

1. plastik-struktur

2. energetik, 1 qr-4,3 kkal

3. fermentativ

4. hormonal

5. endogen – 1qr – 4,7 qr.su

6. mühafizə

7. nəqliyyət funksiyası – CO₂ – O₂

Bütün bu dediyimizi nəzərə alaraq, görünür ki, bioloji kimya, hər şeydən əvvəl, zülalların biokimyasıdır.

Zülali maddələr haqqındakı anlayış bəs necə əmələ gəlmiş və nə üçün canlı materiyanın bir çox mühüm tərkib hissəsi zülal, yaxud protein adı almışdır. Mə­lumdur ki, xalq arasında toyuq yumurtasının laxtalanarkən ağ rəng alan müəyyən hissəsinə yumurta ağı – zülal deyilir (ərəb dilində zülal – yumurta ağı deməkdir).

Hələ keçən əsrin əvvəllərində müəyyən edilmişdir ki, bütün heyvan və bitki toxumalarında, bəzi xassələrinə görə toyuq yumurtasının ağını daha çox xatırladan bir qədər maddə əldə etmək mümkündür. Məsələn, əzələ plazması, yəni xırdalanmış əzələ toxumasını məngənədə sıxdıqda alınan maye, yumurta ağı kimi 70⁰C-dən yuxarı qızdırdıqda laxtalanır və yumurta ağının verdiyi kimi reaksiya verir. Bitki mənşəli olan toxumalardan da zülal reaksiyası verən maddələr almaq olar.

Beləliklə, məlum olur ki, bütün bu hallarda söhbət yumurta ağına çox yaxın olan birləşmələr haqqında gedir, məhz buna görə də onlara, ümumiyyətlə, zülallar və ya zülali maddələr adı verildi.

Zülalların orqanizm üçün həm plastik, həm də enerjetik əhəmiyyəti vardır. Belə ki, zülallar həm hüceyrə quruluşunun əmələ gəlməsində (struktur funksiyası) iştirak edir, həm də toxumalarda parçalanaraq, orqanizmin həyat fəaliyyəti üçün vacib olan enerji hesab edirlər.

1838-ci ildə Hollandiya kimyaçısı Q.Mülder zülali maddələri proteinlər adlandırmağı təklif etmişdir. Protein adı bu qrupa daxil olan maddələrin həyatı üçün çox əhəmiyyətli olduğunu özündə əks etdirir (yunan dilində olan “proteos” ən vacib sözündən). 1762-ci ildə Y.Bekkari buğda unundan zülal almışdır. Bu il zülalların kimyası yaranan il hesab olunur.

Zülalların kimyəvi tədqiqinin əsasını 1820-ci ildə Brakonno qoymuşdur. O, birinci olaraq heyvani yapıqşanın (jelatinin) turşu hidrolizatından şirin təmli, kristallik aminasetat turşusunu – qlikokolu (yunanca qliküs – şirin, collv – yapış­qan) almışdır. Sonra isə öküz əti liflərindən aminoizokapron turşusu almışdır.

Zülallar haqqında ilk elmi məlumat Mülder tərəfindən verilmişdir. Bu alim zülalların mühüm həyati əhəmiyyətə malik, azotlu üzvi birləşmələr olduğunu aşkar etmişdir. Zülalların peptid tipli birləşməsi amin turşu qalıqlarından ibarət olduğunu, 1888-ci ildə Danilevski göstərdi. Sonralar 1902-ci ildə Fişer və Hofmeyster zülal molekulunun bir-biri ilə peptid rabitəsi vasitəsilə birləşmiş amin turşulardan ibarət olduğunu sübut etdi. Zülallar çox mürəkkəb və yüksək molekulyar üzvi birləşmələrdir. Onların element kimyəvi tərkibi orta hesabla 50,6-54,5% karbon, 6,5-7,3% hidrogen, 21,5-23,5% oksigen, 15-17% azot və 0,3-2,5% kükürddən ibrətdir.

Yuxarıda göstərilən elementlərdən əlavə, bəzi zülalların tərkibinə fosfor, dəmir, yod, mis, sink, brom, manqan, kalsium kimi elementlər də daxildir.

1871-ci ildə N.N.Lyubavin müəyyən etmişdir ki, zülallar həzm şirələrinin təsiri nəticəsində aminturşularına parçalanır.