Oqsillar, tuzilishi va fizik–kimyoviy xossalari. Oqsillar

Oqsillar, tuzilishi va fizik–kimyoviy xossalari.

Oqsillar––aminokislotalardan tuzilgan murakkab yuqori molekulyar tabiiy birikmalardir. Hozirgi tasavvurlarga ko`ra oqsillarda aminokislotalar bir-biri bilan peptid (amid) bog`lanishlar (NHCO) orqali bog`lanib, peptid zanjirlar hosil qiladi. Peptid bog`lanishlar bitta aminokislota karboksilining boshqa kislotaning aminoguruhi bilan o`zaro ta`sirlashishi natijasida hosil bo`ladi. Bunda ikkita aminokislotadan bir molekula suv ajralib chiqib, peptidlar hosil bo`ladi:

H₂NCH₂COOH + NH₂CH(CH₃)COOH 

glitsin alanin

H₂NCH₂CONHCH(CH₃)COOH + H₂O

dipeptid (glitsil–alanin)

Uchta aminokislotadan tripeptidlar, ko`p sonli aminokislotalardan–polipeptidlar hosil bo`ladi.

Rus biokimyogari A. Ya. Danilevskiy o`zining tajribalari asosida 1888 yilda oqsil molekulasida aminokislotalar qoldiqlari orasida peptid bog`lanishlar borligi haqidagi gipotezani birinchi bo`lib ilgari surdi. Keyinchalik XX asrning boshlarida nemis olimi E. Fisher peptid bog`lanish mavjudligini tajribada tasdiqladi. U 19 ta aminokislota qoldig`idan tarkib topgan polipeptidni sintez qilishga muvaffaq bo`ldi.

Oqsillar molekulalari tarkibiga kiradigan aminokislotalar qoldiqlarining soni turli-tuman bo`lishi mumkin. Ular insulinda–51 ta, mioglabinda–140 atrofida. Oqsillarning molekulyar massasi shuning uchun ham juda keng chegarada–20000 dan bir necha milliongacha o`zgarib turadi.

Organik kimyoda tadqiqotning tajribaga asoslangan yangi usullarining paydo bo`lishi va rivojlanishi oqsil strukturasini o`rganishda ancha yutuqlarga erishilishiga sabab bo`ldi. Hozirgi vaqtda oqsil molekulasining birlamchi, ikkilamchi va uchlamchi strukturalari aniqlangan va ular bir-biridan farq qiladi.

Oqsilning birlamchi strukturasi–uning kimyoviy strukturasi, ya`ni ushbu oqsilning polipeptid zanjirida aminokislotalar qoldiqlarining navbatlashib kelishidir.

Oqsilning ikkilamchi strukturasi–polipeptid zanjirning fazodagi shakli. Rentgen–struktura analizi va tekshirishning boshqa fizikaviy usullari yordaida tabiiy oqsillarning polipeptid zanjirlari buralgan holatda–spiral ko`rinishida bo`lishi aniqlangan. Spiral strukrura spiralning yonma-yon o`ramlaridagi aminokislotalar qoldiqlaridagi CO va NH guruhlar orasida vujudga keladigan vodorod bog`lanishlar bilan tutib turiladi. Bunday ikkilamchi struktura spiral deyiladi. Unda vodorod bog`lanishlar spiralning uzun o`qiga parallel yo`nalgan.

Oqsilning uchlamchi strukturasi–real uch o`lchamli konfiguratsiya bo`lib, polipeptid zanjirning buralgan spirali fazoda ana shunday shaklga kiradi. Bunday strukturada fazoda bo`rtib chiqqan va botiq joylari bo`lib, funksional guruhlari tashqariga qaragan bo`ladi. Oqsil molekulasining o`ziga xosligi, uning biologik faolligi uchlamchi struktura bilan tushuntiriladi.

Oqsillarda uchlamchi strukturani hosil qiluvchi va saqlab turadigan asosiy omillar aminokislotalar qoldiqlarining yonaki radikallari orasidagi bog`lanishlardir.

Oqsillarning juda turli-tuman xossalari ularning tuzilishi bilan izohlanadi. Ularning eruvchanligi turlicha: ba`zilari suvda eriydi, boshqalari-neytral tuzlarning suyultirilgan eritmalarida eriydi. Ayrimlari esa umuman erimaydi.

Kimyoviy tarkibi jihatdan oqsillar ikki guruhga bo`linadi; a) oddiy oqsillar–proteinlar, ular gidrolizlanganda faqat aminokislotalarga ajraladi; b) murakkab oqsillar–proteidlar, ular gidrolizlanganda aminokislotalar bilan oqsilmas tabiatli moddalar (uglevodlar, nuklein kislotalar va boshqalar) hosil qiladi; bular oqsil moddalar bilan oqsilmas moddalarning birikmalaridir.

Oqsillar tarkibida karboksil bilan aminoguruhi borligi sababli ular aminokislotalar kabi amfoter xossalarni namoyon qiladi. Masalan, ishqorlar ta`sir ettirilganda oqsil anion shaklida reaksiyaga kirishadi–ishqorning kationi bilan birikadi va albuminat tuzini hosil qiladi:

H₂NCH COOH + NaOH  H₂O + H₂NCHCOONa

R R

Kislotalar ta`sir ettirilganda esa oqsil kation sifatida bo`ladi va sintonin hosil qiladi: H₂NCHCOOH + HCl  [H₃N⁺CHCOOH]Cl^-

R R

Ayrim omillar ta`sirida oqsillarning ikkilamchi va uchlamchi strukturasi buziladi–oqsilning denaturatsiyasi sodir bo`ladi. Bunda ikkilamchi va uchlamchi strukturani hosil qiladigan vodorod bog`lanishlar uziladi, natijada oqsil molekulasi konfiguratsiyasi buziladi. Oqsillarning denaturatsiyasiga turli xil reagentlar va sharoitlar: kuchli kislota va ishqorlarning, etil spirtning, og`ir metallar tuzlarining ta`siri, radiatsiya, qizdirish, kuchli chayqalish va boshqalar sabab bo`ladi.