Уургийн бүтэц. Уураг: бүтэц, үүрэг. Уургийн шинж чанар Уургийн молекулыг юу гэж нэрлэдэг вэ

Эдгээр нь мономерууд нь амин хүчлүүд болох биополимерууд юм.

Амин хүчлүүдбага молекул жинтэй байдаг органик нэгдлүүдижил нүүрстөрөгчийн атомтай холбогдсон карбоксил (-COOH) ба амин (-NH 2) бүлгүүдийг агуулсан. Хажуугийн гинж нь нүүрстөрөгчийн атомд холбогдсон байдаг - амин хүчил бүрийг өгдөг аливаа радикал тодорхой шинж чанарууд.

Ихэнх амин хүчлүүд нь нэг карбоксил бүлэг, нэг амин бүлэгтэй байдаг; Эдгээр амин хүчлийг нэрлэдэг төвийг сахисан. Гэсэн хэдий ч бас байдаг үндсэн амин хүчлүүд- нэгээс олон амин бүлэгтэй, түүнчлэн хүчиллэг амин хүчил- нэгээс олон карбоксил бүлэгтэй.

Амьд организмд 200 орчим амин хүчил байдаг нь мэдэгдэж байгаа боловч тэдгээрийн зөвхөн 20 нь уургийн нэг хэсэг юм. Эдгээр нь гэж нэрлэгддэг зүйл юм голэсвэл протеиногенамин хүчлүүд.

Радикалаас хамааран үндсэн амин хүчлүүдийг 3 бүлэгт хуваадаг.

1. Поляр бус (аланин, метионин, валин, пролин, лейцин, изолейцин, триптофан, фенилаланин);
2. Туйлын цэнэггүй (аспарагин, глутамин, серин, глицин, тирозин, треонин, цистеин);
3. Цэнэглэгдсэн (аргинин, гистидин, лизин - эерэг; аспартик ба глутамины хүчил - сөрөг).

Амин хүчлүүдийн хажуугийн гинж (радикал) нь гидрофобик ба гидрофилик шинж чанартай байж болох ба уурагт тохирох шинж чанарыг өгдөг.

Ургамалд бүх зүйл бий чухал амин хүчлүүдфотосинтезийн анхдагч бүтээгдэхүүнээс нийлэгждэг. Хүн ба амьтад олон тооны протеиноген амин хүчлийг нэгтгэх чадваргүй тул тэдгээрийг хоол хүнсээр бэлэн хэлбэрээр авах ёстой. Ийм амин хүчлийг зайлшгүй гэж нэрлэдэг. Үүнд лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофан, метионин; Аргинин ба гистидин нь хүүхдэд зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Уусмал дахь амин хүчлүүд нь хүчил ба суурь хоёуланг нь гүйцэтгэж чаддаг, өөрөөр хэлбэл амфотерийн нэгдлүүд юм. Карбоксил бүлэг (-COOH) нь хүчиллэг үүрэг гүйцэтгэдэг протоныг өгөх чадвартай бөгөөд амин (-NH2) бүлэг нь протоныг хүлээн авах чадвартай тул суурийн шинж чанарыг харуулдаг.

Нэг амин хүчлийн амин бүлэг нь өөр нэг амин хүчлийн карбоксил бүлэгтэй урвалд орж болно. Үүссэн молекул нь дипептид, ба -CO-NH- холбоог пептидийн холбоо гэж нэрлэдэг.

Дипептидийн молекулын нэг төгсгөлд чөлөөт амин бүлэг, нөгөө төгсгөлд чөлөөт карбоксил бүлэг байдаг. Үүний ачаар дипептид нь бусад амин хүчлийг өөртөө нэгтгэж, олигопептид үүсгэдэг. Хэрэв ийм байдлаар олон амин хүчлийг (10-аас дээш) нэгтгэсэн бол полипептид.

Пептид нь бие махбодид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Олон тооны алигопептид нь гормон юм. Эдгээр нь окситоцин, вазопрессин, тиролиберин, тиреотропин гэх мэт. Олигопептидүүдэд мөн брадикидин (өвдөлт пептид) болон зарим опиат (хүний ​​байгалийн эм) зэрэг өвдөлт намдаах үйлчилгээ үзүүлдэг. Мансууруулах бодис хэрэглэх нь бие махбодийн опиатын системийг устгадаг тул мансууруулах бодисын тунг хэрэглээгүй хар тамхинд донтсон хүн 1 хүнд өвдөлтийг мэдэрдэг - "татах" нь ихэвчлэн опиатын тусламжтайгаар намдадаг.

Олигопептидүүдэд зарим антибиотик (жишээлбэл, грамицидин S) орно.

Олон даавар (инсулин, адренокортикотроп даавар гэх мэт), антибиотик (жишээлбэл, грамицидин А), хорт бодис (жишээлбэл, сахуугийн токсин) нь полипептид юм.

Уургууд нь полипептид бөгөөд молекул нь 10,000 гаруй молекул жинтэй 50-аас хэдэн мянган амин хүчлийг агуулдаг.

Уураг бүр тодорхой орчинд өөрийн гэсэн орон зайн бүтэцтэй байдаг. Орон зайн (гурван хэмжээст) бүтцийг тодорхойлохдоо уургийн молекулуудын зохион байгуулалтын дөрвөн түвшинг ялгадаг.

Анхдагч бүтэц- полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлүүдийн дараалал. Анхдагч бүтэц нь уураг бүрт өвөрмөц бөгөөд тодорхойлогддог генетикийн мэдээлэл, өөрөөр хэлбэл тухайн уургийг кодлодог ДНХ молекулын бүс дэх нуклеотидын дарааллаас хамаарна. Уургийн бүх шинж чанар, үйл ажиллагаа нь анхдагч бүтцээс хамаардаг. Уургийн молекулуудын найрлага дахь нэг амин хүчлийг солих эсвэл тэдгээрийн байршлыг өөрчлөх нь ихэвчлэн уургийн үйл ажиллагаанд өөрчлөлт оруулдаг. Уургууд нь 20 төрлийн амин хүчлийг агуулдаг тул шал ба пептидийн гинжин хэлхээнд тэдгээрийн нэгдлүүдийн сонголтуудын тоо үнэхээр хязгааргүй бөгөөд энэ нь амьд эсэд маш олон төрлийн уураг өгдөг.

Амьд эсэд уургийн молекулууд эсвэл тэдгээрийн салангид хэсгүүд нь сунасан гинж биш, харин сунгасан булаг (энэ нь α-геликс гэж нэрлэгддэг) эсвэл атираат давхарга (β-давхарга) хэлбэртэй спираль хэлбэртэй мушгирсан байдаг. хоёрдогч бүтэцүүсэхээс үүсдэг устөрөгчийн холбоо-CO - ба -NH 2 -ын хооронд нэг полипептидийн гинжин хэлхээнд (спираль тохиргоо) эсвэл хоёр полипептидийн гинжин хэлхээний (атираат давхарга) доторх хоёр пептидийн бондын бүлгүүд.

Кератины уураг нь бүрэн α мушгиа хэлбэртэй байдаг. Энэ нь үс, ноос, хумс, хумс, хушуу, өд, эвэр зэрэг бүтцийн уураг юм. Спираль хоёрдогч бүтэц нь кератинаас гадна миозин, фибриноген, коллаген зэрэг фибрилляр (утаслаг) уургийн хувьд онцлог шинж чанартай байдаг.

Ихэнх уургийн хувьд полипептидийн гинжин хэлхээний мушгиа ба мушгиа бус хэсгүүд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй гурван хэмжээст формацид нугалав - бөөрөнхий хэлбэртэй (бөмбөрцөг уургийн шинж чанар). Тодорхой тохиргооны бөмбөрцөг нь гуравдагч бүтэцхэрэм. Гуравдагч бүтэц нь ион, устөрөгчийн холбоо, ковалент дисульфидын холбоо (цистеиныг бүрдүүлдэг хүхрийн атомуудын хооронд үүсдэг), түүнчлэн гидрофобик харилцан үйлчлэлээр тогтворждог. Гуравдагч бүтэц үүсэхэд хамгийн чухал нь гидрофобик харилцан үйлчлэл юм; Үүний зэрэгцээ уураг нь түүний гидрофобик хажуугийн гинж нь молекулын дотор нуугдаж, өөрөөр хэлбэл устай харьцахаас хамгаалагдсан, харин гидрофилик хажуугийн гинж нь эсрэгээрээ гадна талдаа илэрдэг.

Маш нарийн төвөгтэй олон уургууд нь молекулд гидрофобик харилцан үйлчлэл, түүнчлэн устөрөгч болон ионы холбоо- үүсдэг дөрөвдөгч бүтэц. Ийм бүтэц нь жишээлбэл, гемоглобины бөмбөрцөг уурагт байдаг. Түүний молекул нь гуравдагч бүтцэд байрладаг дөрвөн тусдаа полипептидийн дэд нэгж (протомер) ба уургийн бус хэсэг болох гемээс бүрдэнэ. Зөвхөн ийм бүтцэд гемоглобин нь тээвэрлэлтийн функцийг гүйцэтгэх чадвартай байдаг.

Төрөл бүрийн химийн болон физикийн хүчин зүйлсийн нөлөөн дор (архи, ацетон, хүчил, шүлт, өндөр температур, цацраг туяа, өндөр даралт гэх мэт) устөрөгч ба ионы холбоо тасарснаас уургийн гуравдагч ба дөрөвдөгч бүтэц өөрчлөгддөг. . Уургийн уугуул (байгалийн) бүтцийг зөрчих үйл явц гэж нэрлэдэг денатураци. Энэ тохиолдолд уургийн уусах чадвар буурах, молекулын хэлбэр, хэмжээ өөрчлөгдөх, ферментийн идэвхжил алдагдах гэх мэт ажиглагдаж байна.Денатурацийн үйл явц заримдаа буцаах боломжтой, өөрөөр хэлбэл хүрээлэн буй орчны хэвийн нөхцөл байдал эргэж ирдэг. уургийн байгалийн бүтцийг аяндаа нөхөн сэргээх дагалддаг. Энэ процессыг нөхөн сэргээх гэж нэрлэдэг. Үүнээс үзэхэд уургийн макромолекулын бүтэц, үйл ажиллагааны бүх шинж чанарууд нь түүний үндсэн бүтцээр тодорхойлогддог.

Химийн найрлагын дагуу уураг нь энгийн ба нарийн төвөгтэй гэж хуваагддаг. TO энгийнуураг нь зөвхөн амин хүчлээс бүрддэг; хэцүү- уургийн хэсэг болон уургийн бус (түрүү булчирхай) агуулсан - металлын ион, нүүрс ус, липид гэх мэт Энгийн уураг нь цусны ийлдэс альбумин, иммуноглобулин (эсрэгбие), фибрин, зарим фермент (трипсин) гэх мэт. Нарийн төвөгтэй уураг нь бүгд протеолипид ба гликопротейн, гемоглобин, ихэнх ферментүүд гэх мэт.

Уургийн үүрэг

Бүтцийн.

Уургууд нь эсийн мембран ба эсийн органеллуудын нэг хэсэг юм. Хана цусны судас, дээд амьтдын мөгөөрс, шөрмөс, үс, хумс, сарвуу нь голчлон уурагаас бүрддэг.

Каталитик (ферментатив).

Уургийн ферментүүд нь бүх урсгалыг хурдасгадаг химийн урвалорганизмд. Тэд хуваагдлыг хангадаг шим тэжээлхоол боловсруулах замд, фотосинтезийн үед нүүрстөрөгчийн бэхжилт, матрицын синтезийн урвал гэх мэт.

Тээвэрлэлт.

Уургууд нь янз бүрийн бодисыг холбож, зөөвөрлөх чадвартай. Цусан дахь альбуминууд нь өөх тосны хүчлүүд, глобулинууд - металлын ионууд ба гормонуудыг тээвэрлэдэг. Гемоглобин нь хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг тээвэрлэдэг.

Сийвэнгийн мембраныг бүрдүүлдэг уургийн молекулууд нь эс рүү болон эсээс бодисыг зөөвөрлөхөд оролцдог.

Хамгаалах.

Үүнийг биеийн дархлааны хамгаалалтыг хангадаг цусны иммуноглобулин (эсрэгбие) гүйцэтгэдэг. Фибриноген ба тромбин нь цусны бүлэгнэлтэд оролцож, цус алдахаас сэргийлдэг.

Агшилттай.

Энэ нь булчин ба доторх эсүүд дэх актин ба миозин уургийн утаснуудын бие биентэйгээ харьцуулахад хөдөлгөөнөөр хангадаг. Уургийн тубулинаас үүссэн бичил гуурсан хоолойн гулсалтыг цилиа ба тугны хөдөлгөөнөөр тайлбарладаг.

Зохицуулалтын.

Олон даавар нь олигопептид эсвэл уураг, жишээлбэл: инсулин, глюкагон, аденокортикотроп даавар гэх мэт.

Хүлээн авагч.

Эсийн мембранд агуулагдах зарим уураг нь гадаад орчны нөлөөгөөр бүтцээ өөрчлөх чадвартай байдаг. Ийм байдлаар гадаад орчноос дохио хүлээн авч, эсэд мэдээлэл дамждаг. Жишээ нь болно фитохром- ургамлын фотопериодын хариу урвалыг зохицуулдаг гэрэл мэдрэмтгий уураг, ба опсин - бүрэлдэхүүн хэсэг родопсин, нүдний торлог бүрхэвчийн эсүүдээс олддог пигмент.

Уургууд нь манай гараг дээрх амьдралын үүслийн үндэс болдог гэдгийг та бүхэн мэдэж байгаа. Гэвч пептидийн молекулуудаас бүрдэх коацерват дусал нь амьд биетүүдийг төрөх үндэс болсон юм. Энэ нь эргэлзээгүй, учир нь биомассын аливаа төлөөлөгчийн дотоод найрлагад дүн шинжилгээ хийх нь эдгээр бодисууд нь ургамал, амьтан, бичил биетэн, мөөгөнцөр, вирус зэрэг бүх зүйлд байдаг болохыг харуулж байна. Түүнээс гадна тэдгээр нь маш олон янз бөгөөд макромолекул шинж чанартай байдаг.

Эдгээр бүтэц нь дөрвөн нэртэй бөгөөд бүгд ижил утгатай:

• уураг;
• уураг;
• полипептидүүд;
• пептидүүд.

уургийн молекулууд

Тэдний тоо үнэхээр тоолж баршгүй юм. Энэ тохиолдолд бүх уургийн молекулуудыг хоёр том бүлэгт хувааж болно.

• энгийн - зөвхөн пептидийн бондоор холбогдсон амин хүчлийн дарааллаас бүрдэнэ;
• цогцолбор - уургийн бүтэц, бүтэц нь нэмэлт протолитик (протез) бүлгүүдээр тодорхойлогддог бөгөөд үүнийг кофактор гэж нэрлэдэг.

Түүнээс гадна нарийн төвөгтэй молекулууд нь өөрийн гэсэн ангилалтай байдаг.

Нарийн төвөгтэй пептидийн зэрэглэл

1. Гликопротейн нь уураг ба нүүрс усны нягт холбоотой нэгдлүүд юм. Мукополисахаридын хиймэл бүлгүүд нь молекулын бүтцэд сүлжмэл байдаг.
2. Липопротейн - нарийн төвөгтэй нэгдэлуураг ба липидээс.
3. Металлопротеинууд - металлын ионууд (төмөр, манган, зэс болон бусад) протезийн бүлгийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
4. Нуклеопротейн - уураг ба нуклейн хүчлүүдийн холболт (ДНХ, РНХ).
5. Фосфопротейн - уураг ба ортофосфорын хүчлийн үлдэгдлийн бүтэц.
6. Хромопротейн нь металлопротейнтэй маш төстэй боловч протезийн бүлгийн нэг хэсэг нь бүхэл бүтэн өнгөт цогцолбор (улаан - гемоглобин, ногоон - хлорофилл гэх мэт) юм.

Бүлэг бүр уургийн өөр өөр бүтэц, шинж чанартай байдаг. Тэдний гүйцэтгэх үүрэг нь молекулын төрлөөс хамаарч өөр өөр байдаг.

Уургийн химийн бүтэц

Энэ үүднээс авч үзвэл уураг нь амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн урт, асар том гинж бөгөөд пептидийн холбоо гэж нэрлэгддэг тусгай холбоогоор холбогддог. Хүчиллэгийн хажуугийн бүтцээс салбарууд - радикалууд гарч ирдэг. Молекулын энэ бүтцийг онд Э.Фишер нээсэн XXI эхэн үезуун.

Хожим нь уураг, уургийн бүтэц, үүргийг илүү нарийвчлан судалсан. Пептидийн бүтцийг бүрдүүлдэг зөвхөн 20 амин хүчил байдаг нь тодорхой болсон боловч тэдгээрийг янз бүрийн аргаар нэгтгэж болно. Тиймээс полипептидийн бүтцийн олон янз байдал. Нэмж дурдахад, амьдрал, үүргээ гүйцэтгэх явцад уураг нь хэд хэдэн химийн өөрчлөлтийг хийх чадвартай байдаг. Үүний үр дүнд тэд бүтцийг өөрчилдөг бөгөөд цоо шинэ төрлийн холболт гарч ирдэг.

Пептидийн холбоог таслах, өөрөөр хэлбэл уураг, гинжний бүтцийг таслахын тулд та маш хатуу нөхцлийг сонгох хэрэгтэй (өндөр температур, хүчил эсвэл шүлт, катализаторын үйлдэл). Энэ нь молекул, тухайлбал пептидийн бүлгийн өндөр хүч чадалтай холбоотой юм.

Лабораторид уургийн бүтцийг илрүүлэх нь биуретийн урвал - шинэхэн тунадасжсан полипептид (II) -д өртөх замаар хийгддэг. Пептидийн бүлэг ба зэсийн ионы цогцолбор нь тод ягаан өнгө өгдөг.

Дөрвөн үндсэн бүтцийн байгууллага байдаг бөгөөд тус бүр нь уургийн өөрийн гэсэн бүтцийн онцлогтой байдаг.

Байгууллагын түвшин: үндсэн бүтэц

Дээр дурьдсанчлан пептид нь коэнзим агуулсан эсвэл агуулаагүй амин хүчлийн үлдэгдлийн дараалал юм. Тиймээс анхдагч нь молекулын ийм бүтэц гэж нэрлэгддэг бөгөөд энэ нь байгалийн, байгалийн, жинхэнэ амин хүчлүүд нь пептидийн холбоогоор холбогддог бөгөөд үүнээс өөр зүйл биш юм. Энэ нь шугаман бүтцийн полипептид юм. Үүний зэрэгцээ ийм төлөвлөгөөний уургийн бүтцийн онцлог нь уургийн молекулын үүргийг гүйцэтгэхэд хүчлүүдийн ийм хослол нь шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр шинж чанарууд байгаа тул пептидийг тодорхойлох төдийгүй цоо шинэ, хараахан нээгдээгүй байгаа шинж чанар, үүргийг урьдчилан таамаглах боломжтой юм. Байгалийн анхдагч бүтэцтэй пептидийн жишээ бол инсулин, пепсин, химотрипсин болон бусад.

Хоёрдогч конформаци

Энэ ангиллын уургийн бүтэц, шинж чанар нь зарим талаараа өөрчлөгддөг. Ийм бүтэц нь анх байгалиасаа эсвэл анхдагч бүтэц нь хүнд гидролиз, температур эсвэл бусад нөхцөлд өртөх үед үүсч болно.

Энэ хэлбэр нь гурван төрөлтэй:

1. Холболтын үндсэн тэнхлэгийг тойрон эргэлддэг амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүтсэн гөлгөр, тогтмол, стереорегляр ороомог. Тэдгээр нь зөвхөн нэг пептидийн бүлгийн хүчилтөрөгч ба нөгөө пептидийн устөрөгчийн хооронд үүсдэг бодисоор л нэгддэг. Түүнээс гадна эргэлтүүд 4 холбоос тутамд жигд давтагддаг тул бүтэц нь зөв гэж тооцогддог. Ийм бүтэц нь зүүн эсвэл баруун гартай байж болно. Гэхдээ ихэнх мэдэгдэж буй уургийн хувьд декстроротатор изомер давамгайлдаг. Ийм хэлбэрийг альфа бүтэц гэж нэрлэдэг.
2. Дараах төрлийн уургийн бүтэц, бүтэц нь өмнөхөөсөө ялгаатай нь устөрөгчийн холбоо нь молекулын нэг талтай зэргэлдээх үлдэгдлүүдийн хооронд биш, харин нэлээд алслагдсан, хангалттай хол зайд үүсдэг. Энэ шалтгааны улмаас бүх бүтэц нь хэд хэдэн долгионтой, серпентин полипептидийн гинж хэлбэртэй байдаг. Уурагт заавал байх ёстой нэг онцлог байдаг. Салбар дээрх амин хүчлүүдийн бүтэц нь глицин эсвэл аланин гэх мэт аль болох богино байх ёстой. Энэ төрлийн хоёрдогч конформацийг бета хуудас гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь нийтлэг бүтэц үүсгэх үед хоорондоо наалддаг мэт санагддаг.
3. Гурав дахь төрлийн уургийн бүтцийг биологи нь хэвшмэл тогтворгүй, гадаад нөхцөл байдлын нөлөөн дор бүтцийг өөрчлөх чадвартай, нийлмэл, тархай бутархай, эмх замбараагүй хэлтэрхий гэж нэрлэдэг.

Байгалийн хувьд хоёрдогч бүтэцтэй уургийн жишээ олдоогүй байна.

Дээд боловсрол

Энэ бол "бөмбөрцөг" гэж нэрлэгддэг нэлээд төвөгтэй конформаци юм. Ийм уураг гэж юу вэ? Түүний бүтэц нь хоёрдогч бүтцэд суурилдаг боловч бүлгийн атомуудын харилцан үйлчлэлийн шинэ хэлбэрүүд нэмэгдэж, молекул бүхэлдээ муруйсан мэт санагддаг тул гидрофиль бүлгүүд нь бөмбөрцөг дотор чиглэгддэг бөгөөд гидрофобик бүлгүүд гадагш чиглэсэн байдаг.

Энэ нь усны коллоид уусмал дахь уургийн молекулын цэнэгийг тайлбарладаг. Энд ямар төрлийн харилцан үйлчлэл байдаг вэ?

1. Устөрөгчийн холбоо - хоёрдогч бүтэцтэй ижил хэсгүүдийн хооронд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна.
2. харилцан үйлчлэл - полипептид нь усанд ууссан үед үүсдэг.
3. Ионы таталцал - өөр өөр цэнэглэгдсэн амин хүчлийн үлдэгдэл (радикал) бүлгүүдийн хооронд үүсдэг.
4. Ковалентын харилцан үйлчлэл нь тодорхой хүчиллэг цэгүүд - цистеины молекулууд, эс тэгвээс тэдгээрийн сүүл хооронд үүсэх боломжтой.

Тиймээс гуравдагч бүтэцтэй уургийн бүтэц, бүтцийг янз бүрийн төрлийн химийн харилцан үйлчлэлийн улмаас конформацаа хадгалж, тогтворжуулж, бөмбөрцөгт нугалсан полипептидийн гинж гэж тодорхойлж болно. Ийм пептидийн жишээ: фосфоглицератын кеназа, тРНХ, альфа-кератин, торго фиброин болон бусад.

Дөрөвдөгчийн бүтэц

Энэ бол уураг үүсгэдэг хамгийн нарийн төвөгтэй бөмбөрцөгүүдийн нэг юм. Энэ төрлийн уургийн бүтэц, үүрэг нь маш олон талт бөгөөд өвөрмөц байдаг.

Ийм зохицол гэж юу вэ? Эдгээр нь бие биенээсээ үл хамааран үүсдэг хэд хэдэн (зарим тохиолдолд хэдэн арван) том, жижиг полипептидийн гинж юм. Гэвч дараа нь бидний гуравдагч бүтцийн хувьд авч үзсэн харилцан үйлчлэлийн улмаас эдгээр бүх пептидүүд хоорондоо мушгиж, хоорондоо холбогддог. Ийм байдлаар металл атом, липидийн бүлгүүд, нүүрс усны бүлгүүдийг агуулж болох нарийн төвөгтэй конформацийн бөмбөлөгүүдийг олж авдаг. Ийм уургийн жишээ бол ДНХ полимераз, тамхины вирусын бүрхүүл, гемоглобин болон бусад.

Бидний авч үзсэн бүх пептидийн бүтэц нь лабораторид өөрийн гэсэн тодорхойлох аргуудтай байдаг орчин үеийн боломжуудхроматографи, центрифуг, электрон болон оптик микроскоп, өндөр компьютерийн технологийг ашиглах.

Гүйцэтгэсэн функцууд

Уургийн бүтэц, үйл ажиллагаа нь хоорондоо нягт уялдаатай байдаг. Өөрөөр хэлбэл, пептид бүр өвөрмөц, өвөрмөц үүрэг гүйцэтгэдэг. Нэг амьд эсэд хэд хэдэн чухал үйлдлийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэх чадвартай хүмүүс бас байдаг. Гэсэн хэдий ч амьд биет дэх уургийн молекулуудын үндсэн үүргийг ерөнхийд нь илэрхийлэх боломжтой.

1. Хөдөлгөөнийг хангах. Нэг эсийн организм, эсвэл органеллууд эсвэл зарим төрлийн эсүүд хөдөлгөөн, агшилт, хөдөлгөөн хийх чадвартай байдаг. Үүнийг моторын аппаратын бүтцийн нэг хэсэг болох уургуудаар хангадаг: cilia, flagella, цитоплазмын мембран. Хэрэв бид хөдлөх чадваргүй эсийн тухай ярих юм бол уураг нь тэдгээрийн агшилтад хувь нэмэр оруулдаг (булчингийн миозин).
2. Хоол тэжээлийн эсвэл нөөцийн функц. Энэ нь ургамлын өндөг, үр хөврөл, үрэнд уургийн молекул хуримтлагдаж, дутагдаж буй шим тэжээлийг цаашид нөхөх явдал юм. Хагарах үед пептидүүд амин хүчлүүд болон биологийн хувьд өгдөг идэвхтэй бодисуудамьд организмын хэвийн хөгжилд зайлшгүй шаардлагатай.
3. Эрчим хүчний функц. Нүүрс уснаас гадна уураг нь биед хүч чадал өгдөг. 1 г пептидийг задлахад 17.6 кЖ ашигтай энерги нь амин чухал үйл явцад зарцуулагддаг аденозин трифосфорын хүчил (ATP) хэлбэрээр ялгардаг.
4. Дохио ба энэ нь явагдаж буй үйл явцыг нарийн хянах, эсээс эд эс рүү, тэдгээрээс эрхтэн рүү, сүүлийнхээс систем рүү дохио дамжуулах гэх мэтийг хэрэгжүүлэхэд оршино. Энгийн жишээ бол цусан дахь глюкозын хэмжээг хатуу тогтоодог инсулин юм.
5. рецепторын үйл ажиллагаа. Энэ нь мембраны нэг тал дахь пептидийн конформацийг өөрчлөх, нөгөө үзүүрийг бүтцийн өөрчлөлтөд оролцуулах замаар хийгддэг. Энд дохио дамжуулалт явагддаг ба шаардлагатай мэдээлэл. Ихэнхдээ ийм уураг нь эсийн цитоплазмын мембранд баригдаж, түүгээр дамждаг бүх бодисыг хатуу хянадаг. Тэд мөн хүрээлэн буй орчны химийн болон физик өөрчлөлтийн талаар танд анхааруулдаг.
6. Пептидийн тээвэрлэлтийн функц. Энэ нь сувгийн уураг ба тээвэрлэгч уургуудаар явагддаг. Тэдний үүрэг нь тодорхой юм - шаардлагатай молекулуудыг өндөр агууламжтай хэсгүүдээс бага концентрацитай газар руу зөөвөрлөх. Энгийн жишээ бол уураг гемоглобиноор хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг эрхтэн, эд эсээр дамжуулах явдал юм. Тэд мөн доторх эсийн мембранаар бага молекул жинтэй нэгдлүүдийг дамжуулдаг.
7. бүтцийн функц. Уургийн үүрэг гүйцэтгэдэг хамгийн чухал зүйлсийн нэг. Бүх эсийн бүтэц, тэдгээрийн органеллууд нь пептидүүдээр тодорхойлогддог. Тэд хүрээ шиг хэлбэр, бүтцийг тогтоодог. Үүнээс гадна тэд үүнийг дэмжиж, шаардлагатай бол өөрчилдөг. Тиймээс өсөлт, хөгжилд бүх амьд организмууд хоол хүнсэндээ уураг хэрэгтэй байдаг. Эдгээр пептидүүдэд эластин, тубулин, коллаген, актин, кератин болон бусад зүйлс орно.
8. каталитик функц. Ферментүүд үүнийг хийдэг. Олон тооны, олон янзын, тэдгээр нь бие махбод дахь бүх химийн болон биохимийн урвалыг хурдасгадаг. Тэдний оролцоогүйгээр ходоодонд байгаа энгийн алимыг хоёр өдрийн дотор шингээж авах боломжтой бөгөөд ялзарч магадгүй юм. Каталаза, пероксидаза болон бусад ферментийн үйл ажиллагааны дор энэ процесс хоёр цаг үргэлжилнэ. Ерөнхийдөө уургийн энэ үүргийн ачаар анаболизм ба катаболизм явагддаг, өөрөөр хэлбэл хуванцар ба

Хамгаалах үүрэг

Уургууд нь бие махбодийг хамгаалах зорилготой хэд хэдэн төрлийн аюул заналхийлэлтэй байдаг.

Нэгдүгээрт, гэмтлийн урвалж, хий, молекул, янз бүрийн үйл ажиллагааны бодисууд. Пептидүүд нэвтэрч чаддаг химийн харилцан үйлчлэл, хор хөнөөлгүй хэлбэрт шилжүүлэх эсвэл зүгээр л саармагжуулах.

Хоёрдугаарт, шархнаас бие махбодийн аюул заналхийлж байна - хэрэв фибриноген уураг гэмтсэн газарт цаг тухайд нь фибрин болж хувирахгүй бол цус өтгөрөхгүй, энэ нь бөглөрөл үүсэхгүй гэсэн үг юм. Дараа нь эсрэгээр цусны өтгөрөлтийг арилгах, судасны нэвтрэлтийг сэргээх чадвартай плазмин пептид хэрэгтэй болно.

Гуравдугаарт, дархлааны аюул. Дархлааны хамгаалалтыг бүрдүүлдэг уургийн бүтэц, ач холбогдол нь маш чухал юм. Эсрэгбие, иммуноглобулин, интерферонууд нь хүний ​​лимфийн болон дархлааны тогтолцооны чухал бөгөөд чухал элементүүд юм. Аливаа гадны тоосонцор, хортой молекул, эсийн үхсэн хэсэг эсвэл бүх бүтэц нь пептидийн нэгдлээр нэн даруй судалгаанд хамрагдана. Тийм ч учраас хүн бие даан, эмийн тусламжгүйгээр өдөр бүр халдвар, энгийн вирусаас өөрийгөө хамгаалж чаддаг.

Физик шинж чанар

Эсийн уургийн бүтэц нь маш өвөрмөц бөгөөд гүйцэтгэсэн функцээс хамаардаг. Бас энд физик шинж чанарбүх пептидийн нь ижил төстэй бөгөөд дараах шинж чанар хүртэл буурсан байна.

1. Молекулын жин нь 1,000,000 Далтон хүртэл байдаг.
2. Коллоид систем нь усан уусмалд үүсдэг. Тэнд бүтэц нь орчны хүчиллэг байдлаас хамаарч өөр өөр байж болох цэнэгийг олж авдаг.
3. Хэцүү нөхцөлд (цацраг, хүчил, шүлт, температур гэх мэт) өртөх үед тэдгээр нь бусад хэлбэрийн конформаци руу шилжих чадвартай, өөрөөр хэлбэл денатурат болдог. Энэ үйл явц нь тохиолдлын 90% -д эргэлт буцалтгүй байдаг. Гэсэн хэдий ч урвуу шилжилт бас бий - нөхөн сэргээх.

Эдгээр нь пептидийн физик шинж чанарын үндсэн шинж чанарууд юм.

Хэрэм- α-амин хүчлүүдийн үлдэгдэлээс бүрдэх өндөр молекулт органик нэгдлүүд.

IN уургийн найрлаганүүрстөрөгч, устөрөгч, азот, хүчилтөрөгч, хүхэр орно. Зарим уураг нь фосфор, төмөр, цайр, зэс агуулсан бусад молекулуудтай нэгдэл үүсгэдэг.

Уургууд нь том молекул жинтэй: өндөгний альбумин - 36,000, гемоглобин - 152,000, миозин - 500,000 Харьцуулбал: спиртийн молекул жин 46, цууны хүчил - 60, бензол - 78.

Уургийн амин хүчлийн найрлага

Хэрэм- үечилсэн бус полимер, тэдгээрийн мономерууд α-амин хүчлүүд. Ихэвчлэн 20 төрлийн α-амин хүчлийг уургийн мономер гэж нэрлэдэг боловч тэдгээрийн 170 гаруй нь эс, эд эсээс олдсон байдаг.

Хүн болон бусад амьтдын биед амин хүчлүүд нийлэгжих боломжтой эсэхээс хамааран дараахь зүйлүүд байдаг. чухал бус амин хүчлүүд- синтез хийх боломжтой чухал амин хүчлүүд- синтез хийх боломжгүй. Чухал амин хүчлийг хоол хүнсээр авах ёстой. Ургамал бүх төрлийн амин хүчлийг нийлэгжүүлдэг.

-аас хамааран амин хүчлийн найрлага, уураг нь: бүрэн- бүхэл бүтэн амин хүчлийг агуулсан; гэмтэлтэй- тэдгээрийн найрлагад зарим амин хүчлүүд байдаггүй. Хэрэв уураг нь зөвхөн амин хүчлээс бүрддэг бол тэдгээрийг нэрлэдэг энгийн. Хэрэв уураг нь амин хүчлээс гадна амин хүчлийн бус бүрэлдэхүүн хэсэг (хиймэл бүлэг) агуулдаг бол тэдгээрийг нэрлэдэг. цогцолбор. Протезийн бүлгийг металл (металлопротейн), нүүрс ус (гликопротейн), липид (липопротейн), нуклейн хүчил (нуклеопротейн) -ээр төлөөлж болно.

Бүгд амин хүчил агуулдаг: 1) карбоксил бүлэг (-COOH), 2) амин бүлэг (-NH 2), 3) радикал буюу R-бүлэг (молекулын үлдсэн хэсэг). Радикалын бүтэц янз бүрийн төрөламин хүчлүүд нь өөр өөр байдаг. Амин хүчлийг бүрдүүлдэг амин бүлэг ба карбоксил бүлгүүдийн тооноос хамааран дараахь зүйлүүд байдаг. төвийг сахисан амин хүчил нэг карбоксил бүлэг, нэг амин бүлэгтэй байх; үндсэн амин хүчлүүднэгээс илүү амин бүлэгтэй байх; хүчиллэг амин хүчилнэгээс олон карбоксил бүлэгтэй.

Амин хүчил нь амфотер нэгдлүүд, учир нь уусмалд тэдгээр нь хүчил ба суурийн үүрэг гүйцэтгэдэг. IN усан уусмалАмин хүчил нь янз бүрийн ионы хэлбэрээр байдаг.

Пептидийн холбоо

Пептидүүд — органик бодис, пептидийн холбоогоор холбогдсон амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрддэг.

Пептид үүсэх нь амин хүчлүүдийн конденсацийн урвалын үр дүнд үүсдэг. Нэг амин хүчлийн амин бүлэг нь нөгөөгийн карбоксил бүлэгтэй харилцан үйлчлэхэд тэдгээрийн хооронд ковалент азот-нүүрстөрөгчийн холбоо үүсдэг бөгөөд үүнийг гэнэ. пептид. Пептидийг бүрдүүлдэг амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн тооноос хамаарч байдаг дипептид, трипептид, тетрапептидгэх мэт. Пептидийн холбоо үүсэх нь олон удаа давтагдаж болно. Энэ нь үүсэхэд хүргэдэг полипептидүүд. Пептидийн нэг төгсгөлд чөлөөт амин бүлэг (үүнийг N төгсгөл гэж нэрлэдэг), нөгөө төгсгөлд чөлөөт карбоксил бүлэг (үүнийг C төгсгөл гэж нэрлэдэг) байдаг.

Уургийн молекулуудын орон зайн зохион байгуулалт

Уургийн тодорхой функцийг гүйцэтгэх нь тэдгээрийн молекулуудын орон зайн тохиргооноос хамаардаг бөгөөд үүнээс гадна эсэд уурагуудыг өргөтгөсөн хэлбэрээр, гинж хэлбэрээр хадгалах нь энергийн хувьд тааламжгүй байдаг тул полипептидийн гинж нь нугалж, олж авдаг. тодорхой гурван хэмжээст бүтэц буюу конформаци. 4 түвшинг хуваарилах уургийн орон зайн зохион байгуулалт.

Уургийн анхдагч бүтэц- уургийн молекулыг бүрдүүлдэг полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн дараалал. Амин хүчлүүдийн хоорондын холбоо нь пептид юм.

Хэрэв уургийн молекул нь зөвхөн 10 амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрддэг бол амин хүчлүүдийн ээлжийн дарааллаар ялгаатай уургийн молекулуудын онолын хувьд боломжтой хувилбаруудын тоо 10 20 байна. 20 амин хүчлийн тусламжтайгаар та эдгээрээс илүү олон төрлийн хослол хийж болно. Хүний биед бие биенээсээ болон бусад организмын уурагуудаас ялгаатай арван мянга орчим янз бүрийн уураг олдсон.

Энэ нь уургийн молекулын шинж чанар, түүний орон зайн тохиргоог тодорхойлдог уургийн молекулын анхдагч бүтэц юм. Полипептидийн гинжин хэлхээнд зөвхөн нэг амин хүчлийг нөгөөгөөр солих нь уургийн шинж чанар, функцийг өөрчлөхөд хүргэдэг. Жишээлбэл, гемоглобины β-дэд хэсэг дэх зургаа дахь глютамины амин хүчлийг валинаар солих нь гемоглобины молекул бүхэлдээ үндсэн үүргээ гүйцэтгэх боломжгүй болоход хүргэдэг - хүчилтөрөгч тээвэрлэх; ийм тохиолдолд хүн өвчин үүсгэдэг - хадуур эсийн цус багадалт.

хоёрдогч бүтэц- полипептидийн гинжийг спираль хэлбэрээр нугалах (сунгасан булаг шиг харагдаж байна). Спираль ороомог нь карбоксил бүлэг ба амин бүлгийн хоорондох устөрөгчийн холбоогоор бэхждэг. Бараг бүх CO ба NH бүлгүүд устөрөгчийн холбоо үүсэхэд оролцдог. Тэд пептидийнхээс сул боловч олон удаа давтаж, энэ тохиргоонд тогтвортой байдал, хатуу байдлыг өгдөг. Хоёрдогч бүтцийн түвшинд уураг байдаг: фиброин (торго, вэб), кератин (үс, хумс), коллаген (шөрмөс).

Гуравдагч бүтэц- химийн холбоо (устөрөгч, ион, дисульфид) үүсэх, амин хүчлийн үлдэгдлийн радикалуудын хооронд гидрофобик харилцан үйлчлэлийг бий болгосны үр дүнд полипептидийн гинжийг бөмбөрцөгт савлах. Гуравдагч бүтэц үүсэхэд гол үүрэг нь гидрофилик-гидрофобик харилцан үйлчлэлээр гүйцэтгэдэг. Усан уусмалд гидрофобик радикалууд нь уснаас нуугдаж, бөмбөрцөг дотор бүлэглэдэг бол гидрофилик радикалууд нь молекулын гадаргуу дээр чийгшүүлэх (усны диполуудтай харилцан үйлчлэл) үүсэх хандлагатай байдаг. Зарим уургийн гуравдагч бүтэц нь хоёр цистеины үлдэгдэл хүхрийн атомуудын хооронд үүсдэг дисульфидын ковалент холбоогоор тогтворждог. Гуравдагч бүтцийн түвшинд фермент, эсрэгбие, зарим дааврууд байдаг.

Дөрөвдөгчийн бүтэцМолекулууд нь хоёр ба түүнээс дээш бөмбөрцөгөөс бүрддэг нарийн төвөгтэй уургийн шинж чанар. Дэд хэсгүүд нь молекулд ион, гидрофобик, электростатик харилцан үйлчлэлээр хадгалагддаг. Заримдаа дөрөвдөгч бүтэц үүсэх үед дэд хэсгүүдийн хооронд дисульфидын холбоо үүсдэг. Дөрөвдөгч бүтэцтэй хамгийн их судлагдсан уураг гемоглобин. Энэ нь хоёр α дэд нэгж (141 амин хүчлийн үлдэгдэл) ба хоёр β дэд нэгж (146 амин хүчлийн үлдэгдэл) -ээс үүсдэг. Дэд нэгж бүр нь төмөр агуулсан гемийн молекултай холбоотой байдаг.

Хэрэв ямар нэг шалтгааны улмаас уургийн орон зайн хэлбэр нь хэвийн хэмжээнээс хазайвал уураг нь үүргээ гүйцэтгэж чадахгүй. Жишээлбэл, "галзуу үнээний өвчин" (хөвөн хэлбэрийн энцефалопати) шалтгаан нь мэдрэлийн эсийн гадаргуугийн уураг болох прионуудын хэвийн бус конформаци юм.

Уургийн шинж чанар

Амин хүчлийн найрлага, уургийн молекулын бүтэц нь түүнийг тодорхойлдог шинж чанарууд. Уургууд нь амин хүчлийн радикалуудаар тодорхойлогддог үндсэн ба хүчиллэг шинж чанаруудыг нэгтгэдэг: уураг дахь хүчиллэг амин хүчлүүд их байх тусам хүчиллэг шинж чанар нь илүү тод илэрдэг. H + өгөх, хавсаргах чадварыг тодорхойлох уургийн буфер шинж чанар; хамгийн хүчирхэг буферүүдийн нэг нь цусны рН-ийг тогтмол түвшинд байлгадаг эритроцит дахь гемоглобин юм. Уусдаг уураг (фибриноген), механик функцийг гүйцэтгэдэг уусдаггүй уураг (фиброин, кератин, коллаген) байдаг. Идэвхтэй уураг байдаг химийн хувьд(ферментүүд), химийн идэвхгүй, хүрээлэн буй орчны янз бүрийн нөхцөлд тэсвэртэй, маш тогтворгүй байдаг.

Гадаад хүчин зүйлүүд (дулаан, хэт ягаан туяа, хүнд металл ба тэдгээрийн давс, рН-ийн өөрчлөлт, цацраг туяа, шингэн алдалт)

уургийн молекулын бүтцийн зохион байгуулалтыг зөрчиж болно. Өгөгдсөн уургийн молекулд агуулагдах гурван хэмжээст хэлбэрийг алдах үйл явцыг гэнэ. денатураци. Денатурацийн шалтгаан нь тодорхой уургийн бүтцийг тогтворжуулах холбоог таслах явдал юм. Эхэндээ хамгийн сул холбоосууд тасарч, нөхцөл байдал хүндрэх тусам улам хүчтэй болдог. Тиймээс эхлээд дөрөвдөгч, дараа нь гуравдагч, хоёрдогч бүтэц алдагддаг. Орон зайн тохиргооны өөрчлөлт нь уургийн шинж чанарыг өөрчлөхөд хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд уураг нь төрөлхийн үйл ажиллагааг гүйцэтгэх боломжгүй болгодог. биологийн функцууд. Хэрэв денатураци нь анхдагч бүтцийг устгах дагалддаггүй бол энэ нь байж болно буцаах боломжтой, энэ тохиолдолд уургийн онцлог шинж чанарыг өөрөө эдгээдэг. Ийм денатураци нь жишээлбэл, мембраны рецепторын уурагт өртдөг. Денатурацийн дараа уургийн бүтцийг сэргээх үйл явц гэж нэрлэдэг нөхөн сэргээх. Хэрэв уургийн орон зайн тохиргоог сэргээх боломжгүй бол денатураци гэж нэрлэдэг эргэлт буцалтгүй.

Уургийн үүрэг

Чиг үүрэг	Жишээ ба тайлбар
Барилга	Уургууд нь эсийн болон эсийн гаднах бүтцийг бий болгоход оролцдог: тэдгээр нь эсийн мембран (липопротейн, гликопротейн), үс (кератин), шөрмөс (коллаген) гэх мэт хэсэг юм.
Тээвэрлэлт	Цусан дахь уураг гемоглобин нь хүчилтөрөгчийг холбож, уушигнаас бүх эд, эрхтэн рүү зөөвөрлөж, тэдгээрээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийг уушиг руу шилжүүлдэг; Эсийн мембраны найрлагад тодорхой бодис, ионыг эсээс гадаад орчинд болон эсрэгээр идэвхтэй, хатуу сонгомол дамжуулалтыг хангадаг тусгай уургууд орно.
Зохицуулалтын	Уургийн гормонууд нь бодисын солилцооны үйл явцыг зохицуулахад оролцдог. Жишээлбэл, инсулин даавар нь цусан дахь глюкозын түвшинг зохицуулж, гликогенийн нийлэгжилтийг дэмжиж, нүүрс уснаас өөх тос үүсэхийг нэмэгдүүлдэг.
Хамгаалах	Бие махбодид гадны уураг эсвэл бичил биетэн (эсрэгтөрөгч) нэвтрэн орохын хариуд тусгай уураг үүсдэг - тэдгээрийг холбож, саармагжуулах чадвартай эсрэгбие. Фибриногенээс үүссэн фибрин нь цус алдалтыг зогсооход тусалдаг.
Мотор	Актин ба миозин агшилтын уураг нь олон эст амьтдын булчингийн агшилтыг хангадаг.
Дохио	Уургийн молекулууд нь эсийн гадаргуугийн мембранд оршдог бөгөөд хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөгөөр гуравдагч бүтэцээ өөрчлөх чадвартай бөгөөд ингэснээр гадаад орчноос дохио хүлээн авч, эс рүү команд дамжуулдаг.
Нөөц	Амьтны биед өндөгний альбумин, сүүний казеин зэргээс бусад уураг нь дүрмээр бол хадгалагддаггүй. Гэхдээ бие дэх уургийн ачаар зарим бодисыг нөөцөд хадгалах боломжтой, жишээлбэл, гемоглобины задралын үед төмөр нь биеэс гадагшилдаггүй, харин ферритин уурагтай нэгдэл үүсгэдэг.
Эрчим хүч	1 г уургийг эцсийн бүтээгдэхүүн болгон задлахад 17.6 кЖ ялгардаг. Эхлээд уураг нь амин хүчлүүд болон дараа нь эцсийн бүтээгдэхүүн болох ус руу задардаг. нүүрстөрөгчийн давхар исэлба аммиак. Гэсэн хэдий ч уураг нь бусад эх үүсвэрүүд (нүүрс ус, өөх тос) дууссан үед л эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг.
катализатор	Нэг нь чухал функцуудуураг. Уургуудаар хангагдсан - эсэд тохиолддог биохимийн урвалыг хурдасгадаг ферментүүд. Жишээлбэл, рибулоз бифосфат карбоксилаза нь фотосинтезийн үед CO2-ийн бэхжилтийг катализ болгодог.

Ферментүүд

Ферментүүд, эсвэл ферментүүд, нь биологийн катализатор болох уургийн тусгай анги юм. Ферментийн ачаар биохимийн урвалууд асар хурдтай явагддаг. Ферментийн урвалын хурд нь органик бус катализатортой холбоотой урвалын хурдаас хэдэн арван мянга дахин (заримдаа сая сая) их байдаг. Ферментийн үйлчилдэг бодисыг нэрлэдэг субстрат.

Ферментүүд нь бөмбөрцөг хэлбэртэй уураг юм бүтцийн онцлогФерментүүдийг энгийн ба нарийн төвөгтэй гэж хоёр бүлэгт хувааж болно. энгийн ферментүүдэнгийн уурагууд, өөрөөр хэлбэл. зөвхөн амин хүчлүүдээс бүрддэг. Нарийн төвөгтэй ферментүүднарийн төвөгтэй уураг, өөрөөр хэлбэл. уургийн хэсгээс гадна уургийн бус шинж чанартай бүлэг орно. кофактор. Зарим ферментийн хувьд витамин нь кофакторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Ферментийн молекулд идэвхтэй төв гэж нэрлэгддэг тусгай хэсэг тусгаарлагдсан байдаг. идэвхтэй төв- ферментийн жижиг хэсэг (гурваас арван хоёр амин хүчлийн үлдэгдэл), энд субстрат эсвэл субстратыг холбох нь фермент-субстратын цогцолбор үүсэх үед үүсдэг. Урвал дууссаны дараа фермент-субстратын цогцолбор нь фермент болон урвалын бүтээгдэхүүн(үүд) болж задардаг. Зарим ферментүүд (идэвхтэй бус) байдаг. аллостерийн төвүүд- ферментийн үйл ажиллагааны хурдыг зохицуулагчид холбогдсон газрууд ( аллостерийн ферментүүд).

Ферментийн катализын урвалууд нь: 1) өндөр үр ашигтай, 2) хатуу сонгомол ба үйл ажиллагааны чиглэл, 3) субстратын өвөрмөц байдал, 4) нарийн, нарийн зохицуулалтаар тодорхойлогддог. Ферментийн катализын урвалын субстрат ба урвалын өвөрмөц чанарыг E. Fischer (1890), Д. Koshland (1959) нарын таамаглалаар тайлбарлав.

Э.Фишер (түлхүүр түгжих таамаглал)ферментийн идэвхтэй газар ба субстратын орон зайн тохиргоо нь хоорондоо яг таарч байх ёстой гэж санал болгосон. Субстратыг "түлхүүр", ферментийг "түгжээ" -тэй харьцуулдаг.

Д.Кошланд ("гар бээлий" гэсэн таамаглал)субстратын бүтэц ба ферментийн идэвхтэй төвийн хоорондын орон зайн харилцан хамаарал нь зөвхөн бие биетэйгээ харилцан үйлчлэх мөчид үүсдэг гэж санал болгосон. Энэ таамаглалыг бас нэрлэдэг өдөөгдсөн тохирох таамаглал.

Ферментийн урвалын хурд нь: 1) температур, 2) ферментийн концентраци, 3) субстратын концентраци, 4) рН-ээс хамаарна. Ферментүүд нь уураг байдаг тул физиологийн хэвийн нөхцөлд тэдний үйл ажиллагаа хамгийн өндөр байдаг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.

Ихэнх ферментүүд зөвхөн 0-40 хэмийн температурт ажиллах боломжтой. Эдгээр хязгаарт температурын 10 ° C-ийн өсөлт тутамд урвалын хурд ойролцоогоор 2 дахин нэмэгддэг. 40 ° С-ээс дээш температурт уураг денатурацид орж, ферментийн идэвхжил буурдаг. Хөлдөлтийн ойролцоо температурт ферментүүд идэвхгүй болдог.

Субстратын хэмжээ ихсэх тусам ферментийн урвалын хурд нь субстратын молекулуудын тоо ферментийн молекулуудын тоотой тэнцэх хүртэл нэмэгддэг. Субстратын хэмжээ цаашид нэмэгдэх тусам ферментийн идэвхтэй газрууд ханасан тул хурд нь нэмэгдэхгүй. Ферментийн концентраци нэмэгдэх нь катализаторын идэвхжил нэмэгдэхэд хүргэдэг, учир нь нэгж хугацаанд илүү олон тооны субстратын молекулууд өөрчлөгддөг.

Фермент бүрийн хувьд хамгийн их үйл ажиллагаа явуулдаг рН-ийн оновчтой утга байдаг (пепсин - 2.0, шүлсний амилаза - 6.8, нойр булчирхайн липаз - 9.0). Өндөр эсвэл бага рН-ийн утгад ферментийн идэвхжил буурдаг. РН-ийн огцом өөрчлөлтөөр фермент денатурат үүсдэг.

Аллостерийн ферментийн хурдыг аллостерийн төвүүдэд наалддаг бодисоор зохицуулдаг. Хэрэв эдгээр бодисууд урвалыг хурдасгадаг бол тэдгээрийг дууддаг идэвхжүүлэгчидхэрэв тэд удааширвал - дарангуйлагч.

Ферментийн ангилал

Катализаторын химийн хувирлын төрлөөс хамааран ферментүүдийг 6 ангилалд хуваадаг.

1. оксидоредуктаза(устөрөгч, хүчилтөрөгч эсвэл электрон атомыг нэг бодисоос нөгөөд шилжүүлэх - дегидрогеназа),
2. трансфераза(метил, ацил, фосфат эсвэл амин бүлгийг нэг бодисоос нөгөөд шилжүүлэх - трансаминаза),
3. гидролазууд(субстратаас хоёр бүтээгдэхүүн үүсдэг гидролизийн урвал - амилаза, липаза),
4. ляза(субстратад гидролизийн бус нэмэлт эсвэл түүнээс нэг бүлэг атомыг арилгах, харин C-C, C-N, C-O, CS-ийн холбоог таслах боломжтой - декарбоксилаза),
5. изомераза(молекулын дахин зохион байгуулалт - изомераза),
6. ligases(C-C, C-N, C-O, C-S бондууд үүссэний үр дүнд хоёр молекулын холболт - синтетаза).

Ангиуд нь эргээд дэд болон дэд ангиудад хуваагдана. Одоогийн олон улсын ангилалд фермент бүр цэгээр тусгаарлагдсан дөрвөн тооноос бүрдэх тусгай кодтой байдаг. Эхний тоо нь анги, хоёр дахь нь дэд анги, гурав дахь нь дэд анги, дөрөв дэх нь энэ дэд ангиллын ферментийн серийн дугаар, жишээлбэл, аргиназа код нь 3.5.3.1.

Руу явах лекцийн дугаар 2"Нүүрс ус ба липидийн бүтэц, үүрэг"

Руу явах лекц №4"АТФ нуклейн хүчлүүдийн бүтэц, үүрэг"

органик бодисууд.Амьд организмын найрлагад органик бусаас гадна олон төрлийн органик бодисууд орно. Амьд организмын органик бодисууд нь үндсэндээ дөрвөөс үүсдэг химийн элементүүд, дуудсан биоген: нүүрстөрөгч, устөрөгч, хүчилтөрөгч, азот. Уургийн найрлагад эдгээр элементүүдэд хүхэр, нуклейн хүчилд фосфор нэмэгддэг.

Органик бодисын олон янз байдал нь нүүрстөрөгчөөр тодорхойлогддог. Энэ элемент нь өвөрмөц шинж чанараараа онцлог юм химийн үндэсамьдрал. Тэр бүрдүүлж чадна ковалент холбооолон атом ба тэдгээрийн бүлгүүдтэй, бүтэц, бүтэц, урт, хэлбэрийн хувьд янз бүрийн араг ясыг бүрдүүлдэг гинж, цагираг үүсгэдэг. органик молекулууд. Эдгээр нь эргээд цогцолборыг үүсгэдэг химийн нэгдлүүдбүтэц, үйл ажиллагааны хувьд ялгаатай. Органик молекулуудын олон янз байдлын гол шалтгаан нь тэдгээрийг бүрдүүлэгч атомуудын ялгаа биш, харин молекул дахь байршлын өөр өөр дараалал юм.

Биополимерийн тухай ойлголт.Амьд организмд органик бодисууд нь харьцангуй бага молекул жинтэй жижиг молекулууд эсвэл том макромолекулууд юм. Бага молекул жинтэй нэгдлүүд нь амин хүчил, сахар, органик хүчил, спирт, витамин гэх мэт орно.

Уураг, полисахарид, нуклейн хүчил нь ихэвчлэн өндөр молекул жинтэй бүтэцтэй байдаг. Тиймээс тэднийг дууддаг макромолекулууд(Грек хэлнээс. макро- том). Тиймээс ихэнх уургийн молекул жин 5000-аас 1000000 хүртэл байдаг.Өндөр молекулт органик нэгдлүүд - уураг, нуклейн хүчил, полисахаридууд, тэдгээрийн молекулуудаас бүрддэг их тооижил эсвэл өөр химийн бүтэцдавтагдах холбоосууд гэж нэрлэдэг биополимерууд(Грек хэлнээс. био- амьдрал ба бодлого- олон). энгийн молекулууд, үлдэгдэл нь биополимер бүрдсэн, гэж нэрлэдэг мономерууд. Уургийн мономерууд нь амин хүчил, полисахаридууд нь моносахаридууд, нуклейн хүчил нь нуклеотидууд юм. Макромолекулууд нь эсийн хуурай массын 90 орчим хувийг эзэлдэг.

Энэ бүлэгт макромолекулын гурван анги ба тэдгээрийн мономер нэгжүүдийг авч үзнэ. Липидүүдийг анхаарч үзэх хэрэгтэй - молекулууд нь дүрмээр бол биополимерээс хамаагүй бага боловч бие махбодид үүрэг гүйцэтгэдэг.

Тусгай бүлэгт органик бодисууд орно биологийн идэвхт бодисууд: фермент, гормон, витамин гэх мэт бүтэц нь олон янз байдаг; бодисын солилцоо, энергийн хувиралд нөлөөлдөг.

Янз бүрийн бүлгийн организмын эсүүдэд тодорхой органик нэгдлүүдийн агууламж өөр өөр байдаг. Жишээлбэл, амьтны эсэд уураг, өөх тос, ургамлын эсэд нүүрс ус давамгайлдаг. Гэсэн хэдий ч, онд янз бүрийн эсүүдзарим органик нэгдлүүд ижил төстэй үйл ажиллагааг гүйцэтгэдэг.

Хэрэм.Амьд организмд макромолекулуудын дотроос уураг нь функциональ ач холбогдлоороо тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Олон тооны организмд уураг давамгайлж, тоо хэмжээгээрээ байдаг. Тиймээс амьтны биед хуурай жингийн 40-50%, ургамлын биед 20-35% -ийг эзэлдэг. Уургууд нь гетерополимерууд бөгөөд мономерууд нь амин хүчлүүд юм.

Амин хүчлүүд нь уургийн молекулуудын барилгын материал юм.Амин хүчлүүд - үндсэн шинж чанараараа тодорхойлогддог амин бүлэг (–NH) ба карбоксил бүлэг (–COOH) хоёуланг нь агуулсан органик нэгдлүүд. хүчиллэг шинж чанар. Амин бүлэг ба карбоксил бүлэг нь ижил нүүрстөрөгчийн атомтай холбоотой байдаг (Зураг). Үүний үндсэн дээр бүх амин хүчлүүд хоорондоо төстэй байдаг. Ихэнх уураг үүсгэдэг амин хүчлүүд нь нэг карбоксил бүлэг, нэг амин бүлэгтэй; Эдгээр амин хүчлийг нэрлэдэг төвийг сахисан.

гэж нэрлэгддэг молекулын нэг хэсэг радикал (R) өөр өөр амин хүчлүүд өөр өөр бүтэцтэй байдаг (Зураг). Төрөл бүрийн амин хүчлүүдийн радикал нь туйл биш эсвэл туйл (цэнэгтэй эсвэл цэнэггүй), гидрофобик эсвэл гидрофилик байж болох бөгөөд энэ нь уурагт тодорхой шинж чанарыг өгдөг. Төвийг сахисан байдлаас гадна байдаг үндсэн амин хүчлүүд- нэгээс олон амин бүлэгтэй, түүнчлэн хүчиллэг амин хүчил- нэгээс олон карбоксил бүлэгтэй. Нэмэлт амин эсвэл гидроксил бүлэг байгаа нь радикалын шинж чанарт нөлөөлдөг. Амин хүчлийн радикалуудын бүх шинж чанар нь уургийн орон зайн бүтцийг бүрдүүлэхэд шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.

Нийт тоо 200 орчим амин хүчлүүд мэдэгдэж байгаа бөгөөд зөвхөн 20 зүйл нь байгалийн уураг үүсэхэд оролцдог. Ийм амин хүчлийг нэрлэдэг уураг үүсгэдэг(хүснэгт 2; хүснэгтэд амин хүчлүүдийн бүрэн болон товчилсон нэрийг харуулав, цээжлэх зорилгоор биш).

Хүснэгт 2. Үндсэн амин хүчлүүд ба тэдгээрийн товчлол

Ургамал, бактери нь фотосинтезийн үндсэн бүтээгдэхүүнээс шаардлагатай бүх амин хүчлийг нэгтгэж чаддаг. Хүн ба амьтад бүх амин хүчлийг нэгтгэх чадваргүй байдаг тул үүнийг нэрлэдэг чухал амин хүчлүүдтэдгээрийг хоолтой хамт бэлэн хэлбэрээр хүлээн авах ёстой.

Хүний биед зайлшгүй шаардлагатай амин хүчлүүд нь: лизин, валин, лейцин, изолейцин, треонин, фенилаланин, триптофанТэгээд метионин; хүүхдийн хувьд бас зайлшгүй шаардлагатай аргининТэгээд гистидин. Бүх чухал амин хүчлийг агуулсан хүнсний уураг гэж нэрлэдэг бүрэн эрхт, ялгаатай гэмтэлтэйзарим чухал амин хүчлүүд дутагдаж байна.

Нэг амин хүчилд үндсэн болон хүчиллэг бүлгүүд байгаа нь тэдний амфотер, өндөр урвалд орох чадварыг тодорхойлдог. Амин бүлэг

Нэг амин хүчлийн (-NH 2) нь усны молекул ялгаруулж өөр нэг амин хүчлийн карбоксил бүлэг (-COOH)-тай харилцан үйлчлэх чадвартай. Үүссэн молекул нь дипептид (Зураг) ба –СО-NH– холбоог нэрлэнэ пептид. Дипептидийн молекулын нэг төгсгөлд чөлөөт амин бүлэг, нөгөө төгсгөлд карбоксил бүлэг байдаг. Үүнээс үүдэн дипептид нь бусад амин хүчлийг өөртөө нэгтгэж, үүсгэдэг олигопептид. Хэрэв олон амин хүчлүүд (арав гаруй) ийм байдлаар холбогдсон бол урт гинж үүсдэг. полипептид.

Пептид нь бие махбодид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Олон олиго- ба полипептидүүд нь гормон, антибиотик, хорт бодис юм.

Олигопептидүүдэд жишээлбэл, гипофиз гормонууд болох окситоцин, вазопрессин, түүнчлэн брадикинин (өвдөлт пептид) болон өвдөлт намдаах үйлчилгээ үзүүлдэг зарим опиатууд (хүний ​​"байгалийн эм") орно. Тогтмол хэрэглээ Мансууруулах бодис хэрэглэх нь маш аюултай бөгөөд энэ нь биеийн опиатын системийг устгадаг тул эмийн тунг хэрэглэхгүй хар тамхинд донтсон хүн хүчтэй өвдөлтийг мэдэрдэг - "татах". Олигопептидүүд нь грамицидин S зэрэг зарим антибиотикуудыг агуулдаг.

Гормонууд (инсулин, адренокортикотроп даавар гэх мэт), антибиотик (грамицидин А), хорт бодис (сахуугийн хор) нь мөн полипептид юм.

Полипептидийн гинж нь маш урт бөгөөд олон төрлийн амин хүчлүүдийн хослолыг агуулдаг. Молекул нь 6000-аас дээш молекул жинтэй 50-аас хэдэн мянган амин хүчлийн үлдэгдэл агуулсан полипептидүүдийг уураг гэж нэрлэдэг.

Тодорхой уураг бүр нь амин хүчлийн үлдэгдлийн хатуу тогтмол найрлага, дарааллаар тодорхойлогддог.

Уургийн молекулын зохион байгуулалтын түвшин.Уургийн молекулууд орон зайн янз бүрийн хэлбэрийг авч болно. – зохицол, Энэ нь тэдний байгууллагын дөрвөн түвшинг төлөөлдөг (Зураг.)

Пептидийн бондоор холбогдсон олон амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн гинж юм анхдагч бүтэцуургийн молекул. Энэ нь түүний хэлбэр, шинж чанар, чиг үүргийг тодорхойлдог тул хамгийн чухал бүтэц юм. Анхан шатны бүтэц дээр үндэслэн бусад төрлийн бүтцийг бий болгодог. Энэ нь ДНХ молекулд кодлогдсон бүтэц юм. Бие дэх уураг бүр өвөрмөц анхдагч бүтэцтэй байдаг. Тодорхой бие даасан уургийн бүх молекулууд (жишээлбэл, альбумин) амин хүчлийн үлдэгдлүүдийн ижил ээлжтэй байдаг бөгөөд энэ нь альбуминыг бусад бие даасан уурагаас ялгаж өгдөг. Анхдагч бүтцийн олон янз байдал нь полипептидийн гинжин хэлхээнд агуулагдах амин хүчлийн үлдэгдлийн найрлага, тоо, дарааллаар тодорхойлогддог.

хоёрдогч бүтэц Уургууд нь полипептидийн гинжин хэлхээний өөр өөр амин хүчлийн үлдэгдэл NH бүлгийн устөрөгчийн атом ба CO бүлгийн хүчилтөрөгчийн атомын хооронд устөрөгчийн холбоо үүссэний үр дүнд үүсдэг. Энэ тохиолдолд полипептидийн гинж нь спираль хэлбэрээр эргэлддэг. Хэдийгээр устөрөгчийн холбоо нь сул боловч ихээхэн хэмжээний улмаас энэ бүтцийн тогтвортой байдлыг хангадаг. Кератины уургийн молекулууд нь бүрэн мушгиа хэлбэртэй байдаг. Энэ нь үс, ноос, хумс, өд, эвэр зэрэг бүтцийн уураг юм; энэ нь сээр нуруутан амьтдын арьсны гаднах давхаргын нэг хэсэг юм. Кератинаас гадна спираль хоёрдогч бүтэц нь миозин, фибриноген, коллаген зэрэг фибрилляр (судасны) уургийн шинж чанартай байдаг.

Уургийн хоёрдогч бүтцийг мушгианаас гадна атираат давхаргаар төлөөлж болно. Эвхэгдсэн давхаргад хэд хэдэн полипептидийн гинж (эсвэл нэг полипептидийн гинжин хэлхээний хэсэг) зэрэгцэн оршиж, баян хуур шиг нугалсан хавтгай хэлбэрийг үүсгэдэг (Зураг b6). Атирааны давхарга хэлбэрийн хоёрдогч бүтэц нь жишээлбэл, хүр хорхойг нэхэх үед торгоны хорхойн булчирхайгаас ялгардаг торгон эслэгийн дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг фиброин уурагтай байдаг.

Гуравдагч бүтэцЭнэ нь цистеины үлдэгдэл (хүхэр агуулсан амин хүчил), түүнчлэн устөрөгч, ион болон бусад харилцан үйлчлэлийн хооронд S-S бонд ("дисульфидын гүүр") үүсдэг. Гуравдагч бүтэц нь уургийн молекулуудын өвөрмөц байдал, тэдгээрийн биологийн идэвхийг тодорхойлдог. Миоглобин (булчинд агуулагддаг уураг; хүчилтөрөгчийн нөөц бүрдүүлэхэд оролцдог), трипсин (гэдсэн дэх уургийг задалдаг фермент) зэрэг уураг нь гуравдагч бүтэцтэй байдаг.

Зарим тохиолдолд гуравдагч бүтэцтэй хэд хэдэн полипептидийн гинжийг нэг цогцолбор болгон нэгтгэж, үүсдэг. дөрөвдөгч бүтэц. Үүнд уургийн дэд нэгжүүд нь ковалент байдлаар холбогддоггүй бөгөөд хүч чадал нь сул молекул хоорондын хүчний харилцан үйлчлэлээр хангадаг. Жишээлбэл, дөрөвдөгч бүтэц нь гемоглобины уургийн онцлог шинж чанартай бөгөөд энэ нь дөрвөн уургийн дэд хэсэг ба уургийн бус хэсэг болох гемээс бүрддэг.

с 1. Уургууд гэж юу вэ? 2. Уургийн бүтэц ямар байдаг вэ? 3. Амин хүчил гэж юу вэ? 4. Полипептидийн гинж үүсгэхийн тулд амин хүчлүүд хэрхэн холбогддог вэ? 5. Уургийн бүтцийн зохион байгуулалт ямар түвшинд байдаг вэ? 6. Аль нь химийн холбооуургийн молекулуудын бүтцийн зохион байгуулалтын янз бүрийн түвшнийг үүсгэдэг үү? 7. А.В.С гурван төрлийн амин хүчлүүд байдаг. Таван амин хүчлээс бүрдэх полипептидийн гинжин хэлхээний хэдэн хувилбарыг барьж болох вэ? Полипептидүүд ижил шинж чанартай байх уу?

1. Уургийг яагаад полимер гэж үздэг вэ?

Хариулах. Уургууд нь полимер, өөрөөр хэлбэл пептидийн холбоогоор тодорхой дарааллаар холбогдсон амин хүчлүүдээс тогтсон давтагдах мономерын нэгжүүд эсвэл дэд хэсгүүдээс гинж хэлбэртэй молекулууд юм. Эдгээр нь бүх организмын үндсэн ба шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсэг юм.

Энгийн уураг (уураг) ба нарийн төвөгтэй уураг (уураг) байдаг. Уургууд нь молекулууд нь зөвхөн уургийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг уураг юм. Бүрэн гидролиз хийснээр амин хүчлүүд үүсдэг.

Уургийг нарийн төвөгтэй уураг гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээрийн молекулууд нь уургийн молекулуудаас эрс ялгаатай бөгөөд уургийн бүрэлдэхүүн хэсгээс гадна уургийн бус шинж чанартай бага молекул жинтэй бүрэлдэхүүн хэсгийг агуулдаг.

2. Уургийн ямар үүргийг мэдэх вэ?

Хариулах. Уургууд нь дараахь үүргийг гүйцэтгэдэг: барилга байгууламж, эрчим хүч, катализатор, хамгаалалтын, тээвэрлэлт, агшилт, дохиолол гэх мэт.

§ 11-ийн дараах асуултууд

1. Ямар бодисыг уураг гэж нэрлэдэг вэ?

Хариулах. Уураг буюу уураг нь мономерууд нь амин хүчлүүд болох биологийн полимер юм. Бүх амин хүчлүүд нь амин бүлэг (-NH2) ба карбоксил бүлэг (-COOH) байдаг бөгөөд радикалуудын бүтэц, шинж чанараараа ялгаатай байдаг. Амин хүчлүүд нь пептидийн холбоогоор холбогддог тул уургийг бас полипептид гэж нэрлэдэг.

Хариулах. Уургийн молекулууд нь янз бүрийн орон зайн хэлбэрийг авч болно - тэдгээрийн зохион байгуулалтын дөрвөн түвшинг төлөөлдөг конформаци. Полипептидийн гинжин хэлхээний найрлага дахь амин хүчлүүдийн шугаман дараалал нь уургийн анхдагч бүтцийг илэрхийлдэг. Энэ нь ямар ч уурагт өвөрмөц бөгөөд түүний хэлбэр, шинж чанар, үйл ажиллагааг тодорхойлдог.

3. Хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч уургийн бүтэц хэрхэн үүсдэг вэ?

Хариулах. Уургийн хоёрдогч бүтэц нь -CO- ба -NH- бүлгүүдийн хооронд устөрөгчийн холбоо үүсэх замаар үүсдэг. Энэ тохиолдолд полипептидийн гинж нь спираль хэлбэрээр эргэлддэг. Спираль дахь амин хүчлийн радикалуудын хооронд янз бүрийн холбоо үүсдэг тул спираль нь бөмбөрцөг хэлбэртэй болж чаддаг. Бөмбөрцөг нь уургийн гуравдагч бүтэц юм. Хэрэв хэд хэдэн бөмбөрцөгийг нэг цогц цогцолбор болгон нэгтгэвэл дөрөвдөгч бүтэц үүсдэг. Жишээлбэл, хүний ​​цусан дахь гемоглобин нь дөрвөн бөмбөрцөгөөс үүсдэг.

4. Уургийн денатураци гэж юу вэ?

Хариулах. Уургийн байгалийн бүтцийг зөрчихийг денатураци гэж нэрлэдэг. Олон тооны хүчин зүйлийн нөлөөн дор (химийн, цацраг идэвхт, температур гэх мэт) уургийн дөрөвдөгч, гуравдагч, хоёрдогч бүтцийг устгаж болно. Хэрэв хүчин зүйлийн үйл ажиллагаа зогсвол уураг нь түүний бүтцийг сэргээж чадна. Хэрэв хүчин зүйлийн үйлчлэл нэмэгдвэл уургийн анхдагч бүтэц болох полипептидийн гинж мөн устаж үгүй ​​болно. Аль хэдийн болсон эргэлт буцалтгүй үйл явц- уураг нь бүтцийг сэргээж чадахгүй

5. Уургийг ямар үндэслэлээр энгийн ба нийлмэл гэж хуваадаг вэ?

Хариулах. Энгийн уургууд нь зөвхөн амин хүчлээс бүрддэг. Нарийн төвөгтэй уураг нь бусад органик бодисуудыг агуулж болно: нүүрс ус (дараа нь тэдгээрийг гликопротеин гэж нэрлэдэг), өөх тос (липопротейн), нуклейн хүчил (нуклеопротейн).

6. Уургийн ямар үүргийг та мэдэх вэ?

Хариулах. Барилгын (хуванцар) функц. Уургууд нь биологийн мембран, эсийн органеллуудын бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд бие, үс, хумс, цусны судасны бэхэлгээний бүтцийн нэг хэсэг юм. ферментийн үйл ажиллагаа. Уургууд нь биохимийн урвалын хурдыг хэдэн арван, хэдэн зуун сая дахин хурдасгадаг фермент, өөрөөр хэлбэл биологийн катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүний нэг жишээ бол цардуулыг моносахарид болгон задалдаг амилаза юм. Агшилтын (мотор) функц. Үүнийг эсүүд болон эсийн доторх бүтцийн хөдөлгөөнийг хангадаг тусгай агшилтын уургууд гүйцэтгэдэг. Тэдний ачаар хромосомууд эсийн хуваагдлын үед хөдөлж, туг ба цилиа нь эгэл биетний эсийг хөдөлгөдөг. Актин ба миозин уургийн агшилтын шинж чанар нь булчингийн үйл ажиллагааны үндэс суурь болдог. тээврийн функц. Уургууд нь бие махбод дахь молекул, ионыг тээвэрлэхэд оролцдог (гемоглобин нь уушигнаас хүчилтөрөгчийг эрхтэн, эд эсэд хүргэдэг, ийлдэс дэх альбумин нь өөх тосны хүчлийг тээвэрлэхэд оролцдог). хамгаалалтын функц. Энэ нь бие махбодийг гадны уураг, бактерийн гэмтэл, халдлагаас хамгаалахад оршино. Лимфоцитоор үүсгэгдсэн эсрэгбиеийн уургууд нь бие махбодийг гадны халдвараас хамгаалах хамгаалалтыг бий болгодог бөгөөд тромбин, фибрин нь цусны бүлэгнэл үүсэхэд оролцдог бөгөөд ингэснээр бие махбодийг их хэмжээний цус алдалтаас зайлсхийхэд тусалдаг. зохицуулалтын функц. Үүнийг дааврын уургууд гүйцэтгэдэг. Тэд эсийн үйл ажиллагаа, биеийн бүх чухал үйл явцыг зохицуулахад оролцдог. Тиймээс инсулин нь цусан дахь сахарын хэмжээг зохицуулж, тодорхой түвшинд байлгадаг. Дохионы функц. Эсийн мембранд шингэсэн уураг нь цочролын хариуд бүтэцээ өөрчлөх чадвартай байдаг. Тиймээс дохио нь гадаад орчноос эс рүү дамждаг. Эрчим хүчний функц. Энэ нь уургийн хувьд маш ховор байдаг. 1 г уураг бүрэн задрахад 17.6 кЖ энерги ялгардаг. Гэсэн хэдий ч уураг нь биед маш үнэ цэнэтэй нэгдэл юм. Тиймээс уургийн задрал нь ихэвчлэн амин хүчлүүдэд тохиолддог бөгөөд үүнээс шинэ полипептидийн гинж үүсдэг. Уургийн гормонууд нь эсийн үйл ажиллагаа, биеийн бүх чухал үйл явцыг зохицуулдаг. Тиймээс хүний ​​биед соматотропин нь биеийн өсөлтийг зохицуулахад оролцдог бөгөөд инсулин нь цусан дахь глюкозын тогтмол түвшинг хадгалдаг.

7. Гормоны уураг ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?

Хариулах. Зохицуулах функц нь дааврын уураг (зохицуулагч) -д байдаг. Тэд янз бүрийн физиологийн үйл явцыг зохицуулдаг. Жишээлбэл, хамгийн сайн мэддэг даавар бол цусан дахь глюкозын түвшинг зохицуулдаг инсулин юм. Бие махбодид инсулин дутагдсанаас чихрийн шижин гэж нэрлэгддэг өвчин үүсдэг.

8. Ферментийн уургууд ямар үүрэгтэй вэ?

Хариулах. Ферментүүд нь биологийн катализатор, өөрөөр хэлбэл химийн урвалыг хэдэн зуун сая удаа хурдасгагч юм. Ферментүүд нь урвалд ордог бодисын хувьд хатуу өвөрмөц шинж чанартай байдаг. Урвал бүр өөрийн ферментээр катализатор болдог.

9. Уургийг яагаад эрчим хүчний эх үүсвэр болгон бараг ашигладаггүй вэ?

Хариулах. Амин хүчлийн уургийн мономерууд нь уургийн шинэ молекулуудыг бий болгох үнэ цэнэтэй түүхий эд юм. Тиймээс полипептидийн бүрэн хуваагдал органик бус бодисуудховор тохиолддог. Тиймээс бүрэн хуваагдах үед энерги ялгарахаас бүрддэг энергийн функцийг уургууд маш ховор гүйцэтгэдэг.

Өндөгний цагаан нь ердийн уураг юм. Хэрэв ус, спирт, ацетон, хүчил, шүлт, ургамлын тос, өндөр температур зэрэгт өртвөл юу болохыг олж мэдээрэй.

Хариулах. Үйл ажиллагааны үр дүнд өндөр температурөндөгний цагаан дээр уургийн денатураци үүсдэг. Согтууруулах ундаа, ацетон, хүчил эсвэл шүлтийн нөлөөн дор ойролцоогоор ижил зүйл тохиолддог: уураг атираа. Энэ нь устөрөгч ба ионы холбоо тасарсантай холбоотойгоор уургийн гуравдагч ба дөрөвдөгч бүтцийг зөрчих үйл явц юм.

Ус, ургамлын тосонд уураг нь бүтцийг нь хадгалж байдаг.

Түүхий төмсний булцууг нухаш болгон нунтаглана. Гурван туршилтын хоолой авч, тус бүрт нь бага хэмжээний жижиглэсэн төмс хийнэ.

Эхний туршилтын хоолойг хөргөгчийн хөлдөөгчид, хоёр дахь нь хөргөгчийн доод тавиур дээр, гурав дахь нь шилэн саванд хийнэ. бүлээн ус(t = 40 ° С). 30 минутын дараа туршилтын хоолойг авч, тус бүрт нь бага хэмжээний устөрөгчийн хэт исэл дусаана. Туршилтын хоолой бүрт юу тохиолдохыг ажигла. Үр дүнгээ тайлбарлана уу

Хариулах. Энэхүү туршилт нь амьд эсийн каталазын ферментийн устөрөгчийн хэт исэл дээрх үйл ажиллагааг харуулж байна. Урвалын үр дүнд хүчилтөрөгч ялгардаг. Весикулын шүүрлийн динамикийг ашиглан ферментийн үйл ажиллагааг дүгнэж болно.

Туршлага нь дараах үр дүнг засах боломжийг бидэнд олгосон.

Каталазын идэвхжил нь температураас хамаарна.

1. Туршилтын хоолой 1: бөмбөлөг байхгүй - энэ нь төмсний эсийг бага температурт устгасантай холбоотой юм.

2. Хоолой 2: цөөн тооны бөмбөлөгүүд байдаг - учир нь бага температурт ферментийн идэвхжил бага байдаг.

3. Хоолой 3: олон тооны бөмбөлөгүүд, температур нь оновчтой, каталаз нь маш идэвхтэй байдаг.

Төмстэй эхний хоолойд хэдэн дусал ус, хоёр дахь хэсэгт нь хүчил (ширээний цуу), гурав дахь хэсэгт шүлт дуслаарай.

Туршилтын хоолой бүрт юу тохиолдохыг ажигла. Үр дүнгээ тайлбарлана уу. Өөрийнхөө дүгнэлтийг гарга.

Хариулах. Ус нэмэхэд юу ч тохиолддоггүй, хүчил нэмэхэд зарим харанхуйлах, шүлт нэмэхэд "хөөсрөх" - шүлтлэг гидролиз үүсдэг.