არსებობს ორგანული ნაერთების ოთხი ყველაზე მნიშვნელოვანი კლასი, რომლებიც ქმნიან სხეულს: ნუკლეინის მჟავები, ცხიმები, ნახშირწყლები და ცილები. ეს უკანასკნელი განხილული იქნება ამ სტატიაში.
რა არის ცილა?
ეს არის პოლიმერული ქიმიური ნაერთები, რომლებიც აგებულია ამინომჟავებისგან. პროტეინებს აქვთ რთული სტრუქტურა.
როგორ სინთეზირდება ცილა?
ეს ხდება სხეულის უჯრედებში. არსებობს სპეციალური ორგანელები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ამ პროცესზე. ეს არის რიბოზომები. ისინი შედგება ორი ნაწილისაგან: მცირე და დიდი, რომლებიც გაერთიანებულია ორგანელის მუშაობის დროს. ამინომჟავებისგან პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზის პროცესს ტრანსლაცია ეწოდება.
რა არის ამინომჟავები?
მიუხედავად იმისა, რომ სხეულში არსებობს უამრავი სახის ცილები, არსებობს მხოლოდ ოცი ამინომჟავა, საიდანაც ისინი შეიძლება წარმოიქმნას. ცილების ასეთი მრავალფეროვნება მიიღწევა ამ ამინომჟავების სხვადასხვა კომბინაციებისა და თანმიმდევრობის გამო, აგრეთვე აგებული ჯაჭვის სივრცეში განსხვავებული განლაგების გამო.
ამინომჟავები თავის ქიმიურ შემადგენლობაში შეიცავს ორ ფუნქციურ ჯგუფს, რომლებიც ერთმანეთის საწინააღმდეგოა მათი თვისებებით:კარბოქსილის და ამინო ჯგუფები, ასევე რადიკალები: არომატული, ალიფატური ან ჰეტეროციკლური. გარდა ამისა, რადიკალები შეიძლება შეიცავდეს დამატებით ფუნქციურ ჯგუფებს. ეს შეიძლება იყოს კარბოქსილის ჯგუფები, ამინო ჯგუფები, ამიდები, ჰიდროქსილები, გუანიდური ჯგუფები. რადიკალი ასევე შეიძლება შეიცავდეს გოგირდს.
აქ არის მჟავების სია, საიდანაც შესაძლებელია ცილების აგება:
- ალანინი;
- გლიცინი;
- ლეიცინი;
- ვალინი;
- იზოლეუცინი;
- თრეონინი;
- სერინი;
- გლუტამინის მჟავა;
- ასპარტინის მჟავა;
- გლუტამინი;
- ასპარაგინი;
- არგინინი;
- ლიზინი;
- მეთიონინი;
- ცისტეინი;
- ტიროზინი;
- ფენილალანინი;
- ჰისტიდინი;
- ტრიპტოფანი;
- პროლინი.
მათგან ათი შეუცვლელია - ის, რაც ადამიანის ორგანიზმში სინთეზი შეუძლებელია. ესენია ვალინი, ლეიცინი, იზოლეიცინი, თრეონინი, მეთიონინი, ფენილალანინი, ტრიპტოფანი, ჰისტიდინი, არგინინი. ისინი უნდა მიირთვათ საკვებთან ერთად. ამ ამინომჟავებიდან ბევრი გვხვდება თევზში, საქონლის ხორცში, ხორცში, თხილში, პარკოსნებში.
ცილის პირველადი სტრუქტურა - რა არის ეს?
ეს არის ამინომჟავების თანმიმდევრობა ჯაჭვში. ცილის პირველადი სტრუქტურის ცოდნა, შესაძლებელია მისი ზუსტი ქიმიური ფორმულის დადგენა.
მეორადი სტრუქტურა
ეს არის პოლიპეპტიდური ჯაჭვის გადახვევის საშუალება. ცილის კონფიგურაციის ორი ვარიანტი არსებობს: ალფა სპირალი და ბეტა სტრუქტურა. უზრუნველყოფილია ცილის მეორადი სტრუქტურაწყალბადის ბმები CO და NH ჯგუფებს შორის.
პროტეინის მესამეული სტრუქტურა
ეს არის სპირალის სივრცითი ორიენტაცია ან მისი განლაგების გზა გარკვეულ მოცულობაში. იგი უზრუნველყოფილია დისულფიდური და პეპტიდური ქიმიური ბმებით.
მესამეული სტრუქტურის ტიპებიდან გამომდინარე, არსებობს ფიბრილარული და გლობულური ცილები. ეს უკანასკნელი სფერული ფორმისაა. ფიბრილარული ცილების სტრუქტურა წააგავს ძაფს, რომელიც წარმოიქმნება ბეტა სტრუქტურების დაწყობით ან რამდენიმე ალფა სტრუქტურის პარალელური განლაგებით.
კვარტალური სტრუქტურა
დამახასიათებელია პროტეინებისთვის, რომლებიც შეიცავს არა ერთ, არამედ რამდენიმე პოლიპეპტიდურ ჯაჭვს. ასეთ ცილებს ოლიგომერულს უწოდებენ. ცალკეულ ჯაჭვებს, რომლებიც ქმნიან მათ შემადგენლობას, ეწოდება პროტომერები. პროტომერებს, რომლებიც ქმნიან ოლიგომერულ ცილას, შეიძლება ჰქონდეთ იგივე ან განსხვავებული პირველადი, მეორადი ან მესამეული სტრუქტურა.
რა არის დენატურაცია?
ეს არის ცილის მეოთხეული, მესამეული, მეორადი სტრუქტურების განადგურება, რის შედეგადაც ის კარგავს ქიმიურ, ფიზიკურ თვისებებს და ვეღარ ასრულებს თავის როლს ორგანიზმში. ეს პროცესი შეიძლება მოხდეს ცილაზე მოქმედი მაღალი ტემპერატურის შედეგად (38 გრადუსი ცელსიუსით, მაგრამ ეს მაჩვენებელი ინდივიდუალურია თითოეული ცილისთვის) ან აგრესიული ნივთიერებების, როგორიცაა მჟავები და ტუტეები.
ზოგიერთ ცილას შეუძლია რენატურაცია - მათი თავდაპირველი სტრუქტურის განახლება.
პროტეინის კლასიფიკაცია
ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით იყოფა მარტივ და რთულებად.
მარტივი ცილები (პროტეინები) არის ის, რომელიც შეიცავს მხოლოდ ამინომჟავებს.
კომპლექსური ცილები (პროტეიდები) - ისინი, რომლებსაც აქვთ პროთეზირების ჯგუფი მათ შემადგენლობაში.
პროთეზირების ჯგუფის ტიპის მიხედვით, ცილები შეიძლება დაიყოს:
- ლიპოპროტეინები (შეიცავს ლიპიდებს);
- ნუკლეოპროტეინები (შეიცავს ნუკლეინის მჟავებს);
- ქრომოპროტეინები (შეიცავს პიგმენტებს);
- ფოსფოპროტეინები (შეადგენს ფოსფორის მჟავას);
- მეტალოპროტეინები (შეიცავს ლითონებს);
- გლიკოპროტეინები (შეიცავს ნახშირწყლებს).
გარდა ამისა, მესამეული სტრუქტურის ტიპის მიხედვით, არსებობს გლობულური და ფიბრილარული ცილა. ორივე შეიძლება იყოს მარტივი ან რთული.
ფიბრილარული ცილების თვისებები და მათი როლი ორგანიზმში
ისინი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად მეორადი სტრუქტურის მიხედვით:
- ალფა სტრუქტურული. მათ შორისაა კერატინები, მიოზინი, ტროპომიოზინი და სხვა.
- ბეტა სტრუქტურული. მაგალითად, ფიბროინი.
- კოლაგენი. ეს არის ცილა, რომელსაც აქვს სპეციალური მეორადი სტრუქტურა, რომელიც არ არის არც ალფა სპირალი და არც ბეტა სტრუქტურა.
სამივე ჯგუფის ფიბრილარული ცილების თავისებურებანი ისაა, რომ მათ აქვთ ძაფისებრი მესამეული სტრუქტურა და ასევე წყალში უხსნადი.
მოდით უფრო დეტალურად ვისაუბროთ მთავარ ფიბრილარულ პროტეინებზე თანმიმდევრობით:
- კერატინები. ეს არის სხვადასხვა ცილების მთელი ჯგუფი, რომლებიც წარმოადგენს თმის, ფრჩხილების, ბუმბულის, მატყლის, რქების, ჩლიქების და ა.შ. ძირითად კომპონენტს.გარდა ამისა, ამ ჯგუფის ფიბრილარული ცილა, ციტოკერატინი, არის უჯრედების ნაწილი, რომელიც ქმნის ციტოჩონჩხს.
- მიოსინი. ეს არის ნივთიერება, რომელიც კუნთოვანი ბოჭკოების ნაწილია. აქტინთან ერთად ეს ფიბრილარული ცილა კუმშვადია და უზრუნველყოფს კუნთის ფუნქციონირებას.
- ტროპომიოზინი. ეს ნივთიერება შედგება ორი გადახლართული ალფა სპირალისაგან. ის ასევე კუნთების ნაწილია.
- ფიბროინი. ამ ცილას გამოიყოფა მრავალი მწერი და არაქნიდი. ის არის ვებსა და აბრეშუმის მთავარი კომპონენტი.
- კოლაგენი. ეს არის ყველაზე უხვი ფიბრილარული ცილა ადამიანის ორგანიზმში. ეს არის მყესების, ხრტილების, კუნთების, სისხლძარღვების, კანის და ა.შ. ეს ნივთიერება უზრუნველყოფს ქსოვილის ელასტიურობას. ორგანიზმში კოლაგენის გამომუშავება ასაკთან ერთად მცირდება, რაც იწვევს კანის ნაოჭებს, მყესების და ლიგატების შესუსტებას და ა.შ.
შემდეგი, განიხილეთ ცილების მეორე ჯგუფი.
გლობული ცილები: ჯიშები, თვისებები და ბიოლოგიური როლი
ამ ჯგუფის ნივთიერებებს აქვთ ბურთის ფორმა. ისინი შეიძლება იყოს ხსნადი წყალში, ტუტეების ხსნარებში, მარილებსა და მჟავებში.
სხეულში ყველაზე გავრცელებული გლობულური ცილებია:
- ალბუმინები: ოვალურბუმინი, ლაქტალბუმინი და სხვ.
- გლობულინები: სისხლის ცილები (მაგ. ჰემოგლობინი, მიოგლობინი) და ა.შ.
დაწვრილებით ზოგიერთ მათგანზე:
- ოვალურბუმინი. ეს ცილა შეიცავს 60 პროცენტს კვერცხის ცილას.
- ლაქტალბუმინი. რძის მთავარი შემადგენელი ნაწილი.
- ჰემოგლობინი. კომპლექსურიაგლობულური ცილა, რომელიც შეიცავს ჰემს, როგორც პროთეზიურ ჯგუფს, არის რკინის შემცველი პიგმენტური ჯგუფი. ჰემოგლობინი გვხვდება სისხლის წითელ უჯრედებში. ეს არის ცილა, რომელსაც შეუძლია ჟანგბადთან დაკავშირება და მისი ტრანსპორტირება.
- მიოგლობინი. ეს არის ჰემოგლობინის მსგავსი ცილა. ის ასრულებს იგივე ფუნქციას - ჟანგბადის გადატანას. ასეთი ცილა გვხვდება კუნთებში (ზოლიან და გულში).
ახლა თქვენ იცით ძირითადი განსხვავებები მარტივ და რთულ, ფიბრილარულ და გლობულურ პროტეინებს შორის.
