Уургийн төрөл, үүрэг, бүтэц

2024 Зохиолч: Angel Austin | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 17:52

Опарин-Халданы онолын дагуу манай гараг дээрх амьдрал коацерват дуслуудаас үүссэн. Энэ нь бас уургийн молекул байсан. Өөрөөр хэлбэл, эдгээр химийн нэгдлүүд нь өнөөдөр оршин байгаа бүх амьдралын үндэс суурь болдог гэсэн дүгнэлтэд хүрч байна. Гэхдээ уургийн бүтэц гэж юу вэ? Тэд өнөөдөр бие махбодь, хүмүүсийн амьдралд ямар үүрэг гүйцэтгэж байна вэ? Ямар төрлийн уураг байдаг вэ? Үүнийг ойлгохыг хичээцгээе.

Уураг: ерөнхий ойлголт

Химийн бүтцийн үүднээс авч үзвэл тухайн бодисын молекул нь пептидийн холбоогоор холбогдсон амин хүчлүүдийн дараалал юм.

Амин хүчил бүр нь хоёр функциональ бүлэгтэй:

• карбоксил -COOH;
• амин бүлэг -NH_2.

Тэдний хооронд өөр өөр молекулуудад холбоо үүсдэг. Тиймээс пептидийн холбоо нь -CO-NH хэлбэртэй байна. Уургийн молекул нь хэдэн зуу, хэдэн мянган ийм бүлгийг агуулж болох бөгөөд энэ нь тухайн бодисоос хамаарна. Уургийн төрлүүд нь маш олон янз байдаг. Тэдгээрийн дотор бие махбодид зайлшгүй шаардлагатай амин хүчлүүд байдаг бөгөөд энэ нь хоол хүнсээр залгих ёстой гэсэн үг юм. Эсийн мембран болон чухал үүрэг гүйцэтгэдэг сортууд байдагтүүний цитоплазм. Биологийн катализаторууд нь бас тусгаарлагдсан байдаг - ферментүүд нь уургийн молекулууд юм. Эдгээр нь хүний амьдралд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд зөвхөн амьд биетийн биохимийн үйл явцад оролцдоггүй.

Харгалзаж буй нэгдлүүдийн молекул жин нь хэдэн арван саяас хэдэн арван хооронд хэлбэлзэж болно. Эцсийн эцэст том полипептидийн гинжин хэлхээнд мономерын нэгжийн тоо хязгааргүй бөгөөд тодорхой бодисын төрлөөс хамаарна. Түүхий тахианы өндөгийг шалгаж үзэхэд уураг нь цэвэр хэлбэрээр, төрөлх хэлбэрээрээ харагддаг. Цайвар шар, ил тод, өтгөн коллоид масс, дотор нь шар нь байрладаг - энэ бол хүссэн бодис юм. Өөх тос багатай зуслангийн бяслагны хувьд мөн адил зүйлийг хэлж болно. Энэ бүтээгдэхүүн нь байгалийн гаралтай бараг цэвэр уураг юм.

Гэсэн хэдий ч авч үзэж буй бүх нэгдлүүд орон зайн бүтэцтэй байдаггүй. Нийтдээ молекулын дөрвөн байгууллагыг ялгаж үздэг. Уургийн бүтцийн төрлүүд нь түүний шинж чанарыг тодорхойлж, бүтцийн нарийн төвөгтэй байдлыг илэрхийлдэг. Мөн орон зайн хувьд илүү орооцолдсон молекулууд хүн, амьтанд маш их боловсруулалт хийдэг нь мэдэгдэж байна.

Уургийн бүтцийн төрөл

Нийтдээ дөрөв байна. Тэдгээр нь юу болохыг анхаарч үзээрэй.

1. Анхдагч. Пептидийн холбоогоор холбогдсон амин хүчлүүдийн ердийн шугаман дарааллыг төлөөлдөг. Орон зайн эргэлт, спиральжилт байхгүй. Полипептидэд орсон холбоосын тоо хэдэн мянгад хүрч болно. Уургийн төрлүүдижил төстэй бүтэц - гликилаланин, инсулин, гистон, эластин болон бусад.
2. Хоёрдогч. Энэ нь спираль хэлбэрээр эрчилсэн, үүссэн эргэлтээр бие биен рүүгээ чиглэсэн хоёр полипептидийн гинжээс бүрдэнэ. Энэ тохиолдолд тэдгээрийн хооронд устөрөгчийн холбоо үүсч, тэдгээрийг холбодог. Нэг уургийн молекул ингэж үүсдэг. Энэ төрлийн уургийн төрлүүд нь дараах байдалтай байна: лизоцим, пепсин болон бусад.
3. Гуравдагч конформаци. Энэ нь нягт савласан, нягт ороомогтой хоёрдогч бүтэц юм. Энд устөрөгчийн холбооноос гадна бусад төрлийн харилцан үйлчлэл гарч ирдэг - энэ бол ван дер Ваалсын харилцан үйлчлэл ба электростатик таталцлын хүч, гидрофиль-гидрофобик контакт юм. Бүтцийн жишээ нь альбумин, фиброин, торгоны уураг болон бусад.
4. Дөрөвдөгч. Хамгийн төвөгтэй бүтэц нь хэд хэдэн полипептидийн гинжийг спираль хэлбэрээр мушгиж, бөмбөлөг болгон өнхрүүлж, бөмбөрцөгт нэгтгэсэн. Инсулин, ферритин, гемоглобин, коллаген зэрэг жишээнүүд нь яг ийм уургийн хэлбэрийг харуулж байна.

Хэрэв бид молекулуудын өгөгдсөн бүх бүтцийг химийн үүднээс нарийвчлан авч үзвэл шинжилгээнд удаан хугацаа шаардагдах болно. Үнэн хэрэгтээ, тохиргоо өндөр байх тусам бүтэц нь илүү төвөгтэй, нарийн төвөгтэй байх тусам молекулд олон төрлийн харилцан үйлчлэл ажиглагддаг.

Уургийн молекулын денатураци

Полипептидийн хамгийн чухал химийн шинж чанаруудын нэг нь тодорхой нөхцөл эсвэл химийн бодисын нөлөөн дор задрах чадвар юм. Тэгэхээр,жишээлбэл, уургийн денатурацийн янз бүрийн хэлбэрүүд өргөн тархсан байдаг. Энэ үйл явц юу вэ? Энэ нь уургийн уугуул бүтцийг устгахаас бүрдэнэ. Өөрөөр хэлбэл, эхэндээ молекул нь гуравдагч бүтэцтэй байсан бол тусгай агентуудын үйл ажиллагааны дараа энэ нь нурах болно. Гэсэн хэдий ч амин хүчлийн үлдэгдлийн дараалал нь молекулд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Денатурат уургууд нь физик болон химийн шинж чанараа хурдан алддаг.

Ямар урвалжууд конформацийг устгах үйл явцад хүргэж болох вэ? Тэдгээрийн хэд хэдэн нь бий.

1. Температур. Халах үед молекулын дөрөвдөгч, гуравдагч, хоёрдогч бүтцийг аажмаар устгадаг. Үүнийг жишээлбэл, энгийн тахианы өндөгийг шарсан үед ажиглаж болно. Үүссэн "уураг" нь түүхий бүтээгдэхүүнд байсан альбумин полипептидийн үндсэн бүтэц юм.
2. Цацраг.
3. Хүчтэй химийн бодисуудтай харьцах: хүчил, шүлт, хүнд металлын давс, уусгагч (жишээлбэл, спирт, эфир, бензол болон бусад).

Энэ үйл явцыг заримдаа молекул хайлах гэж нэрлэдэг. Уургийн денатурацийн төрлүүд нь түүний нөлөөгөөр үүссэн бодисоос хамаарна. Түүнээс гадна зарим тохиолдолд урвуу үйл явц явагддаг. Энэ бол дахин төрөлт юм. Бүх уураг нь бүтцээ сэргээж чаддаггүй ч тэдний нэлээд хэсэг нь үүнийг хийж чаддаг. Тиймээс Австрали, Америкийн химич нар чанасан тахианы өндөгийг зарим урвалж болон центрифугийн аргаар нөхөн сэргээх ажлыг хийжээ.

Энэ процесс нь амьд организмд полипептидийн нийлэгжилтэнд чухал ач холбогдолтой.эс дэх рибосом ба рРНХ-ийн гинж.

Уургийн молекулын гидролиз

Уургууд нь денатурациас гадна өөр нэг химийн шинж чанараар тодорхойлогддог - гидролиз. Энэ нь мөн үндсэн бүтэц биш, харин бие даасан амин хүчлүүдийг бүхэлд нь устгах үндсэн хэлбэрийг устгах явдал юм. Хоол боловсруулах чухал хэсэг бол уургийн гидролиз юм. Полипептидийн гидролизийн төрлүүд нь дараах байдалтай байна.

1. Химийн. Хүчил эсвэл шүлтийн үйлчлэлд үндэслэсэн.
2. Биологийн эсвэл ферментийн.

Гэсэн хэдий ч үйл явцын мөн чанар өөрчлөгдөөгүй бөгөөд ямар төрлийн уургийн гидролиз явагдахаас хамаардаггүй. Үүний үр дүнд бүх эс, эрхтэн, эд эсэд дамждаг амин хүчлүүд үүсдэг. Тэдний цаашдын өөрчлөлт нь тодорхой организмд зайлшгүй шаардлагатай шинэ полипептидүүдийн нийлэгжилтэд оролцдог.

Үйлдвэрлэлд уургийн молекулуудын гидролизийн процессыг зөвхөн зөв амин хүчлийг авахын тулд ашигладаг.

Бие дэх уургийн үйл ажиллагаа

Янз бүрийн төрлийн уураг, нүүрс ус, өөх тос нь аливаа эсийн хэвийн үйл ажиллагаанд амин чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь бүхэл бүтэн организм гэсэн үг юм. Тиймээс тэдний үүрэг нь амьд оршнолуудын өндөр ач холбогдол, хаа сайгүй байдагтай холбоотой юм. Полипептидийн молекулуудын хэд хэдэн үндсэн функцийг ялгаж болно.

1. Катализатор. Үүнийг уургийн бүтэцтэй ферментүүд гүйцэтгэдэг. Бид тэдний талаар дараа ярих болно.
2. Бүтцийн. Уургийн төрөл ба тэдгээрийнбие махбод дахь үйл ажиллагаа нь юуны түрүүнд эсийн бүтэц, түүний хэлбэрт нөлөөлдөг. Үүнээс гадна энэ үүргийг гүйцэтгэдэг полипептидүүд нь үс, хумс, нялцгай биетний бүрхүүл, шувууны өд үүсгэдэг. Тэд мөн эсийн биед тодорхой арматур юм. Мөгөөрсний эд нь мөн эдгээр төрлийн уурагуудаас бүрддэг. Жишээ нь: тубулин, кератин, актин болон бусад.
3. Зохицуулалт. Энэ функц нь транскрипц, орчуулга, эсийн мөчлөг, залгаас, мРНХ унших гэх мэт үйл явцад полипептидийн оролцоотойгоор илэрдэг. Тэд бүгдэд нь замын хөдөлгөөний зохицуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
4. Дохио. Энэ үүргийг эсийн мембран дээр байрлах уургууд гүйцэтгэдэг. Тэд өөр өөр дохиог нэг нэгжээс нөгөөд дамжуулдаг бөгөөд энэ нь эд эс хоорондын харилцаа холбоог бий болгодог. Жишээ нь: цитокин, инсулин, өсөлтийн хүчин зүйл болон бусад.
5. Тээвэр. Зарим төрлийн уураг, тэдгээрийн гүйцэтгэдэг үүрэг нь ердөө л амин чухал юм. Энэ нь жишээлбэл, уураг гемоглобины үед тохиолддог. Цусан дахь хүчилтөрөгчийг эсээс эс рүү дамжуулдаг. Хүний хувьд тэр юугаар ч орлуулашгүй.
6. Нөөц эсвэл нөөцлөх. Ийм полипептид нь нэмэлт тэжээл, эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ургамал, амьтны өндөгөнд хуримтлагддаг. Жишээ нь глобулин юм.
7. Мотив. Ялангуяа хамгийн энгийн организм, бактерийн хувьд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эцсийн эцэст тэд зөвхөн тугны эсвэл цилиагийн тусламжтайгаар хөдөлж чаддаг. Мөн эдгээр органеллууд нь мөн чанараараа уурагаас өөр зүйл биш юм. Ийм полипептидийн жишээ нь: миозин, актин, кинезин болон бусад.

Уургийн хүний биед болон бусад үйл ажиллагаа нь ойлгомжтойамьд биетүүд маш олон бөгөөд чухал юм. Энэ нь бидний бодож байгаа нэгдлүүдгүйгээр манай гараг дээрх амьдрал боломжгүй гэдгийг дахин баталж байна.

Уургийн хамгаалалтын функц

Полипептид нь химийн, физик, биологийн янз бүрийн нөлөөллөөс хамгаална. Жишээлбэл, хэрэв бие нь харь гаригийн вирус эсвэл бактерийн хэлбэрээр аюулд орвол иммуноглобулин (эсрэгбие) тэдэнтэй тулалдаж, хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хэрэв физик нөлөөний талаар ярих юм бол энд цусны бүлэгнэлтэд оролцдог фибрин, фибриноген их үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хүнсний уураг

Хоолны уургийн төрлүүд нь дараах байдалтай байна:

• бүрэн - биед шаардлагатай бүх амин хүчлийг агуулсан;
• бүрэн бус - бүрэн бус амин хүчлийн найрлагатай.

Гэхдээ аль аль нь хүний биед чухал. Ялангуяа эхний бүлэг. Хүн бүр, ялангуяа эрчимтэй хөгжлийн үе (хүүхэд, өсвөр нас) болон бэлгийн бойжилтын үед өөртөө уургийн хэмжээг тогтмол байлгах ёстой. Эцсийн эцэст бид эдгээр гайхалтай молекулуудын гүйцэтгэдэг үүргийг аль хэдийн авч үзсэн бөгөөд бидний доторх нэг ч процесс, нэг ч биохимийн урвал полипептидийн оролцоогүйгээр явагдах боломжгүй гэдгийг бид мэднэ.

Тиймээс та дараах бүтээгдэхүүнд агуулагдах уургийн хэмжээг өдөр бүр хэрэглэх хэрэгтэй:

• өндөг;
• сүү;
• зуслангийн бяслаг;
• мах ба загас;
• шош;
• шар буурцаг;
• шош;
• самар;
• буудай;
• овъёос;
• сэвэг зарам болон бусад.

Хэрэв та өдөрт нэг кг жинд 0,6 г полипептид хэрэглэвэл хүн эдгээр нэгдлүүдээс хэзээ ч дутагдахгүй. Хэрэв бие нь удаан хугацааны туршид шаардлагатай уургийг хүлээн авахгүй бол амин хүчлийн өлсгөлөн гэж нэрлэгддэг өвчин үүсдэг. Энэ нь бодисын солилцооны ноцтой эмгэг, үр дүнд нь бусад олон өвчинд хүргэдэг.

Торон дахь уураг

Бүх амьд биетийн хамгийн жижиг бүтцийн нэгж болох эс дотор уураг бас байдаг. Түүнээс гадна тэд дээрх бараг бүх функцийг тэнд гүйцэтгэдэг. Юуны өмнө микротубул, микрофиламентуудаас бүрдсэн эсийн цитоскелетон үүсдэг. Энэ нь хэлбэрийг хадгалахаас гадна эрхтэн хоорондын дотор тээвэрлэхэд үйлчилдэг. Төрөл бүрийн ионууд болон нэгдлүүд нь уургийн молекулуудын дагуу, тухайлбал суваг эсвэл төмөр зам дагуу хөдөлдөг.

Мембранд шингэж, түүний гадаргуу дээр байрлах уургийн үүрэг мөн чухал. Энд тэд рецептор ба дохионы үүргийг гүйцэтгэдэг, мембраныг өөрөө барихад оролцдог. Тэд хамгаалалтад зогсдог бөгөөд энэ нь хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэдэг гэсэн үг юм. Энэ бүлэгт эсийн ямар төрлийн уураг хамаарах вэ? Олон жишээ байна, энд цөөхөн байна.

1. Актин ба миозин.
2. Эластин.
3. Кератин.
4. Коллаген.
5. Тубулин.
6. Гемоглобин.
7. Инсулин.
8. Транскобаламин.
9. Трансферрин.
10. Цомог.

Хэдэн зуун бийэс бүрт байнга хөдөлж байдаг янз бүрийн төрлийн уураг.

Бие дэх уургийн төрлүүд

Тэд мэдээж асар олон төрөл. Хэрэв та ямар нэгэн байдлаар байгаа бүх уурагуудыг бүлэгт хуваахыг оролдвол ийм ангилалд багтах боломжтой.

1. Бөмбөрцөг уургууд. Эдгээр нь гуравдагч бүтэц, өөрөөр хэлбэл өтгөн бөмбөрцөг хэлбэрээр илэрхийлэгддэг хүмүүс юм. Ийм бүтцийн жишээ нь: иммуноглобулин, ферментийн нэлээд хэсэг, олон гормон.
2. Фибрилляр уураг. Эдгээр нь орон зайн зөв тэгш хэмтэй нарийн эрэмбэлэгдсэн утаснууд юм. Энэ бүлэгт анхдагч болон хоёрдогч бүтэцтэй уураг орно. Жишээлбэл, кератин, коллаген, тропомиозин, фибриноген.

Ерөнхийдөө олон шинж чанарыг бие махбод дахь уургийг ангилах үндэс болгон авч болно. Одоогоор хэн ч алга.

Ферментүүд

Уургийн шинж чанартай биологийн катализаторууд нь явагдаж байгаа бүх биохимийн процессыг ихээхэн хурдасгадаг. Эдгээр нэгдлүүдгүйгээр хэвийн бодисын солилцоо нь ердөө л боломжгүй юм. Синтез ба задрал, молекулуудыг нэгтгэх, хуулбарлах, орчуулах, транскрипц хийх гэх мэт бүх үйл явц нь тодорхой төрлийн ферментийн нөлөөн дор явагддаг. Эдгээр молекулуудын жишээ нь:

• оксидоредуктаза;
• шилжүүлэх;
• каталаза;
• гидролаза;
• изомераза;
• lyases болон бусад.

Өнөөдөр өдөр тутмын амьдралд ферментүүдийг хэрэглэж байна. Тиймээс, угаах үйлдвэрлэлдНунтаг нь ихэвчлэн фермент гэж нэрлэгддэг бодисыг ашигладаг - эдгээр нь биологийн катализатор юм. Тэд тогтоосон температурын горимыг ажиглаж угаах чанарыг сайжруулдаг. Шороон тоосонцортой амархан холбогдож, даавууны гадаргуугаас арилгана.

Гэсэн хэдий ч уургийн шинж чанараас шалтгаалан ферментүүд хэт халуун ус эсвэл шүлтлэг болон хүчиллэг эмтэй ойр байхыг тэсвэрлэдэггүй. Үнэхээр энэ тохиолдолд денатурацийн процесс явагдана.