Уураг нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй биологийн полимер юм. Тэдгээр нь өндөр молекул жинтэй бөгөөд амин хүчлүүд, витамин, липид, нүүрс усны орцоор төлөөлдөг хиймэл бүлгүүдээс бүрддэг. Нүүрс ус, витамин, металл эсвэл липид агуулсан уурагуудыг цогцолбор гэж нэрлэдэг. Энгийн уураг нь зөвхөн пептидийн холбоогоор холбогдсон амин хүчлүүдээс тогтдог.
Пептид
Бодис ямар бүтэцтэй байхаас үл хамааран уургийн мономерууд нь амин хүчлүүд юм. Эдгээр нь үндсэн полипептидийн гинжийг үүсгэдэг бөгөөд үүнээс уургийн фибрилляр буюу бөмбөрцөг бүтэц үүсдэг. Үүний зэрэгцээ уураг нь зөвхөн амьд эдэд - ургамал, бактери, мөөгөнцөр, амьтан болон бусад эсүүдэд нийлэгжих боломжтой.
Уургийн мономеруудыг нэгтгэж чадахгүй цорын ганц организм бол вирус ба эгэл биетэн юм. Бусад нь бүгд бүтцийн уураг үүсгэх чадвартай. Гэхдээ уургийн мономерууд ямар бодисууд вэ, тэдгээр нь хэрхэн үүсдэг вэ? Энэ болон уургийн биосинтезийн тухай, полипептид ба уургийн цогц бүтэц үүсэх тухай, амин хүчлүүд ба тэдгээрийн шинж чанаруудын талаар уншина уу.доор.
Уургийн молекулын цорын ганц мономер нь альфа-амин хүчил юм. Уураг нь полипептид, холбогдсон амин хүчлүүдийн гинж юм. Түүний үүсэхэд оролцдог амин хүчлүүдийн тооноос хамааран дипептид (2 үлдэгдэл), трипептид (3), олигопептид (2-10 амин хүчлийг агуулдаг) ба полипептидүүд (олон тооны амин хүчлүүд) тусгаарлагдана.
Уургийн бүтцийн тойм
Уургийн бүтэц нь анхдагч, арай илүү төвөгтэй - хоёрдогч, бүр илүү төвөгтэй - гуравдагч, хамгийн төвөгтэй - дөрөвдөгч байж болно.
Анхдагч бүтэц нь уураг мономерууд (амин хүчлүүд) пептидийн холбоогоор (CO-NH) холбогддог энгийн гинж юм. Хоёрдогч бүтэц нь альфа спираль эсвэл бета нугалаа юм. Гуравдагч нь бүр ч төвөгтэй гурван хэмжээст уургийн бүтэц бөгөөд хоёрдогчоос ковалент, ион ба устөрөгчийн холбоо, түүнчлэн гидрофобик харилцан үйлчлэлийн улмаас үүссэн.
Дөрөвдөгч бүтэц нь хамгийн нарийн төвөгтэй бөгөөд эсийн мембран дээр байрлах рецептор уургийн онцлог юм. Энэ бол нүүрс ус, липид эсвэл витамины бүлгүүдээр баяжуулсан гуравдагч бүтэцтэй хэд хэдэн молекулуудын нэгдлийн үр дүнд үүссэн супрамолекул (домайн) бүтэц юм. Энэ тохиолдолд анхдагч, хоёрдогч, гуравдагч бүтцийн хувьд уургийн мономерууд нь альфа-амин хүчлүүд юм. Тэд мөн пептидийн бондоор холбогддог. Ганц ялгаа нь бүтцийн нарийн төвөгтэй байдал юм.
Амин хүчил
Цорын ганц мономеруудуургийн молекулууд нь альфа амин хүчлүүд юм. Тэд ердөө 20-хон ширхэг байдаг бөгөөд тэдгээр нь бараг л амьдралын үндэс юм. Пептидийн холбоо үүссэний ачаар уургийн нийлэгжилт боломжтой болсон. Үүний дараа уураг өөрөө бүтэц, рецептор, фермент, тээвэрлэлт, зуучлагч болон бусад үүргийг гүйцэтгэж эхлэв. Үүний ачаар амьд организм ажиллаж, үржих чадвартай болдог.
Альфа амин хүчил нь өөрөө альфа нүүрстөрөгчийн атомд холбогдсон амин бүлэгтэй органик карбоксилын хүчил юм. Сүүлийнх нь карбоксил бүлгийн хажууд байрладаг. Энэ тохиолдолд уургийн мономерууд нь эцсийн нүүрстөрөгчийн атом нь амин болон карбоксилын бүлгийг хоёуланг нь агуулсан органик бодис гэж үздэг.
Пептид ба уураг дахь амин хүчлүүдийн холбоо
Амин хүчлүүд нь пептидийн холбоогоор дамжин димер, тример, полимер болж холбогддог. Энэ нь нэг альфа-амин хүчлийн карбоксил хэсгээс гидроксил (-OH) бүлэг, өөр альфа-амин хүчлийн амин бүлгээс устөрөгч (-H) хуваагдах замаар үүсдэг. Харилцан үйлчлэлийн үр дүнд ус хуваагдаж, карбоксилын үлдэгдлийн нүүрстөрөгчийн ойролцоо чөлөөт электронтой C=O цэг нь карбоксилын төгсгөлд үлдэнэ. Өөр нэг хүчлийн амин бүлэгт азотын атом дээр одоо байгаа чөлөөт радикал бүхий үлдэгдэл (NH) байдаг. Энэ нь хоёр радикалыг холбож, холбоо (CONH) үүсгэх боломжийг олгодог. Үүнийг пептид гэж нэрлэдэг.
Альфа амин хүчлийн хувилбарууд
Мэдэгдэж байгаа 23 альфа-амин хүчил байдаг. Тэд байнаҮүнд: глицин, валин, аланин, изолецин, лейцин, глутамат, аспартат, орнитин, треонин, серин, лизин, цистин, цистеин, фенилаланин, метионин, тирозин, пролин, триптофан, гидроксипролин, аргининдидимин, гпаратиин, гипаратина, глицин, глицин, глицин, валин, глицин, глютамин, глютамат. Хүний биед нийлэгжих боломжтой эсэхээс хамааран эдгээр амин хүчлүүд нь чухал бус болон чухал бус гэж хуваагддаг.
Чухал болон чухал амин хүчлийн тухай ойлголт
Орлуулж болох бодисыг хүний биед нийлэгжүүлдэг бол зайлшгүй шаардлагатай зүйлсийг зөвхөн хоол хүнснээс авах ёстой. Үүний зэрэгцээ уургийн биосинтезийн хувьд чухал болон чухал бус хүчил хоёулаа чухал байдаг, учир нь тэдгээргүйгээр нийлэгжилтийг дуусгах боломжгүй юм. Нэг амин хүчил байхгүй бол бусад нь бүгд байгаа байсан ч эс үүргээ гүйцэтгэхэд шаардлагатай уургийг бий болгох боломжгүй юм.
Биосинтезийн аль ч үе шатанд нэг алдаа гарсан бөгөөд уураг нь электрон нягтрал, атом хоорондын харилцан үйлчлэлийг зөрчсөний улмаас хүссэн бүтцэд нэгдэж чадахгүй тул тохирохгүй болсон. Тиймээс хүн (болон бусад организмууд) зайлшгүй шаардлагатай амин хүчлийг агуулсан уураг агуулсан хоол хүнс хэрэглэх нь чухал юм. Тэднийг хоолонд оруулахгүй байх нь уургийн солилцооны хэд хэдэн эмгэгийг үүсгэдэг.
Пептидийн холбоо үүсгэх үйл явц
Уургийн цорын ганц мономер нь альфа-амин хүчлүүд юм. Тэд аажмаар полипептидийн гинжин хэлхээнд нийлдэг бөгөөд бүтэц нь ДНХ-ийн генетикийн кодонд (эсвэл бактерийн биосинтезийг авч үзвэл РНХ) урьдчилан хадгалагддаг. Уураг бол амин хүчлийн үлдэгдлийн хатуу дараалал юм. Энэ бол тодорхой дараалсан гинж юмнүдэнд урьдчилан програмчлагдсан функцийг гүйцэтгэдэг бүтэц.
Уургийн биосинтезийн алхамын дараалал
Уураг үүсэх үйл явц нь ДНХ (эсвэл РНХ) хэсгийг хуулбарлах, мэдээллийн төрлийн РНХ-ийн нийлэгжилт, цөмөөс эсийн цитоплазмд ялгарах, рибосомтой холбогдох, гинжин хэлхээнээс бүрдэнэ. дамжуулах РНХ-ээр хангагдсан амин хүчлийн үлдэгдлийг аажмаар хавсаргана. Уургийн мономер болох бодис нь гидроксил бүлэг ба устөрөгчийн протоныг устгах ферментийн урвалд оролцож, улмаар өсөн нэмэгдэж буй полипептидийн гинжин хэлхээнд нэгддэг.
Тиймээс полипептидийн гинжийг олж авдаг бөгөөд энэ нь эсийн эндоплазмын торонд аль хэдийн тодорхойлогдсон бүтэцтэй болж, шаардлагатай бол нүүрс ус эсвэл липидийн үлдэгдэлээр нэмэгддэг. Үүнийг уураг "боловсорч гүйцэх" үйл явц гэж нэрлэдэг бөгөөд үүний дараа түүнийг тээвэрлэх эсийн систем хүрэх газар руу нь илгээдэг.
Нийлэгжүүлсэн уургийн үйл ажиллагаа
Уургийн мономерууд нь үндсэн бүтцийг бий болгоход шаардлагатай амин хүчлүүд юм. Хоёрдогч, гуравдагч, дөрөвдөгч бүтэц нь өөрөө бүрэлдэн тогтдог боловч заримдаа фермент болон бусад бодисын оролцоог шаарддаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь уурагт үүргээ гүйцэтгэхэд зайлшгүй шаардлагатай хэдий ч зайлшгүй байхаа больсон.
Уургийн мономер болох амин хүчил нь нүүрс ус, металл эсвэл витаминыг холбодог. Гуравдагч эсвэл дөрөвдөгч бүтэц үүсэх нь оруулах бүлгүүдийн илүү олон газрыг олох боломжийг олгодог. Энэ нь танд үүсгэх боломжийг олгодогферментийн үүрэг гүйцэтгэдэг уургийн дериватив, рецептор, эс дотор болон эсээс гадагш бодис тээвэрлэгч, иммуноглобулин, мембран эсвэл эсийн органеллийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг, булчингийн уураг.
Амин хүчлээс үүссэн уураг нь амьдралын цорын ганц үндэс юм. Өнөөдөр амьдрал нь амин хүчил гарч ирсний дараа, түүний полимержилтын үр дүнд үүссэн гэж үздэг. Эцсийн эцэст энэ нь амьдралын, түүний дотор ухаалаг амьдралын эхлэл болох уургийн молекул хоорондын харилцан үйлчлэл юм. Бусад бүх биохимийн процессууд, тэр дундаа энергийн процессууд нь уургийн биосинтезийг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай бөгөөд үүний үр дүнд амьдрал цааш үргэлжлэх болно.
