Белок клетканын жана дененин жашоосунун негизи. Тирүү ткандарда көп сандагы функцияларды аткарып, анын негизги мүмкүнчүлүктөрүн ишке ашырат: өсүү, жашоо активдүүлүгү, кыймыл жана көбөйүү. Бул учурда клетканын өзү протеинди синтездейт, анын мономери аминокислота. Анын белоктун негизги түзүлүшүндөгү орду тукум кууп өткөн генетикалык код тарабынан программаланган. Ал тургай, гендердин эне клеткадан кыз клеткага өтүшү да бир белоктун түзүлүшү жөнүндөгү маалыматтын бир мисалы гана. Бул аны биологиялык жашоонун негизи болгон молекула кылат.
Белоктун түзүлүшүнүн жалпы мүнөздөмөсү
Клеткада синтезделген белок молекулалары биологиялык полимерлер.
Белокто мономер ар дайым аминокислота болуп саналат жана алардын биригиши молекуланын биринчилик чынжырын түзөт. Ал кийинчерээк өзүнөн-өзү же биологиялык катализаторлордун таасири астында экинчилик, үчүнчү даражадагы же домендик структурага өзгөртүлгөн белок молекуласынын баштапкы түзүлүшү деп аталат.
Орто жана үчүнчү структура
Экинчилик белокструктура - полярдык аймактарда суутек байланыштарынын пайда болушу менен байланышкан биринчилик чынжырдын мейкиндик модификациясы. Ушул себептен улам, чынжыр илмектерге бүктөлгөн же спиральга айланып, азыраак орун ээлейт. Бул учурда молекуланын бөлүмдөрүнүн локалдык заряды өзгөрөт, бул үчүнчү даражадагы түзүлүштүн – шар сымал түзүлүштүн пайда болушуна түрткү болот. Кыгылган же спиралдан жасалган бөлүктөрү дисульфиддик байланыштардын жардамы менен шарларга айланган.
Топтордун өзү программаланган функцияларды аткаруу үчүн зарыл болгон атайын түзүлүштү түзүүгө мүмкүндүк берет. Мындай модификациядан кийин да белоктун мономери аминокислота болушу маанилүү. Бул дагы белоктун экинчилик, андан кийин үчүнчү жана төртүнчүлүк структурасын түзүү учурунда биринчилик аминокислота ырааттуулугу өзгөрбөй турганын тастыктайт.
Белок мономерлеринин мүнөздөмөсү
Бардык белоктор полимерлер, алардын мономерлери аминокислоталар. Бул органикалык кошулмалар же тирүү клетка тарабынан синтезделет же азык катары ага кирет. Алардын ичинен бир белок молекуласы рибосомаларда чоң энергия сарпталган кабарчы РНК матрицасы аркылуу синтезделет. Амино-кислоталардын өзүлөрү эки активдүү химиялык топ бар бирикмелер: карбоксил радикалы жана альфа-көмүртек атомунда жайгашкан амино-топ. Дал ушул түзүлүш молекуланы пептиддик байланыштарды түзүүгө жөндөмдүү альфа-аминокислота деп атоого мүмкүндүк берет. Протеин мономерлери альфа-аминокислоталар гана.
Пептиддик байланыш түзүлүшү
Пептиддик байланыш көмүртек, кычкылтек, суутек жана азот атомдору тарабынан түзүлгөн молекулалык химиялык топ. Ал бир альфа-аминокислотасынын карбоксил тобунан жана башкасынын амин тобунан сууну ажыратуу процессинде пайда болот. Мында гидроксил радикалы карбоксил радикалынан ажырап, амин тобундагы протон менен биригип, сууну пайда кылат. Натыйжада, эки аминокислота CONH коваленттик полярдык байланыш менен туташат.
Аны тирүү организмдердин белокторунун мономерлери болгон альфа-аминокислота гана түзө алат. Эритмеде кичинекей молекуланы тандап синтездөө кыйын болсо да, лабораторияда пептиддик байланыштын пайда болушун байкоого болот. Протеин мономерлери аминокислота болуп саналат жана анын структурасы генетикалык код менен программаланган. Ошондуктан, аминокислоталар так белгиленген тартипте туталышы керек. Каотикалык тең салмактуулук шарттарында эритмеде бул мүмкүн эмес, ошондуктан комплекстүү протеинди жасалма түрдө синтездөө дагы деле мүмкүн эмес. Эгерде молекуланы чогултуунун катуу тартибин сактоого мүмкүндүк берүүчү жабдуулар бар болсо, аны тейлөө кыйла кымбатка турат.
Тирүү клеткадагы протеиндердин синтези
Тирүү клеткада өнүккөн биосинтез аппараты бар болгондуктан, абал тескерисинче болот. Бул жерде белок молекулаларынын мономерлери катуу ырааттуулукта молекулаларга чогултулушу мүмкүн. Ал хромосомаларда сакталган генетикалык код менен программаланган. Белгилүү бир структуралык протеинди же ферментти синтездөө зарыл болсо, ДНК кодун окуу жана матрицаны түзүү процесси (жанаРНК) андан белок синтезделет. Мономер акырындык менен рибосомалык аппараттын өсүп жаткан полипептиддик чынжырына кошулат. Бул процесс аяктагандан кийин аминокислота калдыктарынын чынжырчасы түзүлөт, ал өзүнөн-өзү же ферменттик процесстин жүрүшүндө экинчилик, үчүнчүлүк же домендик түзүлүштү түзөт.
Биосинтездин закон ченемдүүлүктөрү
Белоктун биосинтезинин, тукум куучулук информациянын берилишинин жана аны ишке ашыруунун кээ бир өзгөчөлүктөрүн белгилей кетүү керек. Алар ДНК менен РНК окшош мономерлерден турган бир тектүү заттар экендигинде. Тактап айтканда, ДНК да РНК сыяктуу нуклеотиддерден турат. Акыркысы маалыматтык, транспорттук жана рибосомалык РНК түрүндө берилген. Бул тукум куучулук маалымат жана белок биосинтези үчүн жооптуу бүт клетка аппараты бир бүтүн экенин билдирет. Демек, рибосомалары бар клетка ядросун, алар да домен РНК молекулалары, гендерди сактоо жана аларды ишке ашыруу үчүн бир бүтүн аппарат катары каралышы керек.
Мономери альфа-аминокислота болгон белоктун биосинтезинин экинчи өзгөчөлүгү алардын кошулуусунун катуу тартибин аныктоо болуп саналат. Ар бир аминокислота биринчи белок түзүлүшүндө өз ордун алышы керек. Бул тукум куучулук маалыматты сактоо жана ишке ашыруу үчүн жогоруда сүрөттөлгөн аппарат менен камсыз кылынат. Анда каталар болушу мүмкүн, бирок алар аны менен жок кылынат. Туура эмес чогултулган учурда молекула бузулуп, биосинтез кайра башталат.
