Zülalın insan orqanizmindəki rolu

Zülalların bədən üçün böyük əhəmiyyəti onların funksiyalarına görədir.

Təqdim olunan zülalların əsas funksiyaları, bu sinif maddələrin normal insan həyatının təmin edilməsində əhəmiyyətini göstərir.

19-cu əsrdə elm adamları deyirdilər:

• protein orqanizmləri unikaldır, həyatın özüdür,
• canlılar ilə ətraf mühit arasında daimi bir maddələr mübadiləsi lazımdır.

Bu müddəalar indiyə qədər dəyişməz olaraq qalır.

Zülalların əsas tərkibi

Protein adlı sadə bir zülalın nəhəng molekulyar bölmələri kimyəvi cəhətdən əlaqəli kiçik bloklar - eyni və fərqli fraqmentləri olan amin turşularından əmələ gəlir. Belə struktur kompozisiyalara heteropolimerlər deyilir. Təbii zülallarda amin turşuları sinifinin yalnız 20 nümayəndəsi həmişə olur. Zülalların əsas tərkibi karbonun - C, azotun - N, hidrogenin - H, oksigenin - O. Kükürd - S-nin tez-tez rast gəlinməsi ilə xarakterizə olunur.Zülal adlanan mürəkkəb zülallarda amin turşusu qalıqlarına əlavə olaraq digər maddələr də olur. Buna görə fosfor - P, mis - Cu, dəmir - Fe, yod - I, selenium - Se onların tərkibində ola bilər.

Təbii zülalların aminokarboksilik turşuları kimyəvi quruluşa və bioloji əhəmiyyətə görə təsnif edilir. Kimyəvi təsnifat kimyaçılar üçün vacibdir, bioloji - hər kəs üçün.

İnsan orqanizmində hər zaman iki dəyişiklik axını var:

• qida məhsullarının parçalanması, oksidləşməsi, atılması,
• yeni zəruri maddələrin bioloji sintezi.

Həmişə təbii zülallarda olan 12 amin turşusu insan orqanizminin bioloji sintezi ilə yaradıla bilər. Onlara əvəzedici deyilir.

8 amin turşusu insanlarda heç vaxt sintez olunmur. Onlar əvəzedilməzdir, mütəmadi olaraq yeməklə verilməlidir.

Zəruri aminokislotalar turşularının mövcudluğuna görə, zülallar iki sinfə bölünür.

• Tam zülallarda insan orqanizmi üçün lazım olan bütün amin turşuları var. Lazımi vacib amin turşularının tərkibində kəsmik, süd məhsulları, quş əti, mal-qaranın əti, dəniz və şirin su balıqları, yumurta olan zülallar vardır.

• Qüsurlu zülallarda bir və ya daha çox vacib turşunun olmaması ola bilər. Bunlara bitki zülalları daxildir.

Pəhriz zülallarının keyfiyyətini qiymətləndirmək üçün tibbi dünya birliyi onları vacib və zəruri amin turşularının ciddi şəkildə təsdiqlənmiş nisbətləri olan "ideal" proteinlə müqayisə edir. Təbiətdə "ideal" bir protein yoxdur. Ona heyvan zülalları qədər yaxındır. Bitki zülalları tez-tez bir və ya daha çox amin turşusunun normativ konsentrasiyasına çatmır. Itkin maddə əlavə olunarsa, zülal tam olur.

Bitki və heyvan mənşəli zülalın əsas mənbələri

Qida kimyasının hərtərəfli tədqiqi ilə məşğul olan yerli elmi cəmiyyətdə bir qrup professor A.P.Nechaev, həmkarları və tələbələri fərqlənir. Komanda, Rusiya bazarında mövcud olan əsas qida məhsullarında protein tərkibini təyin etdi.

• Vacibdir! Müəyyən edilmiş rəqəmlər, 100 q məhsulun tərkibindəki protein tərkibini, keçilməz hissədən azad etdiyini bildirir.

• Ən çox protein miqdarı soya, balqabaq toxumu və fıstıqda olur (34,9 - 26,3 q).
• 20-30 qram arasında olan dəyərlər noxud, lobya, püstə və günəbaxan toxumlarında olur.
• Badam, anakardiya, fındıq 15 ilə 20 qr arasında olan rəqəmlərlə xarakterizə olunur.
• Qoz, makaron, ən çox dənli bitkilər (düyü, qarğıdalı dənələri istisna olmaqla) 100 qram məhsula görə 10-15 qram protein ehtiva edir.
• Düyü, qarğıdalı grits, çörək, sarımsaq, quru ərik 5 ilə 10 qram arasında olur.
• 100 qram kələm, göbələk, kartof, gavalı, bəzi çuğundur sortlarında protein miqdarı 2 ilə 5 qram arasında olur.
• Kişmiş, turp, yerkökü, şirin bibər az proteinə malikdir, göstəriciləri 2 qramdan çox deyil.

Əgər burada bir bitki cəsədi tapa bilməmisinizsə onda tərkibindəki protein konsentrasiyası çox aşağıdır və ya ümumiyyətlə yoxdur. Məsələn, meyvə şirələrində çox az protein, təbii bitki yağlarında isə - ümumiyyətlə yoxdur.

• Zülalın maksimum konsentrasiyası balıq çovdarında, sərt və işlənmiş pendirlərdə və dovşan ətində (21,1 ilə 28,9 q arasında) aşkar edilmişdir.
• Çox sayda məhsulda 15 ilə 10 qram protein var. Bu bir quş, dəniz balığı (kapelin istisna olmaqla), mal əti, karides, kalamar, kəsmik, feta pendiri, şirin su balığıdır.
• Kapelin, toyuq yumurtası, donuz əti 100 qram məhsula 12,7 - 15 qram protein ehtiva edir.
• Qatıq, pendir 5 - 7.1 qr ilə xarakterizə olunur.
• Süd, kefir, mayalanmış bişmiş süd, xama, qaymaq 2,8 ilə 3 qram arasında protein ehtiva edir.

Çox mərhələli texnoloji emaldan keçmiş məhsullarda (güveç, kolbasa, vetçina, kolbasa) bitki və heyvan mənşəli zülalların əsas mənbələri haqqında məlumatlar maraq doğurmur. Mütəmadi sağlam yemək üçün tövsiyə edilmir. Bu cür məhsulların qısamüddətli istifadəsi əhəmiyyətli deyil.

Zülalın qidalanmada rolu

Bədəndəki metabolik proseslər nəticəsində köhnələr əvəzinə daim yeni protein molekulları meydana gəlir. Fərqli orqanlarda sintez dərəcəsi eyni deyil. Hormon zülalları, məsələn, insulin, saatlarla, dəqiqələrlə çox tez (bərpa olunur) bərpa olunur. Qaraciyərin, bağırsaq selikli qişasının zülalları 10 gün ərzində bərpa olunur. Beynin, əzələlərin, birləşdirici toxuma zülal molekulları ən uzun bərpa olunur, bərpaedici sintez (resintez) altı aya qədər davam edə bilər.

İstifadəsi və sintezi prosesi bir azot balansı ilə xarakterizə olunur.

• Tam sağlamlığı ilə formalaşmış bir insanda azot balansı sıfırdır. Bu vəziyyətdə qidalanma zamanı zülallarla təmin olunan azotun ümumi kütləsi çürümə məhsulları ilə atılan kütləə bərabərdir.
• Gənc orqanizmlər sürətlə inkişaf edir. Azot balansı müsbətdir. Zülal çoxdur, daha az ifraz olunur.
• Yaşlı, xəstə insanlarda azot balansı mənfi olur. Metabolik məhsullarla sərbəst buraxılan azotun kütləsi qida qəbulu ilə alınan miqdardan çoxdur.

Zülalın qidalanmada rolu bir insana bədənin biokimyəvi proseslərində iştirak etmək üçün uyğun olan amin turşusu komponentlərini lazımi miqdarda təmin etməkdir.

Normal bir maddələr mübadiləsini təmin etmək üçün bir insanın gündə nə qədər protein istehlak etməsini bilmək lazımdır.

Yerli və Amerika fizioloqları, 1 kq insan ağırlığına 0,8 - 1 q protein yemək tövsiyə edir. Nömrələr olduqca orta səviyyədədir. Məbləğ insanın yaşına, işinin xarakterinə, həyat tərzinə bağlıdır. Orta hesabla gündə 60 qramdan 100 qrama qədər protein istehlak etməyi məsləhət görürlər. Fiziki işlə məşğul olan kişilər üçün norma gündə 120 qrama qədər artırıla bilər. Əməliyyat, yoluxucu xəstəliklər keçirənlər üçün norma gündə 140 qrama qədər artır. Diabet xəstələrinə gündə 140 qə çatacaq yüksək miqdarda protein məhsulu olan diyetlər tövsiyə olunur. Metabolik pozğunluqlar, gut meyli olan insanlar əhəmiyyətli dərəcədə az protein istehlak etməlidirlər. Onlar üçün norm gündə 20 - 40 qramdır.

Əzələ kütləsini artıran aktiv idmanla məşğul olan insanlar üçün norm əhəmiyyətli dərəcədə artır, 1 kq atletin ağırlığına görə 1,6-1,8 qrama çata bilər.

• Vacibdir! Təlimçiyə sualın cavabını aydınlaşdırmaq məsləhətdir - məşq zamanı gündə neçə zülal istehlak edilməlidir. Peşəkarlarda bütün növ məşqlər üçün enerji xərcləri, idmançının bədəninin normal fəaliyyətini təmin etməyin yolları barədə məlumatlar var.

Bütün fizioloji funksiyaların həyata keçirilməsi üçün yalnız protein tərkibində olan amin turşularının olması deyil, həm də onların assimilyasiyasının səmərəliliyi də vacibdir. Protein molekulları müxtəlif təşkil səviyyələrinə, həllolma qabiliyyətinə, həzm fermentlərinə daxil olmaq dərəcəsinə malikdir. 96% süd zülalları, yumurta təsirli şəkildə parçalanır. Ət, balıqda zülalların 93-95% -i etibarlı şəkildə həzm olunur. İstisna, dərinin və saçın zülallarıdır. Tərəvəz protein tərkibli məhsullar 60-80% həzm olunur. Tərəvəzlərdə zülalların 80%, kartofda 70%, çörəkdə 62-86% əmilir.

Heyvan mənbələrindən zülalların tövsiyə olunan hissəsi ümumi protein kütləsinin 55% -ni təşkil etməlidir.

• Bədəndə zülal çatışmazlığı əhəmiyyətli metabolik dəyişikliklərə səbəb olur. Bu cür patologiyalar distrofiya, kwashiorkor adlanır. İlk dəfə Afrikanın vəhşi tayfalarının sakinlərində mənfi azot tarazlığı, bağırsaq funksiyasının pozulması, əzələ atrofiyası və inkişafının böyüməsi ilə xarakterizə olunan bir pozuntu aşkar edildi. Qismən zülal çatışmazlığı oxşar simptomlarla ortaya çıxa bilər, bir müddət yüngülləşə bilər. Xüsusilə təhlükəli, uşağın bədənində protein olmamasıdır. Bu cür pəhriz pozğunluqları böyüməkdə olan bir insanın fiziki və intellektual zəifliyini təhrik edə bilər.

• Bədəndəki həddindən artıq zülal ifrazat sistemini çox yükləyir. Böyrəklərə yük artır. Böyrək toxumasında mövcud patologiyalarla, proses ağırlaşa bilər. Bədəndə çox miqdarda zülal digər qiymətli qida komponentlərinin olmaması ilə müşayiət olunarsa, çox pisdir. Qədim dövrlərdə, Asiya ölkələrində edam üsulu var idi, orada məhkum yalnız ətlə qidalanırdı. Nəticədə cinayətkar bu zəhərlənmədən sonra bağırsaqda çürük məhsullarının əmələ gəlməsindən öldü.

Bədənin proteinlə təmin edilməsinə ağlabatan bir yanaşma bütün həyat sistemlərinin təsirli işləməsini təmin edir.

Tarixi araşdırın

Zülal ilk dəfə (gluten şəklində) 1728-ci ildə italyan Jacopo Bartolomeo Beccari tərəfindən buğda unundan alınmışdır. Proteinlər 18-ci əsrdə fransız kimyaçısı Antoine de Fourcroix və zülalların istilik və ya turşuların təsiri altında laxtalanma (denatasiya) xüsusiyyətini qeyd edən digər elm adamlarının işi nəticəsində ayrı bir bioloji molekul sinifinə ayrıldı. O dövrdə albumin ("yumurta ağ"), fibrin (qandan zülal) və buğda dənlilərindən olan zülallar araşdırıldı.

19-cu əsrin əvvəllərində zülalların elementar tərkibi haqqında bəzi məlumatlar əldə edilmişdi, amin turşularının zülalların hidrolizi zamanı əmələ gəldiyi məlum idi. Bu amin turşularının bəziləri (məsələn, qlisin və lösin) artıq xarakterizə edilmişdir. Zülalların kimyəvi tərkibinin təhlili əsasında Hollandiyalı kimyaçı Gerrit Mulder, zülalların demək olar ki, hamısının oxşar bir empirik formulu olduğunu fərz etdi. 1836-cı ildə Mulder zülalların kimyəvi quruluşunun ilk modelini təklif etdi. Radikallar nəzəriyyəsinə əsaslanaraq, bir neçə dəqiqləşdirmədən sonra bir zülalın minimal struktur vahidinin aşağıdakı tərkibə malik olduğu qənaətinə gəldi: C₄₀H₆₂N₁₀O₁₂. O, bu vahidi "zülal" (Pr) (yunanca. Protos - ilk, ibtidai) və nəzəriyyəni - "protein nəzəriyyəsi" adlandırdı. "Zülal" termini özü İsveç kimyaçısı Yakob Berzelius tərəfindən təklif edilmişdir. Mulderə görə, hər bir protein bir neçə protein bölməsindən, kükürd və fosfordan ibarətdir. Məsələn, fibrin formulunu 10PrSP olaraq yazmağı təklif etdi. Malder, zülalların - amin turşularının məhv olma məhsullarını da araşdırdı və onlardan biri üçün (lösin) az bir hissəsi ilə səhvən molekulyar ağırlığı - 131 dalton təyin etdi. Zülallar haqqında yeni məlumatların toplanması ilə zülal nəzəriyyəsi tənqid olunmağa başladı, buna baxmayaraq, 1850-ci illərin sonlarına qədər yenə də ümumdünya tanınmış hesab edildi.

19-cu əsrin sonlarında zülalları təşkil edən amin turşularının əksəriyyəti araşdırıldı. 1880-ci illərin sonlarında. Rus alimi A. Ya.Danilevski zülal molekulunda peptid qruplarının (CO - NH) mövcudluğunu qeyd etdi. 1894-cü ildə Alman fizioloq Albrecht Kossel amin turşularının zülalların əsas struktur elementləri olduğu bir nəzəriyyə irəli sürdü. 20-ci əsrin əvvəllərində alman kimyaçısı Emil Fişer zülalların peptid bağları ilə əlaqəli amin turşusu qalıqlarından ibarət olduğunu təcrübi şəkildə sübut etdi. Zülalın amin turşusu ardıcıllığının ilk analizini də apardı və proteoliz fenomenini izah etdi.

Lakin, amerikalı kimyaçı Ceyms Sumnerin (daha sonra kimya üzrə Nobel mükafatı) üreaz fermentinin bir protein olduğunu göstərdiyi zaman orqanizmdəki zülalların mərkəzi rolu 1926-cı ilə qədər tanınmadı.

Təmiz zülalları təcrid etmək çətinliyi öyrənməyi çətinləşdirdi. Buna görə ilk tədqiqatlar çox miqdarda asanlıqla təmizlənə biləcək o polipeptidlərdən, yəni qan zülallarından, toyuq yumurtasından, müxtəlif toksinlərdən, habelə mal-qaranı kəsdikdən sonra ifraz olunan həzm / metabolik fermentlərdən istifadə edilməklə aparılmışdır. 1950-ci illərin sonlarında şirkət Armor Hot Dog Co. bir çox tədqiqat üçün eksperimental hədəfə çevrilən bir kiloqram iribuynuzlu mədəaltı vəzi ribonükaziyası A-nı təmizləyə bildi.

Zülalların ikincil quruluşunun amin turşusu qalıqları arasında hidrogen bağlarının meydana gəlməsinin nəticəsi olması fikri 1933-cü ildə William Astbury tərəfindən irəli sürülmüş, lakin Linus Pauling zülalların ikincil quruluşunu uğurla proqnozlaşdırmağı bacaran ilk alim sayılır. Daha sonra Walter Kausman, Kai Linnerstrom-Lang'ın əsəri əsasında, zülalların üçüncü quruluşunun meydana gəlməsi qanunlarını və bu müddətdə hidrofobik qarşılıqlı təsir rolunu anlamağa əhəmiyyətli bir töhfə verdi. 1940-cı illərin sonu və 1950-ci illərin əvvəllərində Frederik Senger zülalların amin turşularının xətti polimerləri olduğunu və şaxələnməmiş (bəzi şəkərlər kimi) 1955-ci ilə qədər iki insulin zəncirinin amin turşusu ardıcıllığını təyin edərək bir zülal ardıcıllığı üçün bir metod hazırladı. ) zəncirlər, kolloidlər və ya siklollar. Sovet / Rusiya alimləri tərəfindən qurulmuş ilk amin turşusu 1972-ci ildə aspartat aminotransferaza oldu.

X-ray difraksiyası (X-ray difraksiya təhlili) ilə alınan zülalların ilk məkan quruluşları 1950-ci illərin sonu və 1960-cı illərin əvvəllərində məlum oldu və 1980-ci illərdə nüvə maqnit rezonansından istifadə edərək aşkar edilən strukturlar. 2012-ci ildə Protein Məlumat Bankında təxminən 87.000 protein quruluşu var.

21-ci əsrdə protein araşdırmaları keyfiyyətcə yeni səviyyəyə keçdi, burada təkcə təmizlənmiş zülalların öyrənilməməsi, eyni zamanda fərdi hüceyrələrin, toxumaların və ya bütün orqanizmin çox sayda zülalının sayında və sonrakı tərcümə dəyişikliklərində eyni vaxtda dəyişiklik edildi. Biokimyanın bu sahəsi proteomika adlanır. Bioinformatika metodlarından istifadə edərək, yalnız rentgen diffraksiya analizinin məlumatlarını emal etməklə yanaşı, amin turşusu ardıcıllığına əsaslanaraq zülalın quruluşunu proqnozlaşdırmaq da mümkün oldu. Hal-hazırda, böyük protein komplekslərinin krioelektron mikroskopiyası və kompüter proqramlarından istifadə edərək zülal sahələrinin fəza quruluşlarının proqnozu atom dəqiqliyinə yaxınlaşır.

Protein ölçüsü amin turşusu qalıqları və ya daltonlar (molekulyar çəki) baxımından ölçülə bilər, ancaq molekulun nisbətən böyük ölçüsü səbəbiylə protein kütləsi əldə olunmuş vahidlərdə - kilodaltonlarda (kDa) ifadə edilir. Maya zülalları orta hesabla 466 amin turşusu qalıqlarından ibarətdir və molekulyar çəkisi 53 kDa təşkil edir. Hal hazırda məlum olan ən böyük protein - titin, əzələ sarkomerlərinin bir hissəsidir, onun müxtəlif variantlarının (izoformların) molekulyar çəkisi 3000 ilə 3700 kDa arasında dəyişir. Bir insanın soleus əzələsinin titri (lat. Soleus) 38 138 amin turşusundan ibarətdir.

Amfoterlik

Zülallar amfoterlik xüsusiyyətinə malikdir, yəni şərtlərdən asılı olaraq həm turşu, həm də əsas xüsusiyyətlərini nümayiş etdirir. Zülallarda sulu bir məhlulda ionlaşma qabiliyyətinə malik bir neçə növ kimyəvi qrup mövcuddur: turşu amin turşularının yan zəncirlərindəki karboksilik turşu qalıqları (aspartik və glutamik turşular) və əsas amin turşularının yan zəncirlərindəki azot tərkibli qruplar (ilk növbədə lizin ε-amin qrupu və amidin qalıqları CNH (NH).₂) arginin, bir az daha az dərəcədə - imidazol histidin qalığı). Hər bir protein bir izoelektrik nöqtə (pI) - orta turşuluq (pH) ilə xarakterizə olunur, bu zülalın molekullarının ümumi elektrik yükü sıfırdır və buna görə də elektrik sahəsində hərəkət etmirlər (məsələn, elektroforez ilə). İzoelektrik nöqtədə zülalın nəmləndirilməsi və həll olunma dərəcəsi minimaldır. PI dəyəri bir protein içərisində turşu və əsas amin turşusu qalıqlarının nisbətindən asılıdır: bir çox turşu amin turşusu qalıqlarını ehtiva edən zülallar üçün, izoelektrik nöqtələr turşu bölgədə yatır (belə zülallar asit adlanır), daha çox əsas qalıqları olan zülallarda isə qələvi bölgədədirlər (əsas zülallar) ) Bu zülalın pI dəyəri də ion gücünə və yerləşdiyi bufer məhlul tipinə görə dəyişə bilər, çünki neytral duzlar zülalın kimyəvi qruplarının ionlaşma dərəcəsinə təsir göstərir. Bir zülalın pI, məsələn, titrləmə əyrisi və ya izoelektrik fokuslanma ilə müəyyən edilə bilər.

Ümumiyyətlə, bir zülalın pI yerinə yetirdiyi funksiyadan asılıdır: onurğalı toxumalarda əksər proteinlərin izoelektrik nöqtəsi 5,5 ilə 7,0 arasında dəyişir, lakin bəzi hallarda dəyərlər həddindən artıq ərazilərdə yatır: məsələn, pepsin üçün güclü bir turşu mədəinin proteolitik fermenti. suyu pI

1, və salmintilər üçün - xüsusiyyəti yüksək arginin tərkibi olan somon südünün protein proteinidir - pI

12. Fosfat qrupları ilə elektrostatik qarşılıqlı təsir səbəbindən nuklein turşularına bağlanan zülallar əsas zülallardır. Belə zülalların nümunəsi histonlar və protaminlərdir.

Zülallar nədir?

Proteinlər xüsusi bir şəkildə birləşdirilmiş amin turşusu qalıqlarından ibarət olan yüksək molekulyar ağırlıqlı mürəkkəb üzvi birləşmələrdir. Hər bir protein özünəməxsus amin turşusu ardıcıllığına, məkanda yerləşməsinə malikdir. Bədənə daxil olan zülalların dəyişməz bir şəkildə özlərinə verilmədiyini, amin turşularına parçalandıqlarını və onların köməyi ilə bədən zülallarını sintez etdiyini başa düşmək lazımdır.

Zülalların meydana gəlməsində 22 amin turşusu iştirak edir, onlardan 13-ü bir-birinə çevrilə bilər, 9 - fenilalanin, triptofan, lizin, histidin, treonin, lösin, valin, izolösin, metionin - əvəzolunmazdır. Bədəndə əvəzolunmaz turşuların olmaması qəbuledilməzdir, bu bədənin pozulmasına səbəb olacaqdır.

Zülalın bədənə daxil olması ilə yanaşı, onun hansı amin turşularından ibarət olması da vacibdir!

Zülal nədir?

Zülallar (zülallar / polipeptidlər) - üzvi maddələr, iyirmi əlaqəli amin turşusu olan təbii polimerlər. Birləşmə bir çox növ təmin edir. Bədən özü on iki dəyişkən amin turşusunun sintezi ilə mübarizə aparır.

Proteində olan iyirmi vacib amin turşusunun səkkizi orqanizm tərəfindən sintez edilə bilməz, onlar qida ilə əldə edilir. Bunlar həyat üçün vacib olan valin, lösin, izolösin, metionin, triptofan, lizin, treonin, fenilalanindir.

Nə zülal olur

Heyvan və bitki arasında fərq qoyun (mənşəyinə görə). İki növ istehlak tələb olunur.

Heyvan:

Yumurta ağı bədən tərəfindən asanlıqla və demək olar ki, tamamilə əmilir (90-92%). Fermentasiya olunmuş süd məhsullarının zülalları bir qədər pisdir (90% -ə qədər). Təzə südün proteinləri daha az (80% -ə qədər) udulur.
Əsas amin turşularının ən yaxşı birləşməsində mal əti və balığın dəyəri.

Tərəvəz:

Soya, kanola və pambıq toxumu bədən üçün yaxşı bir amin turşusu nisbətinə malikdir. Bitkilərdə bu nisbət daha zəifdir.

İdeal bir amin turşusu nisbəti olan bir məhsul yoxdur. Düzgün qidalanma heyvan və bitki proteinlərinin birləşməsini əhatə edir.

"Qaydalarla" qidalanmanın əsası heyvan proteinidir. Əsas amin turşuları ilə zəngindir və bitki mənşəli zülalın yaxşı udulmasını təmin edir.

Zülal bədəndə işləyir

Doku hüceyrələrində olan bir çox funksiyanı yerinə yetirir:

1. Qoruyucu. İmmunitet sisteminin fəaliyyəti xarici maddələrin zərərsizləşdirilməsidir. Antikor istehsalı meydana gəlir.
2. Nəqliyyat. Müxtəlif maddələrin, məsələn, hemoglobinin (oksigen tədarükü) tədarükü.
3. Tənzimləyici. Hormonal bir fon təmin etmək.
4. İstifadəsi. Hər cür hərəkət aktin və miyozin təmin edir.
5. Plastik. Birləşdirici toxuma vəziyyəti kollagen tərkibi ilə idarə olunur.
6. Katalitik. Katalizatordur və bütün biokimyəvi reaksiyaların keçməsini sürətləndirir.
7. Gen məlumatlarının qorunması və ötürülməsi (DNT və RNT molekulları).
8. Enerji. Bütün bədəni enerji ilə təmin edir.

Digərləri nəfəs almağı təmin edir, yeməyin həzmindən məsuldur, maddələr mübadiləsini tənzimləyir. Fotosensitiv rhodopsin zülalı görmə funksiyasından məsuldur.

Qan damarlarında elastin var, bunun sayəsində tam işləyirlər. Fibrinogen zülalı qan laxtalanmasını təmin edir.

Bədəndə protein çatışmazlığının simptomları

Protein çatışmazlığı, qidalanma və müasir bir insanın hiperaktiv həyat tərzi ilə olduqca yaygın bir haldır. Yüngül formada müntəzəm yorğunluq və zəif performansla ifadə olunur. Qeyri-kafi miqdarın artması ilə bədən simptomlar vasitəsilə siqnal verir:

1. Ümumi zəiflik və başgicəllənmə. Əhval və fəaliyyətin azalması, xüsusi fiziki güc olmadan əzələ yorğunluğunun görünüşü, hərəkətlərin əlaqələndirilməməsi, diqqətin və yaddaşın zəifləməsi.
2. Baş ağrısı və yuxu pisləşir. Yaranan yuxusuzluq və narahatlıq serotoninin çatışmazlığını göstərir.
3. Tez-tez əhval dəyişir, kədərlənir. Fermentlərin və hormonların olmaması sinir sisteminin tükənməsinə səbəb olur: hər hansı bir səbəbdən qıcıqlanma, əsassız aqressivlik, emosional təmkin.
4. Solğun dəri, döküntülər. Dəmir tərkibli protein olmaması ilə, anemiya inkişaf edir, simptomları dərinin, selikli qişaların quruması və solğunluğudır.
5. Ekstremitələrin şişməsi. Aşağı plazma protein miqdarı su-tuz balansını pozur. Subkutan yağ, ayaq biləklərində və ayaq biləyində maye yığır.
6. Yaraların və aşınmaların zəif müalicəsi. "İnşaat materialı" olmaması səbəbindən hüceyrə təmirinə mane olur.
7. Kövrəklik və saç tökülməsi, dırnaqların kövrəkliyi. Quru dəri, dırnaq boşqabının aşınması və çatlaması səbəbiylə kəpəyin görünməsi bədənin zülal çatışmazlığı barədə ən çox yayılmış siqnaldır. Saçlar və dırnaqlar daim böyüyür və böyüməyə və yaxşı vəziyyətə kömək edən maddələrin çatışmazlığına dərhal cavab verir.
8. Əsassız arıqlama. Kiloqramın heç bir səbəbə görə yox olması, əzələ kütləsi səbəbiylə bədənin zülal çatışmazlığını kompensasiya etmək ehtiyacı ilə əlaqədardır.
9. Ürək və qan damarlarının çatışmazlığı, nəfəs darlığının görünüşü. Tənəffüs, həzm və genitoüriner sistemlər də pisləşir. Dispniya fiziki güc olmadan, soyuqdəymədən və virus xəstəliklərindən öskürək görünür.

Bu cür simptomların görünüşü ilə dərhal yeməyin rejimi və keyfiyyətini dəyişdirməli, həyat tərzinizi yenidən nəzərdən keçirməli və ağırlaşdıqda həkimə müraciət etməlisiniz.

Assimilyasiya üçün nə qədər protein lazımdır

Gündə istehlak nisbəti yaşdan, cinsdən, iş növündən asılıdır. Standartlar haqqında məlumatlar cədvəldə (aşağıda) təqdim olunur və normal çəki üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Zülal qəbulunu bir neçə dəfə əzmək isteğe bağlıdır. Hər biri özü üçün əlverişli bir forma təyin edir, əsas odur ki, gündəlik qəbul nisbətini qorumaqdır.

fiziki fəaliyyətYaş dövrü Gündə protein qəbulu, g Kişilər üçünQadınlar üçün CəmiHeyvan mənşəlidirCəmiHeyvan mənşəlidir Yük yoxdur18-4096588249 40-6089537545 Kiçik dərəcədir18-4099548446 40-6092507745 Orta dərəcəli18-40102588647 40-6093517944 Yüksək dərəcədir18-40108549246 40-60100508543 Dövri18-4080487143 40-6075456841 Pensiya yaşı75456841

Yeməklərdə yüksək protein miqdarı

Tanınmış protein tərkibli qidalar:

Bütün ət növlərindən quş əti tərkibindən sonra ilk yerdə mal əti olacaq: 18,9 q., ondan sonra donuz əti: 16,4 q, quzu: 16,2 q.

Dəniz məhsulları və kalamar liderlərdir: 18.0 g.
Zülal üçün ən zəngin balıq qızılbalıqdır: 21,8 q, sonra çəhrayı somon: 21 g, çuxur perch: 19 q, makaron: 18 g, siyənək: 17,6 g və cod: 17,5 q.

Süd məhsulları arasında, kefir və xama möhkəm bir mövqe tutur: 3.0 q, sonra süd: 2.8 q.
Yüksək taxıl - Hercules: 13.1 q, darı: 11.5 q, irmik: 11.3 q

Normanı bilmək və maliyyə imkanlarını nəzərə alaraq düzgün bir menyu hazırlaya və onu yağlar və karbohidratlarla doldurduğunuzdan əmin ola bilərsiniz.

Qidalanmada protein nisbətidir

Sağlam bir pəhrizdə zülalların, yağların, karbohidratların nisbəti (qramda) 1: 1: 4 olmalıdır. Sağlam bir yeməyin balans açarı başqa bir şəkildə ifadə edilə bilər: zülallar 25-35%, yağlar 25-35%, karbohidratlar 30-50%.

Eyni zamanda, yağlar faydalı olmalıdır: zeytun və ya kətan yağı, qoz-fındıq, balıq, pendir.

Bir boşqabdakı karbohidratlar sərt makaron, hər hansı bir təzə tərəvəz, həmçinin meyvə / quru meyvələr, turş süd məhsullarıdır.

Porsiyalardakı zülallar isteğe bağlı olaraq birləşdirilə bilər: bitki + heyvanlar.

Zülal tərkibli amin turşuları

Bir-birini əvəz edən cismin özü tərəfindən sintez edilə bilər, lakin xaricdən onların təchizatı heç vaxt artıq deyildir. Xüsusilə aktiv bir həyat tərzi və böyük fiziki güclə.

İstisnasız hamısı vacibdir, onlardan ən populyar:

Alanine.
Karbohidratların metabolizmasını stimullaşdırır, toksinlərin aradan qaldırılmasına kömək edir. "Təmizliyə" cavabdehdir. Ət, balıq, süd məhsullarında yüksək miqdar.

Arginine.
Hər hansı bir əzələ, sağlam dəri, qığırdaq və oynaqlarla müqavilə etmək lazımdır. Yağ yanması və immunitet sistemini təmin edir. Hər hansı bir ət, süd, hər hansı bir qoz-fındıq, jelatindir.

Aspartik turşu.
Enerji balansını təmin edir. Mərkəzi sinir sisteminin işləməsini yaxşılaşdırır. Mal əti və toyuq yeməklərinin, südün, qamış şəkərinin enerji mənbəyini yaxşıca doldurun. Tərkibində kartof, qoz-fındıq, dənli bitkilər.

Histidin.
Bədənin əsas "inşaatçısı" histamin və hemoglobinə çevrilir. Yaraları tez sağaldır, böyümə mexanizmlərindən məsuldur. Süd, taxıl və hər hansı bir ətdə nisbətən çoxdur.

Serene.
Beyin və mərkəzi sinir sisteminin aydın işləməsi üçün əvəzolunmaz nörotransmitter. Fıstıq, ət, dənli bitkilər, soya var.

Düzgün qidalanma və düzgün həyat tərzi ilə bədəndə "kublar" sintezi və sağlamlıq, gözəllik və uzunömürlülük üçün bütün amin turşuları görünəcəkdir.

Bədəndə protein azlığına səbəb olan şey

1. Tez-tez yoluxucu xəstəliklər, immunitet sisteminin zəifləməsi.
2. Stress və narahatlıq.
3. Bütün metabolik proseslərin yaşlanması və yavaşlaması.
4. Fərdi dərmanların istifadəsinin yan təsiri.
5. Həzm sistemindəki çatışmazlıqlar.
6. Yaralanmalar.
7. Fast food, təcili məhsullar, aşağı keyfiyyətli yarımfabrikatlara əsaslanan yemək.

Tək bir amin turşusunun çatışmazlığı müəyyən bir protein istehsalını dayandıracaqdır. Bədən "boşluqları doldurmaq" prinsipi ilə qurulmuşdur, buna görə itkin amin turşuları digər zülallardan alınacaqdır. Bu "yenidən qurulma" orqanların, əzələlərin, ürək, beyin işini pozur və sonradan xəstəliyi təhrik edir.

Uşaqlarda zülal çatışmazlığı böyüməni maneə törədir, fiziki və zehni qüsurlara səbəb olur.
Anemiyanın inkişafı, dəri xəstəliklərinin görünüşü, sümük və əzələ toxumasının patologiyası xəstəliklərin tam siyahısı deyil. Şiddətli protein distrofiyası dəlilik və kwashiorkor ilə nəticələnə bilər (Zülalların olmaması səbəbindən şiddətli distrofiya növü).

Zülal bədənə zərər verdikdə

• artıq qəbul
• qaraciyər, böyrəklər, ürək və qan damarlarının xroniki xəstəlikləri.

Orqanizm tərəfindən bir maddənin natamam udulmasına görə çox vaxt baş vermir.Məşqçilərin və qidalanma mütəxəssislərinin tövsiyələrinə əməl etmədən ən qısa müddətdə əzələ artırmaq istəyənlərdə olur.

"Artıq" qəbul problemlərinə daxildir:

Böyrək çatışmazlığı. Həddindən artıq miqdarda zülal həddindən artıq miqdarda orqanizmin təbii fəaliyyətini pozur. "Filtr" yükün öhdəsindən gələ bilmir, böyrək xəstəliyi görünür.

Qaraciyər xəstəliyi. Həddindən artıq protein qanda qaraciyərin vəziyyətini pisləşdirən ammonyak yığır.

Aterosklerozun inkişafı. Heyvan məhsullarının əksəriyyəti, faydalı maddələrə əlavə olaraq, zərərli yağ və xolesterol ehtiva edir.

Qaraciyər, böyrəklər, ürək-damar və həzm sistemlərinin patologiyasından əziyyət çəkən insanlar protein qəbulunu məhdudlaşdırmalıdırlar.

Öz sağlamlığına qayğı, bundan narahat olanlar üçün əla mükafatlandırılır. Ağır nəticələrin qarşısını almaq üçün bədənin bərpa ehtiyacını xatırlamaq lazımdır. Tam istirahət, qidalanma, ziyarət mütəxəssisləri gəncliyi, sağlamlığı və həyatı uzadır.

Çözünürlük

Zülallar suyun həllində dəyişir. Suda həll olunan zülallara albumin deyilir, bunlara qan və süd zülalları daxildir. Həll olunmayan və ya skleroproteinlərə, məsələn, keratin (saçları, məməlilərin tüklərini, quşların lələklərini və s.) Və ipək və malçanın bir hissəsi olan fibroin daxildir. Bir zülalın həll qabiliyyəti yalnız quruluşu ilə deyil, həlledicinin təbiəti, ion gücü və məhlulun pH kimi xarici amillərlə də müəyyən edilir.

Zülallar eyni zamanda hidrofilik (suda həll olunan) və hidrofobik (su itələyici) bölünür. Sitoplazmanın, nüvənin və hüceyrələrarası maddənin, o cümlədən həll olunmayan keratin və fibroinin zülallarının əksəriyyəti hidrofilikdir. Bioloji membranları təşkil edən zülalların əksəriyyəti hidrofobikdir - membranın hidrofobik lipidləri ilə qarşılıqlı təsir göstərən ayrılmaz membran zülalları (bu zülallar, bir qayda olaraq, hidrofilik sahələrə malikdir).

Bədəndə zülal biosintezi

Protein biosintezi - amin turşularından istədiyi zülalların xüsusi kimyəvi bir növ - polipeptid zənciri ilə birləşərək bədənində meydana gəlməsi. DNT protein quruluşu məlumatlarını saxlayır. Sintez özü hüceyrənin ribosoma adlanan xüsusi bir hissəsində baş verir. RNA, istədiyi gendən (DNT saytından) ribosomaya məlumat ötürür.

Protein biosintezi çox mərhələli, mürəkkəb olduğundan, insan varlığının təməli olan DNT-dən istifadə edir - DNT, onun kimyəvi sintezi çətin məsələdir. Alimlər müəyyən fermentlərin və hormonların inhibitorlarını necə əldə etməyi öyrənmişlər, lakin ən vacib elmi vəzifə gen mühəndisliyini istifadə edərək zülallar əldə etməkdir.

Nəqliyyat

Xüsusi bir qan zülalının - hemoglobinin nəqliyyat funksiyası. Bu protein sayəsində oksigen ağciyərlərdən bədənin orqan və toxumalarına çatdırılır.

Antikorlar adlanan immunitet sisteminin zülallarının fəaliyyətindən ibarətdir. Bədənin sağlamlığını qoruyan, onu bakteriyalardan, viruslardan, zəhərlərdən qoruyan və qanın açıq bir yara yerinə laxtalanmasına imkan verən antikorlardır.

Zülalların siqnal funksiyası hüceyrələr arasında siqnal (məlumat) ötürməkdir.

Bir yetkin üçün protein normaları

İnsan bədəninin zülala olan ehtiyacı birbaşa fiziki fəaliyyətindən asılıdır. Nə qədər çox hərəkət etsək, bədənimizdə bütün biokimyəvi reaksiyalar bir o qədər sürətlə davam edir. Mütəmadi olaraq məşq edən insanlar orta adamdan təxminən iki qat zülala ehtiyac duyurlar. İdmanla məşğul olan insanlar üçün protein çatışmazlığı əzələlərin "quruması" və bütün bədənin tükənməsi təhlükəlidir!

Orta hesabla bir yetkin üçün protein norması 1 kq çəki üçün 1 g protein, yəni kişilər üçün təxminən 80-100 q, qadınlar üçün 55-60 q əmsalı əsasında hesablanır. Kişi idmançılarına istehlak edilən protein miqdarının gündə 170-200 q-a çatdırılması tövsiyə olunur.

Bədən üçün düzgün protein qidası

Bədəni proteinlə doyurmaq üçün düzgün qidalanma heyvan və bitki zülallarının birləşməsidir. Yeməkdən zülalın assimilyasiya dərəcəsi onun mənşəyindən və istilik müalicəsi üsulundan asılıdır.

Beləliklə, heyvan zülalının ümumi qəbulunun təxminən 80% -i və bitki zülalının 60% -i bədən tərəfindən əmilir. Heyvan mənşəli məhsullar məhsulun vahid kütləsi üçün tərəvəzdən daha çox miqdarda protein ehtiva edir. Bundan əlavə, "heyvan" məhsullarının tərkibinə bütün amin turşuları daxildir və bu baxımdan bitki məhsulları aşağı hesab olunur.

Zülalın daha yaxşı mənimsənilməsi üçün əsas qidalanma qaydaları:

• Yumşaq bir şəkildə bişirmə üsulu - bişirmə, buxarlanma, bişirmə. Qızartma istisna edilməlidir.
• Daha çox balıq və quş əti yemək tövsiyə olunur. Həqiqətən ət istəyirsinizsə, mal əti seçin.
• Brothlar pəhrizdən xaric edilməlidir, yağlı və zərərlidirlər. Həddindən artıq hallarda, ilk yeməyi "ikincili bulyon" istifadə edərək bişirmək olar.

Əzələ böyüməsi üçün protein qidalanmasının xüsusiyyətləri

Aktiv bir şəkildə əzələ kütləsi qazanan idmançılar yuxarıda göstərilən bütün tövsiyələrə əməl etməlidirlər. Onların pəhrizinin çox hissəsi heyvan mənşəli zülallar olmalıdır. Soya xüsusi bir üstünlük olan bitki mənşəli protein məhsulları ilə birlikdə yeyilməlidir.

Bir həkimlə məsləhətləşmək və protein udma faizi 97-98% olan xüsusi protein içkilərinin istifadəsini nəzərdən keçirmək lazımdır. Mütəxəssis fərdi olaraq bir içki seçəcək, düzgün dozanı hesablayacaqdır. Bu güc təliminə xoş və faydalı bir protein əlavəsi olacaqdır.

Denatürasyon

Protein denatürasyonu, dördüncü, üçüncü və ya ikincili quruluşun itirilməsi ilə əlaqəli bioloji fəaliyyətindəki və / və ya fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərindəki hər hansı bir dəyişikliyə aiddir (bax "Zülal quruluşu" bölməsinə baxın). Bir qayda olaraq, zülallar bədəndə normal işlədikləri şəraitdə (temperatur, pH və s.) Olduqca sabitdir. Bu şərtlərdə kəskin bir dəyişiklik protein denatürasyonuna səbəb olur. Denatürleştirici maddənin xüsusiyyətindən asılı olaraq mexaniki (güclü qarışdırma və ya sarsıntı), fiziki (istilik, soyutma, şüalanma, sonikasiya) və kimyəvi (turşular və qələvilər, səthi aktiv maddələr, üre) denatürasyonu fərqlənir.

Zülalın denatürasiyası tam və ya qismən, geri qaytarıla bilən və ya geri qaytarıla bilər. Gündəlik həyatda dönməz zülal denatürasyonu, yüksək temperaturun təsiri altında suda həll olunan şəffaf zülal ovalbuminin sıx, həll olunmayan və qeyri-şəffaf hala gəldiyi bir toyuq yumurtasının hazırlanmasıdır. Ammonium duzlarından (duzlama metodu) istifadə edərək suda həll olunan zülalların yağıntıları halında olduğu kimi, bəzi hallarda denaturasiya da geri dönür və bu üsul onları təmizləmək üçün bir vasitə kimi istifadə olunur.

Zülal molekulları α-L-amin turşularının (monomerlər) qalıqlarından ibarət olan xətti polimerlərdir, həmçinin dəyişdirilmiş amin turşusu qalıqları və amin turşusu olmayan təbiət komponentləri zülalların tərkibinə daxil edilə bilər. Elmi ədəbiyyatda amin turşularına istinad etmək üçün bir və ya üç hərfli ixtisarlar istifadə olunur. İlk baxışdan görünə bilər ki, əksər proteinlərdə "yalnız" 20 növ amin turşularının istifadəsi zülal quruluşlarının müxtəlifliyini məhdudlaşdırır, əslində, variantların sayını çox qiymətləndirmək olmaz: 5 amin turşusu qalığı zənciri üçün bu artıq 3 milyondan çoxdur və 100 amin turşusu qalıqlarından ibarətdir. (kiçik protein) 10.130-dan çox variantda təmsil oluna bilər. 2 ilə birdən onluğa qədər uzunluğundakı amin turşusu qalıqlarına çox sayda zülal deyilir peptidlər, daha yüksək dərəcədə polimerləşmə ilə - dələ, bu bölgü çox özbaşına olsa da.

Bir amin turşusunun α-karboksil qrupunun (-COOH) α-amin qrupu ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində protein əmələ gəldikdə (-NH)₂) başqa bir amin turşusundan peptid bağları əmələ gəlir. Zülalın uclarına terminal amin turşusu qalığının hansı qrupdan sərbəst qalmasından asılı olaraq N- və C-terminallar deyilir: -NH₂ və ya -COOH, müvafiq olaraq. Ribosomdakı zülal sintezində ilk (N-terminal) amin turşusu qalığı adətən metionin qalığıdır və sonrakı qalıqlar əvvəlkinin C-terminalına yapışdırılır.

Protein qidalanma xüsusiyyətləri, dieterlər

Arıqlamaq istəyənlər heyvan və bitki protein məhsullarını yeməlidirlər. Onların qəbulunu ayırmaq vacibdir, çünki onların assimilyasiya vaxtı fərqlidir. Yağlı ət məhsulları atılmalı, kartof sui-istifadə edilməməlidir, ortalama bir protein miqdarı olan taxıllara üstünlük verilməlidir.

Həddindən artıq vəziyyətə getməyin və bir protein diyeti üzərində "otur". Hamıya yaraşmaz, çünki karbohidratların tamamilə xaric edilməsi iş qabiliyyətinin və enerjinin azalmasına səbəb olacaqdır. Səhər karbohidratlar olan qidaları yemək kifayətdir - bu gün ərzində enerji verəcək, günortadan sonra zülalı az yağlı yemək yeyəcəksiniz. Axşam enerji çatışmazlığını ödəmək üçün bədən bədən yağlarını yandırmağa başlayacaq, bununla birlikdə bədənin sağlamlığı üçün bu proses təhlükəsiz olacaqdır.

Düzgün və düzgün hazırlanmış protein qidalarını diyetinizə daxil etməyinizə əmin olun. Bədən üçün protein əsas tikinti materialıdır! Müntəzəm məşqlərlə birlikdə gözəl bir idmançı bədəni qurmağa kömək edəcəkdir!

Zülallar ən vacib kimyəvi birləşmələrdir, bunlar olmadan bədənin həyati fəaliyyəti qeyri-mümkün olardı. Zülallar fermentlərdən, orqanların hüceyrələrindən, toxumalardan ibarətdir. İnsan bədənində baş verən metabolik, nəqliyyat və bir çox digər proseslərdən məsuldurlar. Zülallar "ehtiyatda" toplana bilməz, buna görə də mütəmadi olaraq qəbul edilməlidir. İdmanla məşğul olan insanlar üçün xüsusi əhəmiyyət daşıyır, çünki zülallar tənzimlənir.

Təşkilat səviyyələri

K. Lindstrom-Lang, zülalların struktur quruluşunun 4 səviyyəsini ayırmağı təklif etdi: ibtidai, ikincili, üçüncü və dördüncü quruluş. Bu bölgü bir qədər köhnəlmiş olsa da, istifadəyə davam edir. Bir polipeptidin ilkin quruluşu (amin turşusu qalıqlarının ardıcıllığı) onun gen quruluşu və genetik kodu ilə müəyyən edilir və protein qatılması zamanı daha yüksək səviyyəli strukturlar meydana gəlir. Zülalın məkan quruluşu bütövlükdə amin turşusu ardıcıllığı ilə müəyyənləşdirilsə də, kifayət qədər həssasdır və xarici şərtlərdən asılı ola bilər, buna görə də üstünlük verilən və ya enerjili cəhətdən əlverişli protein konfransı haqqında danışmaq daha düzgündür.

İbtidai quruluş

İlkin quruluş polipeptid zəncirindəki amin turşusu qalıqlarının ardıcıllığıdır. Bir zülalın ilkin quruluşu, adətən amin turşusu qalıqları üçün tək və ya üç hərfli qeydlərdən istifadə edilməklə təsvir olunur.

Birincili quruluşun vacib xüsusiyyətləri mühafizəkar motivlərdir - müəyyən bir funksiyanı yerinə yetirən və bir çox protein içərisində olan amin turşusu qalıqlarının sabit birləşməsidir. Mühafizəkar motivlər növlərin təkamülü zamanı qorunub saxlanılır, onlardan naməlum bir zülalın işləməsini çox vaxt proqnozlaşdırmaq mümkündür. Fərqli orqanizmlərin zülallarının amin turşusu ardıcıllığının homologiyası (oxşarlığı) bu orqanizmlərin aid olduğu taksalar arasındakı təkamül məsafəsini qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər.

Bir zülalın ilkin quruluşu, zülal ardıcıllığı üsulları və ya genetik kod cədvəlindən istifadə edərək mRNA-nın ilkin quruluşu ilə müəyyən edilə bilər.

Orta quruluş

İkinci quruluş, hidrogen bağları ilə sabitlənmiş bir polipeptid zəncirinin bir hissəsinin yerli sifarişidir.Aşağıdakılar ikincil protein quruluşunun ən çox yayılmış növləri:

• α-helikes molekulun uzun oxu ətrafında sıx növbələrdir. Bir növbə 3,6 amin turşusu qalıqlarıdır, sarmal meydança 0,54 nm (bir amin turşusu qalığına 0,15 nm düşür). Spiral, H və O peptid qrupları arasındakı hidrogen bağları ilə sabitlənir, 4 ədəd ayrılıqda yerləşirdi. Α-helix ya sol əlli, ya da sağ əlli ola bilsə də, zülallarda sağ əl üstünlük təşkil edir. Spiral glutamic turşusu, lizin, arginin elektrostatik qarşılıqlı təsiri ilə pozulur. Bir-birinə yaxın olan asparagin, serin, treonin və lösin qalıqları, sarmalın əmələ gəlməsinə steril şəkildə müdaxilə edə bilər, prolin qalıqları zəncir bükülməsinə səbəb olur və eyni zamanda α-spesifikləri pozur,
• sheets-təbəqələr (qatlanmış təbəqələr) bir-birindən nisbətən uzaq olan (bir amin turşusu qalığına 0,34 nm) amin turşuları və ya fərqli protein zəncirləri arasında (bir-birinə nisbətən bir-birindən çox məsafədə deyil) bir-birindən nisbətən uzaq olan hidrogen bağlarının qurulduğu bir neçə ziqzaq polipeptid zənciridir. α-helixdə olmaq). Bu zəncirlər ümumiyyətlə N-ucları əks istiqamətdə (antiparallel orientation) və ya bir istiqamətə (paralel β-quruluş) yönəldilir. Paralel və antiparallel β-quruluşlardan ibarət qarışıq bir quruluşun olması da mümkündür. Sheets-təbəqələrin əmələ gəlməsi üçün amin turşularının yan qruplarının kiçik ölçüləri vacibdir, adətən qlisin və alanin üstünlük təşkil edir,
• π-helix
• 3₁₀spirallər
• nizamsız fraqmentlər.

Üçüncü quruluş

Üçüncü quruluş polipeptid zəncirinin məkan quruluşudur. Struktur olaraq, hidrofobik qarşılıqlı təsirlərin mühüm rol oynadığı müxtəlif növ qarşılıqlı təsirlərlə sabitlənmiş ikincil quruluşun elementlərindən ibarətdir. Üçüncü quruluşun sabitləşməsi aşağıdakıları əhatə edir:

• kovalent bağlar (iki sistein qalığı arasında - disulfid körpülər),
• amin turşusu qalıqlarının əks yüklü yan qrupları arasındakı ion əlaqələri,
• hidrogen bağları
• hidrofobik qarşılıqlı təsir. Ətrafdakı su molekulları ilə qarşılıqlı əlaqə qurarkən zülal molekulu qatlanır, belə ki, amin turşularının qeyri-polar yan qrupları sulu məhluldan təcrid olunur və molekulun səthində qütblü hidrofilik yan qruplar görünür.

Protein qatlama prinsiplərinin araşdırması göstərmişdir ki, ikincili quruluşun səviyyəsi ilə atom fəza quruluşu arasında başqa bir səviyyəni - qatlama motivini (memarlıq, struktur motivi) ayırmaq rahatdır. Styling motivi, zülal aləmində ikincil quruluş elementlərinin (α-helikes və str-iplər) qarşılıqlı tənzimlənməsi ilə müəyyən edilir - ya da özü ilə mövcud ola bilən və ya digər domenlərlə birlikdə daha böyük bir zülalın bir hissəsi ola bilən kompakt bir qlobul. Məsələn, zülalların quruluşunun xarakterik motivlərindən birini nəzərdən keçirək. Şəkildə sağda göstərilən qlobal zülal, üçlü fosfatisomeraza, α / β silindr adlanan qatlama motivinə malikdir: 8 paralel β iplər 8 silsilədən ibarət olan başqa bir silindr içərisində β silindr meydana gətirir. Bu motiv zülalların təxminən 10% -də olur.

Məlumdur ki, üslub motivləri olduqca mühafizəkardır və nə funksional, nə də təkamül münasibətləri olmayan zülallarda olur. Styling motivlərinin müəyyən edilməsi zülalların (məsələn, CATH və ya SCOP kimi) fiziki və ya rasional təsnifatına əsaslanır.

Zülalın fəza quruluşunu təyin etmək üçün rentgen difraksiya analizi metodları, nüvə maqnit rezonansı və bəzi mikroskopiya növləri istifadə olunur.

Dördüncü quruluş

Dördüncü quruluş (və ya alt bölmə, sahə) bir zülal kompleksində bir neçə polipeptid zəncirinin qarşılıqlı tənzimlənməsidir.Dördüncü quruluşu ilə zülal meydana gətirən protein molekulları ribosomlarda ayrıca meydana gəlir və yalnız sintez bitdikdən sonra ümumi supramolekulyar bir quruluş meydana gətirirlər. Dördüncü bir quruluş zülalına həm eyni, həm də fərqli polipeptid zəncirləri daxil ola bilər. Dörddəbir quruluşun sabitləşməsi Üçüncünün sabitləşməsində olduğu kimi eyni növ qarşılıqlı təsirləri də əhatə edir. Supramolekulyar protein kompleksləri onlarla molekuldan ibarət ola bilər.

Binanın növünə görə təsnifat

Ümumi quruluş tipinə görə zülalları üç qrupa bölmək olar:

1. Fibrillar zülalları - polimerlərdir, onların quruluşu ümumiyyətlə çox müntəzəmdir və əsasən müxtəlif zəncirlər arasındakı qarşılıqlı təsirlə dəstəklənir. Mikrofilaments, mikrotübüllər, fibrillər əmələ gətirir və hüceyrələrin və toxumaların quruluşunu dəstəkləyirlər. Fibrillar zülallarına keratin və kollagen daxildir.
2. Qlobal zülallar suda həll olunur, molekulun ümumi forması daha az və ya sferikdir.
3. Membran zülalları - hüceyrə membranını kəsən domenlər var, lakin onların hissələri membrandan hüceyrələrarası mühitə və hüceyrə sitoplazmasına çıxır. Membran zülalları reseptorlar rolunu oynayır, yəni siqnal ötürür, həmçinin müxtəlif maddələrin transmembran daşınmasını təmin edir. Protein daşıyıcıları spesifikdir, onların hər biri membrandan yalnız müəyyən molekullar və ya müəyyən bir siqnal növü keçir.

Sadə və mürəkkəb zülallar

Peptid zəncirlərindən əlavə bir çox zülala amin turşusu olmayan qruplar da daxildir və bu meyarla zülallar iki böyük qrupa bölünür - sadə və mürəkkəb zülallar (zülallar). Sadə zülallar yalnız polipeptid zəncirlərindən ibarətdir, mürəkkəb zülallar da amin turşusu olmayan və ya protez qruplardan ibarətdir. Protez qruplarının kimyəvi təbiətindən asılı olaraq mürəkkəb zülallar arasında aşağıdakı siniflər fərqlənir.

Bir protez qrupu olaraq kovalent olaraq bağlanmış karbohidrat qalıqlarını ehtiva edən qlikoproteinlər, mukopolisakkarid qalıqları olan qlikoproteinlər proteoglikanların alt sinfinə aiddir. Karbohidrat qalıqları ilə bir bağ meydana gəlməsində, adətən serin və ya treoninin hidroksil qrupları iştirak edir. Çox hüceyrədaxili zülallar, xüsusən immunoglobulinlər glikoproteinlərdir. Proteoglikanlarda karbohidrat hissəsi olur

Zülal molekulunun ümumi kütləsinin 95% -i, onlar hüceyrələrarası matrisin əsas tərkib hissəsidir,

2. Orqanizmlərin çoxalmasının bioloji əhəmiyyəti. Çoxalma üsulları.

1. Reproduksiya və onun əhəmiyyəti.

Reproduksiya - bənzər orqanizmlərin çoxalması, bunu təmin edir

Bir çox minilliklər ərzində növlərin mövcudluğunun artmasına səbəb olur

növlərin fərdlərinin sayı, həyatın davamlılığı. Aseksual, cinsi və

orqanizmlərin vegetativ yayılması.

2. Aseksual çoxalma ən qədim yoldur. In

bir orqanizm əksər hallarda cinsi əlaqədə iştirak edərkən sekssizliyə qarışır

iki şəxs. Bitkilərdə sporlar istifadə edərək aseksual çoxalma - biri

ixtisaslaşdırılmış hüceyrələr. Yosun, yos, ot quşu,

plunders, ferns. Bitkilərdən sporların dökülməsi, cücərmə və inkişafı

onlara əlverişli şəraitdə yeni köməkçi orqanizmlər. Çox sayda ölüm

mübahisənin əlverişsiz şərtlərə düşməsi. Baş vermə ehtimalı azdır

az miqdarda qida maddəsi olduğu üçün sporlardan yaranan yeni orqanizmlər və

fidan onları əsasən ətraf mühitdən mənimsəyir.

3. Vegetativ yayılma - ilə bitkilərin yayılması

vegetativ orqanlardan istifadə edərək: hava və ya yeraltı tumurcuqlar, kök hissələri,

yarpaq, yumru, ampüller. Bir orqanizmin vegetativ yayılmasında iştirak

və ya onların hissələri. Qız bitkisinin ana ilə yaxınlığı, olduğu kimi

ana orqanizminin inkişafını davam etdirir. Böyük səmərəlilik və

köməkçi bir orqanizm olaraq təbiətdə vegetativ yayılmanın yayılması

spora nisbətən ana hissəsindən daha sürətli əmələ gəldi. Vegetativ nümunələr

yetişdirmə: rizomlardan - vadinin zanbağı, nanə, buğda otu və s., kök salma

torpağa toxunan aşağı budaqlar (qatlama) - qarağat, yabanı üzüm, bığ

- çiyələk, ampüller - lalə, nərgiz, krokus. Vegetativ istifadəsi

becərilən bitki yetişdirərkən yetişdirmə: kartof kök yumruları ilə yayılır,

ampüller - soğan və sarımsaq, qatlama - qarağat və qarğıdalı, kök

nəsillər - albalı, gavalı, şlamlar - meyvə ağacları.

4. Cinsi çoxalma. Cinsi çoxalmanın mahiyyəti

mikrob hüceyrələrinin (gametes) meydana gəlməsində, kişi mikrob hüceyrəsinin birləşməsi

(sperma) və qadın (yumurta) - mayalanma və yenisinin inkişafı

döllənmiş yumurtadan bir qız orqanizmi. Döllənmə sayəsində

köməkçi bir orqanizm daha fərqli bir xromosom dəsti ilə daha çox şey deməkdir

müxtəlif irsi əlamətlər, bunun nəticəsində ortaya çıxa bilər

yaşayış yerinə daha çox uyğunlaşdı. Cinsi çoxalmanın mövcudluğu

yosunlar, yosunlar, ferns, gimnospermalar və angiospermalar. Mürəkkəblik

təkamül zamanı bitkilərdəki cinsi proses, ən mürəkkəb görünüşü

toxum bitkilərində əmələ gəlir.

5. Toxum yayılması toxum köməyi ilə baş verir,

gimnospermalara və angiospermalara (angiospermalara) xasdır

vegetativ yayılması da geniş yayılmışdır). Addımların ardıcıllığı

toxum yayılması: tozlanma - polenin pistilin stiqmasına köçürülməsi, onun

cücərmə, iki sperma bölməklə ortaya çıxması, irəliləmələri

yumurtalıq, sonra bir spermanın bir yumurta ilə, digəri ilə birləşməsi

ikincil nüvə (angiospermlərdə). Yumurtalıq toxumunun əmələ gəlməsi -

bir qida təchizatı ilə embrion və yumurtalıq divarlarından - döl. Toxum -

əlverişli şəraitdə yeni bir bitkinin mikrobu böyüyür və ilk dəfə böyüyür

fidan toxumun qidaları, sonra kökləri ilə qidalanır

torpaqdan su və mineralları, yarpaqları - karbon qazını udmağa başlayır

günəş işığında havadan qaz. Yeni bir bitkinin müstəqil həyatı.

Protein biofizikası

Su membranını və makromolekulların sıxlığını nəzərə alaraq hüceyrədəki zülalın fiziki xüsusiyyətləri çox mürəkkəbdir. Zülalın sifariş edilmiş bir "kristal bənzər bir sistem" kimi fərziyyəsi - "aperiodik bir kristal" - rentgen difraksiya təhlili (1 angstroma qədər), yüksək qablaşdırma sıxlığı, denatürasyon prosesinin kooperativliyi və digər faktlarla təsdiqlənir.

Başqa bir fərziyyənin lehinə, intraqlobüler hərəkətlərdəki zülalların maye bənzər xüsusiyyətləri (məhdud atlama və ya davamlı yayılma modeli) neytron səpələnməsi, Mössbauer spektroskopiyası üzərində aparılan təcrübələrlə sübut edilmişdir.

Universal metod: ribosomal sintez

Zülallar genlərdə kodlanmış məlumatlar əsasında canlı orqanizmlər tərəfindən amin turşularından sintez olunur. Hər bir protein, zülal kodlayan genin nukleotid ardıcıllığı ilə təyin olunan unikal bir amin turşusu qalıqlarından ibarətdir. Genetik kod, DNT-nin nukleotid ardıcıllığını (RNA vasitəsilə) bir polipeptid zəncirinin amin turşusu ardıcıllığına çevirmə üsuludur. Bu kod, kodon adlanan RNT-nin trinukleotid hissələrinin və zülala daxil olan müəyyən amin turşularının uyğunluğunu müəyyənləşdirir: AUG nukleotid ardıcıllığı, məsələn, metioninə uyğundur. DNT dörd növ nukleotiddən ibarət olduğundan, mümkün kodonların ümumi sayı 64, zülallarda 20 amin turşusu istifadə edildiyi üçün bir çox amin turşusu birdən çox kodon tərəfindən müəyyən edilir. Üç kodon əhəmiyyətsizdir: polipeptid zəncirinin sintezi üçün dayanma siqnalları rolunu oynayır və dayandırma kodonları və ya dayandırma kodonları adlanır.

Zülalları kodlayan genlər əvvəlcə RNA polimeraza fermentləri tərəfindən mesajlaşma RNT-nin (mRNA) nukleotid ardıcıllığına köçürülür. Əksər hallarda canlı orqanizmlərin zülalları hüceyrələrin sitoplazmasında mövcud olan çoxkomponentli molekulyar maşınlarda ribosomlarda sintez olunur. Bir polipeptid zəncirini bir mRNA matrisində ribosoma ilə sintez etmək prosesi deyilir.

Ribosomal zülal sintezi prokaryotlarda və eukaryotlarda prinsipcə eynidır, lakin bəzi detallarda fərqlənir. Beləliklə, prokaryotik mRNA-nı ribosomlar tərəfindən zülalların amin turşusu ardıcıllığına transkripsiyadan dərhal sonra və ya hətta başa çatmadan oxumaq olar. Eukaryotlarda, ilkin transkript əvvəlcə bir sıra dəyişikliklərdən keçməli və tərcümə başlamazdan əvvəl sitoplazmaya (ribosomun yerləşdiyi yerə) keçməlidir. Protein sintezinin sürəti prokaryotlarda daha yüksəkdir və saniyədə 20 amin turşusuna çata bilər.

Tərcümə başlamazdan əvvəl, aminokas-tRNA sintetaza fermentləri xüsusi amin turşularını müvafiq nəqliyyat RNT (tRNA) ilə birləşdirirlər. Antikodon adlanan bir tRNA bölgəsi, bir mRNA kodonu ilə cütləşə bilər və bununla genetik koda uyğun olaraq polipeptid zəncirinə tRNA-ya bağlanmış bir amin turşusu qalıqının daxil olmasını təmin edə bilər.

Tərcümə, təşəbbüsün başlanğıc mərhələsində təşəbbüskar (adətən metionin) kodon, ribosomanın kiçik subunit tərəfindən tanınır, ona aminokislləşdirilmiş metionin tRNA-nın başlanğıc zülal amillərindən istifadə edildiyi bildirilir. Başlanğıc kodonunu tanıdıqdan sonra böyük alt hissə ribosomun kiçik alt hissəsinə qoşulur və tərcümənin ikinci mərhələsi, uzanma başlayır. MRNA-nın 5'-dən 3'-sonuna qədər ribosomun hər bir addımında, bir kodon onun arasında hidrogen bağları meydana gətirərək oxuyur və ona uyğun amin turşusu qalığı əlavə olunan nəqliyyat RNT. Artan peptidin son amin turşusu qalığı ilə tRNA-ya bağlanmış amin turşusu qalığı arasında bir peptid bağının meydana gəlməsi ribosomanın peptidil köçürmə mərkəzini təşkil edən ribosomal RNT (rRNA) ilə kataliz edilir. Bu mərkəz azot və karbon atomlarını reaksiyanın keçməsi üçün əlverişli bir vəziyyətdə yerləşdirir. Tərcümənin üçüncü və son mərhələsi, xitam, ribosoma dayanma kodonuna çatdıqda meydana gəlir, bundan sonra protein ləğvi amilləri son tRNA ilə polipeptid zənciri arasındakı əlaqəni hidrolize edir, sintezini dayandırır. Ribosomlarda zülallar həmişə N- dən C-terminallarına qədər sintez olunur.

Neribosomal sintez

Aşağı göbələklərdə və bəzi bakteriyalarda, adətən kiçik və qeyri-adi quruluşa sahib olan peptidlərin biosintezi üçün əlavə (ribosomal və ya çoxenzim) metod məlumdur.Bu peptidlərin, ümumiyyətlə ikincili metabolitlərin sintezi ribosomların birbaşa iştirakı olmadan yüksək molekulyar ağırlıqlı protein kompleksi olan NRS sintazası tərəfindən həyata keçirilir. NRS sintazı adətən amin turşularını seçən, bir peptid bağı meydana gətirən və sintez edilmiş bir peptid buraxan bir neçə domen və ya fərdi zülaldan ibarətdir. Birlikdə bu sahələr modulu təşkil edir. Hər bir modul sintez edilmiş peptidə bir amin turşusunun daxil olmasını təmin edir. NRS sintazaları beləliklə bir və ya daha çox moduldan ibarət ola bilər. Bəzən bu komplekslərə L-amin turşularını (normal forma) D-formasına izomerləşdirə bilən bir domen daxildir.

Kimyəvi sintez

Qısa zülallar, üzvi sintez metodlarından, məsələn, kimyəvi ligasiya üsulu ilə kimyəvi şəkildə sintez edilə bilər. Çox vaxt peptidin kimyəvi sintezi ribosomlardakı biosintezdən fərqli olaraq C-ucundan N-sonuna qədər olur. Kimyəvi sintez metodu, xüsusi antikor və ya hibridomları əldə etmək üçün heyvanlara vurulan qısa immunogen peptidlər (epitoplar) çıxarır. Bundan əlavə, bu metod müəyyən fermentlərin inhibitorlarını əldə etmək üçün də istifadə olunur. Kimyəvi sintez adi zülallarda tapılmayan amin turşusu qalıqlarının, məsələn, yan zəncirlərinə ilişən flüoresan etiketləri olanların daxil olmasına imkan verir. Zülalların sintezi üçün kimyəvi üsullar bir neçə məhdudiyyətə malikdir: bir protein uzunluğu 300-dən çox amin turşusu qalıqları ilə təsirsizdir, süni şəkildə sintez edilmiş zülallar nizamsız üçüncü bir quruluşa sahib ola bilər və xarakterik post-translational dəyişikliklərə ehtiyac yoxdur (aşağıya baxın).

Tərcümə sonrası modifikasiya

Tərcümə tamamlandıqdan sonra zülalların çoxu sonrakı tərcümə dəyişiklikləri adlanan daha kimyəvi dəyişikliklərə məruz qalır. Zülalların tərcümə sonrası dəyişikliklərinin iki yüzdən çox variantı məlumdur.

Post-translational dəyişikliklər hüceyrədəki zülalların ömrünü, ferment fəaliyyətini və digər zülallarla qarşılıqlı əlaqəsini tənzimləyə bilər. Bəzi hallarda, tərcümə sonrası dəyişikliklər zülal olgunlaşmasının məcburi bir mərhələsidir, əks halda funksional olaraq hərəkətsizdir. Məsələn, insulinin və bəzi digər hormonların olgunlaşması ilə polipeptid zəncirinin məhdud proteolizi, plazma membran zülallarının olgunlaşması ilə qlikozilləşdirmə tələb olunur.

Post-translational dəyişikliklər həm geniş, həm də nadir ola bilər, bənzərsizlərə qədər. Universal bir modifikasiyanın bir nümunəsi, bu proteinin proteazom tərəfindən parçalanması üçün bir siqnal kimi xidmət edən ubiquitinasiyadır (qısa ubiquitin zülalının bir neçə molekulunun bir zülalın bir zülala əlavə edilməsi). Başqa bir ümumi dəyişiklik glikozilasyondur - insan zülallarının təxminən yarısının qlikozilləşdirildiyi təxmin edilir. Nadir dəyişikliklər arasında tirozinasiya / detirozinasiya və tubulinin poliglisilasiyası da var.

Bir və eyni protein çox sayda modifikasiyaya məruz qala bilər. Belə ki, fərqli şəraitdə histonlar (eukaryotlarda xromatinin tərkib hissəsi olan zülallar) 150-dən çox fərqli modifikasiyaya məruz qala bilər.

Tərcümə sonrası dəyişikliklər aşağıdakılara bölünür:

• əsas dövrə dəyişiklikləri,
  • N-terminal metionin qalıqının parçalanması,
  • məhdud proteoliz - uclarından baş verə biləcək bir protein parçasının çıxarılması (siqnal ardıcıllığının parçalanması) və ya bəzi hallarda molekulun ortasında (insulinin olgunlaşması),
  • müxtəlif kimyəvi qrupların sərbəst amin və karboksil qruplarına qoşulması (N-asilasiya, miristoylaşma və s.),
• amin turşularının yan zəncirlərinin modifikasiyası,
  • kiçik kimyəvi qrupların (qlikosilasiya, fosforlaşma və s.) əlavə edilməsi və ya ayrılması,
  • lipidlər və karbohidrogenlər əlavə
  • standart amin turşusu qalıqlarının qeyri-standart hala gətirilməsi (sitrulinin əmələ gəlməsi),
  • sistein qalıqları arasında disulfid körpülərin yaranması,
• kiçik zülalların əlavə edilməsi (sumoylasiya və mövcudluq).

Hüceyrəarası nəqliyyat və çeşidləmə

Bir eukaryotik hüceyrənin sitoplazmasında sintez olunan zülallar müxtəlif hüceyrə orqanoidlərinə nəql edilməlidir: nüvə, mitokondriya, endoplazmik retikulum (EPR), Golgi aparatı, lizosomalar və s. Bəzi zülallar hüceyrədənkənar mühitə daxil olmalıdır. Hüceyrənin müəyyən bir hissəsinə daxil olmaq üçün zülalın müəyyən bir etiket olması lazımdır. Əksər hallarda, belə bir etiket, zülalın özündə olan amin turşusu ardıcıllığının bir hissəsidir (lider peptid və ya zülalın siqnal ardıcıllığı), lakin bəzi hallarda zülala bağlı oliqosakkaridlər etiketdir.

Zülalların EPR-də daşınması, sintez olunduğu üçün həyata keçirilir, çünki ribosomlar zülalları xarici membranında xüsusi zülallara “oturmaq” üçün siqnal ardıcıllığı ilə sintez edən zülalları sintez edirlər. EPR-dən Golgi aparatına və oradan lizosomlara və xarici membrana və ya hüceyrədənkənar mühitə zülallar vesikulyar nəqliyyat vasitəsi ilə daxil olur. Nüvə lokalizasiya siqnalı olan zülallar nüvə məsamələri vasitəsilə nüvəyə daxil olur. Mitokondriya və xloroplastlarda, uyğun siqnal ardıcıllığına sahib olan zülallar, şaperonların iştirakı ilə xüsusi protein tərcüməçi məsamələri vasitəsilə daxil olur.

Quruluşun və deqradasiyanın saxlanması

Zülalların düzgün məkan quruluşunu saxlamaq onların normal fəaliyyəti üçün çox vacibdir. Zülalların onların birləşməsinə səbəb olan yanlış qatlanması mutasiyalar, oksidləşmə, stresli şərtlər və ya hüceyrənin fiziologiyasındakı qlobal dəyişikliklər səbəb ola bilər. Zülalların birləşməsi qocalmanın xarakterik əlamətidir. Düzgün zülal qatlanmasının kistik fibroz, lizosomal saxlama xəstəliyi kimi xəstəliklərin səbəb olduğu və ya ağırlaşdırdığı güman edilir. habelə nörodejenerativ pozğunluqlar (Alzheimer, Huntington və Parkinson).

Hüceyrə təkamülü prosesində zülal yığılmasına qarşı dörd əsas mexanizm hazırlanmışdır. İlk ikisi - şaperonların köməyi ilə təkrarlanan qatlama (yenidən yığma) və proteazlarla parçalanma - həm bakteriyada, həm də daha yüksək orqanizmdə olur. Avtofagiya və qeyri-membran xüsusi orqanellələrdə düzgün olmayan qatlanmış zülalların toplanması eukaryotlara xasdır.

Zülalların denatürasyondan sonra düzgün üçölçülü quruluşu bərpa etmək qabiliyyəti, zülalın son quruluşu haqqında bütün məlumatların amin turşusu ardıcıllığında olduğunu fərz etməyə imkan verdi. Hal-hazırda, bir zülalın sabit bir konformasiyasının minimal sərbəst enerjiyə sahib olması nəzəriyyəsi bu polipeptidin digər mümkün uyğunluqları ilə müqayisə olunur.

Hüceyrələrdə, zülalların ribosomda sintez edildikdən sonra düzgün yığılmasını təmin etmək, zədələndikdən sonra zülalların quruluşunu bərpa etmək, həmçinin protein komplekslərinin yaranması və dağılması ilə əlaqəli bir qrup protein var. Bu zülallara chaperones deyilir. Hüceyrədəki bir çox şaperonların konsentrasiyası mühit istiliyinin kəskin artması ilə artır, buna görə də onlar Hsp qrupuna aiddir (istilik şoku zülalları). Şaperonların bədənin işləməsi üçün normal işləməsinin əhəmiyyəti, insan gözünün linzalarının bir hissəsi olan α-kristalin şaperonun nümunəsi ilə göstərilə bilər. Bu zülaldakı mutasiyalar, zülalların yığılması səbəbindən obyektivlərin buludlaşmasına və nəticədə kataraktların yaranmasına səbəb olur.

Zülalların üçüncü quruluşunu bərpa etmək mümkün olmadıqda, hüceyrə tərəfindən məhv edilir. Zülalları pisləşdirən fermentlərə proteazlar deyilir.Substrat molekulunun hücum yerində proteolit ​​fermentləri endopeptidazalar və ekzopeptidazalara bölünür:

• Endopeptidazlar və ya proteinazalar, peptid zənciri içərisində peptid bağlarını bağlayır. Substratların qısa peptid ardıcıllığını tanıyır və bağlayır və müəyyən amin turşusu qalıqları arasındakı bağları nisbətən xüsusi olaraq hidrolize edirlər.
• Exopeptidazalar zəncirin uclarından peptidləri hidrolize edir: N-terminallardan aminopeptidazalar, C-terminallardan karboksipeptidazlar. Nəhayət, dipeptidazlar yalnız dipeptidləri bağlayır.

Kataliz mexanizminə görə, Beynəlxalq Biokimya və Molekulyar Biologiya Birliyi, serin proteazları, aspartik proteazlar, sistein proteazları və metaloproteazalar da daxil olmaqla bir neçə proteaz sinifini müəyyənləşdirir.

Proteazın xüsusi bir növü proteazom, eukaryotların, arxeanın və bəzi bakteriyaların nüvəsində və sitoplazmasında mövcud olan böyük bir multisubunit proteazdır.

Hədəf zülalının proteazoma tərəfindən yapışması üçün ona kiçik bir ubiquitin protein əlavə etməklə etiketlənməlidir. Ubiquitin əlavə reaksiyası fermentlər ubiquitin ligazları tərəfindən katalizləşdirilir. Praktikaya ilk ubiquitin molekulunun əlavə edilməsi ubiquitin molekullarının daha da əlavə edilməsi üçün ligazalar üçün bir siqnal rolunu oynayır. Nəticədə proteazoma bağlanan və hədəf zülalın parçalanmasını təmin edən bir polyubiquitin zənciri zülala yapışdırılır. Ümumiyyətlə, bu sistemə ubiquitindən asılı zülalların pozulması deyilir. 80-90% hüceyrədaxili zülalların deqradasiyası proteazomun iştirakı ilə baş verir.

Peroksisomlarda zülalın pozulması bir çox hüceyrə prosesi, o cümlədən hüceyrə dövrü, gen ifadəsinin tənzimlənməsi və oksidləşdirici stresə qarşı reaksiya üçün vacibdir.

Avtofagiya, uzun ömürlü biomolekulların, xüsusən də zülalların, habelə lizosomlarda (məməlilərdə) və ya vakuollarda (mayada) orqanellələrin parçalanması prosesidir. Avtofagiya, hər hansı bir normal hüceyrənin həyati fəaliyyətini müşayiət edir, ancaq qida maddələrinin çatışmazlığı, sitoplazmada zədələnmiş orqanellerin olması və nəhayət sitoplazmda qismən denatüre edilmiş zülalların və onların aqreqatlarının olması hüceyrələrdə otofagiya proseslərinin genişlənməsi üçün stimul rolunu oynaya bilər.

Otofagiyanın üç növü fərqlənir: mikroavtofagiya, makroavtofagiya və şaperona bağlı avtofaqiya.

Mikroautofagiya zamanı makromolekullar və hüceyrə membranlarının parçaları lizosom tərəfindən tutulur. Bu şəkildə hüceyrə enerji və ya tikinti materialı çatışmazlığı ilə zülalları həzm edə bilər (məsələn, aclıq zamanı). Lakin mikroavtofagiya prosesləri normal şəraitdə baş verir və ümumiyyətlə ayrılmazdır. Bəzən mikroavtofagiya zamanı orqanoidlər də həzm olunur, məsələn, peroksisomların mikroavtajı və hüceyrənin canlı qaldığı nüvələrin qismən mikroavtofiyası maya şəklində təsvir olunur.

Makroautofagiyada sitoplazmanın bir hissəsi (əksər hallarda hər hansı bir orqanoid var) endoplazmatik retikulumun bir bacasına bənzər bir membran bölməsi ilə əhatə olunmuşdur. Nəticədə bu sayt sitoplazmanın qalan hissəsindən iki membranla ayrılır. Belə ikiqat membranlı orqanellələrə avtofaqosomlar deyilir. Avtofaqosomlar orqanizmə və otofaqosomların qalan hissəsinə həzm olunan otofaqolizosomları meydana gətirən lizosomlarla birləşirlər. Göründüyü kimi, makroavtofagiya da seçilmir, baxmayaraq ki, tez-tez onun köməyi ilə hüceyrənin "köhnəlmiş" orqanizmlərdən (mitokondriya, ribosomlar və s.) Xilas ola biləcəyi vurğulanır.

Üçüncü avtofagiya, şaperondan asılıdır. Bu metodda qismən denatürləşdirilmiş zülalların sitoplazmdan lizosoma membranı vasitəsilə boşluğuna yönəldilmiş nəqli, həzm olunduğu yerlərdə baş verir. Yalnız məməlilərdə təsvir olunan bu otofagiya, stresdən qaynaqlanır.

JUNQ və IPOD

Stress vəziyyətində, bir eukaryotik hüceyrə çox sayda denatüre edilmiş zülalların yığılmasının öhdəsindən gələ bilmədikdə, iki növ müvəqqəti orqanellərdən birinə - JUNQ və IPOD (İngilis dili) Rusiyaya göndərilə bilər. .

JUNQ (İng. JUxta Nüvə keyfiyyətinə nəzarət bölməsi) nüvə membranının xarici tərəfi ilə əlaqələndirilir və sitoplazmaya tez bir zamanda köçürə bilən, tərkibində olan zülalları, həmçinin şaperonları və proteasomları ehtiva edir. JUNQ-nin nəzərdə tutulan funksiyası zülalları yenidən doldurmaq və / və ya pisləşdirməkdir.

IPOD (İngilis dilində həll olunmayan zülal yatağı - həllolmayan zülalların çökmə yeri) mərkəzi vakuolun yaxınlığında yerləşir və amiloid əmələ gətirən zülalların hərəkətsiz aqreqatlarını ehtiva edir. Bu zülalların IPOD-da toplanması normal hüceyrə quruluşları ilə qarşılıqlı təsirini maneə törədə bilər, buna görə də bu daxil olmanın qoruyucu bir funksiyaya sahib olduğu güman edilir.

Bədəndəki zülalların funksiyaları

Digər bioloji makromolekullar (polisakkaridlər, lipidlər və nuklein turşuları) kimi, zülallar da bütün canlı orqanizmlərin vacib tərkib hissəsidir və hüceyrənin həyatında mühüm rol oynayır. Proteinlər metabolik prosesləri həyata keçirir. Bunlar hüceyrələrarası ötürülən bir siqnal rolunu oynaya bildikləri, qida hidrolizində və hüceyrələrarası maddənin meydana gəlməsində iştirak edə bilən hüceyrədaxili quruluşa - hüceyrəarası hüceyrələrə və sitoskeletona aiddir.

Zülalların funksiyalarına görə təsnifatı olduqca ixtiyarsızdır, çünki eyni protein bir neçə funksiyanı yerinə yetirə bilər. Bu cür çoxfunksiyalılığın yaxşı öyrənilmiş bir nümunəsi aminoksil tRNA sintetazları sinfindən olan bir ferment olan lizil tRNA sintetazdır, bu da yalnız lizin qalıqını tRNA-ya bağlamır, eyni zamanda bir neçə genin transkripsiyasını tənzimləyir. Zülallar fermentativ fəaliyyətlərinə görə bir çox funksiyanı yerinə yetirirlər. Belə ki, fermentlər miyosin motor zülalları, tənzimləyici zülal kinaz zülalları, nəqliyyat zülal natrium-kalium adenozin trifosfataz və s.

Katalitik funksiya

Zülalların bədəndə ən çox bilinən funksiyası müxtəlif kimyəvi reaksiyaların katalizidir. Fermentlər xüsusi katalitik xüsusiyyətlərə malik olan zülallardır, yəni hər ferment bir və ya digər oxşar reaksiyaları katalizləşdirir. Fermentlər mürəkkəb molekulların parçalanmasını (katabolizm) və sintezini (anabolizmi), o cümlədən DNT təkrarlanması və təmir və matris RNT sintezini kataliz edir. 2013-cü ilə qədər 5000-dən çox ferment təsvir edilmişdir. Enzimatik kataliz nəticəsində reaksiyanın sürətlənməsi çox böyük ola bilər: ferment orotidin-5'-fosfat dekarboksilaza fermenti ilə katalizləşdirilmiş reaksiya, məsələn, katalizləşdirilməmişdən (17 ferment birləşmədən orotik turşunun dekarboksilasiyasının yarım ömrü 78 milyon il) daha sürətli olur. Fermentə bağlanan və reaksiya nəticəsində dəyişən molekullara substratlar deyilir.

Fermentlər ümumiyyətlə yüzlərlə amin turşusu qalıqlarından ibarət olmasına baxmayaraq, onların yalnız kiçik bir hissəsi substratla qarşılıqlı təsir göstərir və daha az miqdarda - çox vaxt ibtidai quruluşda bir-birindən çox məsafədə yerləşən orta hesabla 3-4 amin turşusu qalığı birbaşa katalizdə iştirak edir. Substratın və katalizin bağlanmasını təmin edən ferment molekulunun hissəsi aktiv mərkəz adlanır.

1992-ci ildə Beynəlxalq Biokimya və Molekulyar Biologiya Birliyi, fermentlərin iyerarxik nomenklaturasının katalizasiya etdikləri reaksiyaların tipinə əsaslanan son variantını təklif etdi. Bu nomenklaturaya görə fermentlərin adlarının hər zaman bir sonu olmalıdır -əsasları və katalizləşdirilmiş reaksiyaların adlarından və onların alt təbəqələrindən əmələ gəlir. Hər bir fermentə fərdi kod təyin edilir, bunun sayəsində fermentlərin iyerarxiyasındakı mövqeyini təyin etmək asandır.Katalizləşdirilmiş reaksiyaların növünə görə bütün fermentlər 6 sinfə bölünür:

• CF 1: redoks reaksiyalarını kataliz edən oksidoreduktazalar,
• CF 2: Kimyəvi qrupların bir substrat molekulundan digərinə köçürülməsini şərtləndirən köçürmələr,
• CF 3: kimyəvi bağların hidrolizini katalizləşdirən hidrolazlar,
• CF 4: Məhsulların birində ikiqat bir bağ meydana gəlməsi ilə hidroliz olmadan kimyəvi bağların qırılmasını katalizləşdirən lyazalar,
• CF 5: Substrat molekulundakı struktur və ya həndəsi dəyişiklikləri kataliz edən izomerazalar,
• CF 6: ATP difosfat bağlantısının hidrolizi və ya bənzər bir trifosfat səbəbiylə substratlar arasında kimyəvi bağların meydana gəlməsini kataliz edən ligazlar.

Struktur funksiyası

Sitoskeletonun struktur zülalları, bir növ armatur, forma hüceyrələri və bir çox orqanoid şəklində olur və hüceyrələrin formasını dəyişdirməkdə iştirak edir. Struktur zülalların əksəriyyəti filamentlidir: aktin və tubulin monomerləri, məsələn, kürəvi, həll olunan zülallardır, lakin polimerləşmədən sonra hüceyrənin formasını saxlamağa imkan verən sitoskeletonu meydana gətirən uzun iplər meydana gətirirlər. Kollagen və elastin birləşdirici toxuma (məsələn, qığırdaq) hüceyrələrarası maddənin əsas komponentləridir, saçlar, dırnaqlar, quş lələkləri və bəzi qabıqlar başqa bir keratin struktur zülalından ibarətdir.

Qoruyucu funksiya

Zülalların qoruyucu funksiyalarının bir neçə növü vardır:

1. Fiziki qorunma. Bədənin fiziki müdafiəsi, birləşdirici toxumaların hüceyrələrarası maddənin (sümüklər, qığırdaq, tendonlar və dərinin dərin təbəqələri (dermis) daxil olmaqla), zədələnmiş qalxanların, saçların, lələklərin, buynuzların və epidermisin digər törəmələrinin əsasını təşkil edən keratin ilə təmin olunan bir zülaldır. Tipik olaraq, bu cür zülallar struktur funksiyası olan zülallar sayılır. Bu qrup zülallara misal olaraq qan laxtalanmasında iştirak edən fibrinogen və trombindir.
2. Kimyəvi qoruma. Toksinlərin protein molekullarına bağlanması onların detoksifikasiyasını təmin edə bilər. İnsanlarda detoksifikasiyada xüsusilə vacib rol, zəhərləri parçalayan və ya həll olunan bir formaya çevirən qaraciyər fermentləri, bədəndən sürətli şəkildə çıxmasına kömək edir.
3. İmmun müdafiə. Qan və digər bədən mayelərini meydana gətirən zülallar həm zərər, həm də patogenlərin hücumuna bədənin müdafiə reaksiyasında iştirak edir. Komplement sisteminin zülalları və antikorlar (immunoglobulinlər) ikinci qrup zülallara aiddir, bakteriya, virus və ya xarici zülalları zərərsizləşdirirlər. Adaptiv immunitet sisteminin bir hissəsi olan antikorlar, bədənə xarici maddələr, antijenlər bağlayır və bununla zərərsizləşdirir, məhv yerlərinə yönəldir. Antikorlar hüceyrələrarası boşluğa atıla bilər və ya plazmositlər adlanan ixtisaslaşdırılmış B-limfositlərin membranlarında sabitlənə bilər.

Tənzimləmə funksiyası

Hüceyrələrin içərisindəki bir çox proses nə enerji mənbəyi, nə də hüceyrə üçün bir tikinti materialı olmayan protein molekulları tərəfindən tənzimlənir. Bu zülallar hüceyrə dövrü, transkripsiyası, tərcüməsi, yayılması, digər zülalların fəaliyyəti və bir çox digər proseslərdə hüceyrə irəliləməsini tənzimləyir. Zülallar tənzimləyici funksiyanı ya enzimatik fəaliyyətə görə (məsələn, protein kinazları) və ya digər molekullara xüsusi bağlanmasına görə yerinə yetirir. Beləliklə, transkripsiya amilləri, aktivator zülalları və repressor zülalları, tənzimləyici ardıcıllıqla bağlanaraq genlərin transkripsiya intensivliyini tənzimləyə bilər. Tərcümə səviyyəsində bir çox mRNA-nın oxunması protein amillərinin əlavə edilməsi ilə də tənzimlənir.

Hüceyrədaxili proseslərin tənzimlənməsində ən vacib rolu protein kinazları və protein fosfatazaları - digər zülalların tərkibinə bağlayaraq və ya fosfat qruplarını parçalayaraq aktivləşdirən və ya maneə törədən fermentlər oynayır.

Siqnal funksiyası

Zülalların siqnal funksiyası, proteinlərin hüceyrələr, toxumalar, orqanlar və orqanizmlər arasında siqnal ötürən siqnal maddəsi kimi xidmət etmək qabiliyyətidir. Çox vaxt siqnal funksiyası tənzimləyici ilə birləşdirilir, çünki bir çox hüceyrədaxili tənzimləyici zülal da siqnal ötürür.

Siqnal funksiyası hormon zülalları, sitokinlər, böyümə faktorları və s.

Hormonlar qanla aparılır. Heyvan hormonlarının çoxu zülallar və ya peptidlərdir. Hormonun reseptoruna bağlanması bir hüceyrə reaksiyasına səbəb olan bir siqnaldır. Hormonlar qan və hüceyrələrdəki maddələrin konsentrasiyasını, böyümə, çoxalma və digər prosesləri tənzimləyir. Belə zülallara bir nümunə, qanda qlükoza konsentrasiyasını tənzimləyən insulindir.

Hüceyrələr hüceyrələrarası maddə vasitəsilə ötürülən siqnal zülallarından istifadə edərək bir-biri ilə qarşılıqlı təsir bağışlayır. Belə zülallara, məsələn, sitokinlər və böyümə amilləri daxildir.

Sitokinlər peptid siqnal molekullarıdır. Hüceyrələr arasındakı qarşılıqlı əlaqələri tənzimləyir, sağ qalmalarını təyin edir, böyüməni, fərqliliyi, funksional fəaliyyətini və apoptozunu stimullaşdırır və ya maneə törədir, immun, endokrin və sinir sistemlərinin əlaqələndirilməsini təmin edir. Sitokinlərə bir nümunə, bədənin hüceyrələri arasında iltihab siqnallarını ötürən şiş nekrozu amilidir.

Ehtiyat (gözləmə) funksiyası

Belə zülallara bitki toxumlarında (məsələn, 7S və 11S globulinlər) və heyvan yumurtalarında enerji və maddə mənbəyi kimi saxlanan sözdə ehtiyat zülallar daxildir. Bədəndə bir sıra digər zülallar amin turşularının mənbəyi kimi istifadə olunur, bu da öz növbəsində metabolik prosesləri tənzimləyən bioloji aktiv maddələrin prekursorlarıdır.

Reseptor funksiyası

Protein reseptorları həm sitoplazmada yerləşə bilər, həm də hüceyrə membranına inteqrasiya olunur. Reseptor molekulunun bir hissəsi bir siqnal alır, ən çox kimyəvi maddə tərəfindən verilir və bəzi hallarda - yüngül, mexaniki stress (məsələn, uzanır) və digər stimullar. Bir siqnal molekulun müəyyən bir hissəsinə - reseptor zülalına məruz qaldıqda - onun uyğunlaşma dəyişiklikləri baş verir. Nəticədə, digər hüceyrə komponentlərinə bir siqnal ötürən molekulun başqa bir hissəsinin konformasiyası dəyişir. Bir neçə siqnal ötürmə mexanizmi var. Bəzi reseptorlar müəyyən bir kimyəvi reaksiya daşıyır, digərləri siqnalın təsirindən açılan və ya bağlanan ion kanalları rolunu oynayır, digərləri isə hüceyrədaxili vasitəçi molekulları xüsusi bağlayır. Membran reseptorlarında siqnal molekuluna bağlanan molekulun hissəsi hüceyrənin səthindədir və siqnal ötürən sahə içəridədir.

Motor (motor) funksiyası

Bütün motor zülalları bədən hərəkətlərini, məsələn, əzələlərin daralmasını, lokomotivliyi (miyozin), bədənin içərisində olan hüceyrələrin hərəkətini (məsələn, lökositlərin amoeboid hərəkəti), ciliya və flagella hərəkətini, həmçinin aktiv və yönəldilmiş hüceyrədaxili nəqliyyatı (kinesin, dynein) təmin edir. . Dininlər və kinesinlər enerji mənbəyi kimi ATP hidrolizindən istifadə edərək mikrotübüllər boyunca molekulları nəql edirlər. Dineylər molekulları və orqanellləri hüceyrənin periferik hissələrindən sentrosoma, kinesinlərə - əks istiqamətə köçürürlər. Dineylər, həmçinin cilia və eukaryotların flagella hərəkətinə cavabdehdir. Miyozin sitoplazmatik variantları molekulların və orqanoidlərin mikrofilaments vasitəsilə daşınmasında iştirak edə bilər.

Maddələr mübadiləsində zülallar

Əksər mikroorqanizmlər və bitkilər sitrulin kimi 20 standart amin turşusunu, həmçinin əlavə (qeyri-standart) amin turşularını sintez edə bilərlər.Əgər ətraf mühitdə amin turşuları varsa, hətta mikroorqanizmlər amin turşularını hüceyrələrə daşımaqla və biosintetik yollarını bağlamaqla enerjini qoruyur.

Heyvanlar tərəfindən sintez edilə bilməyən amin turşularına əsas deyilir. Biosintetik yollarda əsas fermentlər, məsələn, aspartatdan lizin, metionin və treonin meydana gəlməsinin ilk addımını kataliz edən aspartat kinaz heyvanlarda yoxdur.

Heyvanlar əsasən qidada olan zülallardan amin turşularını alırlar. Proteinlər həzm zamanı məhv olur, ümumiyyətlə zülalın denatürasyonu ilə onu asidik bir mühitdə yerləşdirərək proteaz adlanan fermentlərdən istifadə edərək hidroliz etməklə başlayır. Həzm nəticəsində əldə edilən bəzi amin turşuları bədən zülallarının sintezi üçün istifadə olunur, qalanları qlükoneogenez zamanı qlükoza çevrilir və ya Krebs tsiklində istifadə olunur. Zülalın enerji mənbəyi kimi istifadəsi, bədənin öz zülalları, xüsusən əzələlər enerji mənbəyi kimi xidmət etdiyi zaman oruc şəraitində xüsusilə vacibdir. Amin turşuları, həmçinin bədənin qidalanmasında vacib bir azot mənbəyidir.

İnsan zülal qəbulu üçün vahid standartlar yoxdur. Böyük bağırsağın mikroflorası protein normalarının hazırlanmasında nəzərə alınmayan amin turşularını sintez edir.

Tədris metodları

Zülalların quruluşu və funksiyaları həm təmizlənmiş hazırlıqlarda öyrənilir in vitrovə canlı bir orqanizmdəki təbii mühitdə in vivo. Nəzarət olunan şəraitdə təmiz zülalların öyrənilməsi onların funksiyalarını müəyyənləşdirmək üçün faydalıdır: fermentlərin katalitik aktivliyinin kinetik xüsusiyyətləri, müxtəlif substratlar üçün nisbi yaxınlıq və s. Protein tədqiqatları in vivo hüceyrələrdə və ya bütöv bir orqanizmdə harada işlədikləri və fəaliyyətlərinin tənzimlənmələri haqqında əlavə məlumat verirlər.

Molekulyar və hüceyrə biologiyası

Bir hüceyrədəki zülalların sintezi və lokalizasiyasını öyrənmək üçün molekulyar və hüceyrəli biologiya metodlarından çox istifadə olunur. Lokalizasiyanı öyrənmə metodu, bir "reportyor", məsələn, yaşıl flüoresan zülal (GFP) ilə əlaqəli, tədqiq olunan zülaldan ibarət olan bir hüceyrədəki kimer zülalının sintezinə əsaslanaraq geniş istifadə olunur. Belə bir zülalın hüceyrədəki yerini flüoresan mikroskopdan istifadə etməklə görmək olar. Bundan əlavə, proteinlər onları tanıyan antikorlar istifadə edərək görüntülənə bilər və bu da öz növbəsində flüoresan etiket daşıyır. Tez-tez, öyrənilən proteinlə eyni vaxtda, endoplazmatik retikulum, Golgi aparatları, lizosomlar və vakuollar kimi orqanellerin tez-tez bilinən zülalları görüntülənir, bu da tədqiq olunan zülalın lokalizasiyasını daha dəqiq müəyyənləşdirməyə imkan verir.

İmmunohistokimyəvi üsullar ümumiyyətlə nümunələrdə öyrənilən zülalın lokalizasiyasını və miqdarını müqayisə etməyə imkan verən bir luminescent və ya rəngli məhsulun meydana gəlməsini katalizləşdirən fermentlərə birləşən antikorlardan istifadə edir. Zülalların yerini müəyyənləşdirmək üçün daha nadir bir üsul, saxaroza və ya sezium xloridin gradientindəki hüceyrə fraksiyalarının tarazlıq ultrasentrifugasiyasıdır.

Nəhayət, klassik metodlardan biri bir elektron mikroskopun istifadə edildiyi fərqlə immunofluoresan mikroskopiyasına bənzər olan immunoelektronik mikroskopiyadır. Nümunə elektron mikroskopiya üçün hazırlanır və sonra elektron sıx materialla, bir qayda olaraq qızıldan ibarət olan bir zülala antikorlarla işlənir.

Sayt yönümlü mutagenezdən istifadə edərək tədqiqatçılar bir zülalın amin turşusu ardıcıllığını və nəticədə fəza quruluşunu, hüceyrədəki yerini və fəaliyyətini tənzimləyə bilərlər. Bu metoddan istifadə edərək dəyişdirilmiş tRNA-ları istifadə edərək süni amin turşularını bir zülala daxil edə və yeni xüsusiyyətlərə malik zülallar qura bilər.

Biokimyəvi

Təhlil aparmaq in vitro zülal digər hüceyrə komponentlərindən təmizlənməlidir. Bu proses ümumiyyətlə hüceyrələrin məhv edilməsi və sözdə hüceyrə ekstraktının alınması ilə başlayır. Bundan əlavə, santrifüjləmə və ultrasentrifüjləmə üsulları ilə bu ekstraktı bölmək olar: həll olunan zülalları olan bir hissə, membran lipidləri və zülalları ehtiva edən bir hissə və hüceyrə üzvi orqanelləri və nuklein turşuları olan bir hissə.

Zülal yağışını duzlayaraq zülal qarışıqlarını ayırmaq üçün istifadə olunur və eyni zamanda protein konsentrasiyasını təmin edir. Çöküntü təhlili (santrifüj), protein qarışıqlarını svedberglərdə (S) ölçülən fərdi zülalların çökmə sabitliyinin dəyəri ilə fraksiya etməyə imkan verir. Ardından molekulyar çəki, yük və yaxınlıq kimi xüsusiyyətlərə əsaslanaraq istədiyiniz zülal və ya zülalları təcrid etmək üçün müxtəlif xromatoqrafiya növləri istifadə olunur. Bundan əlavə, zülallar elektrofok istifadə edərək yüklərinə görə təcrid edilə bilər.

Protein təmizlənməsi prosesini asanlaşdırmaq üçün tez-tez genetik mühəndislik istifadə olunur ki, bu da onların quruluşuna və fəaliyyətinə təsir etmədən təmizlənməsi üçün əlverişli olan zülalların törəmələrini yaratmağa imkan verir. Kiçik amin turşusu ardıcıllığı olan "etiketlər", məsələn, 6 və daha çox histidin qalıqlarından ibarət bir zəncirdir və zülalın bir ucuna yapışdırılır. "Etiketli" zülal sintez edən hüceyrələrin ekstraktı nikel ionları olan bir xromatoqrafik sütundan keçdikdə, histidin nikel ilə bağlanır və sütunda qalır, lizatın qalan komponentləri sütundan maneəsiz keçir (nikel-xelat xromatoqrafiyası). Bir çox digər etiket, tədqiqatçılara, ən çox yaxınlıq xromatoqrafiyasından istifadə edərək xüsusi zülalları mürəkkəb qarışıqlardan təcrid etməyə kömək etmək üçün hazırlanmışdır.

Zülalın təmizlənmə dərəcəsi, onun molekulyar çəkisi və izoelektrik nöqtəsi məlum olduqda - müxtəlif növ elektroforez istifadə etməklə və ya protein bir ferment olsa ferment fəaliyyətini ölçməklə təyin edilə bilər. Kütləvi spektrometriya, seçilmiş zülalın molekulyar çəkisi və parçasının kütləsi ilə eyniləşdirməyə imkan verir.

Proteomika

Hüceyrə zülallarının məcmusuna bir proteom deyilir, onun tədqiqi - genomika ilə bənzətmə ilə çağırılan proteomika. Əsas eksperimental proteomika metodlarına aşağıdakılar daxildir:

• Çox komponentli protein qarışıqlarının ayrılmasına imkan verən 2D elektroforez,
• zülalların yüksək ötürmə qabiliyyəti olan tərkib peptidlərinin kütləsi ilə eyniləşdirilməsinə imkan verən kütləvi spektrometriya,
• eyni zamanda hüceyrədəki çox sayda zülalın miqdarını ölçməyə imkan verən protein mikroarrays,
• iki hibrid maya sistemi , protein-protein qarşılıqlı təsirini sistemli şəkildə öyrənməyə imkan verir.

Bir hüceyrədəki zülalların bütün bioloji cəhətdən qarşılıqlı təsirlərinin məcmusuna interaktom deyilir. Üçüncü quruluşun bütün mümkün növlərini təmsil edən zülalların quruluşunu sistemli bir araşdırmaya struktur genomika deyilir.

Quruluşun proqnozu və modelləşdirilməsi

Kompüter proqramlarından istifadə edərək fəza quruluşunun proqnozu (silikoda) quruluşu hələ eksperimental olaraq təyin edilməmiş protein modellərinin qurulmasına imkan verir. Homoloji modelləşdirmə olaraq bilinən ən uğurlu quruluş proqnozu, simulyasiya edilən zülala oxşar amin turşusu ardıcıllığı ilə mövcud olan "şablon" quruluşa əsaslanır. Zülalların fəza quruluşunu proqnozlaşdırma üsulları zülalların gen mühəndisliyinin inkişaf edən sahəsində istifadə olunur, bunun köməyi ilə zülalların yeni üçüncü quruluşları əldə edilmişdir. Daha mürəkkəb hesablama vəzifəsi molekulyar docking və zülal-zülal qarşılıqlı təsirlərinin proqnozlaşdırılması kimi molekulyar qarşılıqlı təsirlərin proqnozlaşdırılmasıdır.

Zülalların qatlanan və intermolekulyar qarşılıqlı təsirləri molekulyar mexanika istifadə edərək modelləşdirilə bilər. xüsusilə paralel və paylanmış hesablama (məsələn, Folding @ ev layihəsi) üstünlüklərindən istifadə edən molekulyar dinamika və Monte Carlo metodu.Villin protein və ya HİV zülallarından biri kimi kiçik α-spiral zülal sahələrinin qatlanması uğurla modelləşdirildi silikoda. Standart molekulyar dinamikanı kvant mexanikası ilə birləşdirən hibrid metodlardan istifadə edərək vizual piqment rhodopsinin elektron vəziyyətləri araşdırılmışdır.