Микромодуль 5 – Белоктар алмасуы және қызметі Микромодуль 5.1 – Аминқышқылдары алмасуы

Дәріс 10-11. Белоктар

Дәріс сабақтың мазмұны:

1. Жалпы сипаттамасы, жіктелуі

2. Физика-химиялық қасиеттері

3. Белоктардың ыдырау жолдары

4. Аммиакты зиянсыздандыру

Белоктардың жалпы сипаттамасы

Белоктар немесе протеиндер деп молекуласы  - амин қышқылдарының қалдықтарынан тұратын жоғары молекулалы органикалық қосылыстарды айтады.

Организмде белок алуан түрлі қызмет атқарады. Белоктың ең басты қызметі – жеделдету /катализаторлық/. Себебі, барлық тірі организмдерде зат алмасу реакциялары ферменттердің әсер етуімен жүзеге асады. Ал, белгілі ферменттердің барлығы белоктардан құралған.

Көпшілік гормондар белоктар болып келеді. Мысалы, оған жататындар: ұйқы безінің гормоны – инсулин, қалқанша безінің гормоны – тироксин, бүйрек үсті безінің гормондары – адреналин, ми қабатының гормондары – соматотропин, окситоцин, вазопрессин және т.б.

Заттарды тасымалдауда да белоктың маңызы зор. Заттардың клетка мен органоидтар ішінде қозғалуын белок реттеп отырады, яғни оларды активті түрле тасымалдайды. Соңғы кезде клетка мембранасының құрамында түрлі тасымалдаушы белоктардың /АЦБ/ болатыны анықталды.

Белок қорғаныштық қызмет атқарады. Ол организмнің иммундық /ауруға төтеп беру/ қасиеттерін жүзеге асырады. Қорғанудың бір әдісі – антиденелер /бейтараптаушы денелер/ жасап шығару. Организмге түскен бөгде затты, мысалы вирусты, антиген дейді. Организм, пайда болған антигендерге қорғаныш зат – антиденені /тіршілік қорғанын/ қарсы қояды. Сонымен, антигендердің негізгі қасиеті – олардың антиденелер түзілуін тудыруға бейімділігі.

Қанның ұюы да белоктың қорғаныстық қасиетіне мысал бола алады. Қанның сарысуындағы фибриноген белогы фибринге өзгеріп, ақыры – фибрин шөгіп ұйыққа айналады. Сөйтіп, жарақаттанған қан тамыры түтігін бітеп, организмнің қансырауына жол бермейді.

Гемоглобин және миоглобин белоктарының арқасында өкпедегі және ткандегі газалмасу, яғни 34имин34ия34 және тыныс шығару жүзеге асырылады.

Бұлшықет белоктары /актин, миозин, актомиозин/ олардың жиырылуын және босаңсуын, жалпы, денедегі механикалық қозғалыстардың барлық түрлерін қамтамасыз етеді.

Белоктар – энергияның көзі. 1 г белок тотыққанда 17,2 кДж /4,1 ккал/ энергия босап шығады. Сонымен бірге белоктың тағы бір маңызды қызметінің бірі – оның құрылыс материалдары ретінде пайдаланылуы. Олар тірек, бұлшықет және жабын ткандерінің /сүйек, шеміршек, сіңір, тері/ негізін құрайды.

Белоктардың физикалық және химиялық қасиеттері

Белоктардың физикалық және химиялық қасиеттері организмнің тіршілік әрекетінің негізін құрайды.

Белоктар – жоғары молекулалы органикалық қосылыстар. Табиғатына байланысты белоктардың молекулалық массасы барынша өзгере алады. Кең таралған белоктардың молекулалық массасы барынша өзгере алады. Кең таралған белоктардың молекулалық массасын мына сандармен межелеуге болады: инсулин – 35000, пепсин – 39000, гемоглобин – 68000, жұмыртқа альбумині – 40500.

Молекуласының түрлеріне қарай белоктар фибриллярлық және глобуларлық болып екіге бөлінеді.

Белоктар ерітіндісі коллоидтық сипатта болады.

Коллоидты ерітінділерге молекулярлы-кинетикалық, оптикалық, электрлі кинетикалық қасиеттер тән. Белоктардың коллоидты ерітінділері оптикалық активті келеді. Коллоидты бөлшектер жарықты шашыратады және сіңіреді.

Сонымен, коллоидты ерітінділердің қасиеттерін нағыз ерітінділер және дисперсті жүйелердің қасиеттерімен салыстыратын болсақ, олардың аралық орын алатынын көреміз. Осыған орай коллоидты ерітінділерді алудың негізгі екі жолы болады:

1. Ірі бөлшектерді ұнтақтау, немесе дисперстеу әдісі. Дисперстеу әдістері: механикалық, электрлік, ультра дыбыспен дисперстеу және пептизация әдістері болып төртке бөлінеді.

2. Атомдары немесе молекулаларды агрегациялау, яғни өзара біріктіріп, ірілендіру жолы. Бұл әдісті конденсациялау деп атайды. Конденсация әдісімен коллоидты жүйелерді алудың мынадай жолдары бар: дисперсионды ортаны алмастыру әдісі немесе конденсациялау және химиялық әдіс.

Адсорбциялық және диффузиялық қабаттағы қарсы иондардың арасында дзета-потенциал нольге тең болса, белок молекуласы электр өрісінде қозғалмайды. Белок зарядын жоғалтады. Белоктың бұл күйін изоэлекрлік күйі дейді. Ал, белок изоэлектрлік күйге рН-тың белгілі бір мәнінде түседі: жұмыртқа белогы 4,8, гемоглобин 6,7, лизин 5 т.т. Оң және теріс зарядтар теңесетін реакциялық ортаны, яғни изоэлектрлік күйге түсетін әр белоктың өзіне тән белгілі рН мөлшерін и з о э л е к т р нүктесі деп атайды. Белоктардың изоэлектрлік нүктесінің нәтижесі /рН/ олардың құрамындағы амин қышқылдарына байланысты. Коллоидты ерітінділердегі бөлшектердің өзара бірігіп іріленуін коагуляция /ұю/ деп атайды. Ұю басталғанда жүйе әуелі лайланады. Іріленген бөлшектер ауырлық /салмақ/ күшінің әсерінен тұнбаға түседі, яғни с е д и м е н т а ц и я процесі жүреді, шөгінді пайда болады.

Коагуляция қайтымды және қайтымсыз болып екі түрге бөлінеді. Егер коллоидты бөлшектің тек 35имин35ия /35имин35и/ қабаты ғана бұзылса, онда оны қайтымды коагуляция дейді. Ал, белок құрылымының өзгеріп, ерімейтін күйге айналуын қайтымсыз коагуляция, немесе денатурация деп атайды. Мысалы, жұмыртқаны пісірген кезде белоктың ұйып қалу құбылысы өте күрделі процесс болып саналады.

Белоктар амин қышқылдары сияқты амфотерлік қасиетке ие. Белоктардың ерітіндісі қышқылдық ортада оң зарядталады да, реакцияға катион ретінде қатысады. Сілтілік /негіздік/ ортада теріс зарядталады да, реакцияға анион ретінде қатысады.