|

Исботи назарияи полипептидии сохти сафедаҳо

Тартибдиханда: admin

Дохил кард: Алишер Фозилов

Санаи дохилгардида: 2017-02-06

Полипептидҳо барои фаъолияти ҳаётии организмҳои зинда аҳамияти калон доранд.

 Назарияи полипептидии сохти сафедаҳоро олими немис Э.Фишер дар асоси фикрҳои олими рус А.Я. Даниловский оид ба роли бандҳои –CO - NH -дар сохти сафедаҳо пешниҳод карда буд. Мувофиқи назарияи полипептидӣ молекулаи сафедаҳо полипептидҳои бузург ба шумор рафта, аз даҳҳо ва баъзан аз садҳо боқимондаи аминокислтаҳои доимо ба таркиби сафедаҳо дохилшаванда таркиб ёфтаанд. Чунончи молекулаи сафедаи клупеин аз 3 боқимондаи аминокислотаҳо, инсулин – аз 51, рибонуклеаза – аз 124, лизосим аз - 129,  миоглобини кащалот- аз 155, трипсиноген – аз 155, аспартатаминотрансфераза – аз 412 ва ғайра таркиб ёфтаанд.
Исботи назарияи полипептидии сохти сафеда инҳо ҳисоб меёбанд:

  •  Дар сафедаҳои табии доимо миқдори маҳдуди гуруҳои аминию карбоксилиро дарёфт кардан мумкин аст,  чунки аминокислотаҳои канории молекулаи сафедаҳо миқдори ночизи занҷири полипептидиро ташкил мекунанд.
  • Ҳаногоми гидролизшавии сафедаҳо  тадриҷан озодшавии гурўҳҳои аминию карбоксилӣ аз рўи нисбати 1:1 мегузарад, яъне таҷзияшаваии бандҳои пептидӣ ба амал меояду дар гидролизат як миқдор  аминокислотаҳои озод пайдо мешаванд. Ин протсес то вақти пурра ба охир расидани гидролизи сафеда, яъне то пурра ба аминокислотаҳои озод таҷзия шудани полипептид  идома меёбад.
  •  Ҳангоми  ба якдигар таъсир намудани  биурет (H2N  - CO – NH _ CO – NH2 )  ва маҳлули ишқору купуроси мис ранги кабуди бунафштоб пайдо мешавад, ки ин ба мавҷудияти миқдори зиёди бандҳои пептидӣ алоқаманд аст.
  •    Табиати полипептидӣ доштани молекулаи сафедаҳои инсулин ва рибонкулеаза бо роҳи синтези лаборатории онҳо тасдиқ карда шудааст. Бо ёрии синтези химиявии  ин сафедаҳо ва омўзиши фаъолияти биологии  онҳо исбот карда шудааст, ки сафедаҳои ба таври сунъӣ гирифташуда тамоми хусусиятҳои  фаъоли биологии чунин сафедаҳои табииро зоҳир менамоянд.
  •  Бо ёрии методи анализи рентгеноструктуравии сафедаҳои кристаллӣ ва таҳлили рентгенорамма тарзи пай дар пай ба ҳамдигар пайваст будани аминокислотаҳоро  дар молекулаи сафеда, инчунин ташкилёбии  занҷири полипептидиро  дар фазо дидан мумкин аст.
  •  Хосияти физикавию химиявии сафедаҳои оддӣ ва полипептидиҳои синтетикӣ ба ҳамдигар фавқулода монанданд, ки ин ҳам ба дурустии назарияи полипептидии  сохти сафеда далолат мекунад.
  •  Бо ёрии методи  фенилизотиосонатии  Эдман аз тарафи аминокислотаи дар  N- охири молекулаи сафеда буда, пайдар пай то 70 аминокислотаро ҷудо намудан  мумкин аст. Аз тарафи  С –охири молекулаи сафедаҳо бошад, бо ёрии ферментҳои карбоксипептидаза то 20 боқимондаи аминокислотаҳоро ҷудо намудан мумкин мебошад. Ин исботи бевоситаи назарияи  полипептидии сохти сафеда  ҳисоб меёбад.
  •   Дар вақти бо ёрии ферментҳои гурўҳи – пепид –пепидгидролазаҳо гидролиз намудани сафедаҳо, ки бо таъсири интихобии худ ба бандҳои пептидӣ фарқ мекунад, миқдори муайяни пептидҳои аминокислотаҳои канори дошта ҳосил мешаванд. Ин ба он шаҳодат медиҳад, ки молекулаи сафедаҳо аз фрагментҳои пептидие, ки занҷири бутуни полипептидиро ҳосил кардаанд, ташкил ёфтааст.

3.2. Хосияти характерноки занҷири полопептидӣ
    Хусусияти якуми занҷири полипептиди аз он иборат аст, ки дар теппаи вай атомҳои карбон ва нитроген тахминан дар як сатҳ воқеъ гардида, атомҳои гидроген бо радикалҳои паҳлўиb боқимондаи аминокислотаҳо нисбат ба ин сатҳ дар зери кунҷи 109028 равона карда шудаанд.
Боқимондаи  аминокислотаҳои ҳамсоя бошанд, нисбат ба атомҳои атомҳои гидроген ва радикалҳои паҳлўӣ мавқеи муқобилро ишғол мекунанд. Хусусияти дуюми занҷири полипептидӣ бо характери махсус доштани бандҳои пептидӣ (- С – NH - ) алоқаманд аст. Масалан, масофаи байни атомҳои карбону нитроген  дар банди пептиди ба 1 ,32 А0 баробар аст, яъне аз масофаи нормали дар байни атоми карбон ва атоми нитроген будаи худи ҳамон занҷир, ки ба 1,47А0 баробар аст, фарқ мекунад. Дар баробари ин банди пептидӣ аз банди дучандаи дар байни атомҳои карбон ва нитроген буда, ки ба 1,25А0 баробар аст, дарозтар мебошад. Ҳамин тавр, банди карбон ва нитрогени дар гурўҳи  -СО- NH –бударо ҳамчун банди мобайни қабул кардан мумкин аст, ки дар натиҷаи ба ҳамдигар таъсир кардани электронҳои гурўҳи карбонилию электронҳои озоди атоми нитроген пайдо мешавад. Аз ҳамин сабаб дар банди пептиди таъсиррасонии таутомерӣ мегузарад, ва ин ба  пайдо шудани ҳолати енолии банди пептидӣ оварда мерасонад.


Хусусияти сеюми занҷири полипептидӣ аз он иборат аст, ки занҷири      
асосии    аз фрагментҳои   NH – CH  - CO  сохта шуда бо радикалҳои                                                     
R
паҳлуии табиати химиявиашон гуногун иҳота карда шудааст, ки инро дар мисоли сохти якумини сафедаи рибонуклеаза дидан мумкин аст. Радикалҳои паҳлўи аз ҷиҳати функсионалӣ гуногунанд: онҳо радикалҳои карбогидридҳои ҳаднок ва ароматӣ (аланин, валин, лейтсин, изолейтсин ва фенилаланин), ва радикалҳои гетеросикли (пролин тритофан, гистидин)-ро ташкил мекунанд. Аксарияти радикалҳои паҳлўии аминокислотаҳо гурўҳҳои озоди аминӣ (лизину аргинин), карбоксили (кислотаҳои аспаргинат, глутаминат, амиоситрат)  гидроксилию фенолӣ (серин, треонин, тирозин), тиолӣ  (систеин),  амидӣ (аспарагин ва глутамин) ва ғайра доранд.

Вазифаҳои биологии аминoкислoтаҳо
Дар организмҳои зинда аминокислотаҳо вазифаҳои бисёреро иҷро мекунанд.
1. Элементҳои структурии пептидҳо ва сафедаҳо. Ба таркиби сафедаҳо 20 аминокислотаҳои протеиногенӣ дохил мешаванд. Баъзе аз онҳо ба табдилдиҳии посттранслятсионӣ, яъне фосфорилонӣ, aтсилoнӣ ё ҳидpoксилoнӣ гирифтор мешаванд.
2. Элементҳои структурии пайвастагиҳои табиии дигар. Аминoкиcлoтаҳо ва ҳосилаҳои онҳо ба таркиби коферментҳо, кислотаҳои зарда  ва  антибиотикҳо дохил мешаванд.
3. Ҳомилони сигнал. Баъзе аз aминoкиcлoтаҳо нейромедиаторҳо ё пешомадони медиаторҳо  ё гормонҳо мебошанд.
4. Метаболитҳо. Аминoкиcлотаҳо ҷўзъҳои муҳим ва баъзеи онҳо бошад, ҷўъзҳои ҳаётан муҳими ғизо мебошанд. Аминокислотаҳои ғайрипротеиногенӣ чун маҳсулоти мобайнӣ ҳангоми биоcинтeз ва деградатсияи аминокислотаҳои протеиногенӣ ё дар сикли мочевина ҳосил мешаванд.
Усулҳои таҳлили аминокислотаҳо
Хроматографияи тунукқабат
Хроматография – ин усули физикию химиявии ҷудокунӣ ва таҳлили моддаҳо ба тақсимоти гуногуни ҷузъҳои омехта дар ду фаза – сокит (статсионарӣ) ва мутаҳаррик асос ёфта аст. Ба сифати фазаи сокит моддаи маҳин майдакардашуда-сорбент хизмат мекунад ки онро дар дохили колонка ҷой медиҳанд ё ба болои платинкаи нигоҳдоранда бо қабати тунук мегузаронанд. Об низ фазаи сокит шуда буда метавонад, агар онро сорбент ё нахҳои коғаз нигоҳ доранд. 
Фазаи мутаҳаррик ин сели моеъ ё газе мебошад, ки бо ҷўзъҳои омехта аз фазаи сокит (сорбент) мегузарад Ҳангоми гузаштан аз қабати сорбент омехтаи моддаҳо бефосила сорбсия (фурў бурда) ва десорбсия (канда) мешаванд. Ҳар як модда дар фазаи мутаҳаррик бо порчаҳои нави сорбент дучор шуда, қисман дар онҳо сорбсия мешавад ва дар навбати худ модда-сорбат бо порчаҳои нави фазаи мутаҳаррик дучор шуда қисман десорбсия мешавад. Моддае, ки хуб сорбсия мешавад, суст ҳаракат мекунад, аммо моддае, ки бад сорбсия мешавад, тез ҳаракат мекунад. 
Адсорбентҳое, ки бештар мавриди истифодаанд, бо тарзи зерин тасниф мешаванд:

беќутб

Адсорбентњо

Ангишти фаъолкардашуда

Oксиди алюминий
Al2O3×xH2O

Силикагел
SiO2×xH2O

Ќутбї

 

 

 

 

 

 


Оксиди алюминий – сорбенти фаъолтарин ва дастрастарин буда, якчанд навъ марказҳои фаъоли адсорбсионӣ дорад. Қисме аз онҳо танҳо кислотаҳо ва қисми дигарашон танҳо асосҳоро сорбсия мекунанд. Фаъолнокии оксиди алюминий бо зиёд шудани миқдори оби дар он сорбсияшуда кам мешавад.
Силикагел (SiO2×xH2O) бо сабаби баландковокиаш аз оксиди алюминий бештар ғунҷоиши сорбсионӣ дорад. Сохти силикагел дарт расми 1 нишон дода шудааст.

Гаҷ сорбентест, ки ғунҷоиши на он қадар калони сорбсионӣ ва фаъолиятнокии хурд дорад. Барои хроматографиякунонии пайвастагиҳои қутбӣ, инчунин пайвастагиҳое, ки миқдори зиёди гурўҳҳои функсионалии гуногун доранд, истифода бурда мешавад. Гаҷро ба силикагел барои кам кардани фаъолнокии силикагел (то 20%) ва барои ҳосил намудани қабатҳои мустаҳкам( на зиёдтар аз 5%) ҳамроҳ мекунанд.
Талабот ба фазаи мутаҳаррик
- бояд намунаи таҳлилшавандаро ҳал кунад;
- часпакии хурд дошта бошад ;
- аз он ҷудо намудани ҷузъҳои ҷудошуда имконпазир бошад;
Сорбсияи  пайвастагиҳои органикӣ дар сорбентҳои қутбӣ
кислотаҳо > алдегидҳо > кетонҳо > эфирҳои мураккаб > карбогидридҳои носер > карбогидридҳои сер.
Қатори элюотропӣ мувофиқи  Штал – бо баланд шудани қутбият
гексан, гептан, сиклогексан, чорхлориди карбон, бензол, хлороформ, эфир, этилатсетат, пиридин, атсетон, этанол, метанол, об.
Ҳангоми таҳлили аминокислотаҳо бештар хроматографияи коғазӣ ва тунукқабат мавриди истифода аст.
Раванди хроматографие, ки дар варақи коғази филтрӣ ҳангоми аз капиллярҳо ва сатҳи он ҳаракат намудани фазаи моеъ ҷой дорад, хроматография дар коғаз ном дорад.
Ҳангоми хроматографиякунонии моддаи таҳлилшаванда дар коғаз доғҳои (зонаҳои) мудаввар ё байзавӣ ҳосил мешаванд. Маҷмўи доғҳое, ки ҳангоми хроматографияи намунаи мазкури таҳлилшаванда ҳосил мешаванд, хроматограмма номида мешавад (рас. 2).


Расми 2. Муайян намудани индекси нигоҳдорандагӣ Rf.
а- хатти оғоз,
в-хатти марра ;
L1-роҳи тайнамудаи модда;
L2-роҳи тайнамудаи ҳалкунанда.

 

Муҳаррикии модда ҳангоми хроматографиякунонӣ бо бузургии Rf тавсиф карда мешавад, ки нисбати суръатҳои миёнаи ҳаракати модда ва фазаи муҳаррик дар муддати ҳосил намудани хроматограмма мебошад. Rf аз рўи формулаи зерин ҳисоб карда мешавад:

Ба қимматҳои таҷрибавии Rf шароити хроматография таъсири калон мерасонад.
Аниқтар, муҳаррикии хроматографӣ бузургии Rs мебошад, ки ба таносуби бузургии Rf-и яке аз моддаҳо ба бузургии Rf-и моддаи дигар баробар аст ва бо формулаи зерин ҳисоб карда мешавад:

 

Бузургҳои Rf ва Rs-ро барои шинохти тахминии модда истифода мебаранд. Агар намунаҳо яксон бошанд, он гоҳ доғҳои мувофиқи онҳо дар хроматограммаҳо намуди яксон  ва қиммати баробари Rf доранд.
Ду навъи хроматографияи коғазӣ мавҷуд аст: поёнраванда ва болораванда.
Услуби дигари содда ва самараноки омўзиши таркиби омехтаи аминокислотаҳо ва муайян кардани дараҷаи тозагии онҳо ин истифодаи хроматографияи тунукқабат (ХТҚ) мебошад.
Раванди ҷудокунии хроматографӣ дар варианти адсорбсионии ХТҚ ба фарқи нисбии шабоҳати ҷузъҳои омехта ба фазаи сокит(сорбент) асос ёфта аст ва дар натиҷаи ҳаракати фазаи мутаҳаррик (элюент) бо таъсири қувваҳои капиллярӣ аз рўи қабати сорбенти ғафсиаш 0,1-0,5 мм, ки дар пластинкаи шишагӣ, алюминӣ ё пластикӣ гузаронида шудааст, амалӣ мешавад. Барои он, ки бухоршавии элюент аз сатҳи сорбент кам карда шавад, хроматографиякунониро дар камераи пушида мегузаронанд (Расми 3).
Вобаста аз он, ки элюент дар пластинка ба кадом самт ҳаракат мекунад, ХТҚ-и уфуқӣ, поёнраванда ва болоравандаро фарқ мекунанд. Бештар ХТҚ-и болораванда маъмул аст.

Барои гузаронидани таҳлил бо усули ХТҚ маҳлулҳои 0,5-1%-и модда ё омехтаи моддаҳои таҳлилшавандаро дар маҳлулкунандаи тезбуғшавандаи ионизатсиянашаванда тайёр мекунанд.
Моддаҳое, ки рангинанд, дар хроматограмма ба намуди доғи алоҳида мушоҳида мешаванд. Агар моддаҳои беранг таҳлил карда шаванд, вобаста ба табиати онҳо рафтор кардан лозим аст. Баъзан ба сорбент люминофор илова кардан кифоя аст, ки дар пластинкаи хроматографӣ бо нури УБ равшан кардашуда доғҳои моддаҳои таҳлилшаванда мушоҳида карда шаванд. Дар ҳолатҳои дигар ба пластинка реагентҳои махсус пошида мешаванд, ки бо моддаҳои тадқиқшаванда пайвастагиҳои рангин ҳосил мекунанд.
Ҳолати доғҳо бо бузургиҳои Rf ва Rs  тавсиф карда мешаванд.
Истифода. Аминокислотаҳо, асосан a-аминкислотаҳо, барои синтези сафедаҳо дар организми зинда муҳим мебошанд. Барои ин аминокислотаҳои заруриро инсон ва ҳайвонот бо воситаи ғизо, ки сафедаҳои гуногун дорад, мегиранд. Ин сафедаҳо дар узвҳои ҳозима то аминкислотаҳо таҷзия мешаванд ва сипас аз онҳо сафедаҳои барои организм зарурӣ синтез мешаванд. Вале аминкислотаҳоро бевосита барои таъмини организм истифода бурдан мумкин аст. Ин ҳолат, ҳусусан, барои ҳўрондани беморон пас аз ҷарроҳии вазнин, бидуни иштироки узвҳои ҳозима, роҳи ягона аст. Аминкислотаҳо чун моддаҳои доруворӣ дар тиб истифода бурда мешаванд (масалан глитсин ва кислотаи глутаминат барои муолиҷаи касалиҳои асаб, систеин барои муолиҷаи касалиҳои чашм ва гистидин барои муолиҷаи захми меъда).
Ҳосилаҳои аминокислотаҳо барои синтези наҳҳои сунъӣ, ба мисоли капрон, лавсан ва ғайра, истифода мешаванд.
Алоқаи генетикии a-аминкислотаҳо бо дигар синфҳои пайвастагиҳои органикӣ.

  • Карбоҳидрогенҳои ҳаднокро бо раванди мутақобили реаксияҳо ба аминкислотаҳо мубаддал кардан мумкин аст:

C2H6  C2H5Cl  C2H5OH  CH3CHO

 CH3COOH  Cl-CH2-COOH  NH2-CH2-COOH

2. Аминкислотаҳоро инчунин аз карбоҳидрогенҳои беҳад ҳосил намудан мумкин аст:

C2H4  С2Н5ОН                О                            О                                      O
С2Н2  СН3-С        СН3-С       Сl-CH2-C     ®

                                                    Н                             ОН                                    OH

                                          O
NH2-CH2-C
OH

Дидан карданд: 1299

Мавзӯъҳои монанд:

Сафедаҳо

Исботи назарияи полипептидии сохти сафедаҳо

Реаксияи ранга бо гистидин ва Реаксияи ранга бо триптофан

Реаксияи химиявии R- гурўҳҳо

Стeрeoхимияи аминокислотаҳо

Аминокислотаҳои муҳимтарин

Аминокислотаҳо

Фанни химияи биологӣ, вазифа ва робитаҳои он бо дигар фанҳо

Коментари дохил карданд:


Коментарии худро дохил кунед!

Суммаи ин ададҳоро нависед: