Зерттеулер арқылы белок молекуласының I, II, III, IV реттік құрылымдары анықталған.
I реттік құрылым – белок молекуласындағы амин қышқылдарының орналасу ретін көрсетеді. Бұл құрылым пептидтік байланыстар арқылы, аздап дисульфидтік байланыстар арқылы түзіледі. Оны анықтау үшін N-шеткі (I) және С- шеткі (соңғы) амин қышқылдарын анықтайды.
II реттік құрылым – тізбектің кеңістікте орналасуын көрсетеді, ол негізінен сутектік байланыстардың көмегімен пайда болады. Зерттеулер нәтижесінде (Л. Поллинт және Р. Корн 1951 ж.) ақуыз тізбектері α- спираль, кейде β-құрылым түрінде болатыны анықталды.
III реттік құрылым – белоктық спиральдың кеңістікте одан ары иіліп, бұралып орналасу тәсілі. Бұл сутектік, гидрофобтық және иондық байланыстардың нәтижесінде пайда болады, бұл III реттік құрылымды түзеді.
IV реттік құрылым – бірнеше суббірліктердің иондық байланыстар арқылы ассоцияциялануы нәтижесінде түзіледі. Суббірліктер – протомерлер, ассоциат – мультимер деп аталады. Протомер саны төрттен (гемоглобин) бірнеше мыңға (табак мозаикасы вирусы) жетеді.
БЕЛОКТАРДЫ ТҰНБАҒА ТҮСІРУ РЕАКЦИЯЛАРЫ
Қысқаша теориялық мәліметтер. Белоктарды анықтағанда түсті реакциялардан басқа тұндыру реакциялары да қолданылады. Белоктарды тұнбаға түсіру үшін тұздарды, ауыр металдардың тұздарын және қыздыруды пайдаланады.
Белоктар табиғаты жағынан амфотерлік электролиттер. Әртүрлі химиялық, физикалық т.б. факторлардың әсе-рінен белок ұйыйды да, тұнбаға түседі. Осындай жағдайда олар өздеріне тән құрылым деңгейін (төртінші, үшінші, тіпті екінші) және биологиялық активтілігін жойып денатурацияланады. Белоктар суда еріп коллоидты ерітінді түзеді. Қалыпты жағдайда олар ертіндіден тұнбаға түспейді. Бұған себеп болатын мынандай екі жағдай бар:
Белок молекуласы зарядталған;
2) Белок молекуласының сыртын су қабаты қоршап тұрады; Су қабатын құруға себеп болатын белок молекуласының сырт жағына орналасқан гидрофильдік полярлі топтар (NH2, COOH, -CO-NН-) болады. Су ерітіндісінде белок молекуласы диссоциаланып иондарға айналады да зарядталады.
Ион түріндегі белок Қышқылдық ортадағы белок
Қышқылдық ортада сутегі ионы (Н+) карбоксил тобын (СОО-) жауып белок оң зарядталады. Ал сілтілік ортада белок керсінше теріс зарядталған күйде болады. рН –тың белгілі бір деңгейінде белок құрамындағы оң зарядпен теріс зарядтар теңеседі де белок электр тоғында жылжымайды, яғни электронейтралданады. Міне, рН-тың осындай деңгейін белоктың изоэлектрлік нүктесі деп атайды. Бұл нүктеде белок өте тез және толық тұнбаға түседі. Белоктарды тұнбаға түсіре отырып олардың ерітіндіде бар екенін байқауға болады, немесе белоксыз ерітінді алуға қолданады.
Қайтымды тұндыру бейтарапты тұздардың әсерімен болады. Әртүрлі конденсациядағы тұз ерітінділерімен тұнбаға түсіріліп, белоктар тазартылып және бөлініп алынады. Ол үшін тұз ретінде аммоний сульфатын алу қолайлы. Ерітіндідегі тұздар коцентрациясын арттыру нәтижесінде белоктарды бөліп алу әдістері қолданылады. Мысалы, аммоний сульфатының концентрациясын 50 % - ке дейін жеткізген кезде глобулиндер тұнбаға түседі, альбуминдер тек қанық (100 %) ерітіндіде ғана тұнады.
Көптеген факторлар белокты заттардың химиялық және физикалық қасиеттеріне, олардың макромолекулаларының құрылымының өзгеруіне әсер етеді. Бұл процессті денатурация деп атайды. Денатурация кезінде ақуыз макромолекулаларының белсенді конформациясы бұзылады. Денатурацияны туғызатын факторларды физикалық және химиялық деп екі топқа бөлуге болады. Физикалық факторларға температура, механикалық әсерлер, ультрадыбыспен өңдеу және тағы басқалары жатады. Химиялық факторларға: ауыр металлдарды иондармен, минералдық және органикалық қышқылдармен, органикалық еріткіштермен (спиртпен, эфирмен, ацетонмен, хлороформмен), сілтілік реактивтермен тұндыру жатады.
Белоктарды тұндыру реакциялары қайтымды және қайтымсыз болып келеді. Қайтымды тұндыру кезінде белоктың макромолекулалары терең денатурацияға ұшырамайды, ал қалған тұнба бастапқы еріткіште қайтадан еруі мүмкін (мәселен, суда). Қайтымды тұндыру бейтарап аммоний тұздарының, сілтілік және сілтілік жер металдарының (тұзданғыштық), спирттің және басқа органикалық еріткіштердің әрекетінен туындайды. Қайтымсыз тұндыру кезінде ақуыз терең денатурацияға ұшырайды, ол өзінің гидрофильдік қасиетін жоғалтып, гидрофобтыға айналады. Денатурацияланған белок өзінің бастапқы физико- химиялық және биологиялық қасиеттерін қапына келтіруге қабілетті емес. Қайтымсыз тұндыру жоғарғы температурадан, қышқылдардың әрекетінен, ауыр металдардың иондарынан, сілтілік реактивтерден, бояғыштардан туындайды.
Достарыңызбен бөлісу: |