Активтігі жоқ трипсиногеннің активті трипсинге айналуы

(1-валин, 2,3,4,5-аспарагин, 6-лизин және 7-изолейцин).

Протеолиздің нәтижесінде тек протеазалар ғана емес, басқа да белок түрлері активтенеді. Оларды пропротеиндер немесе проферменттер деп атайды. Мысалы, дәнекер ұлпаның негізгі белогы фибриллярлы коллаген алғаш суда ерігіш проколлаген түрінде синтезделеді. Қанның ұюына қатысатын фибрин фибриногеннің протеолиздің ыдырауынан кейін активтенеді. Фибриногенді активтендіретін тромбин деген протеаза. Бұл жерде тромбиннің өзі алғаш протромбин (яғни зимоген) түрінде синтезделіп, басқа протеаза арқылы активтенеді.

Кейбір ферменттердің реттелуі өте күрделі – олардың активтігі аллостерлік және коваленттік модификация жолдарымен бірдей реттеледі. Мысалы, бактерияның глутаминсинтетаза ферментінің активтігі әртүрлі 8 модуляторлар арқылы аллостерлі және қайтымды ковалентті модификация арқылы реттеледі. Оның үстіне, бұл ферменттің реттелуіне басқа да реттеуші белоктардың жиынтығы қатысады.

Сонымен, не себептен ферменттердің активтігін реттеу соншалықты күрделі? Себебі өмір болмысының негізі катализдік процестер болып табылады. Егер клеткада мүмкін болатын барлық реакциялар бір уақытта бірдей жылдамдықпен жүретін болса – онда макромолекулалар мен метаболиттер қарапайым қосылыстарға тез ыдырап кетер еді. Сондықтан клетка тек қажетті уақытта ғана белгілі бір реакцияның катализін іске асырады. Клетканың қажеттілігіне сәйкес химиялық энергия өте үнемді жұмсалады.

Бақылау сұрақтар:

1. Апофермент, холофермент, кофактор және коферменттерге қандай анықтама беруге болады?
2. Абсолютті арнайылық пен полифункционалды ферменттерге анықтама бер.
3. Ферменттің активті орталығы дегеніміз не?
4. Ферменттер қандай жолмен тежеледі.
5. Ферменттердің ативтігі қалай реттеледі?

3-ші дәріс. Нуклеин қышқылдары және олардың биологиялық маңызы.

Дәрістің жоспары:

1. ДНҚ-ның ашылуы.

2. Нуклеин қышқылдарының компоненттері.

3. ДНҚ, РНҚ-ның құрылымы және физико-химиялық қасиеттері.

4. РНҚ-ның түрлері және атқаратын қызметтері қандай?

5. ДНҚ-ның полиморфизмі.

Тұқым қуалаудың негізіне алғаш түсінік беруге тырысқандар Демокрит, Гиппократ, Платон және Аристотель секілді ежелгі грек ойшылдары болды. 18-ші ғасырдың басында неміс зоологы А. Вайсман жыныс клеткаларында болатын ерекше заттар тұқым қуалаудың негізі болуы керек деп, тұқым қуалаудың құпиясын клеткалардағы молекулалардан іздеу туралы дұрыс ұсыныс жасаған еді. 1865 жылы чех ғалымы Грегор Мендель бұршақ өсімдігінің белгілерінің ұрпақтан ұрпаққа берілуін мұқият зерттеп, аталық және аналық өсімдіктердің белгілерінің келесі ұрпақтағы өсімдіктердегі таралу заңдылығын ашты. Өсімдік клеткасының ішінде сол өсімдіктің белгілерін ұрпақтан ұрпаққа дәл жеткізуші әлдебір зат болатынын дәлелдеп, Г.Мендель оған «ген» деп ат берген еді. Менделдің зерттеулерінен 35 жыл кейін, 1900 жылы голландық Г. Де Фриз, неміс К. Корренс және австриялық Э. Чермак секілді ғалымдар Г. Мендель ашқан тұқым қуалау заңдылығын толық дәлелдеген еді. 1868 жылы швейцариялық дәрігер Фридрих Мишер ірің клеткаларынан алынған ядро бөлшегін зерттеп, ядрода құрамына көміртегі, азот және фосфор кіретін, сол кезге дейін белгісіз органикалық қосылыс түрі болатынын тапты. Мишер өзінің тапқан қосылысы ядрода болатындықтан «нуклеин» деп атады (латынның «нуклеус» деген сөзі ядроны білдіреді).

Ф. Мишердің тапқан қосылысы басқа да ғалымдардың назарына іліккен еді. 1874 жылы У. Пиккард балықтың спермасынан бөлініп алынған нуклеиннің құрамында азоттық негіздің жаңа түрін ашты. Ол қосылыс – құрамында екі азот атомы бар гетероциклді қосылыстардың ішіндегі пуриндер тобына жататын гуанин еді (гетероциклдер деп молекуласының құрамында көмірсутектерінен басқа атом түрлері бар сақиналы қосылысты айтамыз).

1880 жылы неміс химигі Г.Фишер нуклеиннің құрамына тек пуриндер емес, сонымен қатар пиримидиндік гетероциклдер кіретінін анықтады. Содан бірнеше жылдан кейін Мишердің шәкірттері Коссель мен Асколи тағы төрт түрлі негіздерді – аденин, тимин, цитозин және урацилді ашты. Нуклеиннің ерітіндісі қышқылдық қасиет көрсететін болғандықтан Р.Альтман 18889 жылы оған нуклеин қышқылы деген ат берді.

Сонымен, нуклеин қышқылдары генетикалық ақпаратты сақтау және оны іске асыруда негізгі роль атқарады. Қазіргі молекулярлық генетиканың бастау көзі ДНҚ-ның ашылуы болып табылады. ДНҚ молекуласының құрылымын толық анықтау және генетикалық ақпаратты сақтау мен оны рибонуклеин қышқылдары арқылы іске асыру генетикалық белгілерге анализдерді молекулярлық және химиялық деңгейлерде жасауға мүмкіндік берді. ДНҚ-ның функциясы - әрбір организмнің барлық белоктар мен РНҚ-лардың құрылымын кодтауға қажет генетикалық ақпарат қорын сақтау, клетка мен ұлпалардың компоненттерінің биосинтезін уақыт пен кеңістік тұрғысынан реттеу, организмнің өмір циклі барысындағы тіршілік әрекеттерін анықтау және сол организмнің өзіндігі мен дамуын қамтамасыз ету болып табылады. Ақпаратты ДНҚ-дан РНҚ-ға, немесе РНҚ-дан ДНҚ-ға беру (кері транскрипция) негізіне нуклеин қышқылдарының матрица (қалып) бола алатын ортақ қабілеті жатады. Нуклеин қышқылдары ұқсас немесе туыс молекулалардың құралуына бағыт беріп отырады және белок синтезі процесіне тікелей қатысады.

Енді нуклеотидтерден бастап нуклеин қышқылдарының құрылысын талдаймыз.

Нуклеин қышқылдарының компоненттері.

Нуклеин қышқылдарының молекуласы бір-бірімен тізбектеле байланысқан мономерлерден (нуклеотидтерден) тұратын полимерлер болып табылады. Нуклеотидтердің құрамына кіретін пуринді және пиримидинді негіздер - олар пурин мен пиримидиннің алмасқан туындылары (сурет 2.1). Ароматикалық сақинадағы атомдардың орналасуы қабылданған халықаралық номенклатураға сәйкес нөмірленген. Пуриндік және пиримидиндік сақинадағы нөмірлеу қарама-қарсы бағыттарда жүргізіледі, бұл кезде 5-ші нөмірлі көміртегі атомы екі молекула түрінде де бір жағдайда тұрады.

Пуриндерге аденин (А) мен гуанин (Г) жатады, ал пиримидиндерге – цитозин (Ц) және тимин (Т), немесе урацил (У) (сурет 2.2). Олар басты негіздер болып есептеледі.

Пуриндік және пиримидиндік негіздер

Осы бес басты негіздерден басқа минорлық негіздер де белгілі. Олардың кейбіреулері тек бактериялар мен вирустардың нуклеин қышқылдарында кездеседі, бірақ көпшілігі про- және эукариоттардың ДНҚ-сы мен транспорттық РНҚ-рында да табылған. Минорлық негіздерге 5-метилцитозин, 5-гидроксиметилцитозин, N6N6-диметиладенин және N7-метилгуанин жатады.

Азоттық негіздер кето-еноль таутамериясының нәтижесінде лактимді, немесе лактамды формаларда бола алады. Пуриндер мен пиримидиндерді негіздер дейтініміз – қышқылды ортада олардың молекулаларының құрамындағы азот өзіне протонды қосып алып, оңзарядталады.

Нуклеотидтер

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: