Шпаргалка по "Структурным основам жизнедеятельности"

«Тіршілік әрекетінің құрылымдық негіздері

(молекулалық, жасушалық деңгей)» пәні бойынша

емтиханға арналған сұрақтар тізімі

1. Ақуыздардың құрылысы, құрылымы және қызметі.

Ақуыздардың құрылымы мен қызметін молекулалық деңгейде түсіну үшін олардың химиялық құрамын, құрылымын, кеңістіктік конфигурациясын және осы құрылымдардың функциямен байланысын тереңірек қарастыру қажет. Ақуыз молекулаларының молекулалық деңгейдегі ерекшеліктері олардың биологиялық қызметтерін анықтайды.

1. Ақуыздардың молекулалық деңгейдегі құрылымы

Ақуыз молекулаларының негізгі құрылымдық элементі — аминқышқылдары. Әрбір аминқышқылдың құрамында амин тобы (-NH₂) мен карбоксил тобы (-COOH) болады, бұл оларды пептидтік байланыс түзуге қабілетті етеді. Ақуыздың молекулалық құрылымы төрт негізгі деңгейден тұрады.

1.1. Бірінші деңгей (пептидтік тізбек)

Бірінші деңгейдегі құрылым ақуыздың линейлі аминқышқылдарының тізбегінен тұрады. Бұл деңгейде аминқышқылдары пептидтік байланыстар арқылы қосылады. Пептидтік байланыс — бұл аминқышқылдарындағы амин және карбоксил топтары арасындағы конденсация нәтижесінде түзілетін амидтік байланыс. Пептидтік байланыс өте тұрақты болып табылады және су молекулаларының ығысуы арқылы пайда болады.

Пептидтік тізбектердегі аминқышқылдардың нақты реті, яғни аминқышқылдардың секвенциясы, ақуыздың жоғары деңгейдегі құрылымын және оның функциясын анықтайды. Әр аминқышқылдың радикалы (бүйір тобы) әртүрлі химиялық қасиеттерге ие: кейбірі гидрофобты, кейбірі гидрофильді, кейбірі иондық немесе сутектік байланыстар түзеді.

1.2. Екінші деңгей (құрылымдық мотивтер)

Екінші деңгейде, ақуыз молекулаларының аминқышқылдарының тізбегі кеңістікте белгілі бір құрылымдарды құрады. Бұл құрылымдар пептидтік байланыстар арқылы пайда болатын сутектік байланыстармен тұрақтанады. Екінші деңгейдегі құрылымдар екі негізгі түрге бөлінеді:

Альфа-спираль: Аминқышқылдарының тізбегі спираль түрінде оралады. Бұл құрылымдағы сутектік байланыстар амид топтары мен карбонил топтары арасында орын алады. Альфа-спираль — бұл ақуыз молекулаларының кеңістіктегі құрылымдарының бір түрі және ол энергияны үнемдейді.

Бета-қабат: Бұл құрылымда аминқышқылдары параллель немесе антипараллель орналасып, бір-біріне сутектік байланыстар арқылы қосылады. Бета-қабаттар ақуыз молекулаларының тұрақтылығын арттырады.

1.3. Үшінші деңгей (үшөлшемді құрылым)

Үшінші деңгейде ақуыз молекулаларының толық үшөлшемді пішіні қалыптасады. Бұл құрылым — ақуыздың функционалдық қасиеттерінің көрініс табуының негізі болып табылады. Үшінші деңгейде аминқышқылдарының бүйір топтары арасындағы әртүрлі химиялық байланыстар тұрақтандырады:

Гидрофобты әсерлер: Гидрофобты аминқышқылдары судан қашып, молекуланың ортасына бағытталады, ал гидрофильді топтар сыртқа бағытталады. Бұл әсер ақуыз молекуласының кеңістіктік құрылымын қалыптастыруда маңызды рөл атқарады.

Иондық байланыстар: Аминқышқылдарының иондық топтары арасында пайда болады, бұл ақуыз молекулаларының тұрақтылығын арттырады.

Сутектік байланыстар: Аминқышқылдарының амин және карбонил топтары арасында сутектік байланыстар түзілетіндіктен, ақуыздың кеңістіктік құрылымы тұрақталады.

Дисульфидтік (коваленттік) байланыстар: Цистеин аминқышқылдарының сульфид топтары бір-бірімен байланысады, бұл қосымша тұрақтылықты қамтамасыз етеді.

1.4. Төртінші деңгей (көп суббірлік құрылым)

Төртінші деңгейде бірнеше полипептидтік тізбектер немесе суббірліктер бірігіп, біртұтас ақуыз молекулаларын құрайды. Бұл құрылым өзара әрекеттесетін суббірліктердің бір-бірімен байланысуы арқылы тұрақтанады. Мысалы, гемоглобин молекуласы төрт полипептидтік тізбектен тұрады: екі альфа және екі бета тізбек.