Avval o‘rganing: Uglevodlar
Aminokislotalar — molekulasida bir vaqtning o‘zida asosli aminoguruh (–NH₂) va kislotali karboksil guruh (–COOH) bo‘lgan organik birikmalar. Ikki qarama-qarshi xossali guruh tufayli aminokislotalar amfoter: ham kislotalar, ham ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Ular oqsillarning "g‘ishtlari": aminokislotalar peptid bog‘lar orqali uzun zanjirlarga birikib, oqsillarni hosil qiladi. Oqsillar esa hayotning asosi — fermentlar, gormonlar, antitanalar, transport moddalari (gemoglobin), mushak, soch va teri tuzilmalari. Bu mavzu aminlar va karbon kislotalar haqidagi bilimlarni birlashtiradi hamda biologiya bilan bevosita bog‘lanadi.
α-aminokislotalarning umumiy ko‘rinishi H₂N–CHR–COOH; bir aminoguruhli, bir karboksilli to‘yingan aminokislotalar: CₙH₂ₙ₊₁NO₂
Aminoguruhning karboksil guruhga nisbatan joylashuviga qarab α-, β-, γ-aminokislotalar farqlanadi: α-aminokislotada –NH₂ karboksil guruhga qo‘shni uglerod atomida turadi. Oqsillar tarkibiga faqat α-aminokislotalar kiradi.
Eng oddiy vakillar: glitsin (aminosirka kislota) H₂N–CH₂–COOH (M = 75), alanin (2-aminopropan kislota) CH₃–CH(NH₂)–COOH (M = 89). Ko‘p aminokislotalar tarixiy (trivial) nomlari bilan ataladi va qisqa uch harfli belgilar bilan yoziladi: Gli, Ala, Val, Ser, Cys va boshqalar.
Oqsillar tarkibida 20 xil α-aminokislota uchraydi. Ular radikali bo‘yicha tasniflanadi: neytral (bitta NH₂, bitta COOH — glitsin, alanin), kislotali (ikkita COOH — glutamin kislota, asparagin kislota), asosli (ikkita aminoguruh — lizin), oltingugurtli (sistein, metionin), aromatik (fenilalanin, tirozin, triptofan). Almashtirib bo‘lmaydigan aminokislotalar (valin, leysin, lizin, triptofan va boshqalar) inson organizmida sintezlanmaydi va faqat ovqat bilan kiradi.
Kristall holatda va neytral eritmada aminokislota ichki tuz (bipolyar ion, sviter-ion) holida bo‘ladi: karboksil guruh protonini aminoguruhga beradi.
H₂N–CH₂–COOH ⇌ ⁺H₃N–CH₂–COO⁻
Shuning uchun aminokislotalar odatdagi organik moddalardan farqli ravishda ion kristallarga o‘xshaydi: rangsiz kristall moddalar, suvda yaxshi eriydi, organik erituvchilarda yomon eriydi, yuqori haroratda parchalanib suyuqlanadi. Ko‘pchiligi shirinroq ta’mga ega (glitsin nomi grekcha "shirin" so‘zidan).
Izomeriya turlari: uglerod zanjiri izomeriyasi, aminoguruh holati izomeriyasi (α, β, γ), optik izomeriya (glitsindan boshqa barcha α-aminokislotalarda asimmetrik uglerod bor) va sinflararo izomeriya — nitroalkanlar bilan: C₂H₅NO₂ formulasiga glitsin va nitroetan mos keladi.
Bir aminoguruhli to‘yingan aminokislotada azotning massa ulushi 15,73 %. Aminokislotani aniqlang.
H₂N–CH₂–COOH + HCl → [H₃N–CH₂–COOH]Cl
H₂N–CH₂–COOH + NaOH → H₂N–CH₂–COONa + H₂O
H₂N–CH₂–COOH + H₂N–CH(CH₃)–COOH → H₂N–CH₂–CO–NH–CH(CH₃)–COOH + H₂O
Peptid (amid) bog‘ –CO–NH–; n ta aminokislotadan peptid hosil bo‘lganda n − 1 molekula suv ajraladi
Ikki xil aminokislotadan har biri bir martadan qatnashsa 2 ta dipeptid (Gli-Ala va Ala-Gli), uch xilidan esa 3! = 6 ta tripeptid hosil bo‘ladi. Peptidni yozishda chap uchda erkin aminoguruh (N-uchi), o‘ng uchda erkin karboksil (C-uchi) turadi.
Uch molekula glitsindan hosil bo‘lgan tripeptidning molyar massasini toping.
Oqsillar — yuzlab va minglab aminokislota qoldiqlaridan tashkil topgan tabiiy polimerlar (polipeptidlar). Ularning tuzilishi to‘rt darajada qaraladi:
Oqsilning biologik funksiyasi aynan uning fazoviy shakliga bog‘liq: fermentning faol markazi faqat to‘g‘ri o‘ralgan zanjirda shakllanadi.
Oqsillarning vazifalari xilma-xil: katalitik (fermentlar — pepsin, amilaza), transport (gemoglobin kislorod tashiydi), himoya (antitanalar), struktura (kollagen, keratin), qisqaruvchi (aktin, miozin), boshqaruvchi (insulin gormoni) va energetik (1 g oqsil parchalanganda taxminan 17 kJ energiya ajraladi). Tarkibiga ko‘ra oddiy oqsillar (faqat aminokislotalardan) va murakkab oqsillar (oqsil qismiga metall ioni, uglevod yoki lipid birikkan) farqlanadi.
Denaturatsiya — qizdirish, kuchli kislota yoki ishqor, og‘ir metall tuzlari, spirt, nurlanish ta’sirida oqsilning tabiiy fazoviy tuzilishi (ikkilamchi, uchlamchi, to‘rtlamchi) buziladi, birlamchi tuzilish esa saqlanadi; tuxum oqi qaynatilganda qotishi — denaturatsiya misoli. Gidroliz — peptid bog‘larning uzilishi, natijada aminokislotalar hosil bo‘ladi (ferment, kislota yoki ishqor ishtirokida); ovqat hazm qilish ham oqsillar gidrolizi.
Biuret reaksiyasi: ishqoriy muhitda CuSO₄ bilan binafsha rang — peptid bog‘larga
Ksantoprotein reaksiyasi: kons. HNO₃ bilan sariq rang — aromatik halqali aminokislotalarga
Oltingugurtli aminokislotalarga: ishqor va Pb(CH₃COO)₂ bilan qizdirilganda qora PbS cho‘kmasi
Oqsil kuyganda kuygan pat (jun) hidi chiqadi — bu ham oqsilni aniqlashning oddiy usuli.
13,2 g glitsilglitsin (M = 132) to‘liq gidrolizlandi. Necha gramm glitsin hosil bo‘ladi va necha gramm suv sarflanadi?
Probirkalarda: 1) oqsil; 2) metilamin; 3) glyukoza; 4) sirka kislota. Ularni qaysi reagentlar yordamida aniqlash mumkin?