Сафедаҳо

Сафедаҳо, протеинҳо — моддаҳои органикии калонмолекулаи табииеро гӯянд, ки аз аминокислотаҳо таркиб ёфта дар сохту фаъолияти организмҳо мавқеи муҳим доранд. Фридрих Энгелс сафедаҳоро заминаи шакли билогии ҳаракати материя донистааст. Маҳз ба туфайли сафедаҳо дар организм мубодилаи моддаҳо ва табдили энергия ба вуҷуд меояд. Сафедаҳо функсияҳои муҳими физиологиро адо мекунанд. Пеш аз ҳама сафедаҳо масолеҳи бунёдии ҳуҷайра мебошанд. Онҳо дар ташаккули парда, органоид ва мембранаҳои ҳуҷайра иштирок мекунанд. Рагҳои хун, пай, мӯй ва дигар ҷузъҳои организмҳои олӣ аз сафедаҳо сохта шудаанд. Сафедаҳо катализатори реаксияҳои химиявӣ дар ҳуҷайра мебошанд. Вазифаи муҳаррикии сафедаҳо хеле муҳим буда, тамоми намудҳои ҳаракати ҳуҷайра ва организмҳо (кашишхӯрии мушакҳои ҳайвонот, ларзиши мижгони соддатаринҳо, реаксияи баҳаракатоварандаи растаниҳо ва ғайра) аз сафедаҳои махсуси кашишхӯранда нобастааст. Сафедаҳо функсияи нақлиётӣ ва муҳофизатро низ адо мекунанд. Сафедаи хун — гемоглобин оксигенро пайваст намуда, ба тамоми бофта ва узвҳои бадан мекашонад. Дар мавриди ба организм ворид шудани модда ё ҳуҷайраҳои бегона дар организм сафедаҳои махсус — антиҷисмҳо ҳо- сил мешаванд, ки моддаҳои бегонаро безарар мегардонанд. Сафедаҳо манбаи энергия ҳам мебошанд. Онҳо дар ҳуҷайра ба аминокислотаҳо таҷзия мешаванд, ки як қисмашон барои синтези сафеда сарф мешаванд, қисми дигарашон бошад пурра таҷзия шуда, энергияи озод ҳосил мекунад. Дар вақти таҷзияи 1 грамм сафеда 17,66 кҶ. (4,2 килокал) энергия ҷудо мешавад. Хосияти физикӣ ва химиявии сафедаҳо. Массаи молекулаи сафедаҳо аз даҳҳо ҳазор то 1 миллион ва аз он ҳам зиёд мешавад. Масалан, массаи ферменти рибонуклеаза 12700, пигменти нафаскашии тӯқумшуллук — гемосиацин 6600000 мебошад. Таркиби аксар сафедаҳо 50,,5% карбон, 6,,3% гидроген, 21,,5% оксиген,,6% нитроген, 0,,5% сулфур дорад; дар таркиби як қатор сафедаҳо фосфор низ мавҷуд аст. Молекулаи сафедаҳо аз мембранаҳои нимноқил намегузаранд; онҳо суст диффузия мешаванд. Ҳалшавандагни сафедаҳо низ ҳар хел аст. Баъзеашон дар об нағз ҳал мешаванд. Барои ҳал шудани баъзеи ди- гарашои консентрасияи пасти намак лозим аст. Гурӯҳи сеюми сафедаҳо бошанд, фақат бо таъсири ишқорҳои зӯр ҳал мешаванд. Сохти молекулаи сафедаҳо сафедаҳои организмҳои зинда аз 20 намуди аминокислотаҳо таркиб ёфтаанд. Барои ҳар як сафеда намудҳои муайяни аминокислотаҳо ва таносуби миқдории онҳо хос мебошад. Дар молекулаҳои сафедаҳо аминокислотаҳо байни худ бо бандҳои пептидӣ (—СО—1!–) паи ҳам пайваст шудаанд. Силсилаи полипептидие, ки аминокислотаи систин дорад, дар ҷои воқеъшудаи он бо банди дисулфидӣ (——) пайваст шудааст. Як сафеда аз сафе- даи дигар аз рӯи таркиби худ ва тартиби ҷойгиршавии аминокислота- ҳо дар силсилаи полипептидӣ комилан фарқ мекунад; ҳар як узви силсила як аминокислотаи муайяну муқаррар аст. Намудҳои гуногуни сафедаҳо маҳз аз ҷиҳати сохти аввалинашон аз ҳамдигар фарқ мекунаид. Сохти аввалини сафедаҳоро бо роҳи ба пептидҳо ҷудо кардани силсила ва алоҳида- алоҳида омӯхтани ҳар яке аз онон ошкор менамоянд. Дар молекулаи сафедаҳо ғайр аз бандҳои пептидӣ ва ди- сулфидӣ боз бандҳои сершуморе ҳастанд, ки бо вуҷуди суст будани энергияи таъсири мутақобилашон барои ашкол ва амалоти сафедаҳо аҳамияти калон доранд. Баъзан якчанд макромолекулаи сафеда бо ҳам пайваст шуда, системаи мураккаберо ба вуҷуд меоранд. Масалан, гемоглобии комплексӣ аз чор макромолекулаи ҳамин сафеда таркиб ёфтаест, ки фақат дар чунин ҳолат оксигенро пайваст карда, онро ба бофтаю узвҳо мекашонад. Тадқиқи сохти молекулаи сафедаҳо барои минбаъд синтез кардани онҳо имконият медиҳад. Соли 1955 сохти мо-лекулаи инсулин муайяи карда шуд ва маълум гардид, ки он аз ду сил- силаи нисбатан кӯтоҳи полипептидӣ (боқимоидаи 21 ва 30 аминокислота доранд) иборат аст. Баъдтар сохти молекулаи гемоглобин, рибоиуклеаза, трипсин ва як қатор сафедаҳои дигар муайян карда шуданд. Минбаъд бо роҳи химиявӣ пептидҳои мураккаб, гормони инсулин, ферменти рибонуклеаза синтез карда шуданд. Алҳол структураи аввалини зиёда аз 200 сафеда муайян карда шудааст. Таснифи сафедаҳо. То ҳол таснифи ягонаи сафедаҳо мавҷуд нест. Ҳангоми таснифи ҳамаи сафедаҳои маълум таркиб, хосиятҳои физикию химиявӣ ва пайдоиши онҳо, инчунин мақоми онҳо дар организм ба ҳисоб гирифта мешаванд. Сафедаҳо ба ду гурӯҳ тақсим мешаванд. Сафедаҳои содда — протеинҳо, ки фақат аз аминокислотаҳо таркиб ёфтаанд ва сафедаҳои мураккаб — п р о т е и д ҳ о, ки ба таркибашон ғайр аз аминокислотаҳо пайвастҳои дигар низ дохил мешаванд. Ба сафедаҳои содда албуминҳо, глобулинҳо, гистонҳо, глутелинҳо, проламинҳо, протаминҳо, протеиноидҳо ва ба сафедаҳои мураккаб гликопротеидҳо (дар таркибашон карбогидрат доранд), липопротеидҳо (дар таркибашон липид доранд), нуклеопротеидҳо (ба таркибашон кислотаҳои нуклеат дохил меша- ванд), фосфопротеидҳо (дар таркибашон кислотаҳои фосфат доранд) ва ғайра мансубанд. Биосинтези сафедаҳо — просесси аз аминокислотаҳо дар ҳуҷайраҳои организмҳои зинда ҳосил шудани сафедаҳост. Кашфи Механизми биосинтеаи сафедаҳо муваффақияти калони илмҳои химия ва биологияи солҳои 1960 асри 20 мебошад. Ин механизм барои ҳуҷайра ва организмҳои гуногун як хел ё хеле монанд буда, дар он кислотаҳои нуклеат (асосан кислотаи рибонуклеат) иштирок мекунанд. Просесс аз ҳисоби энергияе ҷараён мегирад, ки дар шакли кислотаи аденоаинтрифосфат (АТФ) ҷамъ шудааст. Биосинтези сафедаҳо асосан дар рибосомаҳо ба амал меоянд. Сохти аввалини силсилаи полипептиди ҳосилшаванда дар натиҷаи ба рибосома пайваст шудани кислотаи рибонуклеати ахбор (а-кислотаи рибонуклеатКРН), ки он дорандаи ахбор оид ба сохти махсуси сафеда аст, ба шакл медарояд. Ин ахборро а-кислотаи рибонуклеатКРН аз кислотаи дезоксирибонуклеат (КДН) мегирад. Аминокислотаҳо пеш аз ба рибосома гузаштан ба аденоаинтрифосфат АТФ энергия гирифта фаъол мегарданд (аминокислотаҳои фаъолгашта, омехтаи ангидриди аминокислота ва кислотаи аденилат — аминоасиладенилат мебошанд). Баъд боқимондаи ҳамин аминокислота ба кислотаи рибонуклеинати нақлиётии мувофиқ (а-кислотаи рибонуклеатКРН) гузаронида мешавад. Дар ин ду просесс он ферменте (аминоасиладонилатсинтетаза ё аминоасиликислотаи рибонуклеат-КРН синтетаза), ки ба худи ҳамои аминокислота хос аст, иштирок мекунад. Сипас боқимондаи аминокислотас, ки бо а-кислотаи рибонуклеат КРН пайваст шудааст, ба рибосомаҳо мегузарад ва дар он ҷо силсилаи полипептидии сафеда ҳосил мешавад. Минбаъд рибосомаҳо бо ёрии а-кислотаи рибонуклеат КРН ба силсила пайваст шуда, структураи фаъоли сафеда синтезкунанда — полирибосомаҳо ё полисомаҳоро ҳосил мекунанд. Дар асоси (матрисай) кислотаи дезоксирибонуклеат КДН бошад а-кислотаи рибонуклеат КРН ҳосил мешавад. Мавқеи ҳар як аминокислотаи дар сафедабуда ба воситаи боқимондаи се нуклсотид (триплетҳо) муайян карда (яъне ба код дароварда) мешавад (нигаред, Коди генетикӣ). Дар полисомаҳо а-кислотаи рибонуклеат КРН ба кодонҳои мувофиқи а-кислотаи рибонуклеат КРН пайваст мешавад. Баробари ба рафти силсилаи нуклеотид ҳаракат"кардани (ғеҷидани) рибосома ба кодонҳои ҳамсоя молекулаҳои нави а-кислотаи рибонуклеат КРН пайваст мешаванд. Дар ин маврид а-кислотаи рибонуклеат КРН-и аввала озод шуда, бо нӯги карбоксилдори худ ба аминогурӯҳи аминокислотаи нав пайваст мешавад. Ҳамин тавр ин просесс чандин карат (то ба охир расидани синтез) давом карда, силсилаи полипептидӣ дароз шудан мегирад. Омӯхтани просессҳои биосинтези сафедаҳо яке аз вазифаҳои муҳим ба шумор меравад. Вай аҳамияти ҳам назариявӣ ва ҳам амалӣ (масалан, дар тиб барои табобати бемориҳо, дар хоҷагии халқ барои баланд бардоштани маҳсулнокии зироат, чорводорӣ ва ғайра) дорад.