Կենսապոլիմերներ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
DNA orbit animated.gif

Կենսապոլիմերներ, բարձրամոլեկուլային բնական միացություններ, կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքային հիմքն են և կարևոր դեր են խաղում կենսագործունեության պրոցեսներում։ Կենսապոլիմերներ են`

Գոյություն ունեն երկու տեսակի կենսապոլիմերներ - կանոնավոր (որոշ պոլիսախարիդներ) և անկանոն (սպիտակուցներ, նուկլեինաթթուներ): Կենդանի օրգանիզմում հանդիպում են նաև խառը կենսապոլիմերներ գլիկոպրոտեիդները, լիպոպրոտեիդները, գլիկոլիպիդները և այլն։ Նուկլեինաթթուները բջջում իրականացնում են գենետիկական ֆունկցիաներ և ըստ քիմիական բաղադրության բաժանվում են դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթուների (ԴՆԹ) և ռիբոնուկլեինաթթուների (ՌՆԹ)։ Վերջիններս լինում են. վիրուսային, տրանսպորտային, ինֆորմացիոն և ռիբոսոմային։ ԴՆԹ-ում (որոշ դեպքերում և ՌՆԹ-ում) մոնոմերային միավորների (նուկլեոտիդների) հաջորդականությունը որոշում է օրգանիզմի կառուցվածքը և նրանում կատարվող կենսաքիմիական պրոցեսները։ Սպիտակուցները բջջում կատարում են մի շարք կարևոր ֆունկցիաներ. կարգավորման, կծկման, իրականացնում են բջջում կատարվող փոխանակման ռեակցիաները, շինանյութ են ներբջջային կառուցվածքներից մեծ մասի համար։ Նուկլեինաթթուները և սպիտակուցները հետերոպոլիմերներ են։ Նուկլեինաթթուները կազմված են 5 տիպի նուկլեոտիդից, մոլային զանգվածը 2,5 • 104 մինչև 109 տիրույթում է։ Կենսապոլիմերների հետազոտության համար կիրառվում են ֆիզիկա-քիմիական և օպտիկական մեթոդներ, ինչպես, օրինակ, էլեկտրոնային միկրոսկոպը, սպեկտրի կլանումը, օպտիկական ակտիվությունը, լյումինեսցենցումը, վիսկոզիմետրիան։

Սպիտակուցներ[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված՝ Սպիտակուցներ

Սպիտակուցները բարձրամոլեկուլային բնական օրգանական նյութեր, կազմված են ամինաթթուներից և կարևորագույն դեր են կատարում օրգանիզմների կառուցվածքում: Յուրաքանչյուր կենդանի օրգանիզմ պարունակում է մեծ թվով բազմազան սպիտակուցներ: Յուրաքանչյուր տեսակին բնորոշ են միայն նրան հատուկ սպիտակուցներ: Այսպիսով հենց սպիտակուցներով է պայմանավորված օրգանիզմների կենսաբազմազանությունը: Սպիտակուցները տարբերվում են միմյանցից

  • ամինաթթուների կազմով
  • քանակով
  • հաջորդականությամբ:

Այդ պատճառով սպիտակուցների տարբերակների թիվը հասնում է միլիոնների: Սպիտակուցների կառուցվածքը չափազանց բարդ է, ունի տարբեր մակարդակներ: Առաջնային կառուցվածքը ներկայացնում է տարբեր ամինաթթուների հաջորդականությունը (այսինքն պոլիպեպտիդային շղթան պեպտիդային կապեր): Երկրորդային կառուցվածքը առաջանում է պոլիպեպտիդային շղթայի լիովին կամ մասնակիորեն պարուրաձև մեկ պտույտի վրա գտնվող C=O խմբից O-ի և հարևան պտույտի վրա գտնվող N խմբի H-ի միջև առաջանում են ջրածնական կապեր,որոնց մեծ թիվը ապահովում է սպիտակուցի բավական ամուր կառուցվածքը: Երրորդային կառուցվածքն առաջանում է պոլիպեպտիդային շղթայի յուրահատուկ դիրքորոշումով: Դա սպիտակուցի տարածական կառուցվածքն է կամ կոնֆորմացիան գնդաձև է: Կարող է պարունակել հիդրոֆոբ, ջրածնական, իոնական, էլեկտրաստատաիկ, դիսուլֆիդային (կովալենտ) S-S կապերը (սրանք առաջանում են S պարունակող ամինաթթուների միջև հիդրոֆոբ և մյուս ձևերի կապերը առաջանում են ռադիկալների միջև, որոշ սպիտակուցներ ունեն): Չորրորդային կառուցվածք, որն առաջանում է մի քանի պոլիպեպտիդների միավորումից, ինչպես նաև սպիտակուցի և ոչ սպիտակուցային նյութի մոլեկուլի միավորումից (ոչ սպիտակուցային բաղադրիչներից): Սպիտակուցի մոլեկուլի կառուցվածքը բոլոր առանձնահատկությունները որոշվում են առաջնային կառուցվածքով: Սպիտակուցները բաղկացած են մոտ քսան տիպի ամինաթթվային մնացորդներից, մոլային զանգվածը 104-106 տիրույթում է։ Կենսապոլիմերների մոնոմերային միավորների կազմը և հաջորդականությունը որոշում է նրա տարածական ձեը՝ կոնֆորմացիան։ Կենսապոլիմերները, կախված քիմիական կառուցվածքից և արտաքին պայմաններից, կարող են գտնվել մեկ կամ մի քանի կոնֆորմացիաներում։ Արտաքին պայմանների փոփոխությունը (հատկապես սպիտակուցների համար) հանգեցնում է կենսապոլիմերների կոնֆորմացիայի փոփոխության, առանձին դեպքերում՝ բնազրկման (դենատուրացիա)։ Կենսապոլիմերների կառուցվածքի և կոնֆորմացիոն փոխակերպումների հետազոտության համար լայնորեն օգտագործվում են բնական կենսապոլիմերներ, ինչպես նաև նրանց սինթետիկ մոդելները, որոնք իրենց կազմությամբ ավելի պարզ են և հեշտությամբ են ուսումնասիրվում։

Նուկլեինաթթուներ[խմբագրել]

    1rightarrow.png Հիմնական հոդված՝ ԴՆԹ

Նուկլեինաթթուներ, բարձրամոլեկուլային, օրգանական միացություններ, պոլինուկլեոտիդներ, որոնք կազմված են նուկլեոտիդներից: Նուկլեինաթթուները` ԴՆԹ և ՌՆԹ առկա են բոլոր կենդանի օրգանիզմերի բջիջներում և իրականացնում են ժառանգական տեղեկատվության պահպանում և հաջորդ սերնդին փոխանցելու ֆունկցիա։

Պոլիսախարիդներ[խմբագրել]

ցելյուլոզի 3-րդային կառուցվածքը
    1rightarrow.png Հիմնական հոդված՝ Պոլիսախարիդներ

Պոլիսախարիդներ, որոնք առաջանում են մոնոսախարիդների պոլիմերիզացիայի հետևանքով: Դրանցից են օսլան, ցելյուլոզը, գլիկոգենը և այլն: Պոլիսախարիդների քայքայումից առաջանում են դի- և ապա մոնոսախարիդներ, որից աստիճանաբար նյութի քաղցրությունը մեծանում է: Դրան հակառակ մոնոմերների թվի աճման հետ զուգընթաց պոլիսախարիդների լուծելիությունը պակասում է, իսկ քաղցր համը՝ անհետանում: Այդ է պատճառը, որ բոլոր մոնոսախարիդները անգույն նյութեր են, լավ լուծվում են ջրում և ունեն հաճելի քաղցր համ: Որոշ մոնոսախարիդներ (գլյուկոզ, ֆրուկտոզ) մեծ քանակությամբ գտնվում են բույսերի պտուղներում: Գլյուկոզը մտնում է նաև արյան բաղադրության մեջ:

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png