ማክሮ ሞለኪውል ከፍተኛ የሞለኪውል ክብደት ያለው ሞለኪውል ነው። አወቃቀሩ በተደጋጋሚ በሚደጋገሙ አገናኞች መልክ ቀርቧል. የእነዚህን ውህዶች ገፅታዎች፣ ለሕያዋን ፍጥረታት ሕይወት ያላቸውን ጠቀሜታ ግምት ውስጥ ያስገቡ።
የቅንብሩ ባህሪዎች
ባዮሎጂካል ማክሮ ሞለኪውሎች የሚፈጠሩት በመቶ ሺዎች ከሚቆጠሩ ጥቃቅን መነሻ ቁሶች ነው። ሕያዋን ፍጥረታት በሦስት ዋና ዋና የማክሮ ሞለኪውሎች ተለይተው ይታወቃሉ፡- ፕሮቲን፣ ፖሊሣካርዳይድ፣ ኑክሊክ አሲዶች።
የመጀመሪያዎቹ ሞኖመሮች ሞኖሳካራይድ፣ ኑክሊዮታይድ፣ አሚኖ አሲዶች ናቸው። ማክሮ ሞለኪውል ከህዋስ ብዛት 90 በመቶው ነው። በአሚኖ አሲድ ቅሪቶች ቅደም ተከተል ላይ በመመስረት አንድ የተወሰነ የፕሮቲን ሞለኪውል ይፈጠራል።
ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደታቸው ከ103 ዳአ በላይ የሆነ የሞላር ክብደት ያላቸው ንጥረ ነገሮች ናቸው።
የቃሉ ታሪክ
ማክሮ ሞለኪውሉ መቼ ታየ? ይህ ጽንሰ-ሀሳብ የኖቤል ተሸላሚ በኬሚስትሪ ኸርማን ስታውዲንገር በ1922 አስተዋወቀ።
የፖሊመር ኳሱ በአጋጣሚ በመፈታት እንደተፈጠረ የተጠላለፈ ክር ሆኖ ሊታይ ይችላል።በጥቅል ክፍሉ ውስጥ በሙሉ. ይህ ጠመዝማዛ ስልታዊ በሆነ መልኩ ቅርፁን ይለውጣል፤ ይህ የማክሮ ሞለኪውል የቦታ ውቅር ነው። ከብራውንያን እንቅስቃሴ አቅጣጫ ጋር ተመሳሳይ ነው።
እንዲህ አይነት ጥቅልል መፈጠር የሚከሰተው በተወሰነ ርቀት ላይ የፖሊሜር ሰንሰለት ስለአቅጣጫው መረጃን "ስለጠፋ" ነው. ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ውህዶች ከ መዋቅራዊ ክፍልፋዮች ርዝማኔ በጣም ረዥም ሲሆኑ በጉዳዩ ላይ ስለ ኮይል ማውራት ይቻላል::
አለማዊ ውቅር
ማክሮ ሞለኪውል አንድ ሰው የፖሊሜርን የድምጽ ክፍል ከአንድ አሃድ ጋር ማወዳደር የሚችልበት ጥቅጥቅ ያለ ኮንፎርሜሽን ነው። ግሎቡላር ሁኔታ በእነዚያ ሁኔታዎች ውስጥ እውን የሚሆነው በእራሳቸው እና በውጫዊው አካባቢ መካከል በተናጥል ፖሊመር ዩኒቶች የጋራ እርምጃ ስር ፣የጋራ መሳብ ሲከሰት ነው።
የማክሮ ሞለኪውል አወቃቀር ግልባጭ የውሀው ክፍል እንደ የዚህ አይነት መዋቅር አካል ነው። ከማክሮ ሞለኪዩል በጣም ቅርብ የሆነ የእርጥበት መጠበቂያ አካባቢ ነው።
የፕሮቲን ሞለኪውል ባህሪ
የፕሮቲን ማክሮ ሞለኪውሎች ሃይድሮፊል ቁስ ናቸው። ደረቅ ፕሮቲን በውሃ ውስጥ ሲሟሟ መጀመሪያ ላይ ያብጣል, ከዚያም ወደ መፍትሄ ቀስ በቀስ የሚደረግ ሽግግር ይታያል. በእብጠት ወቅት, የውሃ ሞለኪውሎች ወደ ፕሮቲን ውስጥ ዘልቀው ይገባሉ, አወቃቀሩን ከዋልታ ቡድኖች ጋር ያገናኛል. ይህ የ polypeptide ሰንሰለት ጥቅጥቅ ያለ እሽግ ይለቃል. ያበጠ የፕሮቲን ሞለኪውል እንደ የኋላ መፍትሄ ይቆጠራል. በቀጣይ የውሃ ሞለኪውሎች መምጠጥ የፕሮቲን ሞለኪውሎችን ከጠቅላላው ስብስብ መለየት ይታያል.የመፍታት ሂደትም አለ።
ነገር ግን የፕሮቲን ሞለኪውል ማበጥ በሁሉም ሁኔታዎች መሟሟትን አያስከትልም። ለምሳሌ፣ የውሃ ሞለኪውሎች ከወሰዱ በኋላ ኮላጅን እብጠት ባለበት ሁኔታ ውስጥ ይቆያል።
ሀይድሬት ቲዎሪ
ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ውህዶች በዚህ ፅንሰ-ሀሳብ መሰረት መገጣጠም ብቻ ሳይሆን የውሃ ሞለኪውሎችን በኤሌክትሮ ስታቲስቲክስ የውሃ ሞለኪውሎችን ከአሚኖ አሲድ ጎን ራዲካልስ ዋልታ ፍርስራሾች ጋር አሉታዊ ኃይልን ያገናኛሉ እንዲሁም አወንታዊ ክፍያ የሚሸከሙ መሰረታዊ አሚኖ አሲዶች።
በከፊል እርጥበት ያለው ውሃ በፔፕታይድ ቡድኖች የታሰረ ሲሆን ሃይድሮጅን ከውሃ ሞለኪውሎች ጋር ይገናኛል።
ለምሳሌ፣ ፖላር ያልሆኑ የጎን ቡድኖች ያሏቸው ፖሊፔፕቲዶች ያብጣሉ። ከፔፕታይድ ቡድኖች ጋር በሚቆራኙበት ጊዜ, የ polypeptide ሰንሰለቶችን ይለያያሉ. የኢንተርቼይን ድልድዮች መኖራቸው የፕሮቲን ሞለኪውሎች ሙሉ በሙሉ እንዲሰበሩ አይፈቅድም ወደ መፍትሄ መልክ ይሂዱ።
የማክሮ ሞለኪውሎች መዋቅር ሲሞቅ ይወድማል፣ይህም የ polypeptide ሰንሰለቶች መሰባበር እና መለቀቃቸውን ያስከትላል።
የጀልቲን ባህሪያት
የጀልቲን ኬሚካላዊ ቅንጅት ከኮላጅን ጋር ተመሳሳይነት ያለው ሲሆን በውስጡም ከውሃ ጋር የቪስኮስ ፈሳሽ ይፈጥራል። ከጌልቲን ባህሪያቱ መካከል ጄል የማድረግ ችሎታው ነው።
እነዚህ አይነት ሞለኪውሎች እንደ ሄሞስታቲክ እና ፕላዝማ የሚተኩ ወኪሎች ሆነው ያገለግላሉ። ጄልቲን የመፍጠር ችሎታ በፋርማሲዩቲካል ኢንዱስትሪ ውስጥ እንክብሎችን ለማምረት ያገለግላል።
የመሟሟት ባህሪማክሮ ሞለኪውሎች
እነዚህ አይነት ሞለኪውሎች በውሃ ውስጥ የመሟሟት ልዩነት አላቸው። በአሚኖ አሲድ ቅንብር ይወሰናል. በአወቃቀሩ ውስጥ የዋልታ አሚኖ አሲዶች ሲኖሩ በውሃ ውስጥ የመሟሟት አቅም በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል።
እንዲሁም ይህ ንብረት በማክሮ ሞለኪውል አደረጃጀት ልዩነት ይነካል። ግሎቡላር ፕሮቲኖች ከፋብሪላር ማክሮ ሞለኪውሎች የበለጠ የመሟሟት ችሎታ አላቸው። በብዙ ሙከራዎች ሂደት ውስጥ፣ ጥቅም ላይ የዋለው የሟሟ ባህሪያት ላይ የመሟሟት ጥገኝነት ተመስርቷል።
የእያንዳንዱ የፕሮቲን ሞለኪውል ቀዳሚ መዋቅር የተለያዩ ሲሆን ይህም ለፕሮቲን ግለሰባዊ ባህሪያትን ይሰጣል። በፖሊፔፕታይድ ሰንሰለቶች መካከል ያሉ አገናኞች መኖራቸው መሟሟትን ይቀንሳል።
የፕሮቲን ሞለኪውሎች ቀዳሚ መዋቅር የተፈጠረው በፔፕታይድ (አሚድ) ቦንድ ምክንያት ነው፤ ሲወድም የፕሮቲን ዲንቴሽን ይከሰታል።
በጨው ላይ
የፕሮቲን ሞለኪውሎች መሟሟትን ለመጨመር የገለልተኛ ጨዎችን መፍትሄዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለምሳሌ ፣ በተመሳሳይ መንገድ የፕሮቲኖች የተመረጠ ዝናብ ሊከናወን ይችላል ፣ ክፍላቸውም ሊከናወን ይችላል። የውጤቱ የሞለኪውሎች ብዛት በድብልቅ የመጀመሪያ ስብጥር ላይ ይወሰናል።
የፕሮቲኖች ልዩነት፣ ጨው በማውጣት የሚገኘው፣ ጨው ሙሉ በሙሉ ከተወገደ በኋላ ባዮሎጂያዊ ባህሪያትን መጠበቅ ነው።
የሂደቱ ዋና ይዘት የማክሮ ሞለኪውል መረጋጋትን የሚያረጋግጥ የፕሮቲን ዛጎል ጨው በ anions እና cations መወገድ ነው። ሰልፌት በሚጠቀሙበት ጊዜ ከፍተኛው የፕሮቲን ሞለኪውሎች ብዛት ጨው ይወጣል። ይህ ዘዴ የፕሮቲን ማክሮ ሞለኪውሎችን ለማጣራት እና ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላል, ምክንያቱም እነሱ በመሠረቱ ናቸውበክፍያው መጠን, የሃይድሪቲ ዛጎል መለኪያዎች ይለያያሉ. እያንዳንዱ ፕሮቲን የራሱ የሆነ የጨው ማስወገጃ ዞን አለው ፣ ማለትም ፣ ለእሱ የተወሰነ መጠን ያለው ጨው መምረጥ ያስፈልግዎታል።
አሚኖ አሲዶች
በአሁኑ ጊዜ የፕሮቲን ሞለኪውሎች አካል የሆኑት ወደ ሁለት መቶ የሚጠጉ አሚኖ አሲዶች ይታወቃሉ። እንደ አወቃቀሩ፣ እነሱ በሁለት ቡድን ይከፈላሉ፡
የማክሮ ሞለኪውሎች አካል የሆኑት
ሳይንቲስቶች የእንስሳት እና የእፅዋት መነሻ የሆኑ የፕሮቲን ሞለኪውሎች ውስጥ ያለውን የአሚኖ አሲድ ቅደም ተከተል ለማወቅ ችለዋል። ብዙውን ጊዜ በፕሮቲን ሞለኪውሎች ስብጥር ውስጥ ከሚገኙት አሚኖ አሲዶች መካከል ሴሪን ፣ glycine ፣ leucine ፣ alanine እናስተውላለን። እያንዳንዱ የተፈጥሮ ባዮፖሊመር የራሱ የአሚኖ አሲድ ቅንብር አለው. ለምሳሌ ፕሮታሚኖች 85 በመቶው አርጊኒን ይይዛሉ፣ነገር ግን አሲዳማ፣ሳይክልሊክ አሚኖ አሲዶች የላቸውም። ፋይብሮን የተፈጥሮ ሐር የፕሮቲን ሞለኪውል ሲሆን በውስጡም ግሊሲን ግማሹን ይይዛል። ኮላገን በሌሎች ፕሮቲን ማክሮ ሞለኪውሎች ውስጥ የማይገኙ እንደ ሃይድሮክሲፕሮሊን፣ ሃይድሮክሲላይሲን ያሉ ብርቅዬ አሚኖ አሲዶች ይዟል።
የአሚኖ አሲድ ስብጥር የሚወሰነው በአሚኖ አሲዶች ባህሪያት ብቻ ሳይሆን በፕሮቲን ማክሮ ሞለኪውሎች ተግባር እና ዓላማ ነው። የእነሱ ቅደም ተከተል የሚወሰነው በጄኔቲክ ኮድ ነው።
የባዮፖሊመሮች መዋቅራዊ አደረጃጀት ደረጃዎች
አራት ደረጃዎች አሉ፡ አንደኛ ደረጃ፣ ሁለተኛ ደረጃ፣ ሶስተኛ እና እንዲሁም ኳተርነሪ። እያንዳንዱ መዋቅርልዩ ባህሪያት አሉ።
የፕሮቲን ሞለኪውሎች ቀዳሚ መዋቅር በፔፕታይድ ቦንድ የተገናኘ ቀጥተኛ ፖሊፔፕታይድ ሰንሰለት ነው።
ይህ መዋቅር በአንድ አሚኖ አሲድ ካርቦክሲል ቡድን እና በሌላ ሞለኪውል አሚኖ ቡድን መካከል ያለው peptide covalent bonds ስላለው በጣም የተረጋጋው ይህ መዋቅር ነው።
ሁለተኛው መዋቅር የ polypeptide ሰንሰለት በሃይድሮጂን ቦንድ በመታገዝ በሄሊካል መልክ መደራረብን ያካትታል።
ሦስተኛ ደረጃ የባዮፖሊመር ዓይነት የሚገኘው በፖሊፔፕታይድ የቦታ ማሸጊያ ነው። ጠመዝማዛ እና የተደራረቡ የታጠፈ የሶስተኛ ደረጃ መዋቅሮችን ይከፋፈላሉ።
ግሎቡላር ፕሮቲኖች ሞላላ ቅርጽ ሲኖራቸው ፋይብሪላር ሞለኪውሎች ደግሞ የተራዘመ ቅርጽ አላቸው።
አንድ ማክሮ ሞለኪውል አንድ የፖሊፔፕታይድ ሰንሰለት ብቻ ከያዘ፣ ፕሮቲን ያለው የሶስተኛ ደረጃ መዋቅር ብቻ ነው። ለምሳሌ, ለኦክስጅን ትስስር አስፈላጊ የሆነው የጡንቻ ሕዋስ ፕሮቲን (ሚዮግሎቢን) ነው. አንዳንድ ባዮፖሊመሮች ከበርካታ የ polypeptide ሰንሰለቶች የተገነቡ ናቸው, እያንዳንዳቸውም የሶስተኛ ደረጃ መዋቅር አላቸው. በዚህ ሁኔታ, ማክሮ ሞለኪውል ወደ ትልቅ መዋቅር የተዋሃዱ በርካታ ግሎቡሎችን ያካተተ አራት ማዕዘን ቅርጽ ያለው መዋቅር አለው. ሄሞግሎቢን 8 በመቶው ሂስታዲንን የያዘ ብቸኛው ኳተርን ፕሮቲን ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። በ erythrocytes ውስጥ ንቁ የሆነ ውስጠ-ህዋስ ቋት የሆነው እሱ ነው፣ ይህም የተረጋጋ የደም ፒኤች እሴት እንዲኖር ያስችላል።
ኑክሊክ አሲዶች
በፍርስራሾች የሚፈጠሩ ማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ናቸው።ኑክሊዮታይዶች. አር ኤን ኤ እና ዲ ኤን ኤ በሁሉም ህይወት ያላቸው ሴሎች ውስጥ ይገኛሉ, እነሱ የዘር መረጃን የማከማቸት, የማስተላለፍ እና እንዲሁም የመተግበር ተግባር ያከናውናሉ. ኑክሊዮታይዶች እንደ ሞኖመሮች ይሠራሉ. እያንዳንዳቸው የናይትሮጅን መሠረት, ካርቦሃይድሬት እና እንዲሁም ፎስፈሪክ አሲድ ቅሪት ይይዛሉ. ጥናቶች እንደሚያሳዩት የማሟያነት መርህ (complementarity) በተለያዩ ህይወት ያላቸው ፍጥረታት ዲ ኤን ኤ ውስጥ ይስተዋላል። ኑክሊክ አሲዶች በውሃ ውስጥ ይሟሟሉ ነገር ግን በኦርጋኒክ መሟሟት ውስጥ የማይሟሙ ናቸው. እነዚህ ባዮፖሊመሮች የሚወድሙት በሙቀት፣ በአልትራቫዮሌት ጨረር ነው።
ከማጠቃለያ ፈንታ
ከልዩ ልዩ ፕሮቲኖች እና ኑክሊክ አሲዶች በተጨማሪ ካርቦሃይድሬትስ ማክሮ ሞለኪውሎች ናቸው። ፖሊሶካካርዴስ በቅንጅታቸው ውስጥ ደስ የሚል ጣፋጭ ጣዕም ያላቸው በመቶዎች የሚቆጠሩ ሞኖመሮች አሏቸው። የማክሮ ሞለኪውሎች ተዋረዳዊ መዋቅር ምሳሌዎች ግዙፍ የፕሮቲን ሞለኪውሎች እና ኑክሊክ አሲዶች ውስብስብ ንዑስ ክፍሎች ያሏቸው ያካትታሉ።
ለምሳሌ የግሎቡላር ፕሮቲን ሞለኪውል የቦታ መዋቅር የአሚኖ አሲዶች ተዋረዳዊ ባለብዙ ደረጃ አደረጃጀት ውጤት ነው። በግለሰብ ደረጃዎች መካከል የጠበቀ ግንኙነት አለ፣ የከፍተኛ ደረጃ አካላት ከታችኛው ንብርብሮች ጋር ተያይዘዋል።
ሁሉም ባዮፖሊመሮች ጠቃሚ ተመሳሳይ ተግባር ያከናውናሉ። ለሕያዋን ሴሎች የግንባታ ቁሳቁስ ናቸው, የዘር መረጃን ለማከማቸት እና ለማስተላለፍ ኃላፊነት አለባቸው. እያንዳንዱ ህይወት ያለው ፍጡር በተወሰኑ ፕሮቲኖች ተለይቶ ይታወቃል፣ስለዚህ ባዮኬሚስቶች ከባድ እና ኃላፊነት የሚሰማው ተግባር ይገጥማቸዋል፣ይህንንም መፍታት ህይወት ያላቸው ፍጥረታትን ከተወሰነ ሞት ያድናሉ።
