Lektsiya№1 Tema. Biofizika pa`nine kirisiw,maqseti, vaziypalari,rawajlaniw tariyxi. Lektsiyanin` jobasi

Bul jerde R gaz turaqlisi (1,987 kkal/K/mol` yamasa 8,314 Dj/K/mol`). Mis. Glyukoza-1-fosfat  glyukoza-6-fosfat reaktsiyasinin` ten` salmaqliq konstatasi K=17. Usig`an baylanisli joqaridag`i reaktsiya dawaminda -∆G_o=-1700 kkal/mol` bolip, ol0. ∆G0. Demek reaktsiya standart sha`riyatta o`zliginen o`tip, ten` salmaqliq on` ta`ripke bag`darlang`an degendi bildiredi, yag`niy K=17G`1.

Fosfat kislota qaldig`inin` ATF tan gidroliz na`tiyjesinde suwg`a o`tiwi, yag`niy ade­nozin - F;F;F + N₂O  adenozin F;F + N₃RO₄ reaktsiyalarinda tap joqaridag`iday re­aktsiyalar qatarina kirip, reaktsiya -∆G<sub>0</sub> = 7 - 9 kkal/mol` menen sipatlanadi. A`detegi ojag`dayda, zat ha`m elektr zaryadinin` tasiliw protsessinde, ∆µ u`lkenliktin` o`zgeriwi, elektrlik ximiyaliq potentsialdin` o`zgeriwi ∆µ arqali esaplap tabiladi, yag`niy

∆G = n∆µ bul jerde n - zattin` mol` mug`darinin` sani.

Elektroximiyaliq potentsial µ - bir mol` zat (µ) ha`m onin` menen 1 mol` (96,5000 ku­lon) zaryad tasilg`anda atqarilatug`in jumisqa (A_el) ekvivalent u`lkenlik bolip, uliwmaliq jag`dayda µ = µ⁰ + A_el. Bul jerde µ = µ + RT.Lnc bolip, A_el = z. G`., z -zaryad sani, G`- Faradey sani, -elektr potentsiali. Ma`selen, zaryadli bo`lekshe (N⁺) tin` bir fa­zadan ekinshi fazag`a tesip o`tkizilgende elektroximiyaliq potentsialdin` o`zgeriwi.

∆µ^-_2-1 = ∆µ_2-1 +A_el = ∆µ⁰₂ - µ⁰₁ + RT.Ln(C₂/S₁) + z.G`. ∆ _2-1

Standart ximiyaliq potentsiallar µ⁰₂ = µ⁰₁ halinda tasiliw waqtinda zattin` xi­miyaliq qa`siyetleri o`zgermese ten`leme

∆µ^-_2-1 = RT. Ln (C₂/S₁) + Z.G`. ∆<sub>2-1­</sub> ko`rinisine keledi.

Protsessler ∆G_o u`lkenliklerin o`z-ara salistirip, olar arasindag`i baylanistin` bar joqlig`in, yag`niy bir protsess ∆G_o u`lkenliktin` joqarilap barisi, ekinshi bir protses­stin` ∆G<sub>o</sub> u`lkenliktin` kemeyiwi menen bariw imkaniyatin aniqlaw mu`mkin.

Ma`selen: dem aliw protsessinde glyukoza molekulasinin` okisleniwi erkin energiyanin` kemeyiwi menen o`tedi, yag`niy ∆G<sub>o</sub> =-67,8 kkal mol`^-1. Bul bolsa, fotosintez protsessinde suw menen karbonat angidridten glyukozanin` payda boliwindag`i ∆G_o-u`lkenliktin` joqarilawina ten`.

Solay etip, fotosintez protsessinin` dem aliw protsessi menen baylanisi termodina­mika ko`z-qarasinan mu`mkin bolg`an jag`day esaplanadi. Bunday jaqinlasiw basqa da pro­tsesslerdin` baylanisli ha`m baylanispag`anlig`in aniqlaw ushin qollanadi.

Esletip o`tiw kerek, barliq jag`daylarda mexanizmge baylanisli o`tiwi haqqinda emes, ba`lki tek g`ana onin` termodinamikaliq itimallig`i haqqinda bariwi mu`mkin. Biraqta bunday qatnas reaktsiya dawaminda yaki reaktsiyanin` baslang`an payitinda erkin ener­giyanin` o`zgeriwin tuwridan-tuwri inabatqa ala almaydi.

Qadag`alaw ushin sorawlar.

1. Termodinamikanin` birinshi nizaminin` sipatlamasi ha`m a`hmiyeti qanday.

2. Termodinamikanin` ekinshi nizaminin` a`hmiyeti.

3. Gel`mgol`ts ha`m Gibbstin` erkin energiyalari.

4. Ximiyaliq ha`m elektroximiyaliq potentsiallar

5. Ximiyaliq reaktsiyalarda erkin energiyanin` o`zgeriwin esaplaw.
Lektsiya№3
Tema: Biologiyaliq protsessler kinetikasi.

Lektsiyanin` jobasi.

1. Ximiyaliq kineatik tiykarlari.

2. Ximiyaliq reaktsiyalardin` kinetikaliq tipleri, birinshi, ekinshi ta`ripli kinetika.

3. Reaktsiyanin` ten`salmaqliq konstantasi

Tirek tayanish so`z dizbekleri:

Ximiyaliq reaktsiyalardin` kinetialiq tipleri-birinshi, ekinshi ta`rtili kinetika, reaktsiyanin` ten` salmaqliq konstantasi, nol` ta`rtipli kinetika.

Ximiyaliq kinetika teoriyasi tiykarinda ximiyaliq reaktsiyalar tezligi reaktsiyag`a kirisiwshi reagentlerdin` aktiv massasina proportsional` dep tastiyiqlawshi Gulberg-Vaagenin` fundamental qag`iydasi jatadi. Bul qag`iydani reaktsiyanin` uliwmaliq tezligin ko`rkemlep sipatlawda qollaniw ha`r-bir aktiv massa yamasa aktivlikti (misalimizda kontsentratsiyasi) reaktsiyanin` stexnometrik ten`lemesindegi koeffitsientke tuwri keletug`in da`rejege ko`teriwge alip keledi. En` a`piwayi misal sipatinda to`mendegi reaktsiyani alip qarayiq.

k₁

A A (o`nim)

A zattin` maydalaniw tezligi onin` kontsentratsiyasina (A) baylanisli bolip, yag`niy;

= d [V] / dt = k₁ [A].

k₂

Egerde, mA+nB P ko`rinisindegi reaktsiya alinsa, onin` tezligi [A]^m ha`m [V]<sup>n</sup> ko`beymesine proportsional boladi, yag`niy;

- dP/dt = k₂[A]^m [V]ⁿ

ten`lemedegi proportsionalliq koeffitsienti bolg`an k-reaktsiyanin` tezik konstantasin sipatlap, ol aling`an reagentlerkontsentratsiyasi birge ten` bolg`an sha`riyattag`i reaktsiyanin` tezligin sa`wlelendiredi. Ten`lemenin` aldindag`i «­_» belgi, reaktsiya tezliginin` waqit esabi boyinsha kemeyip bariwin ko`rsetedi. Tuwri ha`m keri bag`ittag`i reaktsiyalar tezlik konstantalarinin` salistirmali k<sub>ten` sal.</sub> = k₊₁/k_-1 ten` salmaqliq konstantasi dep atalip, k<sub>+1</sub>  k<sub>-1</sub> sha`riyatinda, ol tuwri reaktsiyanin` kei reaktsiyadan u`stemlik etiwin ko`rsetedi.

Kinetikada reaktsiyalar birinshi, ekinshi, u`shinshi ha`m ha`tteki teskeri ta`rtipli reaktsiyalarg`a ajiratiladi. Reaktsiyanin` ta`rtibi bul reaktsiya tezliginin` ko`rsetiwin ten`lemedegi reagentler kontsentratsiyasi da`rejelerinin` jiyindisinan ibarat ko`rsetkish (u`lkenlik) esaplanadi. Misalg`a; egerde dP/dt=k [A]<sup>1</sup> bolsa bul jerdegi A nin` da`rejesi 1 ge ten` ha`m sonin` ushin bunday reaktsiya birinshi ta`rtipli kinetika tiykarinda a`melge asadi. Egerde dP/dt=k[A]² bolsa, A nin` ko`rsetkishi 2 ge ten`, demek reaktsiya ekinshi ta`rtipli kinetikag`a boysina0i. Ja`nede, dP/dt=k[A]² [V] [S]³ bolsa, (tiykarinda bunday reaktsiyanin` o`zi hesh qanday shamag`a iye emes) ol altinshi ta`rtipli kinetikag`a tiyisli bolip shig`adi. Egerde kinetikaliq ten`lemede kontsentratsiya ko`rsetilmegen bolsa, onda bunday jag`dayda reaktsiyanin` kinetikasi nol` ta`rtipli dep atalip, reaktsiya tezligi reagent kontsentratsiyasina emes, ba`lki reaktsiyanin` tezlik konstantasina baylanisli bolip shig`adi, yag`niy dP/dt=k₀. Ma`selen katalitlik reaktsiyalarda reagent kontsentratsiyasi katalizator kontsentratsiyasinan sonday da`rejede u`lken boladi, usinin` na`tiyjesinde katalizator ha`mme waqit reagentke toyinip, reaktsiya maksimal tezlikte o`tedi ha`m reagent kontsentratsiyasinin` na`wbettegi asiriliwi reaktsiya tezligine ta`sir ete almaydi.

Qadag`alaw ushin sorawlar.

1. Reaktsiya tezligi ha`m tezlik konstantasi.

2.Reaktsiyalardin` ta`rtibi; birinshi, ekinshi ha`m nol` ta`rtipli kinetika.

3. Reaktsiyanin` ten` salmaqliq konstantasi ha`m onin` a`hmiyeti.

Lektsiya№4
Tema: Molekulyar biofizika tiykarlari.

Lektsiyanin` jobasi:

1. Biologiyaliq makromolekulalar du`zilisinin` struktura tiykarlari.

2. Makromolekulalardag`i baylanislar.

3. Makromolekulalar arasindag`i ta`sir etisiwshi ku`shler.

4. Suw strukturasi ha`m gidrofob ta`sir etisiwler.

5. Domenler ha`m beloklardin` u`shlemshi strukturasi.

Tirek tayanish so`z dizbekleri.

Biopolimerler, beloklar, nukleyin kislotalari. Biologiyaliq makro molekulalar du`zilisinin` struktura tiykarlari, olar arasindag`i baylanislar, ta`sirlesiwshi ku`shler, konformatsion energiya, olarg`a ta`n stereospetsifiklik ha`m fizikaliq qa`siyetleri.

Biopolimerler shinjir formasindag`i tiri ha`m iyilgish molekulalardan ibarat bo­lip, olar joqari molekulyar birikpeler esaplanadi. Shinjir formasindag`i du`zilis siziqli (beloklar, nukleyin kislotalar, kauchuk, tsellyuloza), jiynaqlang`an shinjir (glyukogen, aminopektin) yamasa fazaliq tu`r (ayirim beloklar) formasinda boliwi mu`mkin. Polimerlerge stereospetsifiklik (xiralik) xarakterli bolip, molekulanin` ste­reospetsifikligi eki tu`rli ayna simmetriyasi - stereoizomerler: on` - D ha`m shep L - forma jag`dayinda ushirasadi. Nukleyin kislota quramina qantlardin` D - qatari, belo­klar quramina bolsa, aminokislstalardin` L - qatarindag`i wa`killeri kiredi. Moleku­lanin` xirallig`i nurdi tu`rlishe jutiw ha`m buriw qa`siyeti menen pariqlanadi. Organizm ushin L - ha`m D -formalarinin` antikodlari o`z - ara bir - birinen ajiraladi. Sonday zatlar bar, olardin` bir formalari za`ha`rli bolsa, al basqalari za`ha`rsiz, L - asparagin kislota mazali emes, biraqta onin` antipodi D - asparagin kislota ju`da` mazali.Molekulanin` stereospetsifikligi olardin` ximiyaliq qa`siyetlerinde o`z ornin tabadi. Ma`selen haywanlardin` proteolitlik fermentleri tek g`ana L - aminokislotalardan payda bolg`an beloklardi g`ana gidrolizleydi. Sibir` yazvasi (jara) bakteriyalari qabig`indag`i belok quraminda D - glutamin kislota bolg`ani ushin olar proteolitik fermentler ta`sirinde bo`leklenbeydi. Beloklar ha`m nukleyn kislotalardan tisqari bazi bir qantlar biopolimerler qatarina kiredi. Kletkanin` a`hmiyetli poli saxaridleri - kraxmal (amilaza ha`m aminopektinnen ibarat eki formasi), o`simlikler tsellyulozasi, buwin ayaqlilar xitini, haywan kraxmali -glikogen amilazadan ajiralip, tarmaqlang`an formag`a iye.

Birlemshi, ekilemshi ha`m u`shlemshi strukturalar. Belok ha`m nukleyn kislotalar informatsiyani saqlawshi ha`m tasiwshi makromolekulalar bolip, olarda informatsiyanin` kodrlaniwi, olarg`a say aminokislota, nukleotid «ha`ripleri» qatnasinda a`melge asadi. Mutatsiyalar sebepli informatsiya teksti o`zgeredi. Polisaxaridler makromolekulasi birdey zvenolardan ibarat bolg`ani ushin, infarmatsiyag`a iye emes. Sonin` ushin da olar tayanish ha`m aziqliq zat sipatinda xizmet etedi.

Belok ha`m nukleyn kislotalari molekulalari, kovalentli baylanis arqali bayla­nisqan monomerlerdin` aniq belgili bir izbe-izlikte keliwinen payda boladi. Bul izbe - izliktegi monomerlerdin` sani ha`m ta`krarlaniw ta`rtibi makromolekulalardin` bir­lemshi strukturasi dep ataladi.

Polimer shinjirindag`i aminokislota qaldiqlarinin` belgili tipi ha`m olardin` qatan` tu`rde da`uirli ta`krarlaniwi, beloklardin` tu`rleri ha`m funktsiyalarinin` ha`r - qiylilig`in ta`miyinleydi. Nukleyn kislotalarinin` birlemshi strukturasi qant (RNK da - riboza, DNK - da dezoksiriboza) penen fosfat kislota qaldiqlari zvenolarinin` ta`krarlaniwinan ibarat. Ha`r - bir uglevod zvenosina azot tiykarlarinan (adenin, ti­min, guanin, tsitozin) birigedi. Yag`niy DNK ha`m RNK tekstleri, to`rt ha`ripli alippe menen jazilg`an. RNK da timin ornina uratsil kiredi. DNK nin` nukleotid qurami Char­gaff qag`iydasina moyinsinadi. Onin` molekulasindag`i adenin sani timin sanina, tsi­tozin sani bolsa guanin sanina ten` boladi, yag`niy purinler (A+G) sani, pirimidinler (Ts+T) sanina ten`, yag`niy (A+G)/(Ts+T)=1.

Belok ha`m nukleyn kislotalar strukturasinin` o`zine ta`n ayirmashilig`i - struktura erkin energiyasinin` minimal u`lkenligi menen xaraktirlenetug`i ximiyaliq gruppalardin` ayqinlig`i esaplanadi. Bunday jag`dayg`a ko`binese vodorodliq baylanislar payda etiw arqali erisiledi. Monomerlerdin` fazaliq ko`rinisi ekilemshi strukturasi formalan­diradi. Amidlik gruppadag`i (N-N) vodorod atomi karbonil (-S=O-) gruppadag`i kislorod atomi menen vodorodliq baylanisti payda (-S=O...N-N-) etedi. Mine tap usi mu`na`sebetke baylanisli DNK nin` ekilemshi strukturasi jekke (beloklar ha`m RNKda) yaki qos (DNK da) spiral` xarakterine iye boladi.

Poling ha`m Koriler polipeptid shinjirinin` ekilemshi strukturasinin` tiykarg`i eki varianti haqqindag`i ideyani alg`a su`redi; L - spiral` - ha`r bir peptid baylanisi shinjir og`ina salistirg`anda 100<sup>o</sup> g`a burilip oram payda etedi ha`r bir toliq oram 3,6 peptid birligin o`z ishine aladi. Ha`r bir oram molekula og`i boylap 0,54 nm ge jil­jiydi. Spiral on`g`a yamasa shepke buralg`an boliwi mu`mkin. Ekilemshi struktura elementi sipatinda , L - spiral`dan tisqari ha`r - qiyli taqlang`an  - strukturada bar bolip, olar parallel` ha`m antiparallel` formalarinda ushirasadi. DNK nin` ekilemshi struktu­rasi, azot tiykarlarinin` baylanislari qatnasinda juplasip (bir shinjirdag`i adenin, ekilemshi shinjirdag`i timin menen, guanin bolsa tsitozin menen baylanisadi, mine usinin` o`zi Chargaff qag`iydasinin` ma`nisin aship beredi) baylanisip, bir-birine oralg`an eki polinukleotid shinjirinin` qos spiral` formasinda toplaniwi payda bo­ladi. Beloklarda turaqli struktura payda etpeytug`in bo`limleri bolip, olar spiral`din` fazadag`i iyilgen bo`limlerinde ushirasadi. Iyiliwler, disul`fid ha`m vodorod bayla­nislarinin` elektrostatikaliq ha`m gidrofob ta`sir etisiwler sebepli ekilemshi struk­tura elementlerinin` fazaliq taqlaniwinan u`shlemshi struktura formalanadi.

Ekilemshi ha`m u`shlemshi strukturalar arasindag`i shegara sha`rtli da`rejede bolip, prak­tikada beloktin` turaqli (domenli) ha`m de turaqli bolmag`an zvenolardan payda bolg`an, bir putin fazaliq struktura menen (konformatsiya) jumis islenedi.

Nativ belok molekulalari bir yaki bir neshe ha`r - qiyli u`shlemshi struktura element­lerinen (subbirliklerden) quralg`an boliwi mu`mkin subbirlikler assotsiatsiyasinan iba­rat molekulyardan joqari struktura to`rtlemshi struktura dep ataladi. Ma`selen, gemoglo­bin molekulasi to`rt (<sub>1</sub>, <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>) cubbirliklerden payda bolg`an. Sirtqi ortaliq para­metrlerinin` (temperatura, ion qurami, rN, to`men molekulyar birikpelerdin` kontsentra­tsiyasi) o`zgeriwi belok konformatsiyasin belgilewshi ku`shler balanisin o`zgertip, be­loktin` jan`a sha`riyatta, ayqin jan`a konformatsiyag`a o`tiwge sebepshi boladi. Makromoleku­lalardin` strukturasin ha`m konformatsiyaliq o`tiwlerin tekseriw ushin ha`r qiyli fiziko - ximiyaliq metodlar qollanadi.

Makromolekulalardag`i ta`sir etiwshi ku`shler. Makromolekulalar fazaliq tiykarinan u`lgilemshi strukturasinin` formalaniwinda ha`m bul strukturanin` ta`miyinleniwinde ko­valentlik eni ku`shsiz ta`sirlesiwlerde u`lken a`hmiyetke iye. Olar to`mendegiler.

Elektrostatikaliq ta`sir etisiwler. Belok molekulasindag`i ko`plegen en` gruppalar elektrostatikaliq ta`sir etisiwler sebepli duz ko`pirin payda etedi. Neytral` rN sha`ryatinda asparagin, glutamin bo`limine ha`m de S-ushi aminokislota qaldiqlari teris, lizin, arginin qaldiqlari ha`m degistizin imidozol saqiynasi ha`m N- ushi aminokis­lota qaldiqlari on` zaryadqa iye boladi. Molekula yamasa eki molekulanin` sonday bo`limleri o`z - ara jaqinlasqanda, olar arasinda elektrostatikaliq o`z - ara ta`sir etisiwler kelip shig`adi. Bunday ta`sirlesiw araliqtan ta`sirlesiwler qatarina kirip, onin` energiyasi zaryadli, gruppalar elektr zaryadti, ortaliqtin` dielektrik turaqlisi ha`m de zaryadli gruppalar arasindag`i araliqqa baylanisli boladi. Onin` energiyasi 40-400 kDj.mol`<sup>-1</sup> u`lkenlikleri menen sipatlanadi.

Vander - Vaals ta`sir etisiwler, jaqinnan ta`sir etisiwshi ku`shler gruppasin payda etip, dispersiol, dipol ha`m dipolinduktsiyalang`an dipol ta`sir etisiwshilerden ibarat.Dipo - dipol ta`sir etisiw - turaqli dipol momentine iye eki polyarli gruppalar orta­sinda ju`zege kelip, onin` energiyasi gruppalar dipol momenti, ortaliqtin` dielektrik turaqlisi ha`m olardin` arasindag`i qashiqliqqa baylanisli boladi.Dispertsion ta`sir etisiw - neytral gruppalar yamasa molekulalar ortasinda ju`zege ke­ledi. Ta`sir etisiw energiyasi gruppalardin` ionliq potentsiali, polyarlilig`i ha`m de ta`sir etisiwshi gruppalar arassindag`i qashiqliqqa baylanisli halda - 4-40 kDj mol`^-1 da`rejesi u`lkenlikler menen sipatlanadi. Dipol - induktsiyalang`an dipol ta`sir etisiw - turaqli dipol gruppa menen dipol bolmag`an, polyarsiz gruppa ortasinda induktsiyalanip ju`zege keledi. Energiyasi dipol moment, polyarliliq, ortaliqtin` dielektrik turaqlisi ha`m olar arasindag`i qashiqliqqa baylanisli boladi. Son` eki ta`sir etisiwshiler energiyasi 0,4-4kDjMol`^-1 u`lkenlikleri menen sipatlanadi.

Suw strukturasi ha`m gidrofob ta`sir etisiwler. Suw molekulasindag`i kislorodtin` kovalentli baylanisti payda etiwde qatnaspaytug`in eki jup elektronlar siziq orbitallarda jaylasip, molekulanin` sol ta`repinde ta`sir zaryadlaniwshiliqti keltirip shig`aradi. Molekulanin` kislorodqa kovalent baylanisqan vodorod atomlari ta`repinde bolsa on` zaryadlaniwshiliqti keltirip shig`aradi. Bunday jag`day suyiq suwda, suw molekulalari ortasinda vodorod baylanislarinin` formalaniwina imkaniyat jaratadi ha`m sol tiykarda suw molekulalari o`z - ara vodorod baylanislari qatnasinda klasterler (tu`r) payda etedi. Klasterler tiykarinda suwdin` u`sh o`lshemli fazaliq (muz) strukturasi formalanadi. Bunday struktura tiykarinda tetraedr etip, ja`mi bes (bir orayliq, to`rt periferiyaliq) molekuladan payda boladi. Orayliq molekula a`tirapindag`i to`rt molekula menen vodorod baylanislari arqali baylanadi. A`dettegi (20<sup>o</sup>S) temperaturada suw mole­kulalarinin` shama menen 70 klasterlerge baylang`an, qalg`an 30 ti bolsa erkin halatta boladi. Demek, suyiq suw ta`rtiplengen strukturag`a iye. Suwg`a, onda erimeytug`in organikaliq (gidrofob) zatlar tu`sirilgende, suwdin` strukturalang`anlig`i ja`nede asip baradi. Bunday jag`day, o`z na`wbetinde, suwdin` gidrofob zat molekulalarina ko`rsetetug`in qisip shig`ariw ta`sirin ku`sheytedi. Sol ta`rizde gidrofob ta`sirlesiw ju`zege keledi.

Gidrofob ta`sir etisiwler, ku`shsiz ta`sirler menen bir qatarda, polimer shinjirinin` u`shlemshi strukturasinin` formalaniwinda sheshiwshi a`hmiyetke iye.Domenler ha`m beloklardin` u`shlemshi strukturasi. Beloktin` u`shlemshi strukturasi polipeptid shinjiri tiykarinda formalang`an ekilemshi struktura elementlerinin` termodinamikaliq ta`rtipten ayqin bolip taqlang`an konformatsiyasinan ibarat. Beloklardi denaturatsiyalaw ha`m renaturatsiyalaw ta`jiriybeleri, na`tiyjelerine ko`re, beloktin` ekilemshi struktura payda etetug`in bo`lemi u`lken tezlik penen  - spiral yamasa  - strukturani payda etedi. Na`wbettegi basqishta u`shlemshi struktura formalanadi. Strafilokokkalar nukleazasi 1 sekundta, metmioglobin bolsa 10 sekundta jiynalip u`lgeredi. Son`g`i waqitlarda ma`lim bolg`aninday, bir pu`tin belok molekulasi (immunoglo­bulin G, miozin fibrinogen h.t.b.) bir neshe iqsham, o`z-ara bir qansha g`a`rezsiz bo`limlerdi dominlerdi o`z ishine aladi. Olardi proteolitlik fermentler ta`sirinde ajiratip aliw mu`mkin. Ajiratip aling`an domenler ko`p jag`dayda o`z funktsional aktiv­ligin saqlaydi. Rekombinant DNK u`stinde o`tkizilgen izertlewlerden ma`lim bolg`aninday, eukoriot kletkalar geni o`z aldina bo`limlerden, yag`niy belok molekulasi o`z aldina bo`limlerdi formalandiriwshi aminokislotalar izbe-izligin kodlawshi ekzonlar ha`m kodlaw qa`siyetine iye bolmag`an introplardan payda boladi. Polipeptid shinji­rindag`i domenler shegarasi, gendegi ekzonlar shegarasina say keletug`ini aniqlang`an. Demek ekzonlar - belok domenlerinin` genom ekvivalenti esaplanadi.

Qadag`alaw ushin sorawlar.

1. Biopolimerlerdin` stereospetsifikligi ha`m onin` a`hmiyeti.

2. Biopolimerler strukturasinin` formalaniwinda qatnasiwshi baylanislar, ta`sir etiwshi ku`shler.

3. Makromolekuladag`i ta`sir etisiwshi ku`shlerdin` tu`rleri.

4. Belok molekulasinin` struktura da`rejeleri

5.U`shlemshi struktura ha`m dominler.

Lektsiya№5
Tema:Kvant biofizikasi elementleri1.

1. Biologiyaliq makromolekulalar du`zilisinin` struktura tiykarlari.

2. Makromolekulalardag`i baylanislar. Makromolekulalar arasindag`i ta`sir etisiwshi ku`shler.

3. Erkin radikallar ha`m olardin` qa`siyetleri, tu`rleri. Kletkada o`tetug`in erkin radikalli protsessler.

4. Aminokislotalarda payda bolatug`in erkin radikalli protsessler. Xinon erkin radikallari. Lipid erkin radikallari.Antioksidantlar.

Tirek tayanish so`z dizbekleri.

Biopolimerlar, oqsillar, nukleyin kislotalari. Biologik makro molekulalar tuzilishining struktura asoslari, ular arasidagi bag’liqlar, ta`sir etuvchi kuchlar konformatsion energiya, ularga xos stereospetsifiklik va fizik xususiyatlar,Erkin radikallar, qa`siyetleri, tu`rleri, kletkada o`tetug`in erkin radi­kalli protsess­ler, antioksidantlar.

Biopolimerler zanjir shaklidagi tirik va egiluvchan molekulalardan iborat bo’lib ular yuqori molekulyar birikmalar hisoblanadi . Shinjir formasindag`i du`zilis siziqli (beloklar, nukleyin kislotalar, kauchuk, tsellyuloza), jiynaqlang`an shinjir (glyukogen, aminopektin) yamasa fazaliq tu`r (ayirim beloklar) formasinda boliwi mu`mkin. Polimerlerge stereospetsifiklik (xiralik) xarakterli bolip, molekulanin` ste­reospetsifikligi eki tu`rli ayna simmetriyasi - stereoizomerler: on` - D ha`m shep L - forma jag`dayinda ushirasadi. Nukleyin kislota quramina qantlardin` D - qatari, belo­klar quramina bolsa, aminokislstalardin` L - qatarindag`i wa`killeri kiredi. Moleku­lanin` xirallig`i nurdi tu`rlishe jutiw ha`m buriw qa`siyeti menen pariqlanadi. Organizm ushin L - ha`m D -formalarinin` antikodlari o`z - ara bir - birinen ajiraladi. Sonday zatlar bar, olardin` bir formalari za`ha`rli bolsa, al basqalari za`ha`rsiz, L - asparagin kislota mazali emes, biraqta onin` antipodi D - asparagin kislota ju`da` mazali.

Molekulanin` stereospetsifikligi olardin` ximiyaliq qa`siyetlerinde o`z ornin tabadi. Ma`selen haywanlardin` proteolitlik fermentleri tek g`ana L - aminokislotalardan payda bolg`an beloklardi g`ana gidrolizleydi. Sibir` yazvasi (jara) bakteriyalari qabig`indag`i belok quraminda D - glutamin kislota bolg`ani ushin olar proteolitik fermentler ta`sirinde bo`leklenbeydi. Beloklar ha`m nukleyn kislotalardan tisqari bazi bir qantlar biopolimerler qatarina kiredi. Kletkanin` a`hmiyetli poli saxaridleri - kraxmal (amilaza ha`m aminopektinnen ibarat eki formasi), o`simlikler tsellyulozasi, buwin ayaqlilar xitini, haywan kraxmali -glikogen amilazadan ajiralip, tarmaqlang`an formag`a iye.

Birlemshi, ekilemshi ha`m u`shlemshi strukturalar. Belok ha`m nukleyn kislotalar informatsiyani saqlawshi ha`m tasiwshi makromolekulalar bolip, olarda informatsiyanin` kodrlaniwi, olarg`a say aminokislota, nukleotid «ha`ripleri» qatnasinda a`melge asadi. Mutatsiyalar sebepli informatsiya teksti o`zgeredi. Polisaxaridler makromolekulasi birdey zvenolardan ibarat bolg`ani ushin, infarmatsiyag`a iye emes. Sonin` ushin da olar tayanish ha`m aziqliq zat sipatinda xizmet etedi.

Belok ha`m nukleyn kislotalari molekulalari, kovalentli baylanis arqali bayla­nisqan monomerlerdin` aniq belgili bir izbe-izlikte keliwinen payda boladi. Bul izbe - izliktegi monomerlerdin` sani ha`m ta`krarlaniw ta`rtibi makromolekulalardin` bir­lemshi strukturasi dep ataladi.

Polimer shinjirindag`i aminokislota qaldiqlarinin` belgili tipi ha`m olardin` qatan` tu`rde da`uirli ta`krarlaniwi, beloklardin` tu`rleri ha`m funktsiyalarinin` ha`r - qiylilig`in ta`miyinleydi. Nukleyn kislotalarinin` birlemshi strukturasi qant (RNK da - riboza, DNK - da dezoksiriboza) penen fosfat kislota qaldiqlari zvenolarinin` ta`krarlaniwinan ibarat. Ha`r - bir uglevod zvenosina azot tiykarlarinan (adenin, ti­min, guanin, tsitozin) birigedi. Yag`niy DNK ha`m RNK tekstleri, to`rt ha`ripli alippe menen jazilg`an. RNK da timin ornina uratsil kiredi. DNK nin` nukleotid qurami Char­gaff qag`iydasina moyinsinadi. Onin` molekulasindag`i adenin sani timin sanina, tsi­tozin sani bolsa guanin sanina ten` boladi, yag`niy purinler (A+G) sani, pirimidinler (Ts+T) sanina ten`, yag`niy (A+G)/(Ts+T)=1.

Belok ha`m nukleyn kislotalar strukturasinin` o`zine ta`n ayirmashilig`i - struktura erkin energiyasinin` minimal u`lkenligi menen xaraktirlenetug`i ximiyaliq gruppalardin` ayqinlig`i esaplanadi. Bunday jag`dayg`a ko`binese vodorodliq baylanislar payda etiw arqali erisiledi. Monomerlerdin` fazaliq ko`rinisi ekilemshi strukturasi formalan­diradi. Amidlik gruppadag`i (N-N) vodorod atomi karbonil (-S=O-) gruppadag`i kislorod atomi menen vodorodliq baylanisti payda (-S=O...N-N-) etedi. Mine tap usi mu`na`sebetke baylanisli DNK nin` ekilemshi strukturasi jekke (beloklar ha`m RNKda) yaki qos (DNK da) spiral` xarakterine iye boladi.

Poling ha`m Koriler polipeptid shinjirinin` ekilemshi strukturasinin` tiykarg`i eki varianti haqqindag`i ideyani alg`a su`redi; L - spiral` - ha`r bir peptid baylanisi shinjir og`ina salistirg`anda 100<sup>o</sup> g`a burilip oram payda etedi ha`r bir toliq oram 3,6 peptid birligin o`z ishine aladi. Ha`r bir oram molekula og`i boylap 0,54 nm ge jil­jiydi. Spiral on`g`a yamasa shepke buralg`an boliwi mu`mkin. Ekilemshi struktura elementi sipatinda , L - spiral`dan tisqari ha`r - qiyli taqlang`an  - strukturada bar bolip, olar parallel` ha`m antiparallel` formalarinda ushirasadi. DNK nin` ekilemshi struktu­rasi, azot tiykarlarinin` baylanislari qatnasinda juplasip (bir shinjirdag`i adenin, ekilemshi shinjirdag`i timin menen, guanin bolsa tsitozin menen baylanisadi, mine usinin` o`zi Chargaff qag`iydasinin` ma`nisin aship beredi) baylanisip, bir-birine oralg`an eki polinukleotid shinjirinin` qos spiral` formasinda toplaniwi payda bo­ladi. Beloklarda turaqli struktura payda etpeytug`in bo`limleri bolip, olar spiral`din` fazadag`i iyilgen bo`limlerinde ushirasadi. Iyiliwler, disul`fid ha`m vodorod bayla­nislarinin` elektrostatikaliq ha`m gidrofob ta`sir etisiwler sebepli ekilemshi struk­tura elementlerinin` fazaliq taqlaniwinan u`shlemshi struktura formalanadi.

Ekilemshi ha`m u`shlemshi strukturalar arasindag`i shegara sha`rtli da`rejede bolip, prak­tikada beloktin` turaqli (domenli) ha`m de turaqli bolmag`an zvenolardan payda bolg`an, bir putin fazaliq struktura menen (konformatsiya) jumis islenedi.

Nativ belok molekulalari bir yaki bir neshe ha`r - qiyli u`shlemshi struktura element­lerinen (subbirliklerden) quralg`an boliwi mu`mkin subbirlikler assotsiatsiyasinan iba­rat molekulyardan joqari struktura to`rtlemshi struktura dep ataladi. Ma`selen, gemoglo­bin molekulasi to`rt (<sub>1</sub>, <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>) cubbirliklerden payda bolg`an. Sirtqi ortaliq para­metrlerinin` (temperatura, ion qurami, rN, to`men molekulyar birikpelerdin` kontsentra­tsiyasi) o`zgeriwi belok konformatsiyasin belgilewshi ku`shler balanisin o`zgertip, be­loktin` jan`a sha`riyatta, ayqin jan`a konformatsiyag`a o`tiwge sebepshi boladi. Makromoleku­lalardin` strukturasin ha`m konformatsiyaliq o`tiwlerin tekseriw ushin ha`r qiyli fiziko - ximiyaliq metodlar qollanadi.

Makromolekulalardag`i ta`sir etiwshi ku`shler. Makromolekulalar fazaliq tiykarinan u`lgilemshi strukturasinin` formalaniwinda ha`m bul strukturanin` ta`miyinleniwinde ko­valentlik eni ku`shsiz ta`sirlesiwlerde u`lken a`hmiyetke iye. Olar to`mendegiler.

Elektrostatikaliq ta`sir etisiwler. Belok molekulasindag`i ko`plegen en` gruppalar elektrostatikaliq ta`sir etisiwler sebepli duz ko`pirin payda etedi. Neytral` rN sha`ryatinda asparagin, glutamin bo`limine ha`m de S-ushi aminokislota qaldiqlari teris, lizin, arginin qaldiqlari ha`m degistizin imidozol saqiynasi ha`m N- ushi aminokis­lota qaldiqlari on` zaryadqa iye boladi. Molekula yamasa eki molekulanin` sonday bo`limleri o`z - ara jaqinlasqanda, olar arasinda elektrostatikaliq o`z - ara ta`sir etisiwler kelip shig`adi. Bunday ta`sirlesiw araliqtan ta`sirlesiwler qatarina kirip, onin` energiyasi zaryadli, gruppalar elektr zaryadti, ortaliqtin` dielektrik turaqlisi ha`m de zaryadli gruppalar arasindag`i araliqqa baylanisli boladi. Onin` energiyasi 40-400 kDj.mol`<sup>-1</sup> u`lkenlikleri menen sipatlanadi.

Vander - Vaals ta`sir etisiwler, jaqinnan ta`sir etisiwshi ku`shler gruppasin payda etip, dispersiol, dipol ha`m dipolinduktsiyalang`an dipol ta`sir etisiwshilerden ibarat.

Dipo - dipol ta`sir etisiw - turaqli dipol momentine iye eki polyarli gruppalar orta­sinda ju`zege kelip, onin` energiyasi gruppalar dipol momenti, ortaliqtin` dielektrik turaqlisi ha`m olardin` arasindag`i qashiqliqqa baylanisli boladi.

Dispertsion ta`sir etisiw - neytral gruppalar yamasa molekulalar ortasinda ju`zege ke­ledi. Ta`sir etisiw energiyasi gruppalardin` ionliq potentsiali, polyarlilig`i ha`m de ta`sir etisiwshi gruppalar arassindag`i qashiqliqqa baylanisli halda - 4-40 kDj mol`<sup>-1</sup> da`rejesi u`lkenlikler menen sipatlanadi.

Dipol - induktsiyalang`an dipol ta`sir etisiw - turaqli dipol gruppa menen dipol bolmag`an, polyarsiz gruppa ortasinda induktsiyalanip ju`zege keledi. Energiyasi dipol moment, polyarliliq, ortaliqtin` dielektrik turaqlisi ha`m olar arasindag`i qashiqliqqa baylanisli boladi. Son` eki ta`sir etisiwshiler energiyasi 0,4-4kDjMol`^-1 u`lkenlikleri menen sipatlanadi.

Erkin radikallar ha`m olardin` qa`siyetleri. Juplanbag`an elektrong`a iye molekula yamasa onin` fragmenti erkin radikal dep ataladi. Erkin radikal tiyisli zattin` xi­miyaliq formulasinin` u`stine qoyilatug`in qoyiw tochka arqali su`wretlenedi. Misalg`a Nґ, ONґ h.t.b.

Erkin radikallar, radikal payda etiwshi zatlardin` ta`biyatina bayla­nisli halda, ney­tral kation yaki anion jag`dayinda da boliwi mu`mkin. Mis: tirozin molekulasi jag`dayina baylanisli jag`dayda neytral, yamasa kation radikali jag`dayinda ushirasadi.

Anion radikalina kislorodtin` superoksidanion radikalin misal etiw mu`mkin - O₂. Demek, molekulada juplanbag`an elektronnin` payda boliwi bos valentliktin` payda boliwina ekvivalent esaplanadi.

 Erkin radikallarg`a ta`n qa`siyetler.

 Joqari ximiyaliq aktivlilik.

 Paramagnitlik.

 Shinjirli reaktsiyalardi baslap beriw.

Erkin radikalli protsessler. Kletkada o`tetug`in okisleniw - qa`lpine keliw reaktsiya­lari na`tiyjesinde, erkin radikallar payda boladi. Suw payda boliw protsessi kislorod superoksidanion radikalinin` payda boliwinan baslanadi, yag`niy dem aliw shinjiri komponetlerinde bolip o`tetug`in G`e<sup>2+</sup>  G`e³⁺ tip reaktsiyalar esabinan suw fazadag`i ki­slorod anioni radikalg`a aylanip, to`mendegi protsessti baslap beredi ha`m onda qatnasadi.

G`e<sup>2+</sup> + O<sub>2</sub> + H<sup>+</sup>  G`e³⁺ + HO₂

RH + HO₂  R + N₂O₂

R + O₂  RO ₂

RO₂ + RH  ROOH + R

ROOH + G`e<sup>2+</sup>  RO + OH + G`e³⁺

Ko`rinip turg`aninday zatlardin` oksidleniw na`tiyjesinde payda bo­latug`in suw erkin radikalli protsesslerdin` o`nimi esaplanadi. Suw fazag`a ul`trafiolet yaki ionlan­diriwshi nurlar ta`sir etkende suw gidrolizi esa­bina erkin radikallar Hґ, ONґ, NO₂ґ, ha`m gidralitli e<sup>-</sup>, N<sup>+</sup>, ON<sup>-</sup> ha`m de N₂O₂ payda boladi.

Aminokislotalarda payda bolatug`in erkin radikallar. Ul`trafiolet yaki ionlan­tiriwshi nurlar ta`sirinde kletkanin` suw fazasinda erigen yaki belok quramina kirgen aminokislotalarda, nukleyn kislotalar azot tiy­karlarinda da radikalli jag`day yamasa erkin radikallar payda boladi.

hv e-

AN  A^N⁺  A^N⁺  A^o + N⁺ + e _gidr

AN - aminokislota, A,N - onin` qozg`an formasi, AN - aminokislota kation radikali, e^-- elektron, e^-_gidr - gidratlang`an elektron.

Ol yaki bul sebeplerge baylanisli, payda bolg`an e<sup>-</sup><sub>gidr</sub> belok quramindag`i ushiraytwg`in disul`fidlik ko`pirdi buzip, erkin radikal payda etiwi mu`mkin. Nukleyn kislotalarda, ul`tarfiolet yaki ionlandiriwshi nurlar ta`sirinde, ko`birek timin qaldirg`anda radikal jag`dayi payda boladi.

Xinon erkin radikallari. Mixaelis (1939) biologiyaliq oksidleniw - qa`lpine keliw reaktsiyalari eki elektronnin` ko`shiriliwi menen o`tip, protsess eki basqishta araliq zat (erkin radial) payda etiw menen bolip o`tedi, dep boljag`an edi, yag`niy

-e^- -e^-

gidroxinon semixinon + N⁺ xinon + N⁺

Ta`biyatta sonday tu`rdegi reaktsiyalar, mitoxondriya dem alis shinji­rinda a`melge asip, olar elektron transportin a`melge asiradi.

Lipid erkin radikallari. Kletka membranasinin` tiykarg`i zatlarinin` biri bolg`an lipidler quramindag`i may kislotalari ayirim sha`riyatta (ul`tra fiolet, ionlan­diriwshi radiatsiya, yaki SSl<sub>4</sub> siyaqli zatlar ta`sirinde) erkin radikalli okislenedi. Protsessti ayirim bir erkin ra­dikal (R') baslap beredi;

RH + hv → R' (baslawshi reaktsiya),

R' + O₂ → RO₂' (reaktsiyanin` dawam ettiriliwi),

RO₂' + RN → ROON + R'

ROON → RO – ON (shinjirdin` tarmaqlaniwi)

2 RO₂' → P (qozg`an ha`m turaqli jag`dayg`a o`tken o`nim)

Aminokislotalar fenol ta`biyatli zatlar, ma`selen 0 - tokoferol, - karotin, ionol, uliwma kislorodtin` aktiv tu`rleri menen ta`sirlese alatug`in birikpeler esaplanadi.

Esletpe. Proetsesste payda bolg`an antioksidant radikali (X' sipatinda) shinjirdin` baslaniwinda qatnasiwi mu`mkin.

Biologiyaliq membranalarda toyinbag`an may kislota qaldiqlarina iye fosfolipidler tiykarinan perekisli oksidleniwge jolig`adi. Usinin` na`tiyjesinde membrananin` jabisqaqlig`i asadi, kesesine tigisler payda boladi, ha`reketshen`ligi sheklenip, ta`rtiplengen lipidler sani artadi. Lipidlerdin` pereksli oksidleniwi reaktsiyalari na`tiyjesinde payda bolg`an R, RO₂ radikallari qayta birikkende u`lken mug`darda (7 - 100 kkal/mol`) energiya ajiralip shig`adi. Mine usi energiya, reaktsiya o`nimlerin qozg`an jag`dayg`a o`tkiziw ushin jeterli esaplanadi. Qozg`an jag`daydag`i o`nimnin` tiykarg`i jag`dayg`a o`tiwi, xemilyuminestsentsiya kvant­larinin` ajiraliwi menen o`tedi. Toying`an may kislotalarinan RO<sub>2</sub> ha`m ROON payda bolg`anda - NS = SN baylanis orninan ko`ship, qos bayla­nislardin` konyugatsiyalang`an birgeliktegi baylanisi ju`zege keledi. Gid­ropereks - ROOH tan o`z na`wbetinde malon al`degidi de payda boladi, ol yamasa bul eksperiment sha`riyatinda onin` mug`darina qarap, lipidli pere­kisli oksidleniw reak­tsiyalari intensivligi haqqinda juwmaqlar forma­lanadi. Joqarida aytip o`tilgen pro­tsess lipidlerdin` perkisli oksid­leniw reaktsiyalari ati menen ju`ritiledi.

Qadag`alaw ushin sorawlar.

1. Biopolimerlerdin` stereospetsifikligi ha`m onin` a`hmiyeti.

2. Biopolimerler strukturasinin` formalaniwinda qatnasiwshi baylanislar, ta`sir etiwshi ku`shler.

3. Makromolekuladag`i ta`sir etisiwshi ku`shlerdin` tu`rleri.

4 .Hujayraning suv fazasida uchraydigan erkin radikalli jarayonlar .

Hujayraning lipid fazasida uchraydigan erkin radikalli jarayonlar .

Erkin radikallarni aniqlash usullari.

Lektsiya№6
Tema: Biologiyaliq membranalardin’ du`zilisi ha’m funksiyasi .

Lektsiyanin` jobasi

1. Membrana du`zilisinin` quram tiykarlari, membrana matriksi-lipid­ler.

2. Membrana beloklari ha`m basqa quram bo`leklerinin` o`zine ta`nliligi.

3. Biomembrananin` fizikaliq qa`siyetleri, funktsiyalari.

4. Biomembrananin` du`zilisi haqqinda ha`zirgi zaman tu`sinikleri.

Tirek tayanish so`z dizbekleri.

Membrana du`zilisinin` quram tiykarlari, membrana matriksi - lipid­ler, membrana beloklari ha`m basqa quram bo`leklerinin` o`zine ta`nliligi, membrananin` fizikaliq qa`siyetleri, funktsiyalari ha`m membrananin` jag`dayi haqqinda ha`zirgi zaman tu`sinikleri

Ha`zirgi waqitta soni aytip o`tiw mu`mkin, biologiyada g`a`rezsiz ilimiy bag`dar - mem­branalogiya formalanadi. Membranalogiya biologiyaliq mem­branalar du`zilisi, molekulyar qa`liplesiwi, membrananin` quram bo`leklerinin` xizmet mexanizmleri, membrananin` fi­ziko - ximiyaliq qa`siyetleri ha`m aktivliginin` basqariliw ma`selelerin tekseriw menen shug`illanadi. Membranalogiya ta`biyg`iy membranalardin` jasalma analog­larin jaratip, olarg`a ha`r qiyli membranatrop fiziologiyaliq regulyator­lar ha`m membrana aktiv birik­pelerinin` ta`sir etiw mexanizmlerin tek­seriw menen bir qatarda, biologiyaliq membrana­lardin` aktiv printsiple­rine tiykarlang`an biologiyaliq qurilmalar ha`m biotexnolo­giyaliq pro­tsessler jaratiw menen de shug`illanadi.

Biologiyaliq membranalardin` atqaratug`in xizmetleri ha`r qiyli, bar`­erlik xizmeti yag`niy kletkanin` ishki ortalig`in sirtqi ortaliqtan aji­ratiw ha`m de kletka ishindegi struktura ha`m funktsional o`z aldina bo`limlerge kompartmentlerge bo`liw, onin` en` a`hmiyetli xizmetlerinen esaplanadi. Olardin` ha`r biri o`zine ta`n xizmetlerdi atqaradi: mitoxond­riyada substrattin` oksidleniwi ha`m energiyanin` transformatsiyalaniwi a`melge assa, yadroda genetikaliq xabardi saqlaw ha`m onin` ko`beytiriliwi ta`miyinlenedi, lizoso­malar proteolitikaliq fermentlerdi saqlaydi, re­tikulm membranasi baylanis tu`ri si­patinda ha`r qiyli bo`limlerdi o`z-ara baylanistiradi h.t.b. Membrana quramina immuni­tet, retseptsiya ha`m zat transporti aktivlerine ta`n bolg`an beloklar kiredi. Joqaridag`i xiz­metlerdin` basqariliwi membrananin` mikro jabisqaqlig`i, ta`rtiplengen­ligi, fos­folipid qos qabattin` taqlaniwi lipid qurami ha`m t.b. o`zgertiw joli menen a`melge asi­riladi. Solay etip, membrana bul ko`plegen fer­mentler ha`m ferment ansambleri jay­lasqan orin bolip, ha`zirgi ku`nge ke­lip olardin` ha`reket, sekretsiya, soriliw, beloklar sintezi ha`m kletka bo`liniwindegi roli ha`r ta`repleme sipatlang`an edi.

Biologiyaliq membranalar du`zilisine tiyisli ha`zirgi zaman tu`sinikleri tiykarinda G.Nikolson ta`repinen alg`a su`rilgen su`yiq-mo­zayka modeli kiredi. Bul modelge bola «suyiq» lipid qos qabatli membrananin` tiykarin payda etip, onda lipid molekulalari ha`r qiyli (sigment ha`reketshen`ligi diffuziya ha`m aylanba) ha`rekette bola aladi. Kemnen - kem jag`daylarda, olar qos qabattin` birinen ekinshisine «sekirip» o`tiwlerin a`melge asiradi. Mine usi ha`diyse arnawli fermentler ta`siri sebepli membrana qabatlarinin` fosfolipidlik qabati o`z - ara ajiralip turadi, yag`niy membrana lipid qurami jag`inan assimetrik esaplanadi. Bunday assimetriya beloklardin` qos qabattag`i assimetriyasi esabinan da ju`zege keledi. Membrananin` bunday qa`siyeti iymeklik gradienti, taqlaniwlar, buriliwlar, ko`biksheler payda etiwshi faktorlar bolip, bul jag`daylar kletkalar ara baylanis ha`m ta`sirlesiwlerde u`lken a`hmiyetke iye.

Membrana quramindag`i beloklar ha`m laterial diffuziya ha`m basqa tu`rdegi ha`reketler a`melge asiriladi. Loterial diffuziya belok geometriyasi, o`lshemi onin` belok - lipid ta`sirlesiwlerine baylanisli bolip, lipid qorshawinin` mikro jabisqaqlig`i ha`m de lipid qos qabattin` fazaliq jag`dayi bir qatar faktorlar temperatura, fosfolipidlik quram, xolesterin mug`dari, ionli qorshaw ha`m birinshi gezekte, ortaliqta Sa²⁺ ha`m basqa ko`p valentli ionlardin` bar joqlig`ina da baylanisli boladi. Kal`tsiy ionlari xole­sterin siyaqli, membrananin` teris zaryadli quramlari (fosfatidilserin, glikolipidler, glikoproteyd­ler) menen o`zine ta`n «tigiliwler» payda etedi. Usi mu`na`sebet penen membrananin` u`lken mug`dardag`i fosfatidilxolin tiptegi neytral fosfolipidlerge iye bo`limlerinde fazalarg`a bo`liniwi ha`diysesi ju`zege keledi. Uliwma usinday tu`rdegi lipid - lipid ta`sirlesiwler, membra aktivliginin` normal a`melge asiwi ushin za`ru`r mikrogeterogenliktin` formalaniwin ta`miynleydi.

Biomembranalar belok quraminin` topografiyasida o`z aldina a`hmiyetke iye. Membrana beloklari, olardin` membranada jaylasiwina baylanisli halda, periferiyaliq ha`m integral dep ekige bo`linedi. Periferiyaliq beloklar membrananin` sirtqi ha`m ishki sirt ju`zlerinde jaylasip, elektrostatikaliq ku`shler basshilig`inda uslap turiladi ha`m sonin` ushin olar duzli eritpeler ja`rdeminde an`satliq penen ekstraktsiyalanadi. Integral beloklar membrana qalin`lig`ina ha`r - qiyli da`rejede sho`kken halda jaylasip, tiykarinan, gidrofob ta`sirlesiwler sebepli uslap turiladi. Olardi tek g`ana membranani organikaliq ekstragentler, detergentler ha`m xaotron agentler qatnasinda ajiratip aliw mu`mkin.

Membrananin` lipid ha`m belok qurami menen kletka ishindegi bazi bir biopolimerler ortasinda ionliq baylanislar ushirasadi. Ma`selen; eritrotsit membrana­sinin` ishki betinde jaylasqan periferikaliq belok - spektrin tsitoplazma beloklari menen ta`sirlesip, olardin` ha`reketshen`ligin ha`m bo`listiriliwin basqarip turadi. Spek­trin membrana komponentlerinin` ha`reketshen`ligin shekleydi, flip - flop o`tiwlerge tos-qinliq qiladi, eritrotsit formasina ta`sir etedi, plazmatikaliq mem­brananin` ishki ha`m sirtqi beti ju`zinde ondag`i quram bo`lekler menen baylanip, o`zine ta`n qurilmalar payda etedi.

Qadag`alaw ushin sorawlar.

1.Membrana lipidleri, lipidlerdin` membranada qos qabat payda etip jaylasiwi.2. Jasalma membranalar dinamikasi.

3. Membrana beloklari, olardin` jaylasiwi, olarg`a sipatlama.

4. Membrananin` fizikaliq qa`siyetleri.

5. Kletka membranasinin` tan`lap o`tkiziw qa`siyeti.

6. Membrananin` agregat jag`dayi haqqindag`i ha`zirgi zaman tu`sinikleri, gipotetik modelleri.

7. Membrana aktiv zatlar, kanaloformerler ha`m ionoforlar

Lektsiya№7

Tema: Zatlardin` membrana arqali tasiliwi.

Lektsiyanin` jobasi.

1. Zatlardin` membrana arqali tasiliwinin` tu`rleri.

2. Zatlardin` membrana arqali passiv ha`m aktiv tasiliwi.

3. A`piwayi ha`m an`satlasqan diffuziya.

4. Zatlardin` tasiliwinin` kinetikasi.

5. Ion kanallari.

Tirek tayanish so`z dizbekleri.

Zatlardin` membrana arqali tasiliwinin` tu`rleri, passiv ha`m aktiv tasiliw usillari, mexanizmleri, zatlardin` tasiliwinin` kenetikasi, tasiwshilarg`a ta`n qa`siyetler haqqinda ha`zirgi zaman tu`sinikleri, ion kanallari.

Diffuziya an`satlasqan diffuziya ha`m kanallar arqali tasiliwi. Kletkada bolip o`tetug`in bir qatar protsessler (substrat ha`m metabolitler transporti, ATF sintezi, ion qurami ha`m de suw mug`darinin` turaqlilig`i) zatlardin` membrana arqali transportina tuwridan - tuwri baylanisli.

Biologiyaliq membranada neytral molekulalar, ionlardin` aktiv ha`m passiv transportinin` ha`r qiyli tu`rleri a`melge asadi. Tasiliw tu`rleri, olardin` g`a`rezsiz yaki g`a`rezsiz bolmawina qarap to`mendegilerge ajiratiladi.

 Uniport - bir zattin` g`a`rezsiz transporti (mis: kislorodtin` ta­siliwi).

 simport - eki tu`rli zattin` bir bag`dardag`i birgeliktegi tasiliwi (mis: qantlar yaki aminokislotalardin` Na<sup>+</sup> menen birgelikte kletkag`a kiriwi).

 antiport - eki tu`rli zattin` baylang`an halda qarama - qarsi bag`itta membrana arqali tasiliwi (mis: ATF^4- - penen ADF^3- tin` mitoxondriyanin` ishki membranasi arqali qarama - qarsi badarag`i antiporti).

Aktiv yaki passiv transport birligi sipatinda ximiyaliq yamasa elektroximiyaliq potentsial bag`darlang`anlig`inin` o`zgeriwi jumis beredi. Aktiv transport - energiya sarp etiliwi menen barip, ximiyaliq yaki elektroximiyaliq potentsial (∆<sup>-</sup> = 0 yaki ∆<sup>-</sup> > 0) gradientine qarsi bag`darda yamasa elektronnin` ma`selen, mitoxondriyada redoks shinjiri boylap tasiliwi. Passiv transport - zattin` qos qabat arqali ximiyaliq (elektrolitler emes) yaki elektroximiyaliq (ionlar) potentsiali gradienti bag`darindag`i ∆<sup>-</sup> < 0, yag`niy potentsial` kem ta`repke bag`darlang`an diffu­ziyasinan ibarat.

Diffuziya ha`m sin`diriwshen`lilik. Diffuziya - molekulanin` kontsentratsiyasi to`men ta`repke o`zliginen jiljiw esaplanadi. Bunda, zat ag`imi (ﻝ) kontsentratsiya gradientine (dc/dx ke) proportsional` bolip, ol Fik ten`lemesi ja`rdeminde sa`wlelenedi.

ﻝ = - D (dc / dx),

bul jerde D - diffuziya koeffitsienti bolip, Eynshtein ten`lemesine muwapiq D=UKT, zattin` ha`reketshen`ligi U - g`a proportsional. Ten`lemedegi teris belgi, ag`imnin` gradient boyinsha, yag`niy kontsentratsiyanin` ke­meyiwi bag`darinda bariwin sipatlaydi.

Sin`diriwshen`lilik - zaryadqa iye bolg`an bo`lekshenin` biomembrana arqali a`melge asatug`in ag`imin bo`lekshenin` membranag`a bolg`an ol yaki bul tu`rdegi jaqinliqti (lipo­filligi), onin` membrana ta`replerindegi K, yag`niy

k = [X]_memb /[X]_suw ge muwapiq tu`rlishe boladi.

Egerde bo`lekshenin` kletka ishindegi kontsentratsiyasinin` S<sub>8</sub>, sirttag`i kontsentratsiyani S_o arqali sipatlasaq, membrananin` l – qalin`lig`inda (S<sub>8</sub> - S<sub>8o</sub>) / l ge ten` kontsentratsiya gradienti - dc / d8 ju`zege keledi, yag`niy

dc / dx =

Sol tiykarda, zattin` membrana arqali diffuziyasin sa`wlelendiriwshi Fik ten`lemesi to`mendegishe jaziladi.

Egerde Dk/l = R ta`rizinde su`wretlense, ol jag`dayda joqaridag`i formula ﻝ = - R (S₈ - S_o) ko`rinisine keledi. Bul jerde R - sin`diriwshen`lik koef­fitsineti.

Zaryadli bo`leksheler halinda, ha`reketleniwshi ku`sh sipatinda elektro­ximiyaliq poten­tsial` gradienti (∆/dx) ju`zege keledi. Bunday jag`daylarda potentsial belok u`lkenligin esaplap tabiw ushin Nernst - Plank elektrodiffuziya ten`lemesi qollaniladi. Ten`leme ion kontsenttra­tsiya gradienti (dc/dx) menen elektr gradienti (d/dx)tin` diffuziyadag`i u`lesin ko`rsetedi.

ﻝ = -D(dc/dx) - ucZF(d/dx)

Bul jerde U - ion zaryadi, G` - Faradey sani.