ციყვები(სინონიმი ცილები) - მაღალმოლეკულური აზოტოვანი ორგანული ნაერთები, რომლებიც წარმოადგენენ ამინომჟავების პოლიმერებს. ცილები ყველა ორგანიზმის მთავარი და აუცილებელი კომპონენტია.
ადამიანებისა და ცხოველების უმეტესი ორგანოებისა და ქსოვილების მშრალი ნივთიერება, ისევე როგორც მიკროორგანიზმების უმეტესობა, ძირითადად შედგება ცილებისგან. ცილოვანი ნივთიერებები საფუძვლად უდევს ყველაზე მნიშვნელოვან სასიცოცხლო პროცესებს. მაგალითად, მეტაბოლური პროცესები (მონელება, სუნთქვა, გამოყოფა და სხვ.) უზრუნველყოფილია ფერმენტების აქტივობით (იხ.), რომლებიც ბუნებით პროტეინებია. პროტეინებში ასევე შედის კონტრაქტული სტრუქტურები, რომლებიც საფუძვლად უდევს მოძრაობას, მაგალითად, კუნთების შეკუმშვის ცილა (აქტომიოზინი), სხეულის დამხმარე ქსოვილები (ძვლების კოლაგენი, ხრტილი, მყესები), სხეულის მთლიანი ნაწილები (კანი, თმა, ფრჩხილები და ა.შ.), რომელიც შედგება კოლაგენების, ელასტინების, კერატინების, აგრეთვე ტოქსინების, ანტიგენებისა და ანტისხეულების, მრავალი ჰორმონის და სხვა ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი ნივთიერებებისგან დამზადებული ძირითადი.
ცილების როლი ცოცხალ ორგანიზმში ხაზგასმულია მათი სახელით „პროტეინები“ (ბერძნული პროტოს პირველი, პირველადი), შემოთავაზებული G.J. Mulder-ის მიერ (1838), რომელმაც აღმოაჩინა, რომ ცხოველებისა და მცენარეების ქსოვილები შეიცავს ნივთიერებებს, რომლებიც კვერცხის ცილას ჰგავს მათი თვისებებით. . თანდათანობით დადგინდა, რომ ცილები წარმოადგენენ ერთი და იგივე გეგმის მიხედვით აგებულ მრავალფეროვან ნივთიერებათა დიდ კლასს. ცილების უმნიშვნელოვანესი მნიშვნელობის აღნიშვნისას, ენგელსმა დაადგინა, რომ სიცოცხლე არის ცილოვანი სხეულების არსებობის გზა, რომელიც შედგება ამ სხეულების ქიმიური კომპონენტების მუდმივ თვითგანახლებაში.
ცილების ქიმიური შემადგენლობა და სტრუქტურა
პროტეინები შეიცავს საშუალოდ დაახლოებით 16% აზოტს. სრული ჰიდროლიზით, ცილები იშლება ამინომჟავებში წყლის დამატებით (იხ.). ცილის მოლეკულები არის პოლიმერები, რომლებიც შედგება დაახლოებით 20 სხვადასხვა ამინომჟავის ნარჩენებისგან, რომლებიც მიეკუთვნება ბუნებრივ L- სერიებს, ანუ აქვთ ალფა ნახშირბადის ატომის იგივე კონფიგურაცია, თუმცა მათი ოპტიკური ბრუნვა შეიძლება არ იყოს იგივე და ყოველთვის არ იყოს მიმართული. იგივე მიმართულება. სხვადასხვა ცილების ამინომჟავის შემადგენლობა არ არის იგივე და ემსახურება როგორც თითოეული ცილის ყველაზე მნიშვნელოვან მახასიათებელს, ასევე მისი კვებითი ღირებულების კრიტერიუმს (იხ. ნაწილი ცილები კვებაში). ზოგიერთ ცილას შეიძლება აკლია გარკვეული ამინომჟავები. მაგალითად, სიმინდის ცილა ზეინი არ შეიცავს ლიზინს და ტრიპტოფანს. სხვა ცილები, პირიქით, ძალიან მდიდარია ინდივიდუალური ამინომჟავებით. ამრიგად, ორაგულის პროტამინი - სალმინი - შეიცავს 80% -ზე მეტ არგინინს, აბრეშუმის ფიბროინს - დაახლოებით 40% გლიცინს (ზოგიერთი ცილის ამინომჟავის შემადგენლობა წარმოდგენილია ცხრილში 1).
ცხრილი 1. ზოგიერთი ცილის ამინომჟავის შემადგენლობა (პროტეინის ამინომჟავების წონის პროცენტებში)
|
Ამინომჟავების |
სალმინი |
მსხვილფეხა რქოსანი ინსულინი |
ჰემოგლობინი ცხენები |
მსხვილფეხა რქოსანი შრატის ალბუმინი |
კერატინი მატყლი |
აბრეშუმის ფიბროინი |
ზეინი |
|
ალანინი |
1,12 |
7,40 |
6,25 |
4,14 |
29,7 |
10,52 |
|
|
გლიცინი |
2,95 |
5,60 |
1,82 |
6,53 |
43,6 |
||
|
ვალინი |
3,14 |
7,75 |
9,10 |
5,92 |
4,64 |
3,98 |
|
|
ლეიცინი |
13,2 |
15,40 |
12,27 |
11,3 |
0,91 |
21,1 |
|
|
იზოლევცინი |
1,64 |
2,77 |
2,61 |
11,3 |
|||
|
პროლინი |
5,80 |
2,02 |
3,90 |
4,75 |
0,74 |
10,53 |
|
|
ფენილალანინი |
8,14 |
7,70 |
6,59 |
3,65 |
3,36 |
||
|
ტიროზინი |
12,5 |
3,03 |
5,06 |
4,65 |
12,8 |
5,25 |
|
|
ტრიპტოფანი |
1,70 |
0,68 |
|||||
|
სერინი |
5,23 |
5,80 |
4,23 |
10,01 |
16,2 |
7 ,05 |
|
|
თრეონინი |
2,08 |
4 ,36 |
5,83 |
6,42 |
3,45 |
||
|
ცისტინი/2 |
12,5 |
0,45 |
5,73 |
11 ,9 |
0,83 |
||
|
მეთიონინი |
0,81 |
2,41 |
|||||
|
არგინინი |
85,2 |
3,07 |
3,65 |
5,90 |
10,04 |
1,71 |
|
|
ჰისტიდინი |
5,21 |
8,71 |
0,36 |
1 ,32 |
|||
|
ლიზინი |
2,51 |
8,51 |
12,82 |
2,76 |
0,68 |
||
|
ასპარტინის მჟავა |
6,80 |
10,60 |
10,91 |
2,76 |
4,61 |
||
|
გლუტამინის მჟავა |
18,60 |
8,50 |
16,5 |
14,1 |
2,16 |
29,6 |
ცილების არასრული (ჩვეულებრივ ფერმენტული) ჰიდროლიზით, თავისუფალი ამინომჟავების გარდა, წარმოიქმნება მთელი რიგი ნივთიერებები შედარებით მცირე მოლეკულური წონით, სახელწოდებით პეპტიდები (იხ.) და პოლიპეპტიდები. ცილებსა და პეპტიდებში ამინომჟავის ნარჩენები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ეგრეთ წოდებული პეპტიდური (მჟავა-ამიდური) ბმით, რომელიც წარმოიქმნება ერთი ამინომჟავის კარბოქსილის ჯგუფისა და მეორე ამინომჟავის ამინო ჯგუფის მიერ:
ამინომჟავების რაოდენობის მიხედვით, ასეთ ნაერთებს უწოდებენ დი-, ტრი-, ტეტრაპეპტიდებს და ა.შ., მაგალითად:
გრძელი პეპტიდური ჯაჭვები (პოლიპეპტიდები), რომლებიც შედგება ათობით და ასობით ამინომჟავის ნარჩენებისგან, ქმნიან ცილის მოლეკულის სტრუქტურის საფუძველს. ბევრი ცილა შედგება ერთი პოლიპეპტიდური ჯაჭვისგან, სხვა პროტეინებს აქვთ ერთმანეთთან დაკავშირებული ორი ან მეტი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი, რათა შექმნან უფრო რთული სტრუქტურა. ერთი და იგივე ამინომჟავის შემადგენლობის გრძელ პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებს შეუძლიათ იზომერების უზარმაზარი რაოდენობა მისცეს ცალკეული ამინომჟავების ნარჩენების სხვადასხვა თანმიმდევრობის გამო (იგივე განსხვავებული სიტყვა და მათი კომბინაციები შეიძლება გაკეთდეს ანბანის 20 ასოდან). ვინაიდან სხვადასხვა ამინომჟავები შეიძლება იყოს პოლიპეპტიდებში სხვადასხვა პროპორციით, შესაძლო იზომერების რაოდენობა ხდება პრაქტიკულად უსასრულო და თითოეული ცალკეული ცილისთვის ამინომჟავების თანმიმდევრობა პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებში დამახასიათებელი და უნიკალურია. ამინომჟავების ეს თანმიმდევრობა განსაზღვრავს ცილის პირველად სტრუქტურას, რომელიც თავის მხრივ განისაზღვრება დეზოქსირიბონუკლეოტიდების შესაბამისი თანმიმდევრობით მოცემული ორგანიზმის დნმ-ის სტრუქტურულ გენებში. დღემდე შესწავლილია მრავალი ცილის პირველადი სტრუქტურა, ძირითადად ცილოვანი ჰორმონები, ფერმენტები და ზოგიერთი სხვა ბიოლოგიურად აქტიური ცილა. ამინომჟავების თანმიმდევრობა განისაზღვრება ბეკების ფერმენტული ჰიდროლიზით და ე.წ. თითოეული პეპტიდი გამოკვლეულია ტერმინალურ ამინომჟავებზე ამინოპოლიპეპტიდაზათ მკურნალობამდე და შემდეგ, სპეციფიური ფერმენტი, რომელიც თანმიმდევრულად წყვეტს ამინოტერმინალურ (N-ტერმინალურ) ამინომჟავებს და კარბოქსიპოლიპეპტიდაზას, რომელიც აშორებს კარბოქსიტერმინალურ (C-ტერმინალურ) ამინომჟავებს. N-ტერმინალური ამინომჟავების დასადგენად გამოიყენება რეაგენტები, რომლებიც აერთიანებს ტერმინალური ამინომჟავის თავისუფალ ამინო ჯგუფს. როგორც წესი, გამოიყენება დინიტროფტორბენზოლი (1-ფტორ-2,4-დინიტრობენზოლი), რომელიც იძლევა დინიტროფენილის წარმოებულს N-ტერმინალური ამინომჟავით, რომლის იდენტიფიცირება შესაძლებელია ჰიდროლიზის და ჰიდროლიზატის ქრომატოგრაფიული გამოყოფის შემდეგ. F. Sanger-ის მიერ შემოთავაზებულ დინიტროფტორბენზოლთან ერთად, ასევე გამოიყენება პ. ედმანის ფენილისოთიოციანოთი მკურნალობა. ამ შემთხვევაში, ფენილთიოჰიდანტოინი წარმოიქმნება ტერმინალური ამინომჟავით, რომელიც ადვილად იშლება პოლიპეპტიდური ჯაჭვიდან და შესაძლებელია მისი იდენტიფიცირება. C-ტერმინალური ამინომჟავების დასადგენად გამოიყენება პეპტიდის გაცხელება ძმარმჟავას ანჰიდრიდში ამონიუმის თიოციანატით. კონდენსაციის შედეგად მიიღება თიოჰიდანტოინის რგოლი, მათ შორის ტერმინალური ამინომჟავის რადიკალი, რომელიც შემდეგ ადვილად შეიძლება გამოიყოს პეპტიდიდან და განისაზღვროს C-ტერმინალური ამინომჟავის ბუნება. ცილაში ამინომჟავების თანმიმდევრობა განისაზღვრება სხვადასხვა ფერმენტების გამოყენებით მიღებული პეპტიდების თანმიმდევრობის საფუძველზე და თითოეული ფერმენტის სპეციფიკის გათვალისწინებით, რომელიც წყვეტს ცილას კონკრეტული ამინომჟავის მიერ წარმოქმნილ პეპტიდურ კავშირში. ამრიგად, ცილის პირველადი სტრუქტურის დადგენა ძალიან შრომატევადი და შრომატევადი სამუშაოა. სხვადასხვა მეთოდი წარმატებით იქნა გამოყენებული ამინომჟავების თანმიმდევრობის პირდაპირ დასადგენად რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის (q.v.) ან სხვადასხვა ფერმენტის მიერ ცილის ჰიდროლიზის შედეგად მიღებული პეპტიდური წარმოებულების მასის სპექტრომეტრიის (q.v.) გამოყენებით.
სივრცით, პოლიპეპტიდური ჯაჭვები ხშირად ქმნიან სპირალურ კონფიგურაციებს, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული წყალბადის ბმებით და ქმნიან ცილის მეორად სტრუქტურას. ყველაზე გავრცელებულია ეგრეთ წოდებული a-helix, რომელშიც არის 3,7 ამინომჟავის ნარჩენი თითო ბრუნვაში.
ცალკეული ამინომჟავების ნარჩენები ერთსა და იმავე ან სხვადასხვა პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებში შეიძლება ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული დისულფიდური ან ესტერიული ბმების გამოყენებით. ამრიგად, ინსულინის მონომერის მოლეკულაში (ნახ. 1) დისულფიდური ბმები აკავშირებს A-ჯაჭვის მე-6 და მე-11 ცისტეინის ნარჩენებს და A-ჯაჭვის მე-7 და მე-20 ცისტეინის ნარჩენებს, შესაბამისად, მე-7 და. B- ჯაჭვის მე-19 ცისტეინის ნარჩენები. ასეთი ბმები აძლევს პოლიპეპტიდურ ჯაჭვს, რომელსაც ჩვეულებრივ აქვს ხვეული და არასპირალი სექციები, გარკვეულ კონფორმაციას, რომელსაც ცილის მესამეული სტრუქტურა ეწოდება.
ბრინჯი. 1. ამინომჟავების თანმიმდევრობის სქემა მსხვილფეხა რქოსანი ინსულინის მონომერის მოლეკულაში. ზემოთ არის ჯაჭვი A, ქვემოთ არის ჯაჭვი B. სქელი ხაზები მიუთითებს დისულფიდურ ბმებზე; წრეებში არის ამინომჟავების შემოკლებული სახელები.
ცილის მეოთხეული სტრუქტურა გულისხმობს კომპლექსების წარმოქმნას მონომერული ცილის მოლეკულებისგან. მაგალითად, ჰემოგლობინის მოლეკულა შედგება ოთხი მონომერისგან (ორი ალფა ჯაჭვი და ორი ბეტა ჯაჭვი). ლაქტატდეჰიდროგენაზას ფერმენტის მეოთხეული სტრუქტურა არის ტეტრამერი, რომელიც შედგება 4 მონომერული მოლეკულისგან. ეს მონომერები ორი ტიპისაა: H, გულის კუნთისთვის და M, ჩონჩხის კუნთებისთვის დამახასიათებელი. შესაბამისად, არსებობს ლაქტატდეჰიდროგენაზას 5 სხვადასხვა იზოფერმენტი, რომლებიც წარმოადგენენ ტეტრამერებს ამ ორი მონომერის სხვადასხვა კომბინაციიდან - HNNH, HHHM, HHMM, HMMM და MMMM. ცილის სტრუქტურა განსაზღვრავს მის ბიოლოგიურ თვისებებს და კონფორმაციის უმნიშვნელო ცვლილებასაც კი შეუძლია ძალიან მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინოს ცილის ფერმენტულ აქტივობაზე ან სხვა ბიოლოგიურ თვისებებზე. თუმცა, ყველაზე მნიშვნელოვანი ცილის პირველადი სტრუქტურაა, რომელიც გენეტიკურად არის განსაზღვრული და თავის მხრივ ხშირად განსაზღვრავს ცილის მაღალ სტრუქტურებს. ასობით ამინომჟავისგან შემდგარ პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში თუნდაც ერთი ამინომჟავის ნარჩენის ჩანაცვლებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეცვალოს მოცემული ცილის თვისებები და მთლიანად წაართვას იგი ბიოლოგიურ აქტივობას. მაგალითად, ჰემოგლობინი, რომელიც გვხვდება ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის მქონე ერითროციტებში, განსხვავდება ნორმალური ჰემოგლობინის A-სგან მხოლოდ იმით, რომ ანაცვლებს გლუტამინის მჟავას ნარჩენს p ჯაჭვის მე-6 პოზიციაზე ვალინის ნარჩენით, ანუ 287 ამინომჟავიდან მხოლოდ ერთის ჩანაცვლებით. . თუმცა, ეს ჩანაცვლება საკმარისია იმისთვის, რომ შეცვლილ ჰემოგლობინს ჰქონდეს მკვეთრად დაქვეითებული ხსნადობა და დიდწილად დაკარგოს ქსოვილებში ჟანგბადის ტრანსპორტირების ძირითადი ფუნქცია. მეორეს მხრივ, ინსულინის მკაცრად განსაზღვრულ სტრუქტურაში (ნახ. 1), ამინომჟავის ნარჩენების ბუნებას A ჯაჭვის მე-8, მე-9 და მე-10 პოზიციებზე (ცისტეინის ორ ნარჩენს შორის) აშკარად არ აქვს მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა. ვინაიდან ამ სამ ნარჩენს აქვს სპეციფიკური სპეციფიკა; მსხვილფეხა საქონლის ინსულინში ისინი წარმოდგენილია თანმიმდევრობით ala-ser-val, ცხვარში - ala-gli-val, ცხენში - tre-gli-ile, ხოლო ადამიანის, ღორის და ვეშაპის ინსულინი - tre-ser-ile.
ფიზიკოქიმიური მახასიათებლები
ცილების უმეტესობის მოლეკულური წონა მერყეობს 10-15 ათასიდან 100 ათასამდე, მაგრამ არის ცილები, რომელთა მოლეკულური წონაა 5-10 ათასი და რამდენიმე მილიონი. პირობითად, პოლიპეპტიდები, რომელთა მოლეკულური წონა 5 ათასზე ნაკლებია, კლასიფიცირდება პეპტიდებად. ცილოვანი სითხეებისა და სხეულის ქსოვილების უმეტესობა (მაგალითად, სისხლის ცილები, კვერცხები და ა.შ.) ხსნადია წყალში ან მარილის ხსნარებში. პროტეინები ჩვეულებრივ აწარმოებენ ოპალესცენტურ ხსნარებს, რომლებიც იქცევიან როგორც კოლოიდები. მათი შემადგენლობით მრავალი ჰიდროფილური ჯგუფის მქონე ცილები ადვილად აკავშირებენ წყლის მოლეკულებს და ჰიდრატირებული მდგომარეობაში არიან ქსოვილებში, ქმნიან ხსნარებს ან გელებს. ბევრი ცილა მდიდარია ჰიდროფობიური ნარჩენებით და უხსნადია ჩვეულებრივ ცილის გამხსნელებში. ასეთი ცილები (მაგალითად, შემაერთებელი ქსოვილის კოლაგენი და ელასტინი, აბრეშუმის ფიბროინი, თმისა და ფრჩხილების კერატინები) ბუნებით ბოჭკოვანია და მათი მოლეკულები წაგრძელებულია გრძელ ბოჭკოებად. ხსნადი ცილები, როგორც წესი, წარმოდგენილია ხვეული ფორმის, გლობულური მოლეკულებით. ამასთან, ცილების დაყოფა გლობულურ და ბოჭკოებად არ არის აბსოლუტური, რადგან ზოგიერთ ცილას (მაგალითად, კუნთების აქტინს) შეუძლია შექცევადად გარდაქმნას გლობულურიდან ფიბრილურ კონფიგურაციაში, გარემო პირობებიდან გამომდინარე.
ამინომჟავების მსგავსად, ცილები ტიპიური ამფოტერული ელექტროლიტებია (იხ. ამფოლიტები), ანუ ისინი ცვლიან ელექტრულ მუხტს გარემოს pH-ის მიხედვით. ელექტრულ ველში ცილები მოძრაობენ ანოდის ან კათოდისკენ, რაც დამოკიდებულია მოლეკულის ელექტრული მუხტის ნიშანზე, რომელიც განისაზღვრება როგორც ცილის თვისებებით, ასევე გარემოს pH-ით. ეს მოძრაობა ელექტრულ ველში, რომელსაც ეწოდება ელექტროფორეზი, გამოიყენება ცილების ანალიტიკური და მოსამზადებელი გამოყოფისთვის, რომლებიც, როგორც წესი, განსხვავდებიან ელექტროფორეზული მობილურობით. გარკვეულ pH-ზე, რომელსაც ეწოდება იზოელექტრული წერტილი (იხ.), რომელიც არ არის იგივე სხვადასხვა ცილებისთვის, მოლეკულის დადებითი და უარყოფითი მუხტების რაოდენობა ერთმანეთის ტოლია, ხოლო მოლეკულა მთლიანობაში ელექტრული ნეიტრალურია და არ არის გადაადგილება ელექტრულ ველში. ცილების ეს თვისება გამოიყენება მათი იზოლირებისთვის და გასაწმენდად იზოელექტრული ფოკუსირების მეთოდით, რომელიც შედგება ცილის ელექტროფორეზისგან ბუფერული ხსნარების სისტემით შექმნილ pH გრადიენტში. ამ შემთხვევაში შესაძლებელია pH-ის მნიშვნელობის არჩევა, რომლის დროსაც სასურველი ცილა დალექდება (რადგან ცილის ხსნადობა იზოელექტრიკულ წერტილში ყველაზე დაბალია), ხოლო "დაბინძურებული" ცილების უმეტესობა ხსნარში დარჩება.
გარდა pH-ისა, ცილების ხსნადობა მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ხსნარში მარილების არსებობასა და კონცენტრაციაზე. მონოვალენტური კათიონების მარილების მაღალი კონცენტრაცია (ყველაზე ხშირად გამოიყენება ამონიუმის სულფატი) აგროვებს ცილების უმეტესობას. ასეთი ნალექების მექანიზმი (დამარილება) არის წყლის მარილების იონების მიერთება, ცილის მოლეკულების ჰიდრატაციის გარსის ფორმირება. დეჰიდრატაციის გამო ცილების ხსნადობა მცირდება და ისინი ნალექი ჩნდება. ალკოჰოლთან და აცეტონთან ცილების დალექვის მექანიზმი იგივეა. ცილების დალექვა მარილით ან ორგანული სითხეების წყალთან შერევით გამოიყენება ცილების გამოყოფისა და იზოლირებისთვის მათი ბუნებრივი (მშობლიური) თვისებების შენარჩუნებით. გარკვეული ნალექების პირობებში, ცილები შეიძლება მიღებულ იქნეს კრისტალური ფორმით და შეიძლება კარგად გაიწმინდოს სხვა ცილებისგან და არაცილოვანი მინარევებისაგან. ამ ტიპის რამდენიმე პროცედურა გამოიყენება მრავალი ფერმენტის ან სხვა ცილის კრისტალური პრეპარატების მისაღებად. ცილის ხსნარების მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელება, აგრეთვე ცილის დალექვა მძიმე მეტალების მარილებით ან კონცენტრირებული მჟავებით, განსაკუთრებით ტრიქლოროაციური, სულფოსალიცილის, პერქლორინის, იწვევს ცილის კოაგულაციას (შედედებას) და უხსნადი ნალექის წარმოქმნას. ასეთი გავლენის ქვეშ, ლაბილური ცილის მოლეკულები დენატურდება, კარგავს თავის ბიოლოგიურ თვისებებს, კერძოდ ფერმენტულ აქტივობას და ხდება უხსნადი თავდაპირველ გამხსნელში. დენატურაციის დროს ირღვევა ცილის მოლეკულის ბუნებრივი კონფიგურაცია და პოლიპეპტიდური ჯაჭვები ქმნიან შემთხვევით ხვეულებს.
ულტრაცენტრფუგაციის დროს ცილები დეპონირდება ცენტრიდანული ძალის აჩქარების ველში იმ სიჩქარით, რომელიც ძირითადად დამოკიდებულია ცილის ნაწილაკების ზომაზე. შესაბამისად, ცილების მოლეკულური წონის დასადგენად გამოიყენება ულტრაცენტრიფუგაში დალექვის მუდმივების განსაზღვრა, აგრეთვე ცილების დიფუზიის სიჩქარე, მათი გაფილტვრა მოლეკულურ საცერებში, ელექტროფორეზის მობილობის განსაზღვრა სპეციალურ პირობებში ელექტროფორეზის დროს და სხვა მეთოდები.
ცილების გამოვლენისა და განსაზღვრის მეთოდები
ცილებზე ხარისხობრივი რეაქციები ეფუძნება მათ ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს ან ცილის მოლეკულაში გარკვეული ქიმიური ჯგუფების რეაქციებს. თუმცა, ვინაიდან ცილის მოლეკულა შეიცავს უამრავ სხვადასხვა ქიმიურ ჯგუფს, ცილების რეაქტიულობა ძალიან მაღალია და ცილებზე არც ერთი თვისებრივი რეაქცია არ არის მკაცრად სპეციფიკური. ცილის არსებობის შესახებ დასკვნის გაკეთება შესაძლებელია მხოლოდ მთელი რიგი რეაქციების კომბინაციის საფუძველზე. ბიოლოგიური სითხეების გაანალიზებისას, როგორიცაა შარდი, სადაც შეიძლება გამოჩნდეს მხოლოდ გარკვეული პროტეინები და ცნობილია, რომელმა ნივთიერებებმა შეიძლება ხელი შეუშალოს რეაქციას, ერთი რეაქციაც კი შეიძლება იყოს საკმარისი ცილების არსებობის ან არარსებობის დასადგენად. ცილებზე რეაქციები იყოფა ნალექების რეაქციებად და ფერის რეაქციებად. პირველი მოიცავს ნალექს კონცენტრირებული მჟავებით, ხოლო კლინიკურ პრაქტიკაში ყველაზე ხშირად გამოიყენება ნალექი აზოტის მჟავით. დამახასიათებელი რეაქციაა აგრეთვე ცილების დალექვა სულფოსალიცილის ან ტრიქლოროძმარმჟავებით (ამ უკანასკნელს ხშირად იყენებენ არა მხოლოდ ცილების აღმოსაჩენად, არამედ სითხეებიდან ცილების გასათავისუფლებლად). ცილების არსებობა ასევე შეიძლება გამოვლინდეს კოაგულაციის გზით, ოდნავ მჟავე გარემოში დუღილით, სპირტით, აცეტონით და რიგი სხვა რეაგენტებით ნალექით. ფერის რეაქციებიდან ძალიან დამახასიათებელია ბიურეტის რეაქცია (იხ.) - იისფერი შეღებვა სპილენძის იონებით ტუტე გარემოში. ეს რეაქცია დამოკიდებულია ცილებში პეპტიდური ბმების არსებობაზე, რომლებიც ქმნიან ფერად კომპლექსურ ნაერთს სპილენძთან. სახელი ბიურეტი მომდინარეობს შარდოვანას ბიურეტის (H 2 N-CO-NH-CO-NH 2) გაცხელების პროდუქტისგან, რომელიც არის უმარტივესი ნაერთი, რომელიც იძლევა ამ რეაქციას. ქსანტოპროტეინის რეაქცია (იხ.) შედგება ცილის ნალექის ყვითელი შეფერილობისგან კონცენტრირებულ აზოტმჟავასთან ზემოქმედებისას. შეღებვა ჩნდება არომატული ამინომჟავების ნიტრაციული პროდუქტების წარმოქმნის გამო, რომლებიც ცილის მოლეკულის ნაწილია. მილონის რეაქცია წარმოქმნის ნათელ წითელ ფერს ვერცხლისწყლის მარილებით და აზოტის მჟავით მჟავე გარემოში. პრაქტიკაში ჩვეულებრივ გამოიყენება აზოტის მჟავა, რომელიც ყოველთვის შეიცავს მცირე აზოტოვან დანამატს. რეაქცია სპეციფიკურია ფენოლური რადიკალის ტიროზინისთვის და ამიტომ მიიღება მხოლოდ ტიროზინის შემცველი ცილებით. ადამკევიჩის რეაქცია გამოწვეულია ტრიპტოფანის რადიკალით. იგი იძლევა იისფერ შეფერილობას კონცენტრირებულ გოგირდმჟავას ძმარმჟავასთან ერთად (იხ. ადამკევიჩის რეაქცია). რეაქცია მიიღება ძმარმჟავას სხვადასხვა ალდეჰიდებით ჩანაცვლებით. ძმარმჟავას გამოყენებისას რეაქცია გამოწვეულია გლიოქსილის მჟავით, რომელიც შეიცავს ძმარმჟავას მინარევის სახით. ცილები, როგორც წესი, რაოდენობრივად განისაზღვრება ცილოვანი აზოტით, ანუ აზოტის მთლიანი შემცველობით ცილის ნალექში, რომელიც გარეცხილია ნალექში ხსნადი დაბალი მოლეკულური წონის ნივთიერებებისგან. ბიოქიმიურ კვლევებში და კლინიკურ ტესტებში აზოტი ჩვეულებრივ განისაზღვრება კჯელდალის მეთოდით (იხ. კჯელდალის მეთოდი). სითხეებში ცილის მთლიანი შემცველობა ხშირად განისაზღვრება კოლორიმეტრული მეთოდებით, რომლებიც ეფუძნება ბიურეტის რეაქციის სხვადასხვა მოდიფიკაციას. ხშირად გამოიყენება ლაურის მეთოდი, რომელიც იყენებს ფოლინის ტიროზინის რეაგენტს ბიურეტის რეაქციასთან ერთად (იხ. ლაურის მეთოდი).
ცილების კლასიფიკაცია
ცილის მოლეკულების შედარებით დიდი ზომის, მათი სტრუქტურის სირთულის და ცილების უმეტესობის სტრუქტურის შესახებ საკმარისად ზუსტი მონაცემების არარსებობის გამო, ჯერ კიდევ არ არსებობს ცილების რაციონალური ქიმიური კლასიფიკაცია. არსებული კლასიფიკაცია ძირითადად თვითნებურია და ძირითადად ეფუძნება ცილების ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებს, მათი წარმოების წყაროებს, ბიოლოგიურ აქტივობას და სხვა, ხშირად შემთხვევით მახასიათებლებს. ამრიგად, მათი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების მიხედვით ცილები იყოფა ფიბრილურ და გლობულურ, ჰიდროფილურ (ხსნად) და ჰიდროფობიურ (უხსნად) და ა.შ. წარმოების წყაროდან გამომდინარე ცილები იყოფა ცხოველურ, მცენარეულ და ბაქტერიულებად; კუნთების პროტეინებისთვის, ნერვული ქსოვილისთვის, სისხლის შრატისთვის და ა.შ. ბიოლოგიური აქტივობის მიხედვით – ფერმენტულ ცილებზე. ცილა-ჰორმონები, სტრუქტურული. პროტეინები, კონტრაქტული ცილები, ანტისხეულები და ა.შ. თუმცა, გასათვალისწინებელია, რომ თავად კლასიფიკაციის არასრულყოფილების გამო, ისევე როგორც ცილების განსაკუთრებული მრავალფეროვნების გამო, მრავალი ცალკეული ცილა ვერ დაიყოფა რომელიმეში. აქ აღწერილი ჯგუფები.
ყველა ცილა ჩვეულებრივ იყოფა მარტივ, ანუ ცილებად (თავად ცილები) და რთულად ან პროტეიდებად (ცილების კომპლექსები არაცილოვანი ნაერთებით). მარტივი ცილები მხოლოდ ამინომჟავების პოლიმერებია; კომპლექსი, ამინომჟავების ნარჩენების გარდა, შეიცავს აგრეთვე არაცილოვან, ე.წ. პროთეზირებულ ჯგუფებს.
მარტივ პროტეინებს შორის არის ალბუმინები (იხ.), გლობულინები (იხ.) და რიგი სხვა ცილები.
ალბუმინები ადვილად ხსნადი გლობულური ცილებია (მაგალითად, შრატის ან კვერცხის ცილის ალბუმინები); იხსნება წყალში და მარილიან ხსნარებში და ნალექი ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ხსნარი გაჯერებულია ამონიუმის სულფატით.
გლობულინები განსხვავდებიან ალბუმინებისგან იმით, რომ ისინი წყალში უხსნადია და ნალექი ჩნდება, როდესაც ხსნარი ნახევრად გაჯერებულია ამონიუმის სულფატით. გლობულინებს უფრო მაღალი მოლეკულური წონა აქვთ ვიდრე ალბუმინებს და ზოგჯერ შეიცავს ნახშირწყლების ჯგუფებს.
პროტეინებში ასევე შედის მცენარეული ცილები - პროლამინები (იხ.), რომლებიც ჩვეულებრივ გვხვდება გლუტელინებთან ერთად (იხ.) მარცვლეულის თესლებში (ჭვავი, ხორბალი, ქერი და ა.შ.), რომლებიც ქმნიან გლუტენის ძირითად ნაწილს. ეს ცილები ხსნადია 70-80%-იან სპირტში და უხსნადი წყალში; ისინი მდიდარია პროლინით და გლუტამინის მჟავის ნარჩენებით. პროლამინებში ასევე შედის ხორბლის გლიადინი, სიმინდის ზეინი და ქერის ჰორდეინი.
სკლეროპროტეინები (პროტეინოდები, ალბუმინოიდები) არის სტრუქტურული ცილები, რომლებიც არ იხსნება წყალში, განზავებულ ტუტეებში, მჟავებსა და მარილიან ხსნარებში. მათ შორისაა ფიბრილარული ცილები, ძირითადად ცხოველური წარმოშობისა, რომლებიც ძალიან მდგრადია საჭმლის მომნელებელი ფერმენტების მიერ მონელების მიმართ. ეს ცილები იყოფა შემაერთებელი ქსოვილის ცილებად: კოლაგენი (იხ.) და ელასტინი (იხ.); ქსოვილის ცილები - თმა, ფრჩხილები და ჩლიქები, ეპიდერმისი - კერატინები (იხ.), რომლებიც ხასიათდება გოგირდის მაღალი შემცველობით ამინომჟავის ნარჩენების - ცისტინის სახით; ქოქოსის ცილები და მწერების აბრეშუმის გამომყოფი ჯირკვლების სხვა სეკრეცია (მაგალითად, ობობის ქსელები) - ფიბროინი (იხ.), რომელიც შედგება გლიცინისა და ალანინის ნარჩენების ნახევარზე მეტისგან.
ცილების სპეციალური ჯგუფი შედგება პროტამინებისგან (იხ.) - ბაზისური ბუნების შედარებით დაბალმოლეკულური ცილები (ალბუმინების, გლობულინების და სხვა ქსოვილის ცილებისგან განსხვავებით, რომლებსაც ჩვეულებრივ აქვთ იზოელექტრული წერტილი ოდნავ მჟავე გარემოში). პროტამინები გვხვდება ზოგიერთი თევზისა და სხვა ცხოველის სპერმაში და შედგება ნახევარზე მეტი დიამინომონოკარბოქსილის მჟავებისგან. ამრიგად, ქაშაყის პროტამინები - კლუპეინი და ორაგული - ორაგული შეიცავს დაახლოებით 80% არგინინს. სხვა პროტამინები არგინინის გარდა შეიცავს ლიზინს ან ლიზინს და ჰისტიდინს.
ბრინჯი. 2. ცილის ბიოსინთეზის ზოგადი სქემა. ამინომჟავები (1), რომლებიც ურთიერთქმედებენ ატფ-თან, აქტიურდებიან, წარმოქმნიან ამინოაცილ ადენილატებს (2); ეს უკანასკნელი, ფერმენტ ამინოაცილ-ტრნმ სინთეტაზას მოქმედებით, ერწყმის გადამტან რნმ-ს, ან tRNA-ს (3) და ამინოაცილ-tRNA კომპლექსის სახით (4) შედის რიბოზომებში, რომლებიც დაკავშირებულია mRNA-სთან, ან პოლისომებთან (5). პოლისომები წარმოიქმნება mRNA-ზე რიბოზომების ჯერ მცირე ქვედანაყოფის (6) და შემდეგ დიდი ქვედანაყოფის (7) მიმაგრებით. mRNA-სთან დაკავშირებულ რიბოსომაში (8), mRNA-ს ემატება ორი ამინოაცილ-tRNA, რის შედეგადაც მათ შორის წარმოიქმნება პეპტიდური ბმა. ამ გზით იზრდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვი (9), რომელიც გამოიყოფა მისი სინთეზის დასრულების შემდეგ (10) და შემდგომ გარდაიქმნება ცილად (11).
ცილის ბიოსინთეზი ხდება ცოცხალი ორგანიზმის ყველა უჯრედში და უზრუნველყოფს სხეულის ცილების განახლებას, მეტაბოლურ პროცესებს და მათ რეგულირებას, ასევე ორგანოებისა და ქსოვილების ზრდას და დიფერენციაციას. პროტეინები ქსოვილებში სინთეზირდება თავისუფალი ამინომჟავებისგან ნუკლეინის მჟავების მონაწილეობით (იხ.). ცილის ბიოსინთეზის პროცესი ხდება ატფ-ის სახით დაგროვილი ენერგიის მოხმარებით (იხ. ადენოზინფოსფორის მჟავები). ცილის ბიოსინთეზი უზრუნველყოფს მკაცრად სპეციფიკური სტრუქტურის გარკვეული ცილების წარმოქმნას, რომელიც კოდირებულია დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავის სტრუქტურულ გენებში (ცისტრონებში), რომლებიც ძირითადად მდებარეობს უჯრედის ბირთვების ქრომატინში (იხ. გენეტიკური კოდი). ინფორმაცია, რომელიც განსაზღვრავს ცილების პირველად სტრუქტურას, გადაეცემა სპეციალური ტიპის რიბონუკლეინის მჟავას (რნმ), რომელსაც ეწოდება მესინჯერი რნმ (mRNA), ნუკლეოტიდების დამატებითი თანმიმდევრობის სახით. ამ პროცესს ტრანსკრიფცია ეწოდება. mRNA უკავშირდება რიბოზომებს (იხ.), რომლებიც წარმოადგენს რიბონუკლეოპროტეინის გრანულებს, ნახევარზე მეტი შედგება სპეციალური რიბოსომური რნმ-ისგან (rRNA), რომელიც ასევე სინთეზირებულია დნმ-ის სპეციალურ ცისტრონებზე (გენებზე). რიბოსომები შედგება ორი ქვენაწილაკისგან, რომლებშიც მათ შეუძლიათ შექცევადად დაშლა, როდესაც მაგნიუმის იონების კონცენტრაცია მცირდება. რიბოსომების დიდი და პატარა ქვენაწილაკები შეიცავს რნმ-ის ერთ მოლეკულას მოლეკულური მასით დაახლოებით 1,7 × 10 6 და 0,7 × 10 6, შესაბამისად, და რამდენიმე ათეულ ცილის მოლეკულას. რიბოსომებთან შერწყმით, mRNA აყალიბებს პოლირიბოზომებს, ან პოლისომებს, რომლებზეც ხდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვების სინთეზი, რაც ქმნის ცილების პირველად სტრუქტურას. რიბოსომებთან შეერთებამდე ამინომჟავები აქტიურდება და შემდეგ ერწყმის დაბალი პოლიმერული რნმ-ის მატარებლებს, ან გადასცემს რნმ-ებს (tRNA) კომპლექსების სახით, რომლითაც ისინი შედიან რიბოსომებში. ცილის ბიოსინთეზის ზოგადი სქემა ნაჩვენებია ნახ. 2.
ამინომჟავების გააქტიურება ხდება მაშინ, როდესაც ისინი ურთიერთქმედებენ ატფ-თან ამინოაცილადენილატის წარმოქმნით და პიროფოსფატის გამოყოფით: ამინომჟავა + ატფ = ამინოაცილ ადენილატი + პიროფოსფატი. ამინოაცილადენილატი არის შერეული ანჰიდრიდი, რომელიც წარმოიქმნება ადენოზინმონოფოსფატის ფოსფორის ნარჩენებით და ამინომჟავის კარბოქსილის ჯგუფით და არის ამინომჟავის გააქტიურებული ფორმა. ამინოაცილ ადენილატიდან ამინომჟავის ნარჩენი გადადის tRNA-ში, სპეციფიკური თითოეული ამინომჟავისთვის და შედის რიბოსომებში ამინოაცილ-tRNA-ს სახით. ამინოაცილ ადენილატის წარმოქმნა და ამინომჟავის ნარჩენების tRNA-ზე გადატანა კატალიზებულია იმავე ფერმენტით (ამინოაცილადენილატ სინთეტაზა, ან ამინოაცილ-tRNA სინთეზა), რომელიც მკაცრად სპეციფიკურია თითოეული ამინომჟავისა და თითოეული tRNA-სთვის. ყველა tRNA-ს აქვს შედარებით მცირე მოლეკულური წონა (დაახლოებით 25000) და შეიცავს დაახლოებით 80 ნუკლეოტიდს. მათ აქვთ ჯვარცმული კონფიგურაცია, რომელიც მოგვაგონებს სამყურას, ნუკლეოტიდური ჯაჭვი ქმნის ორჯაჭვიან სტრუქტურას, რომელსაც აქვს დამატებითი ფუძეები და ხდება ერთჯაჭვიანი მხოლოდ მარყუჟების რეგიონში. ნუკლეოტიდური ჯაჭვის დასაწყისი, რომელიც ჩვეულებრივ წარმოდგენილია 5"-გუანილის ნუკლეოტიდით, მდებარეობს ტერმინალის მახლობლად, რომელიც ხშირად ცვლის ციტიდილის მჟავისა და ადენოზინის ორი ნარჩენების ჯგუფს თავისუფალ 3"-OH ჯგუფთან, რომელსაც ამინომჟავის ნარჩენი აქვს. მიმაგრებული. მარყუჟზე, რომელიც მდებარეობს tRNA მოლეკულის მოპირდაპირე ბოლოზე, არის ფუძეების ტრიპლეტი, რომელიც ავსებს მოცემულ ამინომჟავას (კოდონს) კოდირებულ სამეულს და ეწოდება ანტიკოდონი. მრავალი tRNA-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა უკვე დადგენილია და მათი სრული სტრუქტურაც ცნობილია.
ამინომჟავების სპეციფიკური თანმიმდევრობა სინთეზირებული პოლიპეპტიდური ჯაჭვის პირველად სტრუქტურაში მოცემულია mRNA-ს ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობაში ჩაწერილი ინფორმაციით, რომელიც ასახავს შესაბამის თანმიმდევრობას დნმ-ის ცისტრონებში. თითოეული ამინომჟავა კოდირებულია mRNA ნუკლეოტიდების სპეციფიკური სამეულით. ეს ტრიპლეტები (კოდონები) წარმოდგენილია ცხრილში. 2. მათმა დეკოდირებამ შესაძლებელი გახადა რნმ-ის ნუკლეოტიდური კოდის, ანუ ამინომჟავის კოდის, ანუ მეთოდის, რომლითაც ხდება ტრანსლაცია, ან რნმ-ის ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობით ჩაწერილი ინფორმაციის თარგმნა ცილების პირველად სტრუქტურაში. ან ამინომჟავების ნარჩენების თანმიმდევრობა პოლიპეპტიდურ ჯაჭვში.
ცხრილი 2. რნმ ამინომჟავის კოდი
|
კოდონის პირველი ნუკლეოტიდი (5" ბოლოდან) |
კოდონის მეორე ნუკლეოტიდი |
კოდონის მესამე ნუკლეოტიდი (3' ბოლოდან) |
|||
|
Თმის საშრობი |
სერ |
სროლის გალერეა |
ცის |
||
|
Თმის საშრობი |
სერ |
სროლის გალერეა |
ცის |
||
|
ლეი |
სერ |
UAA |
UGA |
||
|
ლეი |
სერ |
UAG |
სამი |
||
|
ლეი |
შესახებ |
გიები |
არგ |
||
|
ლეი |
შესახებ |
გიები |
არგ |
||
|
ლეი |
შესახებ |
გლნ |
არგ |
||
|
ლეი |
შესახებ |
გლნ |
არგ |
||
|
ილე |
ტრე |
ასნ |
სერ |
||
|
ილე |
ტრე |
ასნ |
სერ |
||
|
ილე |
ტრე |
ლიზ |
არგ |
||
|
მეთ |
ტრე |
ლიზ |
არგ |
||
|
ლილვი |
ალა |
ასპ |
გლი |
||
|
ლილვი |
ალა |
აღმ |
გლი |
||
|
ლილვი |
ალა |
გლუ |
გლი |
||
|
ლილვი |
ალა |
გლუ |
გლი |
||
შენიშვნა: U - ურიდილის მჟავა, C - ციტიდილის მჟავა, A - ადენილის მჟავა, G - გუანილის მჟავა. სამი ასო მიუთითებს შესაბამის ამინომჟავის ნარჩენზე: მაგ. ფენ - ფენილალანინი. Ile - იზოლეიცინი, გლუ - გლუტამინის მჟავა, Gln - გლუტამინი და ა.შ. ტრიპლეტები UAA, UAG, UGA არ აკოდირებენ ამინომჟავებს, მაგრამ განსაზღვრავენ პოლიპეპტიდური ჯაჭვის შეწყვეტას.
როგორც ცხრილიდან ჩანს, 64 შესაძლო ტრიპლეტიდან (61 კოდირებს სპეციფიკურ ამინომჟავებს, ანუ ისინი არიან „მნიშვნელოვანი“. სამი ტრიპლეტი - UDA, UAG და UGA - არ კოდირებს ამინომჟავებს, მაგრამ მათი როლი არის დასრულება. მზარდი პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი დეგენერირებულია, ანუ თითქმის ყველა ამინომჟავა კოდირებულია ნუკლეოტიდების ერთზე მეტი ტრიპლეტით. 2 - მეთიონინი და ტრიპტოფანი - აქვთ მხოლოდ თითო კოდონი, ხოლო დანარჩენს 15 - 2-დან 4-მდე. ტრანსლაციის პროცესი ხორციელდება ამინომჟავებით დატვირთული tRNA-ების გამოყენებით რიბოსომაში პირველი ამინოაცილ-თრნმ ამაგრებს თავის ამინომჟავას მეორე ამინომჟავას, ქმნის დიპეპტიდს და გამოიყოფა რიბოსომადან შემდგომში 5" ბოლო 3" ბოლოზე, მიმაგრებულია მესამე ამინოაცილის რნმ; დიპეპტიდი უერთდება კარბოქსილის ბოლოში მესამე ამინომჟავის ამინოჯგუფს, რათა წარმოქმნას ტრიპეპტიდი და გამოათავისუფლოს მეორე tRNA და ასე გაგრძელდეს მანამ, სანამ რიბოსომა არ გაივლის მთელ რეგიონს, რომელიც აკოდირებს ამ ცილას mRNA-ზე, რომელიც შეესაბამება დნმ ცისტრონს. შემდეგ ცილის სინთეზი წყდება და შედეგად მიღებული პოლიპეპტიდი გამოიყოფა რიბოსომიდან. პოლისომაში პირველ რიბოსომას მოსდევს მეორე, მესამე და ა.შ., რომლებიც თანმიმდევრულად კითხულობენ ინფორმაციას პოლისომაში mRNA-ის იმავე ჯაჭვის შესახებ. ამრიგად, პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ზრდა ხდება N-ბოლოდან კარბოქსილის (C-) ბოლომდე. თუ თქვენ თრგუნავთ ცილის სინთეზს, მაგალითად, ანტიბიოტიკი პურომიცინის გამოყენებით, შეგიძლიათ მიიღოთ დაუმთავრებელი პოლიპეპტიდური ჯაჭვები სხვადასხვა ეტაპზე არასრული C-ბოლოთი. ამინოაცილ-tRNA ჯერ მიმაგრებულია მცირე რიბოსომურ ქვედანაყოფზე, შემდეგ კი გადადის დიდ ქვედანაყოფში, რომელზეც იზრდება პოლიპეპტიდური ჯაჭვი. სპირინის ჰიპოთეზის მიხედვით, ცილების ბიოსინთეზის დროს რიბოსომის მუშაობისას ხდება რიბოსომული ქვენაწილაკების განმეორებითი დახურვა და გახსნა. სხეულის გარეთ ცილის სინთეზის რეპროდუცირებისთვის, რიბოზომების, mRNA და ამინოაცილ-tRNA-ს გარდა, აუცილებელია გუანოზინტრიფოსფატის (GTP) არსებობა, რომელიც იშლება მშპ-მდე და ხელახლა რეგენერირებულია პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ზრდის დროს. ასევე აუცილებელია რამდენიმე ცილოვანი ფაქტორის არსებობა, რომლებიც აშკარად ასრულებენ ფერმენტულ როლს. ეს ეგრეთ წოდებული გადაცემის ფაქტორები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და საჭიროებენ სულფჰიდრილის ჯგუფებისა და მაგნიუმის იონების არსებობას მათი აქტივობისთვის. გარდა თავად ტრანსლაციისა (ანუ პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ზრდა გარკვეული თანმიმდევრობით, რომელიც შეესაბამება დნმ-ის სტრუქტურულ გენს და გადაიცემა mRNA-ში ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობით), ტრანსლაციის დასაწყისი (ან დაწყება) და მისი დასრულება (ან შეწყვეტა) განსაკუთრებულ როლს თამაშობს. ცილის სინთეზის დაწყება რიბოსომაში, ყოველ შემთხვევაში ბაქტერიებში, იწყება mRNA-ში სპეციალური ინიციატორი კოდონებით - AUG და GUG. ჯერ რიბოსომის მცირე ქვედანაყოფი უერთდება ასეთ კოდონს, შემდეგ მას ერთვის ფორმილმეთიონილ-tRNA, საიდანაც იწყება პოლიპეპტიდური ჯაჭვის სინთეზი. ამ ამინოაცილ-tRNA-ს განსაკუთრებული თვისებების გამო, მას შეუძლია გადაიტანოს დიდ ქვენაწილზე, როგორიცაა პეპტიდილ-tRNA, და ამით დაიწყოს პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ზრდა. დაწყებისას საჭიროა GTP და ცილის დაწყების ფაქტორები (ცნობილია სამი). პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ზრდის შეწყვეტა ხდება "უაზრო" კოდონებზე UAA, UAG ან UGA. როგორც ჩანს, ეს კოდონები აკავშირებს სპეციალურ ცილის შეწყვეტის ფაქტორს, რომელიც სხვა ფაქტორის არსებობისას ხელს უწყობს პოლიპეპტიდის გამოყოფას.
ცილის ბიოსინთეზის სისტემის კომპონენტები სინთეზირდება ძირითადად უჯრედის ბირთვში. დნმ-ის მატრიცაზე, ტრანსკრიფციის პროცესში, ხდება ყველა სახის რნმ-ის სინთეზი. ამ პროცესში მონაწილეობენ: rRNA, mRNA და tRNA. ამგვარად, rRNA და mRNA სინთეზირდება ძალიან დიდი მოლეკულების სახით და, სანამ ჯერ კიდევ უჯრედის ბირთვშია, განიცდის „მომწიფების“ პროცესს, რომლის დროსაც მოლეკულების ნაწილი (მრნმ-ისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია) იშლება და განიცდის დაშლას შეღწევის გარეშე. ციტოპლაზმა და მოქმედი მოლეკულები, რომლებიც თავდაპირველი სინთეზირებული ნაწილია, ციტოპლაზმაში შედიან ცილის სინთეზის ადგილებში. პოლისომების შემადგენლობაში შესვლამდე, mRNA, როგორც ჩანს, სინთეზის მომენტიდან უერთდება სპეციალურ ცილის ნაწილაკებს, „ინფორმოფორებს“ და გადადის რიბოზომებში რიბონუკლეოპროტეინის კომპლექსის სახით. რიბოსომები, ცხადია, ასევე "მწიფდება" ციტოპლაზმაში, ზოგიერთი ცილა უერთდება ბირთვიდან წარმოქმნილ რიბოსომას, უკვე ციტოპლაზმაში. უნდა აღინიშნოს, რომ ქვედა, არაბირთვულ ორგანიზმებს (პროკარიოტები), რომლებიც მოიცავს ბაქტერიებს, ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებს და ვირუსებს, აქვთ გარკვეული განსხვავებები უმაღლესი ორგანიზმებისგან ცილების ბიოსინთეზის სისტემის კომპონენტებში და განსაკუთრებით მის რეგულირებაში. პროკარიოტებში რიბოსომები გარკვეულწილად უფრო მცირე ზომისაა და განსხვავდებიან შემადგენლობით ტრანსკრიფციისა და ტრანსლაციის პროცესი პირდაპირ კავშირშია ერთ მთლიანობაში. ამავდროულად, უმაღლეს ბირთვულ ორგანიზმებში (ევკარიოტებში), რნმ-ის ფორმირება ასევე ხდება ციტოპლაზმურ ორგანელებში, მიტოქონდრიებში და ქლოროპლასტებში (მცენარეებში), რომლებსაც აქვთ საკუთარი ცილის სინთეზის სისტემა და საკუთარი გენეტიკური ინფორმაცია დნმ-ის სახით. მისი სტრუქტურით, ცილის სინთეზის სისტემა მიტოქონდრიებსა და ქლოროპლასტებში მსგავსია პროკარიოტების სისტემისგან და მნიშვნელოვნად განსხვავდება უმაღლესი ცხოველებისა და მცენარეების ბირთვსა და ციტოპლაზმაში ნაპოვნი სისტემისგან.
ცილის ბიოსინთეზის რეგულირება ძალიან რთული სისტემაა და საშუალებას აძლევს უჯრედს სწრაფად და ნათლად უპასუხოს უჯრედის მიმდებარე გარემოში არსებულ ცვლილებებს სხვადასხვა ცილების სინთეზის შეჩერებით ან ინდუცირებით, ხშირად ფერმენტული აქტივობით. ბაქტერიებში ცილის სინთეზის დათრგუნვა ძირითადად ხორციელდება სპეციალური მარეგულირებელი გენების მიერ სინთეზირებული სპეციალური ცილების - რეპრესორების (იხ. ოპერონი) დახმარებით. გარემოდან მომდინარე ან უჯრედში სინთეზირებულ მეტაბოლიტთან რეპრესორის ურთიერთქმედებამ შეიძლება დათრგუნოს ან, პირიქით, გაააქტიუროს იგი, რითაც არეგულირებს ერთი ცილის ან რამდენიმე ურთიერთდაკავშირებული ცილის სინთეზს, განსაკუთრებით ფერმენტებს, რომლებიც ასევე ერთმანეთთან სინთეზირდება იმავე ოპერონზე. უმაღლეს ორგანიზმებში, დიფერენცირების პროცესის დროს, ქსოვილები კარგავენ უნარს, მოახდინოს მთელი რიგი ცილების სინთეზირება და სპეციალიზირებულია მოცემული ქსოვილის ფუნქციონირებისთვის აუცილებელი ცილების ნაკლები რაოდენობის სინთეზში, მაგალითად, კუნთებში. რიგი ცილების სინთეზის ეს ბლოკირება ხდება, როგორც ჩანს, გენომის დონეზე (q.v.) ბირთვული ცილების - ჰისტონების (q.v.) დახმარებით, რომლებიც აკავშირებენ დნმ-ის არაფუნქციურ მონაკვეთებს. თუმცა, რეგენერაციის, ავთვისებიანი ზრდისა და დედიფერენციაციასთან დაკავშირებული სხვა პროცესების დროს, ასეთი დაბლოკილი უბნები შეიძლება დეპრესიული იყოს და მიეწოდება mRNA ცილების სინთეზს მოცემული ქსოვილისთვის უჩვეულო. მიუხედავად ამისა, მაღალ ორგანიზმებში ასევე ხდება ცილის სინთეზის რეგულირება გარკვეული სტიმულის საპასუხოდ. ამრიგად, რიგი ჰორმონების მოქმედება არის პროტეინის სინთეზის გამოწვევა ქსოვილში, რომელიც არის ამ ჰორმონის "სამიზნე". ასეთი ინდუქცია, როგორც ჩანს, ხდება ჰორმონის მიერ მოცემული ქსოვილის სპეციფიკურ ცილაზე და გენის გააქტიურებით წარმოქმნილი კომპლექსის მეშვეობით.
ცილის ბიოსინთეზის პროცესი და მისი რეგულირება მოითხოვს სისტემის ყველა კომპონენტის უკიდურეს სიცხადეს, სიზუსტეს და თანმიმდევრულობას. ამ სიზუსტის მცირე დარღვევაც კი იწვევს ცილების პირველადი სტრუქტურის დარღვევას და მძიმე პათოლოგიურ შედეგებს. გენეტიკური დარღვევები, მაგალითად, ერთი ნუკლეოტიდის ჩანაცვლება ან დაკარგვა სტრუქტურულ გენში, იწვევს შეცვლილი ცილის სინთეზს, რომელიც ხშირად მოკლებულია ბიოლოგიურ აქტივობას. ასეთი ცვლილებები საფუძვლად უდევს თანდაყოლილ მეტაბოლურ დარღვევებს, რომლებიც არსებითად მოიცავს ყველა მემკვიდრეობით დაავადებას (იხ.). მეორეს მხრივ, მთელი რიგი ცილა და ფერმენტი შეიძლება განსხვავდებოდეს არა მხოლოდ სხვადასხვა ბიოლოგიურ სახეობებში, არამედ სხვადასხვა ინდივიდებს შორის, მათი ბიოლოგიური აქტივობის შენარჩუნებისას. ხშირად ასეთ ცილებს აქვთ სხვადასხვა იმუნოლოგიური და ელექტროფორეზული თვისებები. ადამიანთა პოპულაციაში აღწერილია ეგრეთ წოდებული ცილის პოლიმორფიზმის მრავალი მაგალითი, როდესაც სხვადასხვა ინდივიდებში და ზოგჯერ ერთსა და იმავე ინდივიდში გვხვდება ორი ან მეტი არათანაბარი ცილა, რომლებსაც აქვთ იგივე ფუნქცია, როგორიცაა ჰემოგლობინი (იხ.), ჰაპტოგლობინი. (იხ.) და სხვა.
ცილები კვებაში
მრავალ საკვებ ნივთიერებას შორის ცილები ყველაზე მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ. ისინი წარმოადგენენ არსებითი ამინომჟავების და ეგრეთ წოდებული არასპეციფიკური აზოტის წყაროებს, რომლებიც აუცილებელია ადამიანის ორგანიზმში ცილების სინთეზისთვის. რაციონში ცილის მძიმე დეფიციტი იწვევს ორგანიზმის მძიმე დისფუნქციას (იხ. ალიმენტური დისტროფია). ცილის მიწოდების დონე დიდწილად განსაზღვრავს ადამიანის ჯანმრთელობის მდგომარეობას, ფიზიკურ განვითარებას და შრომისუნარიანობას, ხოლო მცირეწლოვან ბავშვებში, გარკვეულწილად, გონებრივ განვითარებას. თუ გავითვალისწინებთ ყველა მცენარეულ და ცხოველურ ცილას, რომელიც წარმოიქმნება საკვებისთვის, მაშინ საშუალოდ დედამიწის თითოეულ ბინადარს დღეში დაახლოებით 58 გ ექნება. სინამდვილეში, მოსახლეობის ნახევარზე მეტი, განსაკუთრებით განვითარებად ქვეყნებში, არ იღებს ამ რაოდენობის ცილას. დიეტური ცილების გლობალური დეფიციტი უნდა ჩაითვალოს ჩვენი დროის ერთ-ერთ ყველაზე აქტუალურ ეკონომიკურ და სოციალურ პრობლემად (იხ. პროტეინის კრიზისი). ამიტომ, დიეტაში ცილის ოპტიმალური დონის დადგენა უმნიშვნელოვანესია.
პროტეინები საჭიროა დიდი რაოდენობით ინტენსიური ზრდის პერიოდში. თუმცა, სიმწიფეს მიღწეულ ორგანიზმშიც კი, სასიცოცხლო პროცესები დაკავშირებულია ცილოვანი ნივთიერებების უწყვეტ ნარჩენებთან და, შესაბამისად, ამ დანაკარგების საკვებით შევსების აუცილებლობასთან. FAO/WHO ექსპერტთა ჯგუფის რეკომენდაციების შესაბამისად, ცილოვანი აზოტის საჭიროების გამოთვლა უნდა განხორციელდეს ფორმულის გამოყენებით: R=1.1(U b +F b +S+G), სადაც R არის საჭიროება. ცილის აზოტი; U b - აზოტის გამოყოფა შარდში; F b - აზოტის გამოყოფა განავლით; S - აზოტის დაკარგვა ეპიდერმისის დესკვამაციის, თმის ზრდის, ფრჩხილების, ოფლის მეშვეობით აზოტის გამოყოფის გამო მსუბუქი ოფლიანობის დროს; G - ზრდის დროს აზოტის შეკავება (გაანგარიშება ტარდება დღეში 1 კგ მასაზე).
კოეფიციენტი 1.1 ასახავს ცილების დამატებით ხარჯვას (საშუალოდ 10%), რაც გამოწვეულია სტრესული რეაქციებით და ორგანიზმზე მავნე ზემოქმედებით. ცილების მოთხოვნილების ინდივიდუალური ვარიაციების საზღვრები ვარაუდობენ ±20%. FAO/WHO-ს ექსპერტთა ჯგუფის ოფიციალური რეკომენდაციები აისახება ცხრილში. 3.
ცხრილი 3. საშუალო დღიური მოთხოვნილება პროტეინზე (ექვემდებარება მის სრულ აბსორბციას)*
|
ასაკი (წლები) |
მოთხოვნა (გრ 1 კგ სხეულის მასაზე დღეში) |
||
|
საშუალო |
-20% |
+20% |
|
|
ბავშვები |
|||
|
1-3 |
0,88 |
0,70 |
1,06 |
|
4-6 |
0,81 |
0,65 |
0,97 |
|
7-9 |
0,77 |
0,62 |
0,92 |
|
10-12 |
0,72 |
0,58 |
0,86 |
|
თინეიჯერები |
|||
|
13-15 |
0,70 |
0,56 |
0,84 |
|
16-19 |
0,64 |
0,51 |
0,77 |
|
მოზარდები |
0,59 |
0,47 |
0,71 |
- აზოტის მოთხოვნილება მრავლდება 6,25-ზე.
აშკარაა, რომ მოცემული მნიშვნელობები არ შეესაბამება ადამიანებისთვის ცილების ოპტიმალურ მიწოდებას და უნდა მივაწეროთ დიეტაში მათი შემცველობის მინიმალურ დონეს, რომლის შეუსრულებლობა აუცილებლად გამოიწვევს სერიოზული დაავადების შედარებით სწრაფ განვითარებას. ცილის დეფიციტის შედეგები. პროტეინის ფაქტობრივი მოხმარება ეკონომიკურად განვითარებულ ქვეყნებში 1,5 და თუნდაც 2-ჯერ აღემატება მოცემულ მაჩვენებლებს. დაბალანსებული დიეტის კონცეფციის თანახმად, ადამიანის ცილის ოპტიმალური მოთხოვნა დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, მათ შორის სხეულის ფიზიოლოგიურ მახასიათებლებზე, საკვების ცილების ხარისხობრივ მახასიათებლებზე და რაციონში სხვა საკვები ნივთიერებების შემცველობაზე.
სსრკ-ში მოსახლეობის პროტეინის მოთხოვნილება აღირიცხება ჯანდაცვის სამინისტროს მიერ ოფიციალურად დამტკიცებულ ფიზიოლოგიურ კვების სტანდარტებში, რომლებიც პერიოდულად განიხილება და განმარტებულია. ფიზიოლოგიური კვების სტანდარტები არის საშუალო სახელმძღვანელო მნიშვნელობები, რომლებიც ასახავს მოსახლეობის ცალკეული ჯგუფების ოპტიმალურ საჭიროებებს ძირითად საკვებ ნივთიერებებსა და ენერგიაზე (ცხრილი 4).
|
ბავშვთა მოსახლეობა |
||
|
ასაკი |
ცილის მიღება |
|
|
სულ |
ცხოველები |
|
|
0-3 თვე |
||
|
4-6 თვე. |
||
|
6-12 თვე. |
||
|
1-1,5 წელი |
||
|
1,5-2 წელი |
||
|
34 წელი |
||
|
5-6 წელი |
||
|
7-10 წელი |
||
|
11-13 წელი |
||
|
14-17 წლის (ბიჭები) |
||
|
14-17 წლის (გოგონები) |
||
|
ზრდასრული მოსახლეობა |
|||||
|
ჯგუფები მუშაობის ბუნებით |
(წლებში |
მამაკაცები |
ქალები |
||
|
მოხმარება ცილები |
ცილის მიღება |
||||
|
სულ |
კუჭის ნიხ |
სულ |
კუჭის ნიხ |
||
|
სამუშაო არ არის დაკავშირებული ფიზიკურ სტრესთან |
18- 40 |
||||
|
მექანიზებულისამუშაო და მომსახურების სექტორი დაბალი ფიზიკური აქტივობით |
|||||
|
40 - 60 |
|||||
|
მექანიზებულიშრომისა და მომსახურების სექტორი მნიშვნელოვანი დატვირთვით |
18 - 40 |
||||
|
მექანიზებულიდიდი ფიზიკური შრომით დატვირთვა |
|||||
|
საპენსიო ასაკი |
60- 70 |
||||
|
დასრულდა |
|||||
|
სტუდენტები |
|||||
|
ორსული ქალები 5-9 თვე. |
|||||
|
Საექთნო |
|||||
ისინი უზრუნველყოფენ ცილის საჭიროებების დიფერენციაციას სქესის, ასაკის, სამუშაოს ხასიათის მიხედვით და ა.შ. რეკომენდებული მნიშვნელობები გამოითვლება ცილოვანი მეტაბოლიზმის და აზოტის ბალანსის მახასიათებლების შესწავლის საფუძველზე მოსახლეობის შესაბამის ჯგუფებში და ისინი მნიშვნელოვნად არიან. აზოტის ბალანსის შესანარჩუნებლად საჭირო ცილების მინიმალურ მოთხოვნილებებზე მაღალია. ჭარბი ცილები აუცილებელია სხეულის დამატებითი ხარჯვის უზრუნველსაყოფად, რომელიც დაკავშირებულია ფიზიკურ და ნერვულ სტრესთან, გარემოზე მავნე ზემოქმედებასთან, ასევე ოპტიმალური იმუნოლოგიური მდგომარეობის შესანარჩუნებლად. განსაკუთრებით ხაზგასმულია ცხოველური წარმოშობის ყველაზე ძვირფასი ცილების მოხმარების სტანდარტები.
ფიზიოლოგიური კვების სტანდარტები არის გარკვეული საკვები პროდუქტების წარმოების დაგეგმვის საფუძველი. ცალკეული ცილოვანი პროდუქტების სარგებლიანობის შეფასებისას მხედველობაში მიიღება მათი ამინომჟავების შემადგენლობა, საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის ფერმენტების მიერ მონელების ხარისხი და ბიოლოგიური ექსპერიმენტების შედეგად დადგენილი ინტეგრალური მონელების მაჩვენებლები. პრაქტიკაში, გარკვეული კონვენციით, ცილოვანი პროდუქტები იყოფა ორ ჯგუფად. პირველში შედის ცხოველური წარმოშობის პროდუქტები: რძე, ხორცი, კვერცხი, თევზი, რომელთა ცილები ადვილად და სრულად შეიწოვება ადამიანის ორგანიზმის მიერ; მეორეში შედის მცენარეული წარმოშობის პროდუქტების უმეტესობა, კერძოდ ხორბალი, ბრინჯი, სიმინდი და სხვა მარცვლეული, რომელთა ცილები მთლიანად არ შეიწოვება ორგანიზმის მიერ. ასეთი დაყოფის პირობითობა ხაზგასმულია მცენარეული წარმოშობის ცილების (კარტოფილი, წიწიბურა, სოია, მზესუმზირა) მაღალი ბიოლოგიური ღირებულებით და ზოგიერთი ცხოველური პროდუქტის ცილების (ჟელატინები, ტყავი, მყესები და ა.შ.) დაბალი ბიოლოგიური ღირებულებით. ). ფიბრილარული ცილების (კერატინი, ელასტინი და კოლაგენი) დაბალი მონელების მიზეზებია მათი მესამეული სტრუქტურის თავისებურებები და საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის ფერმენტების მიერ მონელების სირთულე. მეორეს მხრივ, მცენარეული წარმოშობის მთელი რიგი ცილების შეწოვა შეიძლება დამოკიდებული იყოს მცენარეთა უჯრედების სტრუქტურასა და საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებთან ცილებთან შეხების სირთულეებზე.
ადამიანის მიერ ცალკეული ცილების გამოყენების სისრულე ან მათი ბიოლოგიური ღირებულება, პირველ რიგში, განისაზღვრება მათი ამინომჟავის შემადგენლობის შესაბამისობის ხარისხით სხეულის დიფერენცირებულ მოთხოვნილებებთან და, გარკვეულწილად, სხეულის ამინომჟავების შემადგენლობასთან. ბუნებრივად წარმოქმნილი ცილების უზარმაზარი მრავალფეროვნება ძირითადად აგებულია 20 ამინომჟავისგან, მათგან 8 (ტრიპტოფანი, ლეიცინი, იზოლეიცინი, ვალინი, ტრეონინი, ლიზინი, მეთიონინი და ფენილალანინი) აუცილებელია ადამიანისთვის, რადგან მათი სინთეზი შეუძლებელია სხეულის ქსოვილებში (იხ. Ამინომჟავების ). მცირეწლოვანი ბავშვებისთვის მეცხრე აუცილებელი ამინომჟავაა ჰისტიდინი. დარჩენილი ამინომჟავები კლასიფიცირებულია, როგორც არაარსებითი და შეიძლება ჩაითვალოს კვებაში, ძირითადად, როგორც არასპეციფიკური აზოტის მომწოდებლები. დადგენილია, რომ საკვების ცილების საუკეთესო შეწოვა მიიღწევა მისი ამინომჟავური შემადგენლობის „იდეალური“ ამინომჟავების სკალებთან დაბალანსებით. მსგავსი მასშტაბის სახით, 1957 წელს შემოთავაზებული იქნა ე.წ. FAO-ს წინასწარი ამინომჟავის სკალა. მოგვიანებით დადასტურდა, რომ მასში მთელი რიგი ამინომჟავების, განსაკუთრებით ტრიპტოფანისა და მეთიონინის შემცველობა ბოლომდე არ იყო განსაზღვრული. ბიოლოგიური კვლევების შედეგების მიხედვით, ბოლო წლებში ოპტიმალურად არის რეკომენდებული ქათმის კვერცხის ცილების და ადამიანის რძის ამინომჟავების შემადგენლობის მასშტაბები. ამ ორი პროდუქტის ცილები ბუნებით განკუთვნილია განვითარებადი ორგანიზმების გამოსაკვებად და თითქმის მთლიანად გამოიყენება როგორც ექსპერიმენტულ ცხოველებზე ექსპერიმენტებში, ასევე მცირეწლოვანი ბავშვების კვებაში გამოყენებისას.
ცილების ამინომჟავის შემადგენლობის ადამიანის საჭიროებებთან შესაბამისობის დასადგენად, შემოთავაზებულია მთელი რიგი ინდექსი, რომელთაგან თითოეულს მხოლოდ შეზღუდული მნიშვნელობა აქვს. მათ შორის უნდა აღინიშნოს H/O ინდექსი, რომელიც ასახავს არსებითი ამინომჟავების ჯამის თანაფარდობას (H მგ-ში) ცილების მთლიანი აზოტის შემცველობასთან (O in g), რაც ეხმარება აზოტის არსებითი თანაფარდობის განსაზღვრას. ან არსებითი, ამინომჟავები და არასპეციფიკური აზოტი. რაც უფრო დაბალია H/O მნიშვნელობა, მით უფრო მაღალია არასპეციფიკური აზოტის შემცველობა. რძისა და კვერცხის ცილებთან მიმართებაში ეს მაჩვენებელი შედარებით მაღალია - 3,1-3,25, ხორცისთვის - 2,79-2,94; ხორბლისთვის - 2. დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ამინომჟავის ქულას, რაც შესაძლებელს ხდის უფრო სრულყოფილი განსჯის მიღებას ცილის ბიოლოგიური ღირებულების შესახებ მის ქიმიურ ღირებულებაზე დაყრდნობით. შემადგენლობა.
სწრაფი მეთოდი ეფუძნება შესწავლილ პროდუქტში თითოეული არსებითი ამინომჟავის პროცენტის გამოთვლას იდეალურ ამინომჟავის სკალასთან შედარებით.
ამ მიზნით, შესწავლილი ცილის თითოეული არსებითი ამინომჟავისთვის, I-ის მნიშვნელობა გამოითვლება, ტოლია A ტესტის / H ტესტის, რაც ასახავს თითოეული არსებითი ამინომჟავის თანაფარდობას (A მგ-ში) არსებითის ჯამს. ამინომჟავები (H in g); შედეგად მიღებული მაჩვენებელი შედარებულია I st-ის მნიშვნელობასთან, ტოლია A st / H st იგივე ამინომჟავისთვის, გამოითვლება სტანდარტული მასშტაბით. Issl-ის მნიშვნელობების Ist-ზე გაყოფის და 100-ზე გამრავლების შედეგად მიიღება ამინომჟავის ქულა თითოეული აუცილებელი ამინომჟავისთვის. შესწავლილი ცილის შემზღუდველი ბიოლოგიური ღირებულება არის ამინომჟავა, რომლის ამინომჟავის ქულა ყველაზე დაბალია. როგორც სტანდარტული სასწორები, FAO-ს წინასწარ სკალასთან ერთად, გამოიყენება ქათმის კვერცხისა და ადამიანის რძის ამინომჟავების სასწორები (ცხრილი 5).
ცხრილი 5. სტანდარტული ამინომჟავების სასწორები
|
Ამინომჟავების |
არსებითი ამინომჟავების თანაფარდობა მგ-ში არსებითი ამინომჟავების 1 გ-მდე (A/H) |
|||||
|
ქალური რძე |
ქათამი კვერცხები |
ქალური რძე |
ქათამი კვერცხები |
|||
|
იზოლევცინი |
||||||
|
ლეიცინი |
||||||
|
ლიზინი |
||||||
|
არომატული ამინომჟავების ჯამი: |
||||||
|
ფენილალანინი |
||||||
|
ტიროზინი |
||||||
|
გოგირდის შემცველი ამინომჟავების ჯამი: |
||||||
|
ცისტინი |
||||||
|
მეთიონინი |
||||||
|
თრეონინი |
||||||
|
ტრიპტოფანი |
||||||
|
ვალინი |
||||||
|
სულ აუცილებელი ამინომჟავები |
||||||
ამინომჟავების ქულის მაჩვენებლების მიხედვით (ცხრილი 6), რიგი მარცვლეულის, განსაკუთრებით ხორბლის, ცილებს აქვთ ყველაზე დაბალი ბიოლოგიური ღირებულება (50%; შემზღუდველი ამინომჟავებია ლიზინი და ტრეონინი); სიმინდი (45%; შემზღუდველი ამინომჟავებია ლიზინი და ტრიპტოფანი); ფეტვი (60%; შემზღუდველი ამინომჟავები - ლიზინი და ტრეონინი); ბარდა (60%; შემზღუდველი ამინომჟავებია მეთიონინი და ცისტინი). შემზღუდველი ამინომჟავის ამინომჟავის ქულა ადგენს პლასტიკური მიზნებისთვის მოცემული ტიპის ცილის აზოტის გამოყენების ზღვარს. ცილაში შემავალი სხვა ამინომჟავების სიჭარბე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ არასპეციფიკური აზოტის წყაროდ ან ორგანიზმის ენერგეტიკული საჭიროებისთვის. ამინომჟავების შემადგენლობის შესწავლის მეთოდი ცილების ხარისხის შეფასების ერთ-ერთი მთავარი გზაა. ის ჩვეულებრივ უზრუნველყოფს საჭმლის მონელების მნიშვნელობებს, რომლებიც მსგავსია უფრო შრომატევადი და ძვირადღირებული ბიოლოგიური ცილის განსაზღვრის მეთოდების შედეგებთან. ამავდროულად, რიგ შემთხვევებში ამ ინდიკატორებს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებების დადგენა გვაიძულებს მივმართოთ ბიოლის ინტეგრალურ მეთოდებს ახალი ცილოვანი პროდუქტების შესწავლისას. შეფასებები როგორც ლაბორატორიულ ცხოველებში, ასევე უშუალოდ ადამიანებში. ეს მეთოდები დაფუძნებულია მზარდი ცხოველების მიერ ცალკეული ცილების გამოყენების სისრულის შესწავლაზე (დიეტის ცილის ეფექტურობის მაჩვენებელი), სხეულის მიერ შენახული აზოტის თანაფარდობა ნაწლავებიდან შეწოვილ აზოტთან (ბიოლოგიური მაჩვენებელი). ღირებულება), ადსორბირებული აზოტის თანაფარდობა საკვების მთლიან აზოტთან (ჭეშმარიტი მონელების მაჩვენებელი) და ა.შ. ბიოლის, ცილის ღირებულების შესწავლისას, სავალდებულოა საკმარისად მაღალკალორიული დიეტის უზრუნველყოფა, მისი ბალანსი. ყველა აუცილებელი კვების ფაქტორი (იხ. დაბალანსებული კვება) და ცილების შედარებით დაბალი დონე - მთლიანი კალორიული შემცველობის 8-10%-ის ფარგლებში (იხ. მეტაბოლიზმი და ენერგია). ზოგიერთი პროდუქტისთვის ექსპერიმენტულ ცხოველებზე ჩატარებულ ექსპერიმენტებში განსაზღვრული ამინომჟავების ქულის და ცილების გამოყენების შედარება წარმოდგენილია ცხრილში. 6.
ცხრილი 6. ამინომჟავების ქულის ინდიკატორებისა და ცილების გამოყენების შედარება
|
პროდუქტები |
ამინომჟავის ქულა |
შეზღუდვა ამინომჟავების |
ცილების გამოყენების ინდიკატორები |
||
|
FAO-ს მასშტაბის მიხედვით |
ადამიანის რძისთვის |
ქათმის კვერცხებით |
|||
|
ძროხის რძე |
|||||
|
კვერცხები |
|||||
|
კაზეინი |
|||||
|
კვერცხის ალბუმინი |
ტრიპტოფანი |
||||
|
ძროხის ხორცი |
|||||
|
ძროხის გული |
|||||
|
ძროხის ღვიძლი |
|||||
|
ძროხის თირკმელები |
|||||
|
Ღორის სუკი) |
|||||
|
თევზი |
ტრიპტოფანი |
||||
|
შვრია |
ლიზინი |
||||
|
ჭვავის |
თრეონინი |
||||
|
ბრინჯი |
ლიზინი |
||||
|
Სიმინდის ფქვილი |
ტრიპტოფანი |
||||
|
ფეტვი |
in |
ლიზინი |
|||
|
სორგო |
|||||
|
Ხორბლის ფქვილი |
|||||
|
Ხორბლის ჩანასახები |
|||||
|
ხორბლის წებოვანა |
ლიზინი |
||||
|
არაქისის ფქვილი |
|||||
|
სოიოს ფქვილი |
|||||
|
სეზამის თესლი |
ლიზინი |
||||
|
მზესუმზირის თესლი |
|||||
|
ბამბის თესლი |
|||||
|
კარტოფილი |
|||||
|
ბარდა |
|||||
|
იამი (ტკბილი კარტოფილი) |
|||||
|
ისპანახი |
|||||
|
კასავა |
|||||
ცილების შეფასების ბიოლოგიური მეთოდების მნიშვნელოვანი უპირატესობაა მათი მთლიანობა, რაც შესაძლებელს გახდის პროდუქტების თვისებების მთელი კომპლექსის გათვალისწინებას, რაც გავლენას ახდენს მათი შემადგენელი ცილების მონელებაზე. ცალკეული ცილების ბიოლოგიური ღირებულების შესწავლისას არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ თითქმის ყველა დიეტაში გამოიყენება არა ცალკეული ცილები, არამედ მათი კომპლექსები და, როგორც წესი, სხვადასხვა ცილები ავსებენ ერთმანეთს, რაც უზრუნველყოფს ცილის აზოტის გარკვეულ საშუალო მაჩვენებლებს. შთანთქმის. საკმაოდ მრავალფეროვანი შერეული დიეტის დროს დიეტური ცილების მონელება შედარებით მუდმივია და უახლოვდება 85%-ს, რაც ხშირად გამოიყენება პრაქტიკულ გამოთვლებში.
ბრინჯი. 2. დანიელის რეაქცია გულის ყურში ტიროზინის, ტრიპტოფანის, ჰისტიდინის შემცველ ცილებზე.
ცილების იდენტიფიცირების ჰისტოქიმიური მეთოდები, როგორც წესი, ეფუძნება ბიოქიმიურ მეთოდებს, რომლებიც ადაპტირებულია თხელი ქსოვილის სექციებში ცილების დასადგენად. გასათვალისწინებელია, რომ ბიოქიმიური რეაქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ჰისტოქიმიური რეაქცია, თუ რეაქციის პროდუქტს აქვს სტაბილური ფერი, ნალექი და არ აქვს გამოხატული დიფუზიის ტენდენცია. ქსოვილებში ცილების იდენტიფიცირების ჰისტოქიმიური მეთოდები ეფუძნება ცილების შემადგენელი გარკვეული ამინომჟავების იდენტიფიცირებას (მაგალითად, მილონის რეაქცია ტიროზინზე, საკაგუშის რეაქცია არგინინზე, ადამსის რეაქცია ტრიპტოფანზე, ტეტრაზონიუმის კომბინირებული რეაქცია ჰისტიდინზე, ტიროზინი, ტრიპტოფანი და ა.შ. ), გარკვეული ქიმიური ჯგუფების იდენტიფიცირების შესახებ (NH 2 =, COOH - , SH =, SS = და სხვ.), გარკვეული ფიზიკური და ქიმიური მეთოდების გამოყენებაზე (ფერი სურ. 1-3), იზოელექტრული წერტილის განსაზღვრაზე და სხვ. დაბოლოს, ქსოვილის მონაკვეთში გარკვეული ამინომჟავების არსებობა შეიძლება განისაზღვროს არაპირდაპირი გზით ამ ამინომჟავებთან დაკავშირებული ფერმენტების ქსოვილში არსებობის დადგენით (მაგალითად, D-ამინომჟავა ოქსიდაზა). რამდენიმე მარტივი ცილა (კოლაგენი, ელასტინი, რეტიკულინი, ფიბრინი) აღმოჩენილია სექციებში მრავალი ჰისტოლოგიური მეთოდის გამოყენებით, რომელთა შორის უპირატესობას ანიჭებენ ე.წ. ფლუორესცენტური მიკროსკოპის მეთოდების გამოყენებით პროტეინების ლოკალიზაცია ქსოვილებში (მიოზინები, ალბუმინები, გლობულინები, ფიბრინი და ა ცალკეული ცილების ლოკალიზაცია, რომლებიც განსხვავდება გარკვეული ამინომჟავების შემცველობით, შემუშავებულია ცილების რაოდენობრივი განსაზღვრის მეთოდები, მაგალითად, ეტიკეტირებული ანტისხეულების არაპირდაპირი რეაქციით ცილების განსაზღვრის მეთოდი. ჯგუფები, რომლებიც იყენებენ ბარნეტისა და სელიგმანის მეთოდს (იხ. ამინომჟავები, ქსოვილებში ამინომჟავების იდენტიფიცირების ჰისტოქიმიური მეთოდები აქვს საკმარის სპეციფიკას და იძლევა საკმაოდ სანდო შედეგებს). ქსოვილის მასალის ფიქსაცია ზემოაღნიშნული მეთოდებით განსხვავებულია. ყველაზე შესაფერისი ფიქსატორად უმეტეს შემთხვევაში უნდა ჩაითვალოს ეთილის ან მეთილის სპირტი, უწყლო აცეტონი, ეთილის სპირტის ნარევი ფორმალინთან, ტრიქლოროძმარმჟავას ხსნარი ალკოჰოლში, ზოგიერთ შემთხვევაში (წინა ჰიპოფიზის ჯირკვლის პროტეიდებისთვის) გამოიყენება ფორმალინი. ფიქსატორის არჩევანი დამოკიდებულია მეთოდზე, ფიქსაციის დრო დამოკიდებულია ქსოვილის მთლიან რაოდენობასა და ბუნებაზე. შეიძლება გამოყენებულ იქნას კრიოსტატის ან პარაფინის სექციები.
რადიოაქტიური ცილები
რადიოაქტიური ცილები არის ცილოვანი ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები შეიცავს რომელიმე ელემენტის რადიოაქტიური იზოტოპის ერთ ან მეტ ატომს. ცილების რადიოაქტიური მარკირებისას აუცილებელია ცილის მოლეკულის სიძლიერის და მაქსიმალური შენარჩუნების უზრუნველყოფა. იზოტოპები 3H და 14C ძირითადად გამოიყენება როგორც ცილების რადიოაქტიური ეტიკეტები ბიოქიმიური ექსპერიმენტული კვლევებისთვის; პროტეინებზე დაფუძნებული რადიოფარმაცევტული საშუალებების წარმოებისას გამოიყენება იოდის იზოტოპები - 125 I და 131 I, ასევე იზოტოპები 111 In, 113m In, 99m Tc და ა.შ. იოდის იზოტოპების შეყვანა ცილებში ეფუძნება ელექტროფილურ ჩანაცვლებას. იოდი ცილის მოლეკულის ან პეპტიდის ფენოლური ტიროზინის რგოლში. მარკირებული ცილა იწმინდება შეუზღუდავი იოდიდისა და სხვა მინარევებისაგან (გელის ფილტრაციით, დიალიზით, ადსორბციით, იონური გაცვლით, იზოელექტრული ნალექით და ა.შ.). თუ ცილა არ შეიცავს ტიროზინს, იოდირების განსახორციელებლად მასში შეჰყავთ რადიოაქტიური იოდის შემცველი შემცვლელები, ან გამოიყენება ტიროზინის შემცველი ანალოგები, ან მიმართავენ მარკირებას სხვა რადიოაქტიური იზოტოპებით (იხ.).
რადიოაქტიური ცილები მნიშვნელოვანია ექსპერიმენტულ ბიოქიმიურ კვლევებში ცილოვანი ნივთიერებების კატაბოლიზმისა და მეტაბოლიზმის შესწავლაში. გარდა ამისა, ისინი გამოიყენება რადიოიზოტოპური დიაგნოსტიკაში in vivo და in vitro სხეულის მრავალი ორგანოსა და სისტემის ფუნქციური მდგომარეობის შესწავლისას სხვადასხვა დაავადების შემთხვევაში. in vivo კვლევებში, ყველაზე დიდი გამოყენება გვხვდება ადამიანის შრატის ალბუმინში, ეტიკეტირებული იოდის რადიოაქტიური იზოტოპებით (125 I და 131 I), აგრეთვე ალბუმინის მიკრო და მაკროაგრეგატებში, რომლებიც მიიღება მის საფუძველზე თერმული დენატურაციისა და აგრეგაციის შედეგად. ეტიკეტი. მარკირებული ალბუმინის, ჰემოდინამიკური და რეგიონალური სისხლის მიმოქცევის პარამეტრების დახმარებით შესაძლებელია მოცირკულირე სისხლისა და პლაზმის მოცულობის დადგენა, გულის და დიდი სისხლძარღვების სკანირება (იხ. სკანირება), აგრეთვე ტვინის სიმსივნეები. ალბუმინის მიკროაგრეგატები გამოიყენება ღვიძლისა და კუჭის სკანირებისთვის და ღვიძლის სისხლის ნაკადის დასადგენად, ხოლო მაკროაგრეგატები გამოიყენება ფილტვების სკანირებისთვის.
რადიოაქტიურმა ცილებმა იპოვეს ფართო გამოყენება ჰორმონების, ფერმენტების და სხვა ცილოვანი ნივთიერებების მიკრორაოდენობის განსაზღვრაში ცხოველებისა და ადამიანების ქსოვილებში და გარემოში in vitro კვლევებში.
ბიბლიოგრაფია:ბელკი, რედ. G. Neurath და C. Bailey, მთარგმნ. ინგლისურიდან, ტ. 1-3, მ., 1956 -1959, ბიბლიოგრაფია; ცილის და ნუკლეინის მჟავების ბიოსინთეზი, რედ. A. S. Spirina, M., 1965; Gaurovnc F. ცილების ქიმია და ფუნქციები, ტრანს. ინგლისურიდან მ., 1965; Ichas M. ბიოლოგიური კოდი, ტრანს. ინგლისურიდან, მ., 1971; კისელევი L.L. და სხვ. ცილების ბიოსინთეზის მოლეკულური საფუძველი. მ., 1971; პოგლაოვი B.F. კონტრაქტული ცილების სტრუქტურა და ფუნქციები, მ., 1965; Spirin A. S. and Gavrilova L. P. Ribosoma, M., 1971; ნუკლეინის მჟავების ქიმია და ბიოქიმია, რედ. I. B. Zbarsky and S. S. Debov, L., 1968; მიღწევები ცილების ქიმიაში, რედ. M. L. Anson ა. J. T. Edsall, ვ. 1-28, N. Y., 1944-1974; ჰესს გ.პ.ა. Rupley J. A. ცილების სტრუქტურა და ფუნქცია, ენ. რევ. ბიოჩსმ., ვ. 40, გვ. 1013, 1971; ინ ვიტრო პროცედურები რადიოიზოტოპებით mcdlcinc-ში, სიმპოზიუმის შრომები, ვენა, 1970; M a r g-l(n A. a. Nerrif ield R. B. Chemical synthesis of peptides and proteins, Ann. Rev. Biochem., v. 39, გვ. 841, 1970; Proteins, შემადგენლობა, სტრუქტურა და ფუნქცია, გამომცემლობა H. Neurath, v. 1 - 5, N. Y.-L., 1963-1970.
ბ. კვებაში- ლავროვი B.A. კვების ფიზიოლოგიის სახელმძღვანელო, გვ. 92, მ., 1935; მოლჩანოვა O.P. ცილის მნიშვნელობა კვებაში მზარდი და ზრდასრული ორგანიზმისთვის, წიგნში: Vopr. პიტ., რედ. ო.პ.მოლჩანოვა, ვ. 2, გვ. 5, მ., 1950; P o k rovsky A. A. ენერგიისა და ძირითადი საკვები ნივთიერებების პოპულაციის სხვადასხვა ჯგუფის საჭიროებების საკითხზე, Vestn. სსრკ სამედიცინო მეცნიერებათა აკადემია, No10, გვ. 3, 1966, ბიბლიოგრ.; აკა, ბავშვთა კვების პროდუქტების განვითარების ფიზიოლოგიური და ბიოქიმიური საფუძველი, მ., 1972; ენერგია
ქსოვილებში B.-ს იდენტიფიცირების ჰისტოქიმიური მეთოდები- კისელი დ. პრაქტიკული მიკროტექნოლოგია და ჰისტოქიმია, თარგმანი. ერთად veyager., გვ. 119, 152, ბუდაპეშტი“ 1962 წ. ლ და ლ-ლ ი რ. პათოჰისტოლოგიური ტექნიკა და ფაქტობრივი ჰისტოქიმია, ტრანს. ინგლისურიდან, გვ. 509, მ., 1969; P და R ერთად E. Histochemistry, trans. ე ინგლისური მ., 1962; გპ-გგო-ციტოქიმიური ანალიზის პრინციპები და მეთოდები პათოლოგიაში, რედ. ა პ ავცინა და სხვ., გვ. 238, JI., ".971; R e a g s e A. G. E. Histochemistry, ტ. 1-2, ედინბურგი - ლ., 1969-1972 წ.
I. B. Zbarsky; A. A. Pokrovsky (pit.), V. V. Sedov (რად.), R. A. Simakova (მგონი).
ცილის საჭირო ყოველდღიური მიღება იწვევს კუნთოვანი ქსოვილის კვებას და ამინომჟავების სწორ დონეს. ორგანიზმში ცილის სიჭარბის სიმპტომები მიუთითებს ქსოვილის მოწამვლაზე მისი დაშლის პროდუქტებით, რაც პაციენტს შინაგან და გარეგნულ დისკომფორტს უქმნის.
პროტეინი სხეულში - რა არის ეს?
ამინომჟავები, რომლებიც ერთმანეთთან განსაკუთრებული გზით არის დაკავშირებული, ქმნიან ორგანიზმში მაღალმოლეკულურ ორგანულ ნაერთებს – ცილებს. როდესაც ცილა ორგანიზმში უცვლელი შედის, ის არ შეიწოვება, ამიტომ იშლება ამინომჟავებად.
ორგანიზმში ამინომჟავებისგან წარმოიქმნება აუცილებელი ცილები, რომლებიც ასრულებენ უამრავ ფუნქციას:
- ნაერთები სხეულის უჯრედების ორგანელებისა და ციტოპლაზმების განუყოფელი ნაწილია. მაგალითად, შემაერთებელი ქსოვილის ცილა მონაწილეობს თმის, ფრჩხილის ფირფიტების, მყესების ზრდაში და ა.შ.
ორგანიზმში არსებული ცილა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ყველა ორგანოს ნორმალურ ფუნქციონირებაში. ამიტომ ძალიან მნიშვნელოვანია ცილის დოზის კონტროლი. ცილის ჭარბი რაოდენობა ძალიან ხშირად იწვევს სერიოზულ დაავადებებს, ამიტომ გადახრის პირველი ნიშნების დროს უნდა გაიაროთ კონსულტაცია სპეციალისტებთან.
სისხლის ცილები არეგულირებს ორგანიზმში მეტაბოლურ პროცესებს, მათ შორის უჯრედებში მიმდინარე პროცესებს. ისინი ასევე ასრულებენ სატრანსპორტო ფუნქციას, რადგან ისინი ატარებენ საკვებ ნივთიერებებს, ჟანგბადს და ჰორმონებს უჯრედებში. გარდა ამისა, სისხლში ცილა აკავშირებს ტოქსინებს, ჭარბ ჰორმონებს, ეხმარება ორგანიზმის დაცვას პათოგენებისგან და ასრულებს სხვა ძალიან მნიშვნელოვან ფუნქციებს.
ცილები არის მაღალი მოლეკულური წონის ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც ცირკულირებენ პლაზმაში, სისხლის თხევად ნაწილში, რომელიც 90% წყალია, 6-8% ცილები, დანარჩენი არის ორგანული არაცილოვანი ნაერთები და არაორგანული მარილები. ცილების უმეტესობა ორგანიზმში შედის საკვებით, რის შემდეგაც ისინი იშლება ამინომჟავებად. ზოგიერთი მათგანი გამოიყენება ცილების შესაქმნელად, დანარჩენი გარდაიქმნება გლუკოზაში ან განიცდის სხვა ცვლილებებს.
ცილების უმეტესობა შედგება ოცი სტანდარტული ამინომჟავისა და არაამინომჟავური ჯგუფისგან სხვადასხვა კომბინაციებში, რაც მათ საშუალებას აძლევს შეასრულონ დავალებების დიდი რაოდენობა. ამ მიზეზით, ისინი ჩვეულებრივ იყოფა ორ ჯგუფად. შრატის მარტივი ცილები შედგება მხოლოდ პოლიპეპტიდური ჯაჭვებისგან, ხოლო რთული ცილები ასევე შეიცავს არაცილოვან კომპონენტებს და, შესაბამისად, იყოფა მრავალ ტიპად. ზუსტად რამდენი მათგანია სისხლში არ შეიძლება დადგინდეს, ვინაიდან მეცნიერები მუდმივად აღმოაჩენენ ახალ ნაერთებს. მათგან ყველაზე ცნობილია გლიკოპროტეინები და ლიპოპროტეინები.
გლიკოპროტეინები არის ცილები, რომლებიც შერწყმულია მონოსაქარიდების ნახშირწყლების ნარჩენებთან (გლუკოზა, ფრუქტოზა და სხვ.) და წარმოადგენს უჯრედის მემბრანების მნიშვნელოვან კომპონენტებს. მათ შორისაა მრავალი ცილოვანი ჰორმონი, რეცეპტორული ცილები, ანტისხეულები, ასევე ინტერფერონები, რომლებიც უჯრედებს ვირუსის მიმართ იმუნიტეტს აქცევს. სისხლის წითელი უჯრედების გარსებზე გარკვეული გლიკოპროტეინი განსაზღვრავს ადამიანის სისხლის ტიპს.
ლიპოპროტეინები შეიცავს ლიპიდებს. მათ შორის არის როგორც წყალში ხსნადი (სისხლის პლაზმის ლიპოპროტეინები) ასევე უხსნადი (მდებარეობს უჯრედის მემბრანებზე და ნერვულ ბოჭკოებზე). რაც უფრო მეტი ხსნადი ლიპიდებია შემადგენლობაში, მით უფრო დაბალია ლიპოპროტეინების სიმკვრივე და მით უფრო ცუდად იხსნება ისინი. ლიპოპროტეინების ერთ-ერთი ცნობილი ფუნქციაა წყალში უხსნადი ქოლესტერინის გადატანა მთელ სხეულში.
ცილების ფუნქციები
პროტეინები ასრულებენ უამრავ ფუნქციას ადამიანის სხეულში, ასე რომ, თუ ანალიზმა აჩვენა მათი დაბალი ან მაღალი შემცველობა, ეს მიუთითებს დარღვევაზე. პროტეინები ხელს უწყობენ მეტაბოლურ პროცესებს, კუნთების შეკუმშვას, ამცირებენ სხვა ცილების აქტივობას, გადასცემენ სიგნალებს და საკვებ ნივთიერებებს უჯრედიდან უჯრედში, იღებენ დაშლის პროდუქტებს და ატარებენ მათ ორგანოებში, რომლებიც აშორებენ მათ ორგანიზმიდან.
ფერმენტული ცილები, რომლებიც აჩქარებენ გარკვეულ რეაქციებს (სხეულში 5 ათასზე მეტი სახეობაა). სტრუქტურული ცილები გავლენას ახდენენ ან ცვლიან უჯრედების ფორმას. მაგალითად, მათ შორისაა კერატინი, რომელიც ქმნის თმასა და ფრჩხილებს, ასევე კოლაგენი და ელასტინი, შემაერთებელი ქსოვილის უჯრედშორისი ნივთიერების ძირითადი კომპონენტები.
ზოგიერთი ცილა იცავს ადამიანს: ქსოვილებში ტოქსინების არსებობის გამოვლენის შემდეგ, ისინი აკავშირებენ მათ და გადააქვთ ღვიძლში, რომელიც შხამს შხამს, რაც საშუალებას აძლევს მათ სწრაფად ამოიღონ სხეულიდან.
თრომბინები და ფიბრინოგენები მონაწილეობენ სისხლის შედედებაში. თავდაცვის ფუნქციებს ასრულებენ კომპლემენტის სისტემის ცილები, ასევე იმუნოგლობულინები (ანტისხეულები), რომლებიც პათოგენების ან უცხო უჯრედების იდენტიფიცირების შემდეგ ანადგურებენ მათ. ამიტომ მათი დაბალი ან მაღალი დონე სისხლში მიუთითებს სერიოზულ დარღვევებზე.
გადამტანი ცილები ხელს უწყობს მოლეკულების გადაადგილებას წყალგაუმტარი უჯრედის მემბრანაში. ამის მისაღწევად, ზოგიერთ ცილას აქვს სითხით სავსე ფორები, რომლებშიც წყლის მოლეკულები გადის მემბრანაში. გადამზიდავი ცილები აკავშირებს აუცილებელ კომპონენტებს და გადააქვს მათ უჯრედში ATP ფერმენტის ენერგიის გამოყენებით.
როგორ გავიგოთ ანალიზის მონაცემები
ცილის სისხლის ტესტი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ორგანიზმში პათოლოგიური დარღვევების არსებობა. მაგრამ მიზეზის დასადგენად საჭიროა სხვა დიაგნოსტიკური ტესტები. ცილების რაოდენობის დასადგენად კლინიკური დიაგნოსტიკური ცენტრები იყენებენ ბიოქიმიური ანალიზის სხვადასხვა მეთოდს. განსაზღვრის მეთოდებს შორისაა დამარილების მეთოდი, ასევე ელექტროფორეზი ქაღალდზე.
დამარილების მეთოდი საშუალებას გაძლევთ გამოყოთ ცილები სამ ფრაქციად:
- გლობულინები ახასიათებენ იმუნიტეტის მდგომარეობას: ისინი წარმოქმნიან ანტისხეულებს, იმუნოგლობულინებს, სიმსივნის ნეკროზის ფაქტორს და სხვა დამცავ ცილებს.
- ფიბრინოგენი - ეს ფრაქცია პასუხისმგებელია ადამიანის სისხლის შედედების მექანიზმზე.
- ალბუმინი - უზრუნველყოფს ქსოვილს სამშენებლო მასალით სტრუქტურის შესანარჩუნებლად და ახალი უჯრედების წარმოებისთვის. ყველაზე დიდი რაოდენობით გვხვდება შრატში.
ქაღალდზე ელექტროფორეზი იძლევა ექვს ფრაქციად გამოყოფის საშუალებას, დამატებით იზოლირებს გლობულინებს. ამ შემთხვევაში ფიბრინოგენი რჩება ქაღალდზე.
ქალის სხეულში მთლიანი ცილის კონცენტრაცია ათი პროცენტით დაბალია, ვიდრე მათ მამაკაცებში. ამის მიზეზი ის არის, რომ ცილები ბევრად უფრო სწრაფად იხარჯება, რადგან მათგან სასქესო ჰორმონები სინთეზირდება. ორსულ ქალში მაჩვენებლები კიდევ უფრო დაბალია და ნორმალურად ითვლება, თუ ცილის რაოდენობა დასაშვებ მნიშვნელობებზე ოცდაათი პროცენტით დაბალია. ასევე, ცილების დონე უფრო დაბალია ბავშვთა ორგანიზმში, რაც აიხსნება სწრაფი ზრდით და განვითარებით.
რეაგენტებიდან გამომდინარე, სხვადასხვა კლინიკურ დიაგნოსტიკურ ცენტრში ბიოქიმიური ანალიზის მიღებული მნიშვნელობები შეიძლება განსხვავდებოდეს, ამიტომ, პირველ რიგში, ექიმის სიტყვებს უნდა დაეყრდნოთ. ცილის ფრაქციის სახეობიდან გამომდინარე, შემდეგი მნიშვნელობები ნორმად ითვლება მოზრდილებში:
- მთლიანი ცილა: 64-დან 84 გ/ლ-მდე.
- ალბუმინი: 35-დან 55 გ/ლ-მდე.
- ფიბრინოგენი: 2-დან 4 გ/ლ-მდე.
ვინაიდან გლობულინის ფრაქცია მოიცავს რამდენიმე ტიპს, მათი რაოდენობა განისაზღვრება, საჭიროების შემთხვევაში, ქაღალდზე ელექტროფორეზის გამოყენებით. თუ ბიოქიმიური ანალიზის გაშიფვრამ ქაღალდის ელექტროფორეზის ან სხვა გამოყოფის მეთოდის გამოყენებით აჩვენა ცილის დონის მომატება სისხლში, ეს შეიძლება მიუთითებდეს ისეთ დარღვევებზე, როგორიცაა დეჰიდრატაცია, ვაქცინაციის გამო ანტისხეულების წარმოების გაზრდა ან ბოლო ავადმყოფობა. მაღალი მნიშვნელობები შეიძლება გამოწვეული იყოს პლაზმური უჯრედების ავთვისებიანი სიმსივნით, ისევე როგორც სისხლის შედედების დარღვევა თრომბოციტების ჭარბი რაოდენობით გამო, რაც შეიძლება გამოწვეული იყოს მოწამვლით და სხვა კრიტიკული სიტუაციებით.
ცილის ნაკლებობის მიზეზი შეიძლება იყოს არასწორი კვება ან ცილის დეფიციტით გამოწვეული არასწორი კვება. მიზეზთა შორის ექიმები ღვიძლის პრობლემებსა და თირკმელების პათოლოგიებსაც ასახელებენ. ნორმაზე დაბალი მაჩვენებელი შეიძლება მიუთითებდეს ანემიის ქრონიკულ ფორმაზე, მასიური სისხლის დაკარგვაზე, კუჭის, ნაწლავების, პანკრეასის და ფარისებრი ჯირკვლის დაავადებებზე. ასევე, ელექტროფორეზით დეკოდირებამ შეიძლება აჩვენოს ცილის დაბალი შემცველობა შიდსსა და ონკოლოგიაში.
ამრიგად, ცილის ნორმიდან გადახრა ყოველთვის მიუთითებს ორგანიზმში დარღვევებზე. მიზეზის დასადგენად და დიაგნოზის დასადგენად, გარდა ცილაზე სისხლის ანალიზისა და ელექტროფორეზის გზით, საჭიროა გაიაროთ დამატებითი გამოკვლევები კლინიკურ დიაგნოსტიკურ ცენტრში.
რძე ადამიანის ერთ-ერთი ყველაზე ძვირფასი საკვებია. ცნობილია რძის, როგორც სრული საკვები პროდუქტის როლი ორგანიზმის სასიცოცხლო პროცესების შენარჩუნებაში. განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს რძის ცილებს - ბიოლოგიურად ყველაზე მნიშვნელოვანი ორგანული ნივთიერებები. ცილების დაშლის შედეგად წარმოქმნილი ამინომჟავები გამოიყენება სხეულის უჯრედების, ფერმენტების, დამცავი სხეულების, ჰორმონების და ა.შ. ზოგიერთი ამინომჟავა ორგანიზმში ადვილად წარმოიქმნება სხვა მჟავებისგან, მაგრამ არის ისეთი ამინომჟავებიც, რომლებიც უნდა მივიღოთ საკვებიდან. ამ ამინომჟავებს (ლიზინი, ტრიპტოფანი, მეთიონინი, ფენილალანინი, ლეიცინი, იზოლეიცინი, ტრეონინი, ვალინი) არსებითი ეწოდება. შრატის რძის პროტეინებში მრავალი აუცილებელი ამინომჟავის რაოდენობა მნიშვნელოვნად მაღალია არა მხოლოდ მცენარეული პროდუქტების ცილებთან შედარებით, არამედ ხორცისა და თევზის ზოგიერთ ცილებთან შედარებით.
გარდა ამისა, რძის კაზეინსა და შრატის პროტეინებს გააჩნიათ არაერთი მნიშვნელოვანი ფუნქციური თვისება (წყლის შეკვრა, ემულგირება, ქაფის უნარი), რაც საშუალებას იძლევა მათი კონცენტრატები გამოიყენონ როგორც სტაბილიზატორები, ემულგატორები სხვადასხვა პროდუქტებისთვის (ნაყინი, კრემები, პუდინგები და ა.შ.). ).
ჩვეულებრივ, რძეში ცილების მასობრივი წილი (მთლიანი ცილა), კაზინისა და შრატის ცილების ჩათვლით, კონტროლდება. ნაკლებად ხშირად, მხოლოდ კაზეინის შემცველობა განისაზღვრება რძეში.
რძეში ცილის მასობრივი წილის კონტროლის რამდენიმე მეთოდი არსებობს. რთული ქიმიური Kjeldahl მეთოდი GOST 23327-98 „რძე. მთლიანი ცილის განსაზღვრის მეთოდები."
კჯელდალის მეთოდი
მეთოდი ეფუძნება რძის ნიმუშის ორგანული კომპონენტების დაწვას კიელდალის კოლბაში გოგირდმჟავას თანდასწრებით; ამ შემთხვევაში გამოთავისუფლებული აზოტი განისაზღვრება ტიტრაციით და მისი რაოდენობით გამოითვლება ცილის შემცველობა.
გაზომვის ჩასატარებლად, კჯელდალის კოლბაში თანმიმდევრულად მოთავსებულია რამდენიმე მინის მძივი ან ფაიფურის ნაჭერი, დაახლოებით 10 გ კალიუმის სულფატი და 0,04 გ სპილენძის სულფატი. 5 სმ³ რძე იზომება ბოთლში თავსახურით, თავსახური იხურება და იწონება. ბოთლიდან რძე შეედინება კოლბაში. ცარიელი ბოთლი კვლავ იწონება და აღებული რძის მასა გამოითვლება რძით ბოთლის მასისა და ცარიელი ბოთლის მასის სხვაობიდან. კოლბაში დაამატეთ 20 სმ³ გოგირდის მჟავა, ფრთხილად დაასხით კოლბის კედლების გასწვრივ, ჩამოიბანეთ მათგან რძის წვეთები. კოლბა იხურება მსხლის ფორმის მინის საცობით და კოლბის შიგთავსი ფრთხილად ურევენ წრიული მოძრაობით.
კოლბა მოთავსებულია გამათბობელ მოწყობილობაზე დახრილ მდგომარეობაში 45º კუთხით და ფრთხილად თბება მანამ, სანამ ქაფი არ შეჩერდება და კოლბის შიგთავსი არ გახდება თხევადი. შემდეგ წვა გრძელდება უფრო ინტენსიური გათბობით. გაცხელების ხარისხი საკმარისად ითვლება, როდესაც მდუღარე მჟავა კონდენსირდება კჯელდალის კოლბის კისრის შუაში.
დროდადრო კოლბის შიგთავსს ურევენ, ჭურჭლის კედლებიდან აშორებენ დანახშირებულ ნაწილაკებს. გათბობა გრძელდება მანამ, სანამ სითხე არ გახდება სრულიად გამჭვირვალე და თითქმის უფერო (ვერცხლისწყლის ოქსიდის კატალიზატორად გამოყენებისას) ან ოდნავ მოლურჯო (სპილენძის სულფატის კატალიზატორად გამოყენებისას). ხსნარის გასუფთავების შემდეგ გათბობა გრძელდება 1,5 საათის განმავლობაში, რის შემდეგაც კოლბას აძლევენ ოთახის ტემპერატურამდე გაგრილებას. დაამატეთ 150 სმ³ გამოხდილი წყალი და რამდენიმე ცალი ახლად კალცინირებული პემზა, აურიეთ და კვლავ გააგრილეთ.
გაზომეთ ბორის მჟავას ხსნარის 50 სმ³ კონუსურ კოლბაში, დაამატეთ ინდიკატორის 4 წვეთი და აურიეთ.
კონუსური კოლბა უკავშირდება მაცივარს ალონჟის და რეზინის მილის გამოყენებით ისე, რომ ალონჟის ბოლო ჩაეფლო კონუსურ კოლბაში ბორის მჟავას ხსნარში. Kjeldahl-ის კოლბა უკავშირდება მაცივარს წვეთების დამჭერის მეშვეობით, რომელიც გადის ერთ საცობში გამყოფი ძაბრით. გრადუსირებული ცილინდრის გამოყენებით, გაზომეთ 80 სმ³ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი (რეაგენტი 3) (წითელი ვერცხლისწყლის ოქსიდის კატალიზატორად გამოყენებისას გამოიყენეთ ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი, რომელიც შეიცავს ნატრიუმის სულფიდს) და დაამატეთ იგი გამყოფი (ჩაშვების) ძაბრის მეშვეობით კჯელდალის კოლბაში. ხსნარის ჩამოსხმისთანავე, გამყოფი ძაბრის ონკანი იკეტება, რათა თავიდან იქნას აცილებული მიღებული ამიაკის დაკარგვა.
კჯელდალის კოლბის შიგთავსს ფრთხილად ურევენ წრიული მოძრაობით და ადუღებამდე აცხელებენ. ამ შემთხვევაში, თავიდან უნდა იქნას აცილებული ქაფი.
დისტილაცია გრძელდება მანამ, სანამ სითხე არ დაიწყებს ღრიალს. ამავდროულად, დაარეგულირეთ გათბობის ხარისხი ისე, რომ დისტილაციის დრო იყოს მინიმუმ 20 წუთი. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ ამიაკის დისტილაციის სისრულე დამატებითი დისტილაციით ბორის მჟავის ახალ ნაწილში (20 სმ³) 5 წუთის განმავლობაში. ბორის მჟავას ხსნარის ფერი უცვლელი უნდა დარჩეს. დისტილაციის დროს არ დაუშვათ ბორის მჟავას ხსნარის გაცხელება კონუსურ კოლბაში. ძალიან ბევრი გაგრილება
(10ºC ქვემოთ) ასევე არასასურველია, რადგან შეიძლება გამოიწვიოს სითხის გადატანა კონუსური კოლბიდან კჯელდალის კოლბაში.
დისტილაციის დასრულებამდე კონუსურ კოლბას ისე აყრიან, რომ ალონჟის ბოლო იყოს ბორის მჟავას ხსნარის ზედაპირის ზემოთ და დისტილაცია გრძელდება 1-2 წუთის განმავლობაში.
გათბობის გაჩერების შემდეგ ალონჟი გათიშულია. ალონჟის გარე და შიდა ზედაპირები ირეცხება მცირე რაოდენობით გამოხდილი წყლით და ასხამს კონუსურ კოლბაში.
დისტილატის ტიტრირება ხდება მარილმჟავას ხსნარით, სანამ ფერი არ იცვლება მწვანედან ნაცრისფერამდე. თუ ტიტრანის ჭარბი რაოდენობაა, ხსნარი იისფერი ხდება.
პარალელურად, ისევე, როგორც მთავარი, ტარდება საკონტროლო ექსპერიმენტი რძის ნაცვლად 5 სმ³ გამოხდილი წყლის გამოყენებით. საკონტროლო ექსპერიმენტის გამეორებების რაოდენობა უნდა იყოს მინიმუმ 5.
მჟავასთან ტიტრაციით განსაზღვრული ამიაკის მოცულობიდან გამომდინარე, მთლიანი აზოტის რაოდენობა განისაზღვრება ამ უკანასკნელის მიღებულ კოეფიციენტზე 6,38-ზე გამრავლებით და ამგვარად ვლინდება მთლიანი ცილის შემცველობა რძეში.
შემდეგი სამი მეთოდი აღწერილია GOST 25179-90 „რძე. ცილის განსაზღვრის მეთოდები“.
რეფრაქტომეტრიული მეთოდი
მეთოდი ემყარება სინათლის სხივის რეფრაქციულ ინდექსებში განსხვავების დადგენას რძეში და მისგან მიღებული ცილოვანი შრატის გავლის შემდეგ (კალციუმის ქლორიდის ხსნარი და ნიმუშის გაცხელება გამოიყენება ცილების დასალექად).
რძეში ცილების მასის წილი განისაზღვრება IRF-464 რეფრაქტომეტრით ამ მეთოდის გამოყენებით.
გასაზომად დაასხით 5 სმ³ რძე 3 ბოთლში და დაამატეთ 6 წვეთი კალციუმის ქლორიდის ხსნარი. ბოთლებს თავსახური ახურავთ და ურევენ ბოთლების გადაბრუნებით.
შემდეგი, ბოთლები მოთავსებულია წყლის აბაზანაში, ასხამენ წყალს ისე, რომ მისი მაქსიმალური დონე მიაღწიოს ბოთლების სიმაღლის ნახევარს. აბაზანა იკეტება, დებენ ელექტრო ღუმელზე, აბაზანაში წყალს ადუღებენ და ადუღებენ მინიმუმ 10 წუთის განმავლობაში. აბაზანის გახსნის გარეშე, სახურავის ნახვრეტით ასხამენ ცხელ წყალს, აბანოში ასხამენ ცივ წყალს და აჩერებენ მასში მინიმუმ 2 წუთის განმავლობაში.
გახსენით აბაზანა, ამოიღეთ ფლაკონები და გაანადგურეთ ცილის შედედება ფლაკონების ენერგიული შერყევით.
ფლაკონები მოთავსებულია ცენტრიფუგაში და ცენტრიფუგირდება მინიმუმ 10 წუთის განმავლობაში. მიღებულ გამჭვირვალე შრატს იღებენ პიპეტით და 1-2 წვეთს სვამენ რეფრაქტომეტრის საზომ პრიზმაზე. საზომი პრიზმა დაფარულია განათებით.
რეფრაქტომეტრის ოკულარით დაკვირვებით, სპეციალური კორექტორი გამოიყენება სინათლისა და ჩრდილის საზღვრის შეფერილობის მოსაშორებლად. საზღვრის სიმკვეთრის გასაუმჯობესებლად გაზომვა ტარდება პრიზმაზე შრატის მიტანიდან ერთი წუთის შემდეგ, ვინაიდან ამ დროის განმავლობაში ჰაერი ამოღებულია ნიმუშიდან და უკეთესად სველდება განათების პრიზმის ზედაპირი.
მინიმუმ სამი დაკვირვება ხდება "პროტეინის" სკალაზე. შემდეგ შრატი ამოღებულია რეფრაქტომეტრის პრიზმიდან, გარეცხილია წყლით და იწმინდება ფილტრის ქაღალდით.
შესამოწმებელი რძის ორი წვეთი მოთავსებულია საზომ პრიზმაზე და სულ მცირე ხუთი დაკვირვება ხდება „პროტეინის“ შკალაზე, ვინაიდან რძეში სინათლისა და ჩრდილის საზღვრის სიმკვეთრე უფრო უარესია, ვიდრე შრატში.
ცილის მასური წილი რძეში X 1 (%) გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით:
X 1 = X 2 -X 3;
სადაც X 2 არის დაკვირვების შედეგების საშუალო არითმეტიკული მნიშვნელობა რძის „პროტეინის“ შკალაზე (%);
X 3 - დაკვირვების შედეგების საშუალო არითმეტიკული მნიშვნელობა შრატის „პროტეინის“ სკალაზე (%).
კოლორიმეტრული მეთოდი
ფერომეტრიული მეთოდი ემყარება რძის ცილების უნარს pH-ზე იზოელექტრული წერტილიდან ქვემოთ, შეაერთონ მჟავე საღებავი, ქმნიან მასთან უხსნად ნალექს, რომლის ამოღების შემდეგ იზომება ორიგინალური საღებავის ხსნარის ოპტიკური სიმკვრივე მიღებულ ხსნართან შედარებით. , რომელიც მცირდება პროტეინის მასობრივი წილის პროპორციულად.
რძეში ცილების მასური წილის განსაზღვრის მეთოდი შემდეგია. 1 სმ³ რძე იზომება სინჯარაში, ემატება 20 სმ³ ლურჯ-შავი საღებავის სამუშაო ხსნარი (მომზადებულია საღებავის წყალხსნარის და მჟავე ბუფერული ხსნარის შერევით ზედაპირულად აქტიური ნივთიერების დამატებით) და ნარევი ხდება. ინტენსიურად ურიეთ. შედეგად მიღებული ნალექი ცენტრიფუგირებულია ან გაფილტრული. მიღებული ფილტრატი განზავებულია 100-ჯერ და კოლორიმეტრდება KFK-3 ფოტოკოლორიმეტრზე 500-600 ნმ ტალღის სიგრძეზე კუვეტაში 10 მმ სამუშაო სიგრძით.
რძეში ცილების მასობრივი წილი განისაზღვრება პროცენტულად კალიბრაციის სქემის გამოყენებით. რძის რამდენიმე ნიმუშში გრაფიკის ასაგებად (ცილების მასური ფრაქცია 2,5-3,5%), ცილის შემცველობა განისაზღვრება კჯელდალის მეთოდით და ამ მეთოდით მიღებული ფილტრატის ოპტიკური სიმკვრივე.
ფორმოლის ტიტრირების მეთოდი
მეთოდი გამოიყენება მიმწოდებელთან შეთანხმებით.
ფორმოლის ტიტრირების მეთოდი ეფუძნება ცილების მონოამინოდიკარბოქსილის მჟავების კარბოქსილის ჯგუფების განეიტრალებას ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარით, რომლის ნეიტრალიზაციაზე დახარჯული რაოდენობა პროპორციულია რძეში ცილის მასის წილისა. ამ მიზნით მოამზადეთ, ინსტრუქციის მიხედვით, ნიტრონის pH მრიცხველი-თერმომეტრი. არანაკლებ 5 სმ 3 ტევადობის ბიურეტი, გაყოფის მნიშვნელობით არაუმეტეს 0,05 სმ 3 ივსება ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარით, მოლური კონცენტრაციით 0,1 მოლ/დმ 3. ცილის მასის ფრაქციის გაზომვის შედეგების კორექტირების დასადგენად ფორმოლის ტიტრირების მეთოდით, ცილის მასის ფრაქციის ერთდროული გაზომვა ხორციელდება იმავე რძის ნიმუშში ფორმოლის ტიტრაციის მეთოდით და GOST 23327-ის მიხედვით.
ჭიქაში მოთავსებულია 20 სმ 3 რძე და მაგნიტური ამრევის ღერო. შუშა მოთავსებულია მაგნიტურ ამრევზე, ჩართულია ამრევის ძრავა, ხოლო პოტენციომეტრიული ანალიზატორის ელექტროდები ჩაძირულია რძეში. ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი ტიტრარდება ჭიქა რძეში ეკვივალენტურ წერტილამდე, რომელიც უდრის 9 pH ერთეულს, წვეთ-წვეთად დაამატეთ ხსნარი, დაწყებული pH 4-დან და გააჩერეთ 30 წამის განმავლობაში ეკვივალენტური წერტილის მიღწევის შემდეგ. ფორმალდეჰიდის დამატებამდე განსაზღვრეთ ტუტე ხსნარის რაოდენობა, რომელიც გამოიყენება რძის გასანეიტრალებლად და ჭიქაში დაამატეთ 5 სმ 3 ფორმალდეჰიდი.
2-2,5 წუთის შემდეგ, ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნარი კვლავ ტიტრირდება ჭიქა რძეში ეკვივალენტურ წერტილამდე, რომელიც უდრის 9 pH ერთეულს, წვეთ-წვეთ ამატებენ ხსნარს, დაწყებული pH 4-დან და ყოფენ 30 წამის ლოდინს მას შემდეგ ეკვივალენტობის წერტილი.
ამავდროულად ტარდება საკონტროლო ექსპერიმენტი 20 სმ 3 წყლისა და 5 სმ 3 ფორმალდეჰიდის ხსნარის ნარევის გასანეიტრალებლად.
ცილის X 7 (%) მასობრივი წილი გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით:
X 7 = (V 2 -V 1 -V 0) 0.96 + X 4;
სადაც V 2 არის ნეიტრალიზაციაზე დახარჯული ხსნარის მთლიანი რაოდენობა, სმ 3;
V 1 - ფორმალდეჰიდის დამატებამდე ნეიტრალიზაციაზე დახარჯული ხსნარის რაოდენობა (სმ 3);
V 0 - საკონტროლო ექსპერიმენტზე დახარჯული ხსნარის რაოდენობა (სმ 3);
0,96 - ემპირიული კოეფიციენტი (%/სმ 3);
X 4 - პროტეინის მასური წილის გაზომვის შედეგის კორექცია (%).
შესწორება X 4 (%) გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით X 4 = X 5 -X 6,
WHERE X 5 არის ცილის მასური ფრაქციის საშუალო არითმეტიკული მნიშვნელობა, მიღებული GOST 23327-ის მიხედვით (%);
X 4 არის ცილის მასის ფრაქციის საშუალო არითმეტიკული მნიშვნელობა, რომელიც მიღებულია ფორმოლის ტიტრაციით (%).
ცილის განსაზღვრის ყველა ზემოხსენებულ მეთოდს აქვს მნიშვნელოვანი უარყოფითი მხარეები: განსაზღვრის ხანგრძლივობა, ძვირადღირებული რეაგენტების გამოყენება და გაზრდილი საფრთხე ოპერაციული პერსონალისთვის.
რძის ელექტრონული ულტრაბგერითი ანალიზატორი "Clover-2", რომელიც შეიქმნა ბოლო წლებში, თავისუფალია ამ ნაკლოვანებებისაგან. ქიმიური რეაგენტების გამოყენების გარეშე მოწყობილობა ერთდროულად ზომავს ცხიმოვანი მასის ფრაქციის, უცხიმო რძის მყარი ნივთიერებების (SMR), სიმკვრივეს, ცილებს, დამატებული წყლის რაოდენობას და ნიმუშის ტემპერატურას.
მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი ემყარება ულტრაბგერითი ვიბრაციების გავრცელების სიჩქარის გაზომვას რძის ტემპერატურისა და შემადგენლობის მიხედვით.
Clover-2 რძის ანალიზატორი მუშაობს შემდეგნაირად. გაზომვის რეჟიმში, დეგაზირებული რძის ნიმუში შეედინება მოწყობილობის ნიმუშის შესასვლელში, სადაც იგი თანმიმდევრულად თბება ორ მითითებულ ტემპერატურამდე, რომელთაგან თითოეულზე განისაზღვრება ულტრაბგერითი სიჩქარე. მიღებულ მონაცემებზე დაყრდნობით მიკროპროცესორი ავტომატურად ითვლის ცილის, ცხიმის, სიმკვრივის, SOMO-ს მასურ ნაწილებს, დამატებული წყლის რაოდენობას და რძის ნიმუშის ტემპერატურას. მიღებული მნიშვნელობები ნაჩვენებია მოწყობილობის ციფრულ ინდიკატორზე. გაზომვის პროცესი სრულად ავტომატიზირებულია.
მოწყობილობა არის მარტივი მოვლა და პორტატული. რძის ნიმუშის ტემპერატურა შეიძლება იყოს 10º-დან 30ºС-მდე. გაზომვის დრო სამი წუთია.
Clever-2 რძის ანალიზატორის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ანალიზისთვის სამუშაო რესურსები, აღმოფხვრას ტრადიციული მეთოდებისთვის დამახასიათებელი რეაგენტების მომზადება და შეამციროს ლაბორატორიული სივრცე.
ულტრაბგერითი მეთოდით დაფუძნებული ანალიზატორები კომპაქტურია, ადვილად გამოსაყენებელი, აქვთ გონივრული ფასი და პერსპექტიულია როგორც მინი ქარხნებში, საშუალო ზომის ქარხნებში, ასევე მეცხოველეობის ფერმებსა და ფერმებში.
"ფოთლების მოდიფიკაცია" - ვენერას მფრინავი. ცერეუსი. გახსოვდეს:? რა ფუნქციები აქვს ფურცელს? ? ეკლები. ბ) ულვაში. ნეპენთესი. ტრიქოცერუსი. მამილარია. თაგვის ბარდა. ვენერას მფრინავი მწერიჭამია მცენარეა. ფოთლის მოდიფიკაციები: ა) ეკლები. ტენდრილი. ბარდა. გ) მწერიჭამია ფოთლები. ფოთლის მოდიფიკაციები. კოწახური. რა მიზნით ხდება ორგანოების ცვლილებები?
"აყვავებული მცენარის ორგანოები" - აყვავებული მცენარის ორგანოები. გასროლა არის ღეროს ნაწილი, რომელზეც მდებარეობს ფოთლები და კვირტები. ფოთოლი მცენარის ერთ-ერთი მთავარი ორგანოა, რომელიც გვერდითი პოზიციას იკავებს ყლორტში. ბალახოვანი ღერო ვუდი. გაქცევის ნაწილი. Root Shoot ღეროვანი ფოთოლი ყვავილი ხილის თესლი. აყვავებული მცენარეების რეპროდუქციული ორგანო.
"ხილი" - პრეზენტაციის თემა. ხმელი ხილი. ხილის კლასიფიკაცია. Გეგმა. ხალხი. მშრალი წვენები Rozkrivna Unrozkrivna 2. უკვე დიდი ხანია. ბუდოვას ხილის განაყოფიერება Nasinnya. გორიხ პოდი. თვითმმართველობის გაფართოება. 1. ნაყოფის ზომა. 2. ხილის გაფართოება. 3. მნიშვნელობა. ხილი. ვაშლის პომარანჩა. ბერი. ხილის გაფართოება. ყუთი Sim'yanka.
"მცენარეთა ქსოვილები" - მორფოლოგია და ანატომია. კომპანიონი უჯრედები. 20. ტრაქეა. 16. კუტიკული და ცვილისებრი საფარი გვხვდება ნაყოფზე, ფოთლებზე, ღეროებსა და ყვავილის ნაწილებზე. მექანიკური ქსოვილები. თითოეული სეგმენტის გვერდით არის სატელიტური უჯრედები. პარენქიმა. სტომატები ყველაზე ხშირად განლაგებულია ფოთლის ქვედა მხარეს. გამტარი ქსოვილები. ქვედა მცენარეების ერთგვაროვან სხეულს ტალუსი, ანუ თალუსი ეწოდება.
"მცენარეთა ცხოვრების ფორმები" - სისტემატიკა შემოღებული 1735 წელს. სისტემატიკა ეკოლოგიური (ბიოგეოცენოტიკური) მახასიათებლების მიხედვით. K. Linnaeus-ის სისტემატიკა. სილვანც პეტროფიტა. კაუდექსი განვითარებულია ელეკამპანში (ელენა), ჭიაყელაში. პროტანტები. გეოფიტები. ორობითი ნომენკლატურა, ე.ი. გვარის სახელი, სახეობის სახელი. სტეფანც პოლიუდანც. გარემო პირობებთან ადაპტაციის შედეგად წარმოქმნილი მცენარის გარეგნობა.
"მცენარეები და მათი ნაყოფი" - ბუჩქები. ხე. საიანებში (კრასნოიარსკის ტერიტორია) ასევე არის ბალახების გიგანტიზმის განსაკუთრებული შემთხვევები. ბალახების სიმაღლე რამდენიმე მილიმეტრიდან რამდენიმე მეტრამდე მერყეობს. მარცვლეული. სიხოტე-ალინის მთებში ბალახი ხშირად აღწევს 3-3,5 მ სიმაღლეს, ბოტანიკოსების აზრით, თესლის შემცველი ყველა ხილი ხილია. მნიშვნელოვანი ეკონომიკური მნიშვნელობისაა ხილისა და კენკრის ბუჩქები: მოცხარი, კენკრა და ა.შ.
თემაში სულ 13 პრეზენტაციაა
