Սպիտակուցների բացահայտման և բնափոխման լաբորատոր փորձեր

Փորձ 1.Սպիտակուցի  քսանտոպրոտոնայինռեակցիան. պեպտիդային կապի հայտնաբերումը բիուրետային ռեակցիայով՝

Ազդանյութեր՝ձվի սպիտակուցի լուծույթ, CuSO4 2%-անոց լուծույթ և NaOH 10%-անոցլուծույթ:

Փորձի ընթացքը. Փորձանոթիմեջ  լցնել 10-12 կաթիլ ձվի սպիտակուցի լուծույթ, ավելացնել նույն ծավալով NaOH-ի 10%-անոց լուծույթ և զգուշորեն պատով սահեցնելով՝ավելացնել 2-4 կաթիլ CuSO4-իլուծույթ: Նկատվում է կապտամանուշակագույն գունավորում:

Փորձ 2. Պեպտիդային կապի հայտնաբերումը <<Մարիաննա>> ֆիրմայի կաթում

Ազդանյութեր՝  կաթ, CuSO4 2%-անոցլուծույթև NaOH 10%-անոցլուծույթ:

Փորձի ընթացքը. Փորձանոթի մեջ  լցնել  մոտ 10 մլ  կաթ և  նոսրացնել ջրով, ավելացնել 5մլ  NaOH-ի 10%-անոց լուծույթ և զգուշորեն պատով սահեցնելով՝ավելացնել 2-4 կաթիլ CuSO4-ի լուծույթ: Նկատվում է կապտամանուշակագույն գունավորում, որը պեպտիդային կապի առկայությունն է:

Փորձ 3. Սպիտակուցի բնափոխումը

Ազդանյութեր՝   Ձվի սպիտակուցի լուծույթ, կաթ, աղաթթվի՝ HCl-ի 10%-անոց լուծույթ կամ քացախաթթվի 10%-անոց լուծույթ (քացախ): 

Փորձի ընթացքը: Փորձանոթի  մեջլցնել 10 մլ ձվի  սպիտակուցի լուծույթ  կամ էլ  նույն  քանակով կաթ, ավելացնել  3 մլ HCl-ի 10%-անոցլուծույթ կամ   5 մլ քացախաթթվի 10%-անոց լուծույթ (քացախ)։Փորձանոթի պարունակությունը զգուշությամբ տաքացնել  թափահարելով մինչև նկատվի սպիտակուցի մակրոմոլեկուլները: 

Լաբորատոր փորձերը՝

ՍՊԻՏԱԿՈՒՑՆԵՐ

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ

Մեր օրգանիզմում կան բազմաթիվ սպիտակուցներ,որոնք կարող են լինել տարբեր ձևի, չափի և տեսակի և յուրաքանչյուրն ունի իր ուրույն դերակատարումը։ Որոշ սպիտակուցներ ունեն կառուցողական նշանակություն՝ բջիջներին տալիս են ձև և օգնում են տեղաշարժվելու: Այլ սպիտակուցներ ծառայում են որպես ազդանշաններ և տեղափոխվում են մեկ բջջից մյուսը ինչպես,շշի մեջ տեղավորած նամակները: Որոշներն էլ նյութափոխանակությանը մասնակցող ֆերմենտներ են, որ իրար են միացնում կամ իրարից պոկում են բջջի համար անհրաժեշտ կենսամոլեկուլներ: Եվ հետաքրքիրն այն է, որ այս եզակի մոլեկուլներից մեկը հետազոտական աշխատանքի ընթացքում կարող է դառնալը:

Սպիտակուցներն ամենալայն տարածում ունեցող օրգանական մոլեկուլներից են և ունեն շատ ավելի մեծ կառուցվածքային և գործառութային բազմազանություն, քան այլ դասի պատկանող մակրոմոլեկուլներ: Մեկ բջիջը կարող է հազարավոր սպիտակուցներ պարունակել, որոնցից յուրաքանչյուրն ուրույն գործառույթ ունի: Անկախ այն հանգամանքից, որ դրանց կառուցվածքներն ու գործառույթները զգալիորեն տարբերվում են, այնուամենայնիվ, բոլոր սպիտակուցները բաղկացած են մեկ կամ մի քանի ամինաթթվային շղթաներից:

ՍՊԻՏԱԿՈՒՑՆԵՐԻ ՏԵՍԱԿՆԵՐՆ ՈՒ ԳՈՐԾԱՌՈՒՅԹՆԵՐԸ

ՖԵՐՄԵՆՏՆԵՐ

Ֆերմենտները կենսաքիմիական ռեակցիաներում հանդես են գալիս որպես կատալիզատորներ, այսինքն՝ արագացնում են ռեակցիաները: Յուրաքանչյուր ֆերմենտ ճանաչում է մեկ կամ մի քանի ազդանյութ,դրանք իրենցից ներկայացնում են մոլեկուլներ, որոնք կատալիտիկ ռեակցիաների սկզբնանյութերն են: Տարբեր ֆերմենտներ մասնակցում են տարատեսակ ռեակցիաների և կարող են խզել, իրար միացնել կամ վերադասավորել ազդանյութերը:

Մեր մարմնում առկա ֆերմենտներից է թքի ամիլազը, որը վերածում է ամիլոզի (նման է օսլայի), ավելի փոքր շաքարների: Ամիլոզն այնքան էլ քաղցր չէ, իսկ ավելի փոքր շաքարներն առավել քաղցր են: Այդ է պատճառը, որ օսլա պարունակող սննդանյութերը հաճախ ավելի քաղցր համ են ձեռք բերում, երբ երկար ես ծամում. այդպիսով թքի ամիլազը ժամանակ է ունենում ներգործելու համար:

ՀՈՐՄՈՆՆԵՐ

Հորմոնները ներզատական բջիջների (ինչպիսիք են, օրինակ մակուղեղի բջիջները) կողմից արտադրված հեռավար քիմիական ազդանշաններ են: Դրանք կառավարում են որոշակի ֆիզիոլոգիական գործընթացներ, ինչպիսիք են աճը, զարգացումը, նյութափոխանակությունը և վերարտադրողականությունը: Որոշ հորմոններ ունեն ստերեոիդային հիմք լիպիդների ,մյուսները սպիտակուցներն են: Սպիտակուցային հիմք ունեցող հորմոնները հայտնի են որպես պեպտիդային հորմոններ:

Օրինակ՝ ինսուլինը կարևոր պեպտիդային հորմոն է, որն օգնում է արյան մեջ գլյուկոզի մակարդակի կարգավորմանը: Երբ արյան մեջ գլյուկոզը բարձրանում է (օրինակ՝ ուտելուց հետո), ենթաստամոքսային գեղձի մասնագիտացած որոշ բջիջներ արտազատում են ինսուլին: Ինսուլինը կապվում է լյարդի և այլ օրգանների բջիջներին՝ նպաստելով այդ բջիջների կողմից գլյուկոզի յուրացմանը: Այս գործընթացը հանգեցնում է արյան մեջ շաքարի մակարդակի կարգավորմանը:

ԱՄԻՆԱԹԹՈՒՆԵՐ

Ամինաթթուները սպիտակուցները կազմավորող մոնոմերներ են: Այսինքն՝ սպիտակուցը բաղկացած է ամինաթթուների մեկ կամ մի քանի գծային շղթաներից, որոնցից յուրաքանչյուրը կոչվում է պոլիպեպտիդ: Սպիտակուցների կազմում սովորաբար մոտ 20 տարբեր ալֆա (α) ամինաթթուներ կան:

Ամինաթթուներն ունեն ընդհանուր հիմնական կառուցվածք. բաղկացած են կենտրոնական ածխածնի ատոմից, որը հայտնի է նաև որպես ալֆա (α) ածխածին և ամինախմբի (-NH₂) , կարբօքսիլ խմբից (-COOH) և ջրածնի ատոմից:

Թեև վերևում պատկերված ընդհանրացված ամինաթթուն պարզության համար ներկայացված է իր ամինա- և կարբօքսիլ խմբերով, որոնք չեզոք են, սա այն ձևը չէ, որով ամինաթթուները սովորաբար հայտնաբերվում են: Ֆիզիոլոգիական pH-ում (7,2-7,4) ամինախումբը սովորաբար պրոտոնացվում և ստանում է դրական լիցք, մինչդեռ կարբօքսիլ խմբից պրոտոնը սովորաբար պոկված է, և այն ունի բացասական լիցք:

Յուրաքանչյուր ամինաթթու ունի մեկ այլ ատոմ կամ ատոմների խումբ, որ միացած է կենտրոնական ատոմին և հայտնի է R խումբ անվամբ, որով որոշվում է ամինաթթվի բնույթը: Օրինակ՝ եթե R խումբը ջրածնի ատոմ է, ուրեմն ամինաթթուն գլիցինն է, իսկ եթե դա մեթիլ (CH₃₎ խումբն է, ուրեմն ամինաթթուն ալանինն է: Ամենատարածված քսան ամինաթթուներին կարող ես ծանոթանալ ստորև ներկայացված գծապատկերում, որտեղ R խմբերը գունավորված են կապույտ:

Կողմնային շղթայի հատկությունները որոշում են ամինաթթվի քիմիական վարքագիծը : Օրինակ՝ վալինը և լեյցինը ոչ բևեռային, հիդրոֆոբ ամինաթթուներ են, իսկ սերինը և գլուտամինը հիդրոֆիլ կողմնային շղթաներ ունեն և բևեռային են: Որոշ ամինաթթուներ, ինչպիսիք են լիզինը և արգինինը, ֆիզիոլոգիական pH-ում ունեն դրական լիցքավորված կողմնային շղթաներ և համարվում են հիմային ամինաթթուներ: (Երբեմն հիստիդինը նույնպես դասվում է այս խմբին, չնայած նրան, որ ֆիզիոլոգիական pH-ում հիմնականում կորցնում է պրոտոն): Ասպարտատն ու գլյուտամատն էլ ֆիզիոլոգիական pH-ում բացասական լիցքավորված են և համարվում են թթվային:

Որոշ ամինաթթուներ յուրահատուկ հատկություններ ունեցող R խմբեր ունեն, որոնց կարևորության մասին կիմանաս, երբ ուսումնասիրես սպիտակուցների կառուցվածքը.

• Պրոլինն ունի R խումբ, որը կապված է իր իսկ ամինախմբին՝ առջաացնելով օղակաձև կառուցվածք: Դա ամինաթթվի սովորական կառուցվածքից շեղում է, քանի որ այն չունի ստանդարտ NH₃+ ամինախումբ: Եթե կարծում ես, որ օղակաձև կառուցվածքը տարօրինակ է, ճիշտ ես. ամինաթթվային շղթաներում պրոլինը հաճախ դառնում է կորությունների և հանգույցների պատճառ:
• Ցիստեինը պարունակում է թիոլային (-SH) խումբ, որը կարող է այլ ցիստեինների հետ կովալենտային կապ առաջացնել։

ՍՊԻՏԱԿՈՒՑԻ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔԸ

Ինչպես արդեն նշել ենք սպիտակուցների և ամինաթթուների մասին նախորդ հոդվածում, սպիտակուցի ձևը շատ կարևոր է իր գործառույթի համար։ Որպեսզի հասկանանք, թե սպիտակուցն ինչպես է ստանում իր վերջնական ձևը կամ կառուցվածքը, պետք է հասկանանք սպիատակուցի կառուցվածքի չորս մակարդակները՝ առաջնային, երկրորդային, երրորդային և չորրորդային։

ԱՌԱՋՆԱՅԻՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ

Սպիտակուցի կառուցվածքի ամենապարզ մակարդակը՝ առաջնային կառուցվածքն է , պոլիպեպտիդային շղթայում ամինաթթուների հաջորդականությունն է։ Օրինակ՝ ինսուլին հորմոնը պոլիպեպտիդային երկու շղթա ունի՝ A և B, որոնք պատկերված են ստորև։ (Այստեղ պատկերված է կովի ինսուլինը, թեև վերջինիս կառուցվածքը նման է մարդու ինսուլինին): Շղթաներից յուրաքանչյուրն ունի իր ամինաթթվային հաջորդականությունը, որոնք միացած են որոշակի հաջորդականությամբ։ Օրինակ՝ A շղթան N-ծայրում սկսվում է գլիցինով, C-ծայրում ավարտվում է ասպարագինով և տարբերվում է B շղթայի հաջորդականությունից։

Սպիտակուցի հաջորդականությունը որոշվում է այդ սպիտակուցը (կամ մի քանի ենթամիավորներից կազմված սպիտակուցի մի մասը) կոդավորող գենի ԴՆԹ-ով: Գենում ԴՆԹ-ի հաջորդականության փոփոխությունը կարող է հանգեցնել սպիտակուցի ամինաթթվային հաջորդականության փոփոխության։ Սպիտակուցի հաջորդականության մեջ անգամ մեկ ամինաթթվի փոփոխությունը կարող է ազդել սպիտակուցի ընդհանուր կառուցվածքի և գործառույթի վրա։

Օրինակ՝ մեկ ամինաթթվի փոփոխությունը կապված է մանգաղաբջջային սակավարյունության հետ, որը ժառանգական հիվանդություն է և վնասում է արյան կարմիր բջիջները։ Մանգաղաբջջային սակավարյունության դեպքում հեմոգլոբինը (այն սպիտակուցը, որն արյան մեջ փոխադրում է թթվածին) կազմող պոլիպեպտիդային չորս շղթաներից մեկում հաջորդականությունը մի քիչ փոփոխված է։ Գլուտամինաթթուն, որը սովորաբար հեմոգլոբինի β շղթայի (հեմոգլոբինը կազմող սպիտակուցի երկու տեսակի շղթաներից մեկը) վեցերորդ ամինաթթուն է, փոխարինված է վալինով։ Այդ փոխարինումը ներկայացված է β շղթայի մի հատվածի համար ստորև ներկայացված գծապատկերում:

Ամենաուշագրավը հաշվի առնելն է, որ հեմոգլոբինի մոլեկուլը բաղկացած է երկու α և երկու β շղթաներից, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է մոտ 150 ամինաթթվից՝ ընդհանուր առմամբ մոտ 600 ամինաթթու ամբողջ սպիտակուցում: Նորմալ հեմոգլոբինի մոլեկուլի և մանգաղաձև բջջի մոլեկուլի միջև տարբերությունն ընդամենը 2 ամինաթթու է մոտավորապես 600-ից:

Այն մարդը, որի մարմնում միայն այսպիսի փոփոխված հեմոգլոբին է առաջանում, տառապում է մանգաղաբջջային սակավարյունության ախտանշաններով: Սա տեղի է ունենում, քանի որ գլուտամինաթթու-վալին ամինաթթվային փոխարինման արդյունքում հեմոգլոբինի մոլեկուլները կուտակվում են երկար մանրաթելերի տեսքով։ Այս մանրաթելերը սկավառակաձև արյան կարմիր բջիջները վեր են ածում կիսալուսնաձևի։ Ստորև ներկայացված արյան նմուշում կարելի է տեսնել նորմալ, սկավառակաձև բջիջների հետ խառնված «մանգաղաձև» բջիջների օրինակներ։

Մանգաղաձև բջիջները արյունատար անոթներով անցնելիս կուտակումներ են առաջացնում և խաթարելով արյան բնականոն հոսքը՝ կարող են մանգաղաբջջային սակավարյունություն ունեցող մարդու առողջության համար լուրջ խնդիրներ առաջացնել՝ ներառյալ շնչարգելություն, գլխապտույտ, գլխացավ և որովայնի ցավ։

ԵՐԿՐՈՐԴԱՅԻՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ

Սպիտակուցի կառուցվածքի հաջորդ մակարդակը երկրորդային կառուցվածքն է, երբ պոլիպեպտիդը մոլեկուլի կմախքը կազմող ատոմների միջև փոխազդեցությունների շնորհիվ որոշ հատվածներում ոլորվում է։ (Կմախքը վերաբերում է պոլիպեպտիդային շղթային՝ բացի R խմբերից։ Այսինքն՝ այստեղ նկատի ունենք, որ երկրորդային կառուցվածքը R խմբերը չի ներառում): Երկրորդային կառուցվածքի ամենատարածված տեսակներն են α պարույրը և β ծալքավոր կառուցվածքը։ Այս երկու կառուցվածքն էլ պահպանվում են մի ամինաթթվի կարբոնիլի O-ի և մյուսի ամինաթթվի H-ի միջև առաջացած ջրածնական կապերի շնորհիվ։

α պարույրի մի ամինաթթվի կարբոնիլ խումբը (C=O) ջրածնային կապով կապված է չորս ամինաթթու հետո գտնվող ամինաթթվի ամինախմբի H-ին (N-H) (օրինակ՝ 1-ին ամինաթթվի կարբոնիլ խումբը ջրածնային կապ կառաջացնի 5-րդ ամինաթթվի N-H-ի հետ): Այս կերպ կապի առաջացումը պոլիպեպտիդային շղթան վերածում է ոլորված ժապավենի նմանվող պարուրաձև կառուցվածքի, որի յուրաքանչյուր պարույրը պարունակում է 3,6 ամիինաթթու։ Ամինաթթուների R խմբերը α պարույրից դուրս են, որտեղ էլ կարող են փոխազդեցության մեջ մտնել։

β ծալքավոր կառուցվածքում պոլիպեպտիդի երկու կամ ավելի հատվածներ իրար կողք են շարվում՝ առաջացնելով ծալքավոր կառուցվածք, որը պահվում է ջրածնային կապերով։ Ջրածնային կապերն առաջանում են կարբոնիլ խմբի և ամինախմբի միջև, իսկ R խմբերը ծալքի հարթությունից վերև ու ներքև են ուղղվում։ β ծալքավոր կառուցվածքի շղթաները կարող են իրար զուգահեռ լինել՝ ունենալ միևնույն ուղղությունը (այսինքն՝ դրանց N- և C-ծայրերը կհամապատասխանեն) կամ հակազուգահեռ՝ ունենալ հակառակ ուղղություններ (այսինքն՝ շղթաներից մեկի N-ծայրը կգտնվի մյուս շղթայի C-ծայրի դիմաց)։

Որոշ ամինաթթուներ հայտնաբերվել են միայն α պարույրի կամ β ծալքավոր կառուցվածքի ձևով։ Օրինակ՝ պրոլին ամինաթթուն երբեմն կոչվում է «պարույր քանդող», քանի որ իր անսովոր R խումբը (որն օղակ առաջացնելու համար միանում է ամինախմբին) շղթայում թեքում է առաջացնում, որն անհամատեղելի է պարույրի հետ։ Պրոլինը սովորաբար լինում է երկրորդային կառուցվածքներում եղած թեքություններում։ Նույն կերպ, տրիպտոֆան, թիրոզին և ֆենիլալանին ամինաթթուները, որոնք իրենց R խմբերում մեծ օղակաձև կառուցվածք են պարունակում, հաճախ հայտնաբերվում են β ծալքավոր կառուցվածքով, հավանաբար այն պատճառով, որ այդպիսի կառուցվածքը կողմնային շղթայի համար մեծ տարածություն է ապահովում։

Բազմաթիվ սպիտակուցներ պարունակում են և՛ α պարույր, և՛ β ծալքավոր կառուցվածք, իսկ որոշները՝ այս երկուսից միայն մեկը (կամ երկուսից ոչ մեկն էլ չեն պարունակում)։

ԵՐՐՈՐԴԱՅԻՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ

Պոլիպեպտիդի ամբողջական եռաչափ կառուցվածքը կոչվում է երրորդային կառուցվածք։ Երրորդային կառուցվածքն առաջանում է գլխավորապես սպիտակուցը կազմող ամինաթթուների R խմբերի միջև փոխազդեցությունների արդյունքում։

R խմբերի փոխազդեցությունները, որոնք նպաստում են երրորդային կառուցվածքին, ներառում են ջրածնային, իոնային կապերը, դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցությունները, Լոնդոնյան դիսպերսիոն ուժերը, այնսինքն՝ ոչ կովալենտային կապերի ամբողջ ծավալը։ Օրինակ՝ միանման լիցք ունեցող R խմբերը վանում են միմյանց, իսկ հակառակ լիցք ունեցողները կարող են իոնային կապեր առաջացնել։ Նույն կերպ՝ բևեռային R խմբերը կարող են ջրածնային կապեր և այլ դիպոլ-դիպոլ փոխազդեցություններ առաջացնել։ Երրորդային կառուցվածքի համար նաև կարևոր են հիդրոֆոբ փոխազդեցությունները, երբ ոչ բևեռային, հիդրոֆոբ R խմբեր ունեցող ամինաթթուները խմբավորվում են սպիտակուցի ներսում՝ հիդրոֆիլ ամինաթթուներին թողնելով դրսում՝ փոխազդելու միջավայրում եղած ջրի մոլեկուլների հետ։

Եվ վերջապես՝ կովալենտային կապի մի հատուկ տեսակ կա, որը նպաստում է երրորդային կառուցվածքին։ Դա երկսուլֆիդային կապն է։ Երկսուլֆիդային կապերը ցիստեինի՝ ծծումբ պարունակող կողմնային շղթաների միջև կովալենտային կապեր են, որոնք երրորդային կառուցվածքում եղած մյուս բոլոր կապերից ավելի ամուր են։ Դրանք գործում են որպես «անվտանգության քորոցներ»՝ պահելով պոլիպեպտիդի հատվածները միմյանց ամուր միացած։

ՉՈՐՐՈՐԴԱՅԻՆ ԿԱՌՈՒՑՎԱԾՔ

Շատ սպիտակուցներ կազմված են պոլիպեպտիդային մեկ շղթայից և միայն առաջին երեք մակարդակներն ունեն (որոնք մինչև այժմ քննարկել ենք)։ Բայց որոշ սպիտակուցներ կազմված են պոլիպեպտիդային բազմաթիվ շղթաներից, որոնք կոչվում են ենթամիավորներ։ Երբ այս ենթամիավորները միանում են, առաջանում է սպիտակուցի չորրորդային կառուցվածքը։

Մենք արդեն խոսել ենք չորրորդային կառուցվածք ունեցող մի սպիտակուցի՝ հեմոգլոբինի մասին։ Ինչպես արդեն նշվել է, հեմոգլոբինը արյան մեջ թթվածին է տեղափոխում և կազմված է չորս ենթամիավորից՝ երկու α և երկու β շղթաներից։ Մեկ այլ օրինակ է ԴՆԹ պոլիմերազը։ Այն ֆերմենտ է, որը սինթեզում է ԴՆԹ-ի նոր շղթան և կազմված է տասը ենթամիավորից։

Ընդհանուր առմամբ, չորրորդային կառուցվածքը պահելու համար ենթամիավորները միանում են նույն տեսակի կապերով, որոնք նպաստում են երրորդային կառուցվածքին (ամենաթույլ կապերը, օրինակ՝ ջրածնային կապերը և Լոնդոնյան դիսպերսիոն ուժերը)։

ԲՆԱՓՈԽՈՒՄ ԵՎ ՍՊԻՏԱԿՈՒՑԻ ՓԱԹԵԹԱՎՈՐՈՒՄ

Յուրաքանչյուր սպիտակուց իրեն բնորոշ ձևն ունի։ Եթե սպիտակուցի միջավայրի ջերմաստիճանը և pH-ը փոխվում են, կամ այն ենթարկվում է քիմիական նյութերի ազդեցությանը, այդ փոխազդեցությունները կարող են խաթարվել, որի պատճառով սպիտակուցը կարող է կորցնել իր եռաչափ կառուցվածքը և վերածվել կառուցվածք չունեցող ամինաթթվային շղթայի։ Երբ սպիտակուցը կորցնում է իր բարձրակարգ կառուցվածքը՝ պահպանելով առաջնային կառուցվածքը, այն բնափոխվում է։ Բնափոխված սպիտակուցները սովորաբար գործառնական չեն։

Որոշ սպիտակուցների դեպքում բնափոխումը կարող է դարձելի լինել։ Քանի դեռ պոլիպեպտիդի առաջնային կառուցվածքը պահպանված է (ամինաթթուները չեն պոկվել իրարց), նորմալ միջավայր վերադարձնելուց հետո այն կարող է վերականգնել իր գործառնական ձևը։ Սակայն այլ դեպքերում բնափոխումը մշտական է։ Սպիտակուցի ոչ դարձելի բնափոխման օրինակ է ձվի եփումը։ Ձվի սպիտակ հեղուկ մասի ալբումինը դառնում է անթափանց և պինդ, երբ այն բնափոխվում է վառարանի ջերմությունից, և սառեցնելիս իր նախնական՝ հում ձվի վիճակին չի վերադառնա։

Գիտնականները որոշ սպիտակուցներ են հայտնաբերել, որոնք կարող են բնափոխումից հետո վերստին պարուրվել անգամ այն դեպքում, երբ մենակ են փորձանոթում։ Քանի որ այս սպիտակուցները կարող են ինքնուրույն պարուրվել, նրանց ամինաթթվային հաջորդականությունները պետք է պարուրման մասին ամբողջական տեղեկություն պարունակեն։ Սակայն ոչ բոլոր սպիտակուցներն են ի վիճակի այս հնարքը կատարելու, և թե ինչպես են դրանք բջջում սովորաբար պարուրվում, ավելի բարդ գործընթաց է: Շատ սպիտակուցներ չեն կարող ինքնուրույն պարուրվել, բայց փոխարենը օգնություն են ստանում շապերոնային սպիտակուցներից (շապերոններ):

ԲՋՋԻ ԲԱՂԱԴՐՈՒԹՅՈՒՆ

Միմյանցից խիստ տարբերվող այնպիսի օրգանիզմներ, ինչպիսիք են՝ բակտերիաները, բույսերը, սնկերը, կենդանիները, այդ թվում նաև մարդը, ունեն միևնույն կառուցվածքային միավորը: Այդ տարրական կառուցվածքային միավորը, որից կազմված են բոլոր օրգանիզմները կոչվում է բջիջ:

Բջիջը կենդանի օրգանիզմների կառուցվածքային տարրական միավորն է և օժտված է կենդանի օրգանիզմին բնորոշ հատկանիշներով։

Բջիջները լինում են բուսական և կենդանական:

Կենդանական և բուսական բջիջների միջև կան տարբերություններ, սակայն նրանք ունեն նման կառուցվածք: Բոլոր բջիջները կազմված են բջջաթաղանթից, ցիտոպլազմայից, կորիզից և օրգանոիդներից։

Բջջաթաղանթ՝

• սահմանազատում է բջջին շրջակայից,
• տալիս նրան որոշակի ձև,
• պաշտպանում միջավայրի ազդեցությունից,
• ապահովում շրջակայի հետ նյութերի փոխանակումը:

Ցիտոպլազմա՝

• մածուցիկ անգույն զանգված է,
• լցնում է բջջի ամբողջ խոռոչը,
• իր մեջ ընդգրկում է կորիզն ու մնացյալ օրգանոիդները,
• նրանում ընթանում են բջջի կենսագործունության հիմնական դրսևորումները:

Կորիզ՝

• պարունակում է բջջի ժառանգական նյութը,
• նրա կիսման արդյունքում առաջանում են մայրական բջջին նման, նույնական դուստր բջիջներ:

Օրգանոիդներ՝

• ապահովում են բջջի կենսագործունեությունը՝ շնչառությունը, թթվածնի անջատումը, աճը, զարգացումը և այլն:

Բուսական և կենդանական բջիջներն ունեն որոշակի տարբերություններ՝ պայմանավորված կենսագործունեության առանձնահատկություններով:

Բուսական բջջին բնորոշ է ամուր բջջապատ, որը արտաքինից պատում է բջջաթաղանթը և հստակ ձև հաղորդում բջջին:

Բուսական բջիջներն ունեն բջջահյութով լցված խոռոչներ, որոնք կոչվում են վակուոլներ:

Բուսական բջիջներում գոյություն ունեն պլաստիդներ, որոնք կանաչ, դեղին-կարմիր և սպիտակ գունավորում են հաղորդում բուսական բջջին:

Սպիտակուցի դերը բնության մեջ

Սպիտակուցները բնության մեջ հիմնարար և բազմակողմանի դեր են խաղում՝ ծառայելով որպես կենդանի օրգանիզմների համար կարևոր շինանյութ: Այս բարդ մակրոմոլեկուլները ներգրավված են մի շարք կենսաբանական գործառույթների մեջ, որոնք կարևոր են բջիջների գոյատևման և ֆունկցիոնալության համար: Հյուսվածքներին և օրգաններին կառուցվածքային աջակցություն տրամադրելուց մինչև ֆերմենտների տեսքով կարևոր կենսաքիմիական ռեակցիաների հեշտացում, սպիտակուցները կյանքի բարդ մեխանիզմի անբաժանելի մասն են: Բացի այդ, նրանք կենսական դեր են խաղում բջջային ազդանշանների, իմունային պատասխանի և օրգանիզմների ներսում մոլեկուլների տեղափոխման գործում: Սպիտակուցների բազմազան գործառույթները տարածվում են առանձին բջիջներից դուրս՝ ազդելով ամբողջ օրգանիզմների զարգացման, աճի և պահպանման վրա: Բնության մեջ սպիտակուցների բազմակողմանիությունն ու յուրահատկությունը նպաստում են կենսաբանական համակարգերի բարդ հավասարակշռությանն ու փոխկախվածությանը` դրանք դարձնելով կենսաբանական լանդշաֆտի անփոխարինելի բաղադրիչները: