Elmi-kütləvi nəşr
Yüklə 3,27 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Hem, kimyəvi formulu, fəza quruluşu, fiziki və kimyəvi xassələri Hem
- Hemin kimyəvi quruluşu Şəkil 1
- Q.Fişer
- Hem molekulunun biosintezi Sxem 1 67 Hemin biosintezi
- Hemoqlobin və törəmələri Hemoqlobin molekulu dörd hissədən ibarətdir: iki a və iki b
63 daşınma istiqaməti və hüceyrə membranından diffuziya sürəti onun parsial təzyiqindən və ya gərginliyindən asılıdır. Əlbəttə, hemoqlobin zülalı adından göründüyü kimi iki hissədən – hem (dəmirporfirin kompleksi) və qlobin zülalından ibarətdir. Buna görə də bunların ayri-ayrılıqda öyrənilməsi daha məqsədəuyğundur. Digər tərəfdən, sözü gedən kimyəvi birləşmənin formulunu və fəza quruluşunu bilmədən onun orqanizmdə yerinə yetirə biləcəyi funksiyasını da dərindən dərk etmək müşkül bir məsələdir. Bu baxımdan, onun strukturunu öyrəndikdən sonra daha başqa növ funksiyaları barədə yaxından tanış olarıq. Hem, kimyəvi formulu, fəza quruluşu, fiziki və kimyəvi xassələri Hem (qədim yunanca, ἁίμα – “haima” – qan), hemoqlobinin rəngli maddəsi, zülal olmayan hissəsidir. Kimyəvi təbiətinə görə bu iki valentli dəmirin protoporfirin həlqəsi ilə kompleks birləşməsidir {51-54}. Onurğalıların orqanizmində hem çox sadə azotlu birləşmələrdən (qlisin və suksinatdan) dalaqda, qara ciyərdə və ilikdə olan ehtiyat dəmir-zülali kompleksdən – ferritindən biosintez olunur (bax.Sxem1). Müxtəlif onurğalı heyvanların qanından götürülmüş hem eyni kimyəvi quruluşa malikdir: 64 Hemin kimyəvi quruluşu Şəkil 1 Sərbəst hem havada asanlıqla dəmir atomu üçvalentli olan hematinə oksidlıəşir. Hem strukturunun illər boyu tədqiqatları hidrogen xloridli hematinin 1929-cu ildə Q.Fişer tərəfindən sintezi ilə başa çatdırıldı. 67 Hemin biosintezi Tetrahidropirrol həlqəsinin sintezi mitoxondriyada başlayır {51,53}. Sitrat həlqəsinin aralıq məhsulu – suksinil- KoA-ın (sxem 1-də, yuxarıda) qlisinlə kondensasiyadan 5- aminolevulinatı (ALA) verən dekarboksilləşmə məhsulu alınır. Bu mərhələyə cavabdeh olan 5-aminolevulinat- sintaza (ALA-sintaza) bütün yolların əsas fermentidir. ALA-sintazanın sintez yolu hem tərəfindən, yəni son məhsulla əngəllənir. Bu son məhsulla tormozlanmanın tipik halıdır və ya dönər əlaqə tipi üzrə reaksiyanın dəf edilməsi kimi hesab edilə bilər. 5-Aminolevulinatın sintezindən sonra o mitoxondriyadan sitoplazmaya keçərək onun iki molekulu tərkibində pirrol həlqəsi olan porfobilinogen ilə kondensasiya girir. Porfobilinogen-sintaza qurğuşun ionları ilə söndürülür. Buna görə də qurğuşun ionları ilə kəskin zəhərləndikdə qanda və sidikdə 5-aminolevulinatın qatılığının artması müşahidə olunur. Sonrakı mərhələlərdə porfirina xas olan tetrapirrol strukturu əmələ gəlir. NH 2 -qrupunun qırılması ilə dörd molekul porfobilinogenin əlaqəsi və uroporfirinogen III-ün əmələ gəlməsi hidroksimetilbilan-sintaza fermenti ilə katalizə olunur. Bu aralıq məhsulun alınması üçün ikinci ferment – uroporfirinogen III-sintaza tələb olunur. Bu fermentin olmaması “düzgün olmayan” izomerə - uroporfirinogen I-ə gətirib çıxarır. Uroporfirinogen III-ün tetrapirrol strukturu əhəmiyyətli dərəcədə hemin quruluşundan fərqlənir. Belə ki, onun mərkəzi dəmir atomu yoxdur, həlqə isə 11 ədəd əvəzinə 8 ikiqat rabitədən ibarətdir. Bundan əlavə, həlqə yalnız yüklənmiş kənar həlqələr R (4 asetat və 4 propionat qalıqları) daşıyır. Hem qrupu zülallarda qeyri-polyar 68 mühitdə fəaliyyət göstərdiyi üçün gərəkdir ki, polyar kənar zəncirlər az polyar zəncirlərə çevrilsin. Əvvəlcə dörd asetat qalığı (R 1 ) metil qruplarının əmələ gəlməsi ilə dekarboksilləşirlər. Əmələ gələn koproporfirinogen III yenidən mitoxondriyaya qayıdır. Sonrakı mərhələlər mitoxondrial membranın üstündə və ya içərisində lokallaşmış fermentlərlə katalizə olunurlar. Hər şeydən qabaq, oksidaza fermentinin təsiri altında iki propionat qrupu (R 2 ) vinil qruplarına (6) çevrilirlər. Kənar zəncirlərin modifikasiyası protoporfirinogen IX-un əmələ gəlməsi ilə başa çatır. Sonrakı mərhələdə molekulda oksidləşmə hesabına hemə xarakterik qırmızı rəng verən qoşulmuş π-elektron sistemi yaranır. Bu zaman 6 reduksiyaedici ekvivalentlər (7) sərf olunur. Sonda xüsusi ferment – ferroxelatazanın köməyi ilə molekula ikivalentli dəmir atomu (8) birləşir. Beləliklə, əmələ gələn hem və yaxud Fe-protoporfirin IX hemoqlobin və mioqlobin zülallarında kovalent olmayan rabitələrlə, sitoxrom C-də isə kovalent əlaqə ilə birləşir. Hemoqlobin və törəmələri Hemoqlobin molekulu dörd hissədən ibarətdir: iki a və iki b – uyğun olaraq iki növ dörd ədəd polipeptid zəncirindən ibarətdir {49,50}. Hər bir a zənciri 141, b zənciri isə 146 aminoturşu qalıqlarından ibarətdir. Beləliklə, bütün hemoqlobin molekulu 574 aminoturşunu özünə birləşdirir. Baxmayaraq ki, a- və b-zəncirlərinin düzülmə ardıcıllığı müxtəlifdir, onlar praktiki olaraq eyni üçlü fəza quruluşlarına malikdirlər. Düzünə qalsa, yuxarıda qeyd olunan struktur detalları hemoqlobinə deyil, onun zülali komponenti – qlobinə aiddir. Hemoqlobinin hər bir hissəsi bir ədəd zülali olmayan (prostetik) hem-dən ibarətdir. Yüklə 3,27 Mb. Dostları ilə paylaş:
|