Oqsillar — a-aminokislotalardan tuzilgan murakkab, yuqori molekular tabiiy birikmalardir. Hozirgi tasawurlarga ko‘ra oqsillarga aminokislotalar bir-biri bilan peptid (amid) bogianishlar (—N H — CO —) orqali bogianib, peptid zanjirlar hosil qiladi. Peptid bogianishlar bitta aminokislota karboksilining boshqa kislotaning aminogruppasi bilan o‘zaro ta’sirlashishi natijasida hosil boiadi. Bunda ikkita a-aminokislotadan bir molekula suv ajralib chiqib, peptidlar hosil boiadi:
H,N—СН,—С + .N H -C H -C -> 1 \ ____ < 1 \ [OH __Н] CH, OH glitsin alanin
О >H,N-CH2- C - N H -C H - o CH, £\ + H,0 OH dipeptid (glitsil-alanin)
Uchta aminokislotadan tripeptidlar, ko‘p sonli a.minokislotalardan — polipeptidlar hosil boiadi.
Hosil boigan dipeptidda molekulaning uchlarida har qaysi aminokislotadagi kabi funksional gruppalar — karboksil bilan aminogruppa qoladi. Shu sababli, di peptid 0 ‘zining bitta uchi orqali uchinchi aminokislota bilan reaksiyaga kirishib, tri peptid hosil qilishi mumkin:
О О О k 2N -C H 2- C - N H - C H - C x + J CH, о [ о н ____Hj о N H -C H -C ' 'n I OH -H20 c h 2- sn / 0 4» H2N - C H , - C - N H - C H —C—N H - C H - C OH CH, C H ,-SN
Xuddi shu y o i bilan tripeptidga, so'ngra pentapeptidga aylanadi va h.k. Nazariy jihatdan polipeptid zanjirning uzunligi istalgancha katta boiishi mumkin. Bunday zanjirning tuzilishini um umiy holda ushbu sxema bilan ifodalash mumkin:
bunda R’, R", R"’, R"" — aminokislotalarning yon radikallari, vertikal chiziqlar bilan alohida aminokislota qoldiqlari ajratib ko'rsatilgan.
Rus biokimyogar olimi A. Ya. Danilevskiy o‘zining tajribalari asosida 1888- yilda oqsil molekulasida aminokislotalar qoldiqlari orasida peptid bog‘lanishlar borligi haqida gipotezani birinchi bo‘lib ilgari surdi. Keyinchalik XX asrning boshlarida nemis olimi E. Fisher peptid boglanish mavjudligini tajribada tasdiqladi. U 19 ta aminokislota qoldig'idan tarkib topgan polipeptidni sintez qilishga muvaffaq bo‘ldi.
Alohida oqsillar molekulalari tarkibiga kiradigan aminokislotalar qoldiqlarining soni turli-tuman bo‘lishi mumkin: ular insulinda— 51 ta, mioglobinda — 140 ta atrofida. Oqsillarning molekular massasi shuning uchun ham juda keng chegarada — 2 0 0 0 0 dan bir necha milliongacha o‘zgarib turadi. Molekular massasini aniqlash va element analiz qilish asosida oqsil — qon gemoglobini molekulasining empirik formulasi (C738H ll66O208S2Fe) 4 aniqlangan.
Oqsillarning tarkibi va tuzilishi haqidagi ma’lumotlar ularning gidrolizlanish mahsulotlarini o'rganish vaqtida olingan. Gidroliz oqsillar kislota yoki ishqorlarning eritmalari bilan qizdirilganda yoki fermentlar ta’sir ettirilganda sodir bo‘ladi. Gidrolizning oxirgi m ahsulotlari oc-aminokislotalar hisoblanadi. M asalan, bitta tri peptidning to‘liq gidrolizlanishi uchta aminokislota hosil bo‘lishiga olib keladi:
О II HjN -C H j-C - H O - H о - N - C H - C - I н о I / N - C H - C -----» -H CH2 H O - - H CH2 OH SH -> H2N —CH2—c o o h + h 2n —(^H—c o o h + h 2n —(|:h—c o o h 7 CH, 1* CH, glitsin OH serin SH sistein
Hozirgi vaqtda oqsillarning ko‘pchiligi sifat jihatdan turlicha bo'lgan 2 2 xil a-aminokislotalardan tarkib topganligi aniqlangan. Bundan oqsillarning makromolekulalarida aminokislotalarning alohida qoldiqlari turli-tum an birikmalar holida ko‘p marta takrorlanishi lozim degan xulosa kelib chiqadi. Turli xil oqsillar sonining juda ko'pligiga sabab ana shu dir.
Oqsillarning gidrolizi aslida polipeptid bog‘lanishlarning gidrolizidan iborat. Oqsillarning hazm bo‘lishi ham ana shunga asoslangan. Ovqat hazm bo'lishida oqsil molekulalari am inokislotalarga qadar gidrolizlanadi, bu kislotalar suvli muhitda yaxshi eriganligi sababli qonga o‘tadi va organizmning barcha hujayra hamda to‘qimalariga yetib boradi. Bu yerda aminokislotalarning eng ko‘p qismi turli a’zo va to‘qimalarda oqsillar sintez boiishiga, bir qismi - gormonlar, fermentlar va boshqa biologik muhim moddalar sintez boiishiga sarflanadi, qolgani esa energiya materiali sifatida xizmat qiladi.
Organik kimyoda tadqiqotning tajribaga asoslangan yangi usullarining paydo boiishi va rivojlanishi oqsil strukturasini o'rganishga ancha yutuqlarga erishilishiga sabab boidi. Hozirgi vaqtda oqsil molekulasining birlamchi, ikkilamchi va uchlamchi strukturalari bir-biridan farq qilinadi.
О q s lining birlam chi strukturasi — uning kimyoviy strukturasi, ya’ni ushbu oqsilning polipeptid zanjirida aminokislotalar qoldiqlarining navbatlashib kelishidir.
Oqsilninig ikkilamchi strukturasi - polipeptid zanjirning fazodagi shakli. R entg en -stru k tu ra analizi va tekshirishning boshqa fizika usullari yordamida tabiiy oqsillarning polipeptid zanjirlari buralgan holatda - spiral ko'rinishida boiishi aniqlangan. Spiral struktura spiralning yonma-yon o'ramlaridagi aminokislotalar qoldiqlaridagi CO va NH gruppalar orasida vujudga keladigan vodorod bogianishlar bilan tutib turiladi (18.1-rasm, a da punktir bilan belgilangan). Bunday ikkilamchi struktura ocspiral deb ataladi (18.1- rasm, a). Unda vodorod bogianishlar spiralning uzun o‘qiga parallel yo'nalgan (a-spirallar amorf qismlari bilan navbatlashib keladi).
Hozirgi vaqtda bunday tasawur jamoatchilik tomonidan e’tirof erilgan. Faqat ozroq sondagi oqsillardagina uzun polipeptid zanjirlar boiadi; masalan, tabiiy ipakoqsili — qovushoq sharbatsimon suyuqlik boigan fibroin ana shunday oqsillar qatoriga kiradi, u havoda puxta, erimaydigan ip hosil qilib qotadi.
Oqsilning uchlamchi strukturasi — real uch o i chamli konfiguratsiya boiib, polipeptid zanjirning buralgan spiral! fazoda ana shunday shaklga kiradi. Eng oddiy hollarda uchlamchi strukturani o'zi yana spiral boiib oialgan spiral shaklida tasawur qilish mumkin. Bunday stmkturada fazoda bo'rtib chiqqan va botiq joylari boiib, funksional gruppalar! tashqariga qaragan b o ia d i. Oqsil m olekulasining o'ziga xosligi, uning biologik faolligi uchlamchi struktura bilan tushuntiriladi.
Oqsillarda uchlamchi strukturani hosil qiluvchi va saqlab turadigan asosiy omillar aminokislotalar qoldiqlarining yonaki radikal] ari orasidagi boglanishlardir (oltingugurt atomlarining disulfid hosil boigan ko'prikchalari —S—S—, aminogruppa bilan karboksildan hosil boigan tuz ko'prikchalari, vodorod ko'prikchalari va h. k.).
Oqsillarning juda turli-tuman xossalari ularning tuziiishi bilan izohlanadi. Ularning eruvchanligi turlicha: ba'zilari suvda eriydi, boshqalari - neytral tuzlarning suyultirilgan eritmalarida eriydi, ayrimlari esa umuman erimaydi (masalan, qoplovchi to'qimalarning oqsillari). Oqsillar suvda eriganida o'ziga xos molekulardispers sistema (yuqori molekular moddaning eritmasi) hosil boiadi. Ba’zi oqsillami (tovuq tuxumining oqsili, qon gemoglobini) kristallar holida ajratib olish mumkin
Kimyoviy tarkibi jihatdan oqsillar ikki guruhga boiinadi; a) oddiy oqsillar - proteinlar, ular gidrolizlanganda faqat aminokislotalarga ajraladi; b) murakkab oqsillar — proteidlar, ular gidrolizlanganda aminokislotalar bilan oqsilmas tabiatli moddalar (uglevodlar, nuklein kislotalar va b.) hosil qiladi; bular oqsil moddalar bilan oqsilmas moddalarning birikmalaridir
Oqsillar tarkibida karboksil bilan aminogruppa borligi sababli ular aminokislotalar kabi amfoter xossalarni namoyon qiladi. Masalan, ishqorlar ta’sir ettirilganda oqsil anion shaklida reaksiyaga kirishadi - ishqorning kationi bilan birikadi va alb’uminat tuzini hosil qiladi:
ELN—CH—COOH + NaOH ' 1EO -4LN —CH—COONa R R