Τι είναι η πρωτεΐνη; Παραδείγματα απλών και σύνθετων πρωτεϊνών

Για να καταλάβετε πόσο σημαντικό είναι οι πρωτεΐνες, αρκεί να θυμηθούμε τη γνωστή φράση Fridriha Engelsa: «Ζωής - ένας τρόπος ύπαρξης των φορέων πρωτεΐνη» Στην πραγματικότητα, στον κόσμο των ουσιών αυτών, εκτός από τα νουκλεϊκά οξέα, προκαλούν όλες τις εκδηλώσεις της ζωντανής ύλης. Σε αυτή την εργασία, θα μάθετε τι αποτελείται από πρωτεΐνες, μελέτη ποια λειτουργία εξυπηρετεί, καθώς και τον καθορισμό των διαρθρωτικών χαρακτηριστικών των διαφόρων ειδών.

Πεπτίδια - εξαιρετικά οργανωμένη πολυμερή

Πράγματι, σε ένα ζωντανό κύτταρο, όπως φυτικών και ζωικών πρωτεϊνών ποσοτικά κυρίαρχη έναντι των άλλων οργανικών ουσιών, καθώς και τη λειτουργία ο μεγαλύτερος αριθμός διαφορετικών λειτουργιών. Συμμετέχουν σε μια ποικιλία από πολύ σημαντικές κυτταρικές διεργασίες, όπως η κίνηση, η προστασία, λειτουργία συναγερμού και ούτω καθεξής. Για παράδειγμα, στον μυϊκό ιστό των ζώων και των ανθρώπων πεπτίδια περιλαμβάνουν έως και 85% κατά βάρος ξηράς ύλης, και στο οστό και χόριο - από το 15-50%.

Όλα τα κυτταρικά και ιστούς πρωτεΐνες που αποτελούνται από αμινοξέα (20 τύποι). Ο αριθμός τους στους ζωντανούς οργανισμούς είναι πάντα ίσο με είκοσι είδη. Διάφοροι συνδυασμοί των πεπτιδικών μονομερών για το σχηματισμό ενός ποικιλία πρωτεϊνών στη φύση. Εκτιμάται τον αστρονομικό αριθμό των 2x10 ¹⁸ πιθανών ειδών. Σε πολυπεπτίδια βιοχημεία ονομάζεται μακρομοριακές βιολογικά πολυμερή - μακρομορίων.

Αμινοξέα - μονομερή πρωτεΐνη

Όλοι οι 20 τύποι αυτών των χημικών ενώσεων είναι πρωτεΐνες και δομικές μονάδες έχουν τον γενικό τύπο _{ΝΗ2-Κ-ΟΟΟΗ.} Είναι αμφοτερικά οργανικές ουσίες ικανές να ασκούν τόσο βασικές όσο και όξινες ιδιότητες. Όχι μόνο απλές πρωτεΐνες, αλλά επίσης πολύπλοκη, περιέχουν τις αποκαλούμενες απαραίτητα αμινοξέα. Αλλά οι βασικές μονομερή, όπως βαλίνη, λυσίνη, μεθειονίνη μπορεί να βρεθεί μόνο σε ορισμένα είδη belkov.Takie πρωτεΐνες αναφέρονται ως υψηλής ποιότητας.

Ως εκ τούτου, χαρακτηρίζουν το πολυμερές υπόψη όχι μόνο πόσα από τα αμινοξέα είναι πρωτεΐνη, αλλά και τι είδους μονομερή ενώνονται με πεπτιδικούς δεσμούς στο μακρομόριο. Προσθέστε ότι μη βασικά αμινοξέα όπως ασπαραγίνη, γλουταμινικό οξύ, κυστεΐνη μπορούν να συντεθούν ανεξάρτητα σε κύτταρα του ανθρώπου και των ζώων. Essential μονομερή είναι πρωτείνες που παράγονται σε βακτήρια, φυτά και μύκητες. Έρχονται σε ετερότροφα οργανισμούς μόνο με το φαγητό.

Καθώς παράγεται πολυπεπτίδιο

Όπως είναι γνωστό, 20 διαφορετικά αμινοξέα μπορούν να συζευχθούν σε ένα πλήθος ειδών των μορίων πρωτεΐνης. Πώς η σύνδεση των μονομερών με το άλλο; Φαίνεται ότι οι ομάδες καρβοξυλίου και αμίνης των παρακείμενων αμινοξέων που βρίσκεται αλληλεπιδρούν. Η λεγόμενη πεπτιδικούς δεσμούς, και τα μόρια του νερού κατανέμονται ως παραπροϊόν της αντίδρασης πολυσυμπύκνωσης. Το προκύπτον μόριο πρωτεΐνης αποτελείται από τα κατάλοιπα αμινοξέων και επαναλαμβανόμενες πεπτιδικούς δεσμούς. Ως εκ τούτου καλούνται επίσης πολυπεπτίδια.

Συχνά, οι πρωτεΐνες μπορούν να περιέχουν όχι μόνο μία αλλά αρκετές πολυπεπτιδικές αλυσίδες και αποτελούνται από πολλές χιλιάδες υπολειμμάτων αμινοξέων. Επιπλέον, απλές πρωτεΐνες και είναι ικανά proteid περιπλέκουν χωρική τους διαμόρφωση. Αυτό δημιουργεί όχι μόνο πρωτογενή, αλλά και δευτερογενή, τριτογενή και ακόμη και τεταρτοταγή δομή. Ας εξετάσουμε αυτή τη διαδικασία με περισσότερες λεπτομέρειες. Συνεχίζοντας να διερευνήσει το ζήτημα του τι συνιστά μια πρωτεΐνη, μάθετε ποια είναι η διαμόρφωση έχει αυτό το μακρομόριο. Έχουμε βρει ότι μια πολυπεπτιδική αλυσίδα που περιλαμβάνει ένα πλήθος από ομοιοπολικών χημικών δεσμών. Είναι αυτή η δομή ονομάζεται η κύρια.

Παίζει σημαντικό ρόλο την ποσοτική και ποιοτική σύνθεση των αμινοξέων, όπως επίσης και την αλληλουχία της σύνδεσης τους. Δευτερεύουσα δομή γεννάται κατά τη στιγμή της έλικας. Σταθεροποιεί πολλές νέες αναδυόμενες δεσμούς υδρογόνου.

Τα υψηλότερα επίπεδα της οργάνωσης πρωτεΐνης

Τριτοταγής δομή είναι ένα αποτέλεσμα της συσκευασίας σπείρα σε μορφή μιας μπάλας - σφαιρίδια, π.χ., μυϊκών πρωτεϊνών μυοσφαιρίνη ύφασμα έχει ακριβώς μια τέτοια χωρική δομή. Η προσπάθεια αυτή υποστηρίζεται ως πρόσφατα σχηματισμένο με δεσμούς υδρογόνου, και δεσμούς δισουλφιδίου (εάν κατάλοιπα κυστεΐνης περιλαμβάνει αρκετές μόριο πρωτεΐνης). Τεταρτοταγούς μορφή - αυτό είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού σε μια ενιαία δομή αρκετών σφαιρίδια πρωτεΐνης με νέους τύπους αλληλεπιδράσεων, όπως υδρόφοβες ή ηλεκτροστατικές. Μαζί με τα πεπτίδια και τεταρτοταγή δομή περιλαμβάνει μη πρωτεϊνικά τμήμα. Αυτά μπορεί να είναι ιόντα μαγνησίου, σιδήρου, χαλκού ή υπολείμματα ορθοφωσφορικό ή νουκλεϊκά οξέα, και λιπίδια.

Χαρακτηριστικά βιοσύνθεση πρωτεϊνών

Έχουμε ήδη ανακαλύψει τι αποτελείται από πρωτεΐνες. Είναι χτισμένο της αλληλουχίας αμινοξέων. συναρμολόγησή τους σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα, πραγματοποιείται σε ριβοσώματα - μη μεμβράνη οργανίδια, φυτικά και ζωικά κύτταρα. Στη βιοσύνθεση του μορίου εμπλέκονται επίσης πληροφορίες και RNA μεταγραφή. Το πρώτο είναι ένα πρότυπο για τη συναρμολόγηση πρωτεΐνη και το δεύτερο μεταφοράς διάφορα αμινοξέα. υπάρχει ένα δίλημμα στη διαδικασία της κυτταρικής βιοσύνθεσης, δηλαδή, πρωτεΐνη αποτελείται από νουκλεοτιδίων ή αμινοξέων; Η απάντηση είναι απλή - τα πολυπεπτίδια τόσο απλών και σύνθετων αποτελούνται από αμφοτερικές οργανικών ενώσεων - αμινοξέα. Στην διάρκεια του κύκλου ζωής των κυττάρων , υπάρχουν περίοδοι της δραστηριότητάς του, όταν η πρωτεϊνική σύνθεση λαμβάνει χώρα ιδιαίτερα ενεργό. Αυτό το λεγόμενο στάδιο J1 και J2 ενδιάμεση. Αυτή τη στιγμή, το κύτταρο είναι ενεργά αυξάνεται και χρειάζεται πολύ οικοδομικό υλικό, το οποίο είναι πρωτεΐνη. Επιπλέον, ως αποτέλεσμα της μιτωτικής μορφής που λήγει δύο θυγατρικά κύτταρα, καθένα από τα οποία χρειάζεται μία μεγάλη ποσότητα οργανικών ουσιών, ωστόσο στα κανάλια λείο ενδοπλασματικό δίκτυο είναι ενεργό σύνθεση των λιπιδίων και υδατανθράκων, και στην EPM κοκκώδη παρουσιάζεται βιοσύνθεση των πρωτεϊνών.

Οι λειτουργίες των πρωτεϊνών

Γνωρίζοντας τι κάνει μια πρωτεΐνη, μπορεί να εξηγηθεί ως μια τεράστια ποικιλία ειδών, καθώς και τις μοναδικές ιδιότητες που συνδέονται με αυτές τις ουσίες. Πρωτεΐνες εκτελέσει στο κλουβί μια ποικιλία λειτουργιών, όπως η κατασκευή, ως μέρος των μεμβρανών όλων των κυττάρων και οργανίδια: μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες, λυσοσώματα, σύμπλοκο Golgi, και ούτω καθεξής. Τέτοια πεπτίδια ως gamoglobuliny ή αντίσωμα - είναι παραδείγματα απλών πρωτεϊνών που εκτελούν μια προστατευτική λειτουργία. Με άλλα λόγια, κυτταρική ανοσία - αυτό είναι το αποτέλεσμα της δράσης των ουσιών αυτών. Ένα σύμπλοκο πρωτεΐνης - κλειδαρότρυπα, μαζί με την αιμοσφαιρίνη, διενεργεί λειτουργία μεταφοράς των ζώων, δηλαδή, μεταφέρει το οξυγόνο στο αίμα. Σηματοδότησης των πρωτεϊνών που απαρτίζουν την κυτταρική μεμβράνη, οι πληροφορίες κύτταρο για να παρέχουν τις ουσίες, που προσπαθεί να πάρει το κυτταρόπλασμα της. Αλβουμίνη πεπτίδιο είναι υπεύθυνο για τις βασικές παραμέτρους του αίματος, για παράδειγμα, για την ικανότητά του να πήξει. Πρωτεΐνη απόθεμα ωολευκωματίνη τα αυγά σε ένα κλουβί, και η κύρια πηγή θρεπτικών συστατικών.

Πρωτεΐνες - η βάση του κυττάρου κυτταροσκελετού

Μία από τις σημαντικές λειτουργίες των πεπτιδίων - υποστήριξης. Είναι πολύ σημαντικό να διατηρηθεί το σχήμα και τον όγκο των ζωντανών κυττάρων. Η λεγόμενη δομή submembrane - μικροσωληνίσκους και μικροϊνίδια συνυφασμένη για να σχηματίσει ένα εσωτερικό σκελετό των κυττάρων. Πρωτεΐνες που περιλαμβάνονται στη σύνθεσή τους, π.χ., τουμπουλίνης, μπορεί εύκολα να συμπιεστεί και να τεντωθεί. Αυτό βοηθά τα κύτταρα να διατηρήσει το σχήμα του σε μηχανικές παραμορφώσεις.

Σε φυτικά κύτταρα, μαζί με τις πρωτεΐνες hyaloplasm, υποστηρίζοντας τη λειτουργία λειτουργούν επίσης σκέλη κυτταρόπλασμα - πλασμοδέσμες. Περνώντας διαμέσου των πόρων στο κυτταρικό τοίχωμα, που προκαλούν τη σχέση μεταξύ ενός πλήθους υποκείμενων κυτταρικών δομών που σχηματίζουν το φυτικό ιστό.

Ένζυμα - μια ουσία της πρωτεΐνης φύσης

Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες των πρωτεϊνών - επίδρασή τους στο ρυθμό των χημικών αντιδράσεων. Βασικές πρωτεΐνες είναι σε θέση να μετουσιωθεί εν μέρει - ξετύλιγμα μακρομόριο διαδικασία στην τριτοταγή ή τεταρτοταγή δομή. Η ίδια πολυπεπτιδική αλυσίδα δεν έχει σπάσει. Μερική μετουσίωση αποτελεί τη βάση τόσο το σήμα και την καταλυτική λειτουργία της πρωτεΐνης. Η τελευταία ιδιότητα είναι η ικανότητα των ενζύμων να επηρεάζουν το ρυθμό βιοχημικές αντιδράσεις στον πυρήνα και το κυτταρόπλασμα των κυττάρων. Πεπτίδια που, αντιθέτως, μειώνει το ποσοστό των χημικών διεργασιών που δεν ονομάζονται ένζυμα και αναστολείς. Για παράδειγμα, μια απλή πρωτείνη της καταλάσης είναι ένα ένζυμο το οποίο επιταχύνει τη διάσπαση του υπεροξειδίου του υδρογόνου των τοξικών ουσιών. Παράγεται ως το τελικό προϊόν του πολλές χημικές αντιδράσεις. Η καταλάση επιταχύνει διάθεσή της στην ουδέτερη θέση ουσίες, νερό και οξυγόνο.

ιδιότητες των πρωτεϊνών

Τα πεπτίδια έχουν ταξινομηθεί με πολλούς τρόπους. Για παράδειγμα, σε σχέση με το νερό μπορεί να διαιρεθεί σε υδρόφιλες και υδρόφοβες. Θερμοκρασία επίσης να επηρεάσει με διαφορετικό τρόπο τη δομή και τις ιδιότητες των μορίων πρωτεΐνης. Για παράδειγμα, κερατίνη πρωτεΐνη - τα μαλλιά και το συστατικό των νυχιών μπορεί να αντέξει τόσο χαμηλής όσο και υψηλής θερμοκρασίας, δηλαδή είναι θερμοευαίσθητα. Αλλά η πρωτεΐνη ωολευκωματίνη, αναφέρθηκε προηγουμένως, όταν θερμαίνεται σε θερμοκρασία 80-100 ° C καταστρέφεται εντελώς. Αυτό σημαίνει ότι είναι χωρισμένη σε πρωτοταγή δομή των υπολειμμάτων αμινοξέων. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται καταστροφής. Όποια και αν είναι οι συνθήκες, δεν δημιουργούν, σε φυσική μορφή των πρωτεϊνών αποδόσεις δεν μπορούν. Motor πρωτεΐνη - ακτίνης και milozin παρούσα στις μυϊκές ίνες. εναλλακτική συστολή και χαλάρωση τους είναι η βάση του μυϊκού έργου.