Τύποι των πρωτεϊνών, των λειτουργιών και της δομής

Σύμφωνα με τη θεωρία της Oparin-Haldane της ζωής στον πλανήτη μας γεννήθηκε από τα σταγονίδια συσσωματώματος. Ήταν επίσης ένα μόριο πρωτεΐνης. Δηλαδή, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα ότι αυτές οι χημικές ουσίες - η βάση όλης της ζωής που υπάρχει σήμερα. Αλλά τι κάνει ένα αντιπροσωπεύει πρωτεϊνικών δομών; Τι ρόλο παίζουν στο σώμα και τη ζωή των ανθρώπων; Τι είδους πρωτεϊνών υπάρχουν; Προσπαθήστε να καταλάβετε.

Πρωτεΐνες: γενική έννοια

Από την άποψη της χημικής δομής, μορίου της εν λόγω ουσίας είναι μία αλληλουχία αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς.

Κάθε αμινοξύ έχει δύο λειτουργικές ομάδες:

• καρβοξυλ-COOH?
• μία αμινομάδα _-ΝΗ2.

Είναι μεταξύ αυτών και σχηματίζεται στη σύνδεση των διαφόρων μορίων. Ετσι ο πεπτιδικός δεσμός έχει τη μορφή -CO-ΝΗ. μόριο πρωτεΐνης μπορεί να περιέχει εκατοντάδες ή χιλιάδες τέτοιων ομάδων, αυτό θα εξαρτηθεί από την συγκεκριμένη ουσία. Τύποι των πρωτεϊνών είναι πολύ διαφορετικές. Μεταξύ αυτών είναι αυτές που περιέχουν τα απαραίτητα αμινοξέα για τον οργανισμό, και ως εκ τούτου πρέπει να προσλαμβάνεται με την τροφή. Υπάρχουν μερικά είδη που έχουν σημαντικές λειτουργίες στην κυτταρική μεμβράνη και στο κυτταρόπλασμα του. Οι καταλύτες παράγουν επίσης βιολογική φύση - ένζυμα, τα οποία είναι επίσης πρωτεϊνικά μόρια. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην ανθρώπινη ζωή, και όχι μόνο συμμετέχουν στις βιοχημικές διαδικασίες των έμβιων όντων.

Το μοριακό βάρος των ενώσεων εν λόγω μπορεί να κυμαίνεται από μερικές δεκάδες έως εκατομμύρια. Επειδή ο αριθμός των μονάδων μονομερούς στην πολυπεπτιδική αλυσίδα απείρως μεγάλο και εξαρτάται από τον τύπο της συγκεκριμένης ουσίας. Η πρωτεΐνη σε καθαρή μορφή της, στην φυσική διαμόρφωση του, μπορεί να δει κανείς όταν εξετάζεται το αυγό σε ακατέργαστη μορφή της. Light-κίτρινο διαφανές παχύ κολλοειδή μάζα, η οποία βρίσκεται στο εσωτερικό του κρόκου - είναι η επιθυμητή ουσία. Το ίδιο λέγεται σχετικά με το τυρί cottage χωρίς λιπαρά, το προϊόν αυτό είναι επίσης σχεδόν καθαρή πρωτεΐνη στη φυσική του μορφή.

Ωστόσο, δεν είναι όλες οι θεματικές ενώσεις έχουν την ίδια χωρική δομή. Συνολικά υπάρχουν τέσσερις οργανώσεις μόριο. Τύποι των πρωτεϊνικών δομών καθορίζεται από τις ιδιότητές του και να μιλήσουμε για δομική πολυπλοκότητα. Γνωρίζουμε επίσης ότι περισσότερα χωρικά περίπλοκα μόρια υποβάλλονται σε αυστηρή επεξεργασία σε ανθρώπους και ζώα.

Τύποι πρωτεϊνικών δομών

Συνολικά υπάρχουν τέσσερις. Σκεφτείτε τι συνιστά κάθε μία από αυτές.

1. Δημοτικό. Είναι μια συμβατική γραμμική αλληλουχία αμινοξέων που συνδέονται με πεπτιδικούς δεσμούς. Δεν χωρική ανατροπές, χωρίς έλικα. Ο αριθμός των εισερχόμενων συνδέσεων προς το πολυπεπτίδιο μπορεί να είναι έως και αρκετές χιλιάδες. Τύποι πρωτεϊνών με παρόμοια δομή - glitsilalanin, ινσουλίνη, ιστόνης, ελαστίνη, και άλλοι.
2. Δευτεροβάθμια. Αποτελείται από δύο πολυπεπτιδικές αλυσίδες που έχουν συστραφεί ελικοειδώς και είναι προσανατολισμένες προς το άλλο στροφές σχηματίζεται. Έτσι μεταξύ τους συμβεί δεσμούς υδρογόνου που τα κρατάει μαζί. Ετσι σχηματίζεται ένα απλό μόριο πρωτεΐνης. Μορφές αυτού του τύπου οι ακόλουθες πρωτεΐνες: λυσοζύμη, πεψίνη και άλλοι.
3. Τριτοταγή διαμόρφωση. Είναι ένα πυκνά συμπαγώς συλλέγονται στο πηνίο δευτερογενή δομή. Εδώ, υπάρχουν και άλλοι τύποι αλληλεπίδρασης, εκτός από δεσμούς υδρογόνου - αυτή είναι η νβη der Waals αλληλεπίδραση και η ηλεκτροστατικές δυνάμεις έλξης, υδρόφιλο-υδρόφοβο επαφή. Παραδείγματα δομών - αλβουμίνης, φιμπρόίνη μετάξι και άλλα.
4. Τεταρτογενούς. Η πιο πολύπλοκη δομή, η οποία είναι μια πιο πολυπεπτιδικές αλυσίδες συστρέφονται σε μια σπείρα, έλασης σε μια μπάλα και συνδυάζονται μαζί σε ένα σφαιρίδιο. Παραδείγματα όπως η ινσουλίνη, φερριτίνη, αιμοσφαιρίνη, κολλαγόνο, απεικονίζουν μόνο μια τέτοια διαμόρφωση των πρωτεϊνών.

Αν λάβουμε υπόψη όλες τις λεπτομέρειες της μοριακής δομής από χημική άποψη, η ανάλυση παίρνει πολύ χρόνο. Μετά από όλα, στην πραγματικότητα, τόσο υψηλότερη είναι η διαμόρφωση, η πιο δύσκολη και προκαλεί σύγχυση δομή του, οι περισσότεροι τύποι αλληλεπιδράσεων που παρατηρήθηκαν στο μόριο.

Η μετουσίωση των μορίων πρωτεΐνης

Μία από τις πιο σημαντικές χημικές ιδιότητες των πολυπεπτιδίων είναι η ικανότητά τους να καταρρεύσει υπό την επίδραση ορισμένων προϋποθέσεων ή χημικούς παράγοντες. Για παράδειγμα, διαδεδομένη διαφορετικά είδη μετουσίωση πρωτεϊνών. Τι είναι αυτή η διαδικασία; Αυτός είναι η καταστροφή της φυσικής δομής της πρωτεΐνης. Δηλαδή, αν το αρχικό μόριο είχε μια τριτοταγή δομή, μετά από τη δράση των ειδικών παραγόντων θα καταστραφεί. Ωστόσο, η αλληλουχία υπολειμμάτων αμινοξέων στο μόριο παραμένει ανέπαφη. Μετουσιωμένες πρωτεΐνες γρήγορα χάνουν φυσικές και χημικές τους ιδιότητες.

Τι παραγόντων μπορεί να οδηγήσει στην διαδικασία της καταστροφής της διαμόρφωσης; Υπάρχουν αρκετές.

1. Θερμοκρασία. Κατά τη θέρμανση, η σταδιακή αποικοδόμηση του τεταρτοταγούς, τριτοταγή, δευτεροταγή δομή του μορίου. Οπτικά, είναι δυνατό να παρατηρηθεί, για παράδειγμα, ένα συμβατικό τηγάνισμα ένα αυγό. Η προκύπτουσα «πρωτεΐνη» - μία πρωτεύουσα δομή του πολυπεπτιδίου αλβουμίνης, η οποία έχει στο ακάθαρτο προϊόν.
2. Η ακτινοβολία.
3. Η δράση των ισχυρών χημικών παραγόντων: οξέα, αλκάλια, άλατα, βαρέα μέταλλα, διαλύτες (π.χ., αλκοόλες, αιθέρες, βενζόλιο, και άλλοι).

Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μερικές φορές μόριο σύντηξης. Τύποι μετουσίωση των πρωτεϊνών εξαρτάται από τον παράγοντα, τη δράση της οποίο συνέβη. Την ίδια στιγμή, σε ορισμένες περιπτώσεις, υπάρχει μια αντίστροφη διαδικασία της εξέτασης. Αυτή η αναδιάταξη. Δεν είναι όλες οι πρωτεΐνες είναι σε θέση να αποκαταστήσει πίσω στην δομή του, αλλά ένα μεγάλο μέρος του μπορεί να το κάνει. Έτσι, χημικοί από την Αυστραλία και τις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν εφαρμόσει την επαναδιάταξη των βραστά αυγά κότας, με τη βοήθεια μερικών των αντιδραστηρίων και τη μέθοδο της φυγοκέντρησης.

Αυτή η διαδικασία είναι σημαντική για τους ζωντανούς οργανισμούς στη σύνθεση των πολυπεπτιδικών αλυσίδων rRNA και ριβοσώματα σε κύτταρα.

Η υδρόλυση του μορίου πρωτεΐνης

Par με την μετουσίωση των πρωτεϊνών χαρακτηριστικό του άλλου χημική ιδιότητα - υδρόλυση. Αυτή είναι επίσης η καταστροφή της φυσική διαμόρφωση, αλλά όχι με την πρωτογενή δομή, και είναι εντελώς μέχρι τα μεμονωμένα αμινοξέα. Ένα σημαντικό μέρος της πέψης - η υδρόλυση της πρωτεΐνης. Τύποι υδρόλυσης ακολουθώντας πολυπεπτίδια.

1. Χημική. Με βάση την δράση των οξέων ή αλκαλίων.
2. Βιολογική ή ενζυματική.

Ωστόσο, η ουσία της διαδικασίας παραμένει αμετάβλητη και δεν εξαρτάται από το τι είδους υδρόλυσης πρωτεϊνών που λαμβάνουν χώρα. Ως ένα αποτέλεσμα της αμινοξέων σχηματίζονται, οι οποίες μεταφέρονται από όλα τα κύτταρα, όργανα και ιστούς. περαιτέρω μετασχηματισμός τους περιλαμβάνει τη συμμετοχή της σύνθεσης των πρωτότυπων πολυπεπτιδίων, έχει εκείνες που απαιτούνται συγκεκριμένο οργανισμό.

Στη βιομηχανία, η διαδικασία υδρόλυσης πρωτεϊνικά μόρια χρησιμοποιείται ως χρόνος για τη λήψη επιθυμητών αμινοξέων.

Η λειτουργία των πρωτεϊνών στο σώμα

Διαφορετικοί τύποι πρωτεϊνών, υδατάνθρακες, λίπη είναι απαραίτητα στοιχεία για την κανονική ζωή του κάθε κυττάρου. Και αυτό σημαίνει ότι το σύνολο του οργανισμού. Ως εκ τούτου, από πολλές απόψεις ο ρόλος τους εξηγείται από τον υψηλό βαθμό σημασίας και πανταχού εντός έμβιων όντων. Υπάρχουν αρκετές βασικές λειτουργίες των μορίων πολυπεπτιδίου.

1. Καταλυτική. Διεξάγεται ένζυμα που έχουν πρωτεϊνική φύση της δομής. Σχετικά με τα πούμε αργότερα.
2. Δομή. Τύποι των πρωτεϊνών και των λειτουργιών τους στο σώμα επηρεάζουν κατά κύριο λόγο τη δομή του ίδιου του κυττάρου, του μορφή. Επιπλέον, τα πολυπεπτίδια σε αυτό το ρόλο, αποτελούν τα μαλλιά, τα νύχια, κοχύλια και όστρακα μαλακίων, φτερά πουλιών. Είναι ορισμένες βαλβίδες στο κυτταρικό σώμα. Ο χόνδρος επίσης να αποτελείται από αυτούς τους τύπους των πρωτεϊνών. Παραδείγματα: τουμπουλίνης, κερατίνη, ακτίνη, και άλλα.
3. Ρυθμιστική. Αυτό το χαρακτηριστικό εκδηλώνεται με τη συμμετοχή των πολυπεπτιδίων σε διεργασίες όπως μεταγραφή, μετάφραση, κυτταρικού κύκλου, μάτισμα, mRNA και άλλα ανάγνωση. Όλοι παίζουν σημαντικό ρόλο του ρυθμιστή.
4. Σήμα. Αυτή η λειτουργία εκτελείται από πρωτεΐνες που βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη. Μεταδίδουν διαφορετικά σήματα από τη μία μονάδα στην άλλη, και αυτό οδηγεί σε μια θέση ιστού μαζί. Παραδείγματα: κυτοκίνες, ινσουλίνη, αυξητικοί παράγοντες, και άλλα.
5. Μεταφορές. Ορισμένοι τύποι των πρωτεϊνών και των λειτουργιών τους που εκτελούν, είναι απλά ζωτικής σημασίας. Αυτό συμβαίνει, για παράδειγμα, της πρωτεΐνης αιμοσφαιρίνης. Μεταφέρει μεταφορά οξυγόνου από κύτταρο σε κύτταρο στο αίμα. είναι απαραίτητο για τον άνθρωπο.
6. Αντικατάσταση ή δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας. Τέτοια πολυπεπτίδια συσσωρεύονται στα φυτά και στα ζώα ως πηγή ωοκυττάρων πρόσθετη ισχύ και ενέργεια. Παράδειγμα - σφαιρίνες.
7. Motor. Ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό, ειδικά για πρωτόζωα και τα βακτήρια. Μετά από όλα, είναι σε θέση να κινηθεί μόνο με τη βοήθεια των μαστιγίων ή βλεφαρίδες. Και αυτά τα οργανίδια είναι εγγενώς τίποτα σαν πρωτεΐνες. Παραδείγματα τέτοιων πολυπεπτιδίων είναι ως ακολούθως: μυοσίνη, ακτίνη, κινεσίνης, και άλλοι.

Είναι προφανές ότι η λειτουργία των πρωτεϊνών στο ανθρώπινο σώμα και τα άλλα έμβια όντα είναι πολυάριθμα και σημαντικά. Αυτό επιβεβαιώνει για άλλη μια φορά ότι χωρίς σύνδεση δεν μπορεί να θεωρηθεί από εμάς, η ζωή στον πλανήτη μας.

Η προστατευτική λειτουργία των πρωτεϊνών

Τα πολυπεπτίδια μπορεί να προστατεύσει από διάφορες επιρροές: χημικές, φυσικές και βιολογικές. Για παράδειγμα, αν ο οργανισμός θα κινδύνευε ως ιού ή βακτηριδίου με τον ξένο χαρακτήρα, οι ανοσοσφαιρίνες (αντισώματα) έρχονται να τους «στον αγώνα», που εκτελεί ένα προστατευτικό ρόλο.

Αν μιλάμε για τα φυσικά φαινόμενα, υπάρχει ένα μεγάλο παιχνίδι ρόλων, για παράδειγμα, ινώδες και το ινωδογόνο, τα οποία εμπλέκονται στην πήξη του αίματος.

πρωτεΐνες των τροφίμων

Τύποι διατροφικών πρωτεϊνών είναι τα εξής:

• πλήρης - αυτές που περιέχουν όλα τα απαραίτητα αμινοξέα?
• ελαττωματικά - εκείνες στις οποίες υπάρχει μια σύνθεση μερική αμινοξική.

Ωστόσο, για το ανθρώπινο σώμα είναι σημαντικές και εκείνοι και άλλα. Ειδικά η πρώτη ομάδα. Ο καθένας, ειδικά σε περιόδους έντονης ανάπτυξης (παιδικής και εφηβικής ηλικίας) και την εφηβεία πρέπει να διατηρούν ένα σταθερό επίπεδο της πρωτεΐνης από μόνη της. Μετά από όλα, έχουμε ήδη καλύψει τις λειτουργίες που εκτελούν αυτές τις καταπληκτικές μόρια, και γνωρίζουμε ότι σχεδόν καμία διαδικασία, καμία βιοχημική αντίδραση μέσα μας δεν μπορεί να κάνει χωρίς τη συμμετοχή των πολυπεπτιδίων.

Γι 'αυτό θα πρέπει κάθε μέρα να καταναλώνετε την ημερήσια ανάγκη σε πρωτεΐνες, οι οποίες περιέχονται στα ακόλουθα προϊόντα:

• αυγό?
• το γάλα?
• τυρί cottage?
• κρέας και τα ψάρια?
• φασόλια?
• σόγια?
• φασόλια?
• φιστίκια?
• σιτάρι?
• βρώμη?
• φακές και άλλα.

Εάν καταναλώνετε καθημερινά 0,6 g πολυπεπτιδίου ανά kg σωματικού βάρους, τότε το άτομο δεν θα είναι ποτέ μια έλλειψη αυτών των ενώσεων. Αν ένα μεγάλο χρονικό διάστημα το σώμα δεν λαμβάνει τα απαραίτητα πρωτεΐνες, αναπτύσσεται η ασθένεια, μια επώνυμη πείνα αμινοξύ. Αυτό οδηγεί σε σοβαρές διαταραχές του μεταβολισμού και ως εκ τούτου, πολλές άλλες ασθένειες.

Πρωτεΐνες στο κύτταρο

Στο εσωτερικό, η μικρότερη δομική μονάδα όλων των ζωντανών οργανισμών - κύτταρα - είναι επίσης πρωτεΐνες. Και το κάνουν σχεδόν όλα τα παραπάνω για να λειτουργήσει. Κατά κύριο λόγο σχηματίζουν κύτταρα κυτταροσκελετού που αποτελείται από μικροσωληνίσκων, μικρονημάτια. Χρησιμεύει για να διατηρήσει το σχήμα του, καθώς και για τις μεταφορές μεταξύ οργανίδια μέσα. Για πρωτεϊνικά μόρια, τα δύο κανάλια ή ράγες, κινηθούν διάφορα ιόντα, ενώσεις.

Ο σημαντικός ρόλος των πρωτεϊνών ενσωματωμένα στη μεμβράνη και που βρίσκονται στην επιφάνειά του. Εδώ είναι, και του υποδοχέα και τις λειτουργίες σηματοδότησης εκτελούνται, λαμβάνουν μέρος στην κατασκευή της ίδιας της μεμβράνης. Stand φρουρά, και ως εκ τούτου παίζουν ένα προστατευτικό ρόλο. Τι είδους πρωτεϊνών μέσα στο κύτταρο μπορεί να αποδοθεί σε αυτή την ομάδα; Υπάρχουν πολλά παραδείγματα, δίνουμε μερικά.

1. Ακτίνη και μυοσίνη.
2. Ελαστίνη.
3. Κερατίνη.
4. Το κολλαγόνο.
5. Τουμπουλίνης.
6. Η αιμοσφαιρίνη.
7. Η ινσουλίνη.
8. Τρανσκοβαλαμίνης.
9. Τρανσφερίνης.
10. Η λευκωματίνη.

Σε όλα υπάρχουν εκατοντάδες διαφορετικά είδη πρωτεϊνών, τα οποία κινούνται συνεχώς μέσα σε κάθε κελί.

Τύποι πρωτεϊνών στο σώμα

Είναι, βέβαια, μια τεράστια ποικιλία. Αν προσπαθήσουμε να χωρίσει με κάποιο τρόπο όλα τα υπάρχοντα πρωτεϊνών σε ομάδες, μπορεί να γυρίσει ένα τέτοιο χαρακτηρισμό.

1. Σφαιρικές πρωτεΐνες. Είναι εκείνες που αντιπροσωπεύονται από την τριτοταγή δομή, δηλαδή πυκνά σφαιρίδιο. Παραδείγματα τέτοιων δομών περιλαμβάνουν: ανοσοσφαιρίνες, τα περισσότερα από τα ένζυμα, πολλές ορμόνες.
2. Ινιδικό πρωτεΐνες. Αντιπροσωπεύουν αυστηρά διέταξε ίνες έχουν σωστή χωρική συμμετρία. Αυτή η ομάδα πρωτεϊνών περιλαμβάνουν την πρωτογενή και δευτερογενή δομή. Για παράδειγμα, κεράτινη, το κολλαγόνο, τροπομυοσίνη, ινωδογόνο.

Σε γενικές γραμμές, μπορείτε να πάρετε ως βάση το σύνολο των χαρακτηριστικών για την ταξινόμηση των πρωτεϊνών που υπάρχουν στο σώμα. Ενιαία δεν υπάρχει ακόμα.

ένζυμα

Βιολογική καταλύτες της πρωτεΐνης φύσης, η οποία επιταχύνει όλα συμβαίνουν βιοχημικές διεργασίες. Η κανονική ανταλλαγή των ουσιών απλά δεν είναι δυνατή χωρίς αυτές τις ενώσεις. Όλες οι διαδικασίες της σύνθεσης και την κατανομή, η συναρμολόγηση των μορίων και την αντιγραφή, μεταγραφή και μετάφραση τους, και άλλοι πραγματοποιούνται υπό την επίδραση της ειδικής μορφής του ενζύμου. Παραδείγματα αυτών των μορίων περιλαμβάνουν:

• οξειδοαναγωγάση?
• τρανσφεράσης?
• καταλάση?
• υδρολάση?
• ισομεράση?
• λυάση και άλλοι.

Σήμερα, τα ένζυμα που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή. Για παράδειγμα, στην παραγωγή των σκόνες πλυσίματος χρησιμοποιούνται συχνά λεγόμενο ένζυμα - ότι υπάρχουν βιολογικές καταλύτες. Βελτιώνουν την ποιότητα του πλυσίματος υπό καθορισμένες συνθήκες θερμοκρασίας. Είναι εύκολο να συνδέεται με σωματίδια ρύπων και να τους απομακρύνουν από την επιφάνεια των ιστών.

Ωστόσο, λόγω της φύσης των ενζύμων πρωτεΐνης δεν μπορεί να ανεχθεί πολύ ζεστό νερό ή γειτνίαση με αλκαλικά ή όξινα φάρμακα. Πράγματι, στην περίπτωση αυτή, θα λάβει χώρα η διαδικασία μετουσίωσης.