Hva er protein? Eksempler på enkle og komplekse proteiner

For å forstå hvor viktig er proteiner, det er nok å minne om den velkjente setningen Fridriha Engelsa: "Livet - en måte eksistensen av protein organer" Faktisk, i verden av disse stoffene i tillegg til nukleinsyrer, gi alle de manifestasjoner av levende materie. I denne artikkelen vil vi finne ut hva den består av protein, studere hvilken funksjon den utfører samt definere strukturelle trekk ved de ulike artene.

Peptider - svært organiserte polymerer

Faktisk, i en levende celle som plante- og animalske proteiner kvantitativt dominerende enn de andre organiske stoffer, samt drive den største antall forskjellige funksjoner. De deltar i en rekke forskjellige meget viktige cellulære prosesser, slik som bevegelse, beskyttelse, alarmfunksjon og så videre. For eksempel, i muskelvev hos dyr og mennesker peptider omfatter opp til 85 vekt-% av tørrstoffet, og i ben og dermis - 15-50%.

Alle cellulære og vevsproteiner er sammensatt av aminosyrer (20 typer). Deres antall i levende organismer er alltid lik tjue arter. Forskjellige kombinasjoner av peptid-monomerer for å danne en rekke forskjellige proteiner i naturen. Det er anslått astronomiske 2x10 ¹⁸ mulige arter. I biokjemiske polypeptider som kalles makromolekylære biologiske polymerer - makromolekyler.

Aminosyrer - protein monomerer

Alle 20 typer av disse kjemiske forbindelser er proteiner og strukturenheter som har den generelle formel _NH2-R-COOH. De er amfotære organiske stoffer som er i stand til å utøve både basiske og sure egenskaper. Ikke bare enkle proteiner, men også komplekse, inneholder såkalte essensielle aminosyrer. Men de vesentlige monomerer, så som valin, lysin, metionin kan bli funnet i visse typer belkov.Takie proteiner referert til som høy grad.

Derfor, som karakteriserer polymeren i betraktning ikke bare hvor mange av aminosyrene er protein, men også hva slags monomerer er bundet sammen med peptidbindinger i makromolekylet. Legge til den ikke-essensielle aminosyrer så som asparagin, glutaminsyre, cystein kan være uavhengig syntetisert i celler av human og dyr. Vesentlige monomerer er proteiner som produseres i bakterier, planter og sopper. De kommer i heterotrofe organismer bare med mat.

Som produsert polypeptid

Som kjent, kan 20 forskjellige aminosyrer bli koblet til en flerhet av typer proteinmolekyler. Hvordan binding av monomerer med hverandre? Det ser ut til at de karboksyl- og amingruppene av tilstøtende aminosyrer liggende samvirker. En såkalt peptidbindinger, og vannmolekyler er fordelt som et biprodukt av polykondensasjonsreaksjonen. Den resulterende proteinmolekylet består av aminosyrerester og repeterende peptidbindinger. Derfor er de også kalles polypeptider.

Ofte kan inneholde proteiner ikke bare ett, men flere polypeptidkjeder og består av mange tusen aminosyrerester. Videre er enkle proteiner og er i stand til proteid komplisere deres romlige konfigurasjon. Dette skaper ikke bare primære, men også sekundære, tertiære og kvaternære struktur til og med. La oss undersøke denne prosessen i mer detalj. Fortsetter å utforske spørsmålet om hva som utgjør et protein, finne ut hva konfigurasjonen har denne makromolekyl. Vi har funnet at en polypeptidkjede omfattende en flerhet av kovalente kjemiske bindinger. Det er denne strukturen kalles primære.

Det spiller en viktig rolle den kvantitative og kvalitative sammensetning av aminosyrer, så vel som sekvensen av deres forbindelse. Sekundære strukturen oppstår i det øyeblikk av spiralen. Det stabiliserer mange nylig nye hydrogenbindinger.

Høyere nivåer av protein organisasjon

Tertiær struktur er et resultat av emballasje spiral i form av en ball - kuler, f.eks, har muskelprotein myoglobin stoff nettopp en slik romlig struktur. Det er støttet som nylig er dannet ved hydrogenbindinger, og disulfidbindinger (dersom cysteinrester omfatter flere proteinmolekyl). Kvaternære form - denne er resultatet av å kombinere i en enkelt struktur flere proteinkuler av nye typer interaksjoner, for eksempel hydrofobt eller elektrostatisk. Sammen med peptidene og kvaternære struktur omfatter poteiner porsjon. Disse kan være magnesiumioner, jern, kobber eller residuer ortofosfat eller nukleinsyrer og lipider.

Funksjoner protein biosyntese

Vi har tidligere funnet ut hva den består av protein. Det er bygget av aminosyresekvensen. Deres sammensetning til en polypeptidkjede som finner sted i ribosomene - ikke-membran organeller, plante- og dyreceller. I biosyntesen av molekylet er også involvert informasjon og overføring av RNA. Den første er en mal for montering protein og de andre transport forskjellige aminosyrer. Det er et dilemma i prosessen med cellulær biosyntese, det vil si proteinet består av nukleotider eller aminosyrer? Svaret er enkel - polypeptidene i både enkle og komplekse består av amfotære organiske forbindelser - aminosyrer. I livssyklusen til celler , det er perioder med dens aktivitet når den proteinsyntese finner sted særlig aktive. Denne såkalte scenen J1 og J2 inter. På denne tiden, blir cellen aktivt vokser og trenger mye byggemateriale, som er protein. Videre, som et resultat av mitotiske avslutning danner to datterceller, som hver trenger en stor mengde av organiske stoffer, men i kanalene glatte endoplasmatiske retikulum er aktiv syntese av lipider og karbohydrater, og i den granulære EPM oppstår biosyntesen av proteiner.

Funksjonene til proteiner

Å vite hva som utgjør et protein, kan det forklares som et stort utvalg av arter, og de unike egenskapene som ligger i disse stoffene. Proteiner utføre i buret en rekke funksjoner, slik som bygg, som en del av membraner i alle celler og organ: mitokondrier, kloroplaster, lysosomer, Golgi-komplekset, og så videre. Slike peptider som gamoglobuliny eller antistoff - er eksempler på enkle proteiner som utfører en beskyttende funksjon. Med andre ord, den cellulære immuniteten - dette er et resultat av virkningen av disse stoffene. Et komplekst protein - nøkkelhull, sammen med hemoglobin, utfører transport dyr funksjon, det vil si bærer oksygen i blodet. Signale proteiner som utgjør cellemembranen, til cellen informasjon forsyner stoffer, prøver å få i henne cytoplasma. Albumin peptid er ansvarlig for de grunnleggende parametre for blod, for eksempel, for sin evne til å koagulere. Protein ovalbumin lager eggene i et bur, og den viktigste kilde til næringsstoffer.

Proteiner - grunnlaget for cellens cytoskjelett

En av de viktigste funksjonene i peptider - support. Det er svært viktig å opprettholde formen og volumet av levende celler. Den såkalte struktur submembrane - mikrotubuli og mikrofilamenter sammenvevd for å danne et indre skjelett av cellene. Proteiner som er inkludert i sammensetningen, f.eks tubulin, lett kan komprimeres og strekkes. Dette hjelper cellen til å opprettholde sin form i mekaniske deformasjoner.

I planteceller, sammen med proteiner hyaloplasm, bærende funksjon til å fungere også tråder cytoplasma - plasmodesmata. Som passerer gjennom porene i celleveggen, føre til at de forholdet mellom en rekke underliggende cellestrukturer som danner plantevev.

Enzymer - en substans av proteinnatur

En av de viktigste egenskapene til proteiner - deres virkning på forekomsten av kjemiske reaksjoner. Grunnleggende proteiner er i stand til delvis å denaturere - avviklingsprosess makromolekyl i tertiær eller kvaternær struktur. Det samme polypeptidkjede ikke er brutt. Partiell denaturering ligger under både signalet og den katalytiske funksjonen av proteinet. Den siste egenskap er evnen av enzymer til å påvirke hastigheten av biokjemiske reaksjoner i kjernen og cytoplasmaet av celler. Peptider som omvendt, reduserer hastigheten av kjemiske prosesser ikke kalt enzymer og inhibitorer. For eksempel er et enkelt protein Katalase et enzym som akselererer splitting av hydrogenperoksyd for giftige stoffer. Den er produsert som sluttproduktet av mange kjemiske reaksjoner. Katalase akselererer rådighet for å nøytrale stoffer, vann og oksygen.

egenskaper av proteiner

Peptidene er klassifisert på mange måter. For eksempel, i forhold til vann kan deles inn i hydrofile og hydrofobe. Temperatur også på en annen måte påvirker strukturen og egenskapene av proteinmolekylene. For eksempel, keratinprotein - kan hår og negler komponent motstå både lav og høy temperatur, dvs. er termolabilt. Men proteinet ovalbumin, nevnt tidligere, når den oppvarmes til 80-100 ° C er fullstendig ødelagt. Dette betyr at det er delt inn i den primære strukturen av aminosyrerestene. Denne prosessen kalles ødeleggelse. Uansett forhold, hadde vi ikke skape, i den naturlige form av protein avkastning ikke kan. Motor protein - aktin og milozin til stede i muskelfibrene. Deres alternative sammentrekning og avslapning er grunnlaget for muskelarbeid.