Čo je proteín? Ako príklady jednoduchých a komplexných proteínov

Aby sme pochopili, aké dôležité sú proteíny, stačí si spomenúť na dobre známu frázu Fridriha Engels: "Život - spôsob existencie proteínových tiel" V skutočnosti sa vo svete týchto látok okrem nukleových kyselín, spôsobí, že všetky prejavy živej hmoty. V tomto článku sa budeme zistiť, čo sa skladá z bielkovín, študovať akú funkciu plní, rovnako ako definovať štrukturálne rysy rôznych druhov.

Peptidy - vysoko organizovanej polyméry

V skutočnosti, v živej bunke ako rastlinných a živočíšnych proteínov, kvantitatívne prevládajúce nad ostatnými organickými látkami, ako aj pôsobiť čo najväčší počet rôznych funkcií. Podieľajú sa na palete veľmi dôležitých bunkových procesov, ako je pohyb, ochranu, funkcie alarmu a tak ďalej. Napríklad, v svalovom tkanive zvierat a ľudí peptidy obsahujú až 85% hmotnosti sušiny, a v kosti a dermis - z 15-50%.

Všetky bunkové a tkanivové proteíny sa skladajú z aminokyselín (20 typov). Ich počet sa v živých organizmoch je vždy rovná dvadsiatich druhov. Rôzne kombinácie peptidových monomérov pre vytvorenie rôznych proteínov v prírode. Odhaduje sa, astronomický počet 2x10 ¹⁸ možných druhov. V biochemických polypeptidov zvaných makromolekulárnej biologické polyméry - makromolekúl.

Aminokyseliny - proteín monoméry

Všetky 20 typov týchto chemických zlúčenín sú proteíny a štruktúrne jednotky majú všeobecný vzorec NH _2-R-COOH. Sú amfotérne organické látky, ktoré sú schopné vykonávať ako zásadité tak kyslé vlastnosti. Nielen jednoduché proteíny, ale aj zložité, obsahujú takzvané esenciálne aminokyseliny. Avšak základné monoméry, ako je valín, lyzín, metionín, možno nájsť iba v určitých druhoch belkov.Takie proteínov uvedených ako veľmi kvalitné.

Z tohto dôvodu, charakterizujúce polyméru do úvahy nielen to, koľko z aminokyselín, je proteín, ale tiež to, čo druh monoméry sú spojené peptidovými väzbami v makromolekule. Pridajte že neesenciálne aminokyseliny, ako je asparagín, kyselina glutámová, cysteín môže byť nezávisle na sebe syntetizované v bunkách človeka a zvierat. Základné monoméry sú proteíny produkované v baktérií, rastlín a húb. Prichádzajú v heterotrofné organizmov len s jedlom.

Ako produkovaného polypeptidu

Ako je známe, 20 rôznych aminokyselín môže byť spojený s väčším počtom druhov proteínových molekúl. Ako sa nadviazanie monomérov medzi sebou? Zdá sa, že karboxylové a amínové skupiny susediacich aminokyselín ležiace vzájomne reagujú. Takzvaný peptidové väzby, a molekuly vody sú pridelené ako vedľajší produkt polykondenzačné reakcie. Molekula Výsledný proteín sa skladá z aminokyselinových zvyškov a opakujúce peptidovými väzbami. Preto sa tiež nazývajú polypeptidy.

Často, proteíny môžu obsahovať nie iba jeden, ale niekoľko polypeptidových reťazcov a pozostávajú z mnohých tisíc aminokyselinových zvyškov. Okrem toho, jednoduché proteíny a sú schopné proteidy komplikovať ich priestorové usporiadanie. To vytvára nielen primárna, ale aj sekundárne, terciárne a kvartérne štruktúry i. Poďme preskúmať tento proces podrobnejšie. Naďalej skúmať otázku, čo predstavuje proteín, zistiť, čo je konfigurácia má tento makromolekuly. Zistili sme, že polypeptidový reťazec obsahuje množinu kovalentnej chemickej väzby. Je to práve táto štruktúra sa nazýva primárna.

To zohráva dôležitú úlohu kvantitatívne a kvalitatívne zloženie aminokyselín, rovnako ako sled ich pripojenie. Sekundárne štruktúra vzniká v okamihu skrutkovice. Stabilizuje mnohých vznikajúcich vodíkové väzby.

Vyššie úrovne organizácie proteínov

Terciárny štruktúra je výsledkom balenie špirálu v tvare gule - globule, napríklad svalové bielkoviny myoglobínu tkanina má len takú priestorovú štruktúru. To je podporované ako novo vytvorený vodíkovými väzbami, a disulfidových väzieb (v prípade, cysteinové zvyšky, obsahuje niekoľko molekulu proteínu). Kvartérne forma - to je výsledkom spojenia do jednej štruktúry niekoľko proteínových globule o nové typy interakcií, ako sú hydrofóbne alebo elektrostatické. Spoločne s peptidy a kvartérne štruktúry zahŕňa neproteínová časť. Tie môžu byť ióny horčíka, železa, medi alebo zvyšky ortofosfáty alebo nukleovej kyseliny a lipidy.

Ponúka proteínovú biosyntézu

Už skôr sme zistili, čo sa skladá z bielkovín. Je postavená z aminokyselinové sekvencie. Ich montáž do polypeptidového reťazca prebieha v ribozómy - non-membránové organely, rastlinné a zvieracie bunky. V biosyntéze molekuly sú tiež zapojené prenosu informácií a RNA. Prvým z nich je šablóna pre komplexné proteín a druhé dopravné rôzne aminokyseliny. je tu dilema v procese bunkového biosyntézy, a to, proteín sa skladá z nukleotidov alebo aminokyselín? Odpoveď je jednoduchá - polypeptidy jednoduchý a komplex sa skladá z amfolytických organických látok - aminokyselín. V životnom cykle bunky , sú jej trvanie, keď sa syntéza proteínu prebieha obzvlášť aktívny. Táto takzvaná fáza J1 a J2 sa rozhranie. V tomto okamihu je bunka aktívne rastie a potrebuje veľa stavebného materiálu, čo je proteín. Okrem toho, v dôsledku mitotických koniec forma dve dcérske bunky, z ktorých každý potrebuje veľké množstvo organických látok, avšak v kanáloch hladkej ER je aktívna syntéza lipidov a sacharidov, a v zrnité EPM dochádza biosyntézu proteínov.

funkcia proteínov

Vedieť, čo tvoria bielkoviny, to môže byť vysvetlené ako obrovské množstvo druhov a jedinečných vlastností spojených s týmito látkami. Proteíny vykonávať v klietke rad funkcií, ako je konštrukcia, ako súčasť membrán všetkých buniek a organel: mitochondrií, chloroplastov, lysozomy, Golgiho aparátu, a tak ďalej. Takéto peptidy sú gamoglobuliny alebo protilátky - sú príklady jednoduchých proteínov, ktoré vykonávajú ochrannú funkciu. Inak povedané, bunkovej imunity - to je výsledkom pôsobenia týchto látok. Proteínový komplex - kľúčovej dierky, spolu s hemoglobínom, vykonáva funkciu prepravu zvierat, to znamená, že prenáša kyslík v krvi. Signálnych proteínov, ktoré tvoria bunkovú membránu, informácie bunka poskytovať o látkach, sa snaží dostať do jej cytoplazme. Albumín peptid je zodpovedný za základnú parametre krvi, napríklad pre svoju schopnosť zrazeniny. Proteín ovalbumín stock vajcia v klietke a je hlavným zdrojom živín.

Bielkoviny - základom bunkového cytoskeletu

Jednou z dôležitých funkcií peptidov - podpora. Je veľmi dôležité zachovať tvar a objem živých buniek. Tzv štruktúra submembrane - mikrotubuly a mikrovlákna prepletené pre vytvorenie vnútornú kostru buniek. Proteíny obsiahnuté v ich zložení, napr., Tubulínu, môže byť ľahko stlačený a roztiahnutý. To pomáha bunky udržať svoj tvar mechanických deformácií.

V rastlinných bunkách, spolu s proteínmi hyaloplasm, podporné funkcie tiež pracovať pramene cytoplazmy - plasmodesmata. Prechádzajúce pórov v bunkovej steny, ktoré spôsobí, že vzťah medzi počtom základných bunkových štruktúr, ktoré tvoria do tkaniva rastlín.

Enzýmy - látky proteínového charakteru

Jednou z najdôležitejších vlastností proteínov - ich účinok na rýchlosť chemických reakcií. Základné proteíny sú schopné čiastočne denaturuje - odvíjacie proces makromolekuly v terciárneho štruktúry. Ten istý polypeptidový reťazec nie je poškodený. Čiastočná denaturácia je základom ako signál a katalytickou funkciu proteínu. Druhá vlastnosť je schopnosť enzýmov ovplyvňovať rýchlosť biochemických reakcií v jadre a cytoplazme. Peptidy, ktoré, naopak, znižuje rýchlosť chemických procesov tzv enzýmy a inhibítory. Napríklad, jednoduchý proteín katalázy je enzým, ktorý urýchľuje štiepenie peroxidu vodíka toxických látok. Vyrába sa ako konečný produkt rady chemických reakcií. Kataláza urýchľuje jej likvidácii na neutrálnej látky, vody a kyslíka.

vlastnosti proteínov

Peptidy sú klasifikované v mnohých ohľadoch. Napríklad s ohľadom na vody možno rozdeliť na hydrofilné a hydrofóbne. Teplota tiež rôzne ovplyvňujú štruktúru a vlastnosti molekúl proteínu. Napríklad, keratín proteín - vlasy a nechty súčasť môže vydržať aj nízku a vysokú teplotu, to znamená, je termolabilné. Ale proteín ovalbumín, bolo uvedené skôr, keď sa zahrieva na 80-100 ° C je úplne zničený. To znamená, že je rozdelený do primárnej štruktúry aminokyselinových zvyškov. Tento proces sa nazýva zničenie. Bez ohľadu na podmienky, aby sme nevytvorili, v natívnej forme proteínových priznanie nemôže. Motor proteín - aktínu a milozin prítomné vo svalových vláknach. Ich alternatívne kontrakcie a relaxácie je základom svalovej práci.