Jednostavni i složeni proteini. Struktura, funkcija, svojstva, svojstva, primjeri složenih proteina

Jedna od definicija života je kako slijedi: „Život je oblik postojanja proteina tijela.” Na našoj planeti, bez iznimke organizmi sadrže takve organske tvari kao što su proteini. Ovaj članak će opisati jednostavnih i složenih proteina identificiranih razlike u molekularnoj strukturi i raspravlja svoje funkcije u stanici.

Što su proteini

Sa stajališta biokemije - visoke molekularne mase organskih polimera, monomera koji su 20 različite vrste amino kiselina. Oni su spojeni kovalentna kemijskim vezama, inače poznat peptida. Jer protein monomeri su amfoterni spojevi sadrže obje i amino skupinu i karboksilnu funkcionalnu skupinu. Kemijska veza CO-NH između njih javlja.

Ako se polipeptid sastoji od aminokiselinskih ostataka veza, tvori jednostavan proteina. Molekule polimera, naznačen time, metalne ione, vitamine, ugljikohidrate, nukleotide - složeni proteini. Zatim se uzme u obzir prostornu strukturu polipeptida.

Razine organizacije proteinskih molekula

Oni su prikazani u četiri različite konfiguracije. Prva struktura - linearni, to je vrlo jednostavna, a ima oblik lanca polipeptidnog vrijeme njegovog spiralni tvorbu dodatnih vodikovih veza. Oni stabiliziraju spirale, koja se zove sekundarna struktura. Tercijarni institucije imaju jednostavne i složene proteine, većina biljnih i životinjskih stanica. Potonji konfiguracija - kvaterni nastaje u interakciji nekoliko molekula nativnoj strukturi Sjedinjene koenzima, i to takvi proteini imaju složene strukture, djeluju u različitim tjelesnim funkcijama.

Razne jednostavnih proteina

Ova grupa nije brojni polipeptidi. Njihove molekule se sastoje samo od aminokiselinskih ostataka. Uključuje proteine, kao što je histona i globulina. Prvi prikazano na osnovnu strukturu, i povezuje se s DNA molekula. Druga skupina - globulina - su glavne komponente krvne plazme. Takav protein, kao što je gama globulin, obavlja funkcijama imunološkog obrana je antitijelo. Ovi spojevi mogu tvoriti komplekse koji sadrže složene ugljikohidrate i proteine. Takve jednostavne vlaknasti proteini kao što kolagena i elastina, dio vezivnog tkiva, hrskavice, tetiva, kože. Njihova glavna funkcija - izgradnja i podrška.

Tubulin protein je član mikrotubula, koji su sastavni dio trepetljika i flagele jednostaničnih organizama, kao što su, ciliata Euglena, parazitskih bičaši. Taj isti protein je član višestaničnih organizama (bičevima spermatozoidima, jajne stanice cilija, prekriven cilijama epitela tankog crijeva).

Protein albumin služi zaliha funkciju (npr protein od kokošjim jajima). U endospermu sjemena žitarica - raž, riža, pšenica - proteinske molekule akumulirati. Oni se zovu stanične inkluzije. Te tvari se koriste u embriju sjemena na početku svog razvoja. Osim toga, visok sadržaj proteina od pšenice žižak je vrlo važan pokazatelj kvalitete brašna. Kruh pečen od glutena bogata brašna ima visoku kvalitetu okusa i korisnije. Gluten sadrže tzv tvrde pšenice. Duboko morska riba krvna plazma sadrži proteine koji sprječavaju njihovu smrt od hladnoće. Posjeduju antifriz svojstva, spriječava smrt organizma na niskim temperaturama vode. S druge strane, u sastavu stanične stijenke termofilnih bakterija u geotermalne energije sadržane proteine sposobne zadržati prirodne konfiguracije (tercijarne ili kvaterne strukture) i ne denaturira pri temperaturama u rasponu od +50 do + 90 ° C

proteid

To su složeni proteini, koji se odlikuju velikom raznolikošću u vezi s raznim funkcijama koje su obavili. Kao što je ranije navedeno, skupina polipeptida, osim proteinskog dijela sadrži protetske skupinu. Pod utjecajem različitih faktora, kao što su visoke temperature, soli teških metala, koncentrira alkalijskih i kisele složene proteine može mijenjati svoj prostorni oblik, to pojednostavljenja. Ta se pojava naziva denaturacije. Struktura proteina složenih poremeti vodikove veze prekinuta i molekule gube svojstva i funkcije. U pravilu, denaturacije je nepovratan. No, neke od polipeptida djelovati kao katalizator, vožnje i signalizaciju funkcije, moguće je renaturacije - ponovnom uspostavljanju prirodne strukturu proteids.

Ako je radnja destabilizirajući faktor koji ide za dugo vremena, molekula proteina u potpunosti uništena. To dovodi do pucanja peptidne veze u primarnoj strukturi. Vraćanje proteina i njegova funkcija više nije moguće. Ovaj fenomen se zove uništavanje. Primjer je kuhanje jaja: tekući protein - albumin, koje se nalazi u tercijarnoj strukturi se potpuno uništeni.

biosinteza proteina

Još jednom, podsjetiti da je u polipeptida živih organizama sastoji od 20 aminokiselina, od kojih su neki nezamjenjiv. To lizin, metionin, fenilalanin, i tako dalje. D. Oni ulaze u krvotok iz tankog crijeva nakon razdvajanja ga proteinske proizvode. Sintetizirati esencijalne aminokiseline (alanin, prolin, serin), gljive i biljke se upotrijebiti spojevi koji sadrže dušik. Biljke, kao autotrofni neovisno tvoriti potrebne monomera predstavljaju složene proteina. Za ovaj asimilacije reakcije su korišteni nitrati, amonijak, ili dušik bez. U nekim vrstama mikroorganizama pružaju se s potpunim skupom aminokiseline, dok u drugima samo neke sintetiziraju monomera. Faze biosintezi proteina javljaju u stanicama svih živih organizama. Na jezgra transkripcije događa, a u citoplazmi stanice - emitiranja.

Prvi korak - sinteza mRNA prekursora nastaje enzimom RNA polimerazom. On razbija vodikove veze između DNA lanaca, a jedan od njih se na principu komplementarnosti skuplja unaprijed mRNA molekula. To je izložena slaysingu da je zrela, a zatim izlazi iz jezgre u citoplazmu, formiranje glasnik ribonukleinske kiseline.

Za provedbu druge faze zahtijeva specifičan organele - ribosoma i molekularna prijenosa informacija i ribonukleinske kiseline. Jednako je važno prisustvo ATP, kao reakcija plastike metabolizam, koji pripada biosintezu proteina javlja s apsorpcijom energije.

Enzimi, njihova struktura i funkcija

To je velika grupa proteina (oko 2000), obavlja ulogu tvari koje utječu na brzinu biokemijskih reakcija u stanicama. Oni mogu biti jednostavna (trepsin, pepsin) ili složeni. Kompleks proteina koji se sastoje od apoenzyme i koenzim. Specifičnost proteina u odnosu na spojeve za koje se djeluje, određuje koenzim i proteids aktivnost opažena je samo u slučaju kada je proteinska komponenta povezan s apoenzyme. Katalitička aktivnost enzima je neovisna o molekuli, već samo aktivnog središta. Njegova struktura odgovara kemijskoj strukturi tvari koje kataliziraju po principu „ključ-brava”, tako da je djelovanje enzima je strogo određen. Funkcije kompleksne proteina su za sudjelovanje u metaboličkim procesima i koristeći ih kao akceptora.

Klase složenih proteina

Oni su pripremile biokemičari, na temelju 3 kriterija: fizikalno-kemijska svojstva, karakteristike i strukturna obilježja proteids specifičnosti. Prva skupina uključuje polipeptida različite elektrokemijskih svojstava. Oni su podijeljeni u osnovne, neutralne i kisele. U odnosu na proteine u vodi može biti hidrofilan, amfifilna i hidrofobni. Druga skupina enzima koji su prethodno u obzir. Treća skupina uključuje polipeptide koji se razlikuju u kemijskog sastava prostetsku grupu (chromoproteids je, nucleoproteins, metalloproteins).

Razmislite svojstva kompleksnih proteina u više detalja. Tako, na primjer, kiseli protein koji je dio ribosoma, sadrži 120 amino kiselina i svestran. Ona se nalazi u organela proteina sinteze, kako kod prokariotskih tako i kod eukariotskih stanica. Drugi član ove grupe - S-100 protein, sastoji se od dva lanca povezanih kalcijevih iona. On je član neuronima glia - potporne tkiva živčanog sustava. Zajedničko je svojstvo svih kisele proteine - visok sadržaj dikarboksilne kiseline: glutaminska i asparaginska. Alkalnim proteina uključuju histona - proteina koji tvore RNA i DNA nukleinske kiseline. Osobitost kemijskog sastava je velika količina lizin i arginin. Histoni, zajedno s nuklearnim kromatina kromosomu obliku - kritične staničnih nasljeđivanja. Ovi proteini uključeni u procese transkripcije i translacije. Amfifilni proteini široko predstavljen u staničnim membranama, tvoreći lipoproteina dvosloj. Prema tome, grupa proučavao je gore objašnjeno kompleks proteina, mi smo bili uvjereni kako njihova fizikalno-kemijska svojstva zbog strukturu proteinske komponente i protetske skupine.

Neke složene stanice membranski proteini mogu prepoznati različite kemijske spojeve, kao što su antigeni, a na njih reagiraju. Ova funkcija signalizacije proteids, to je vrlo važno za selektivne apsorpcije procese, tvari iz vanjskog okruženja, a kako bi ga zaštitili.

Glikoproteini i proteoglikana

Oni su složeni proteini koji se razlikuju između jedan biokemijski sastav protetske skupine. Ako kemijske veze između proteinske komponente i ugljikohidratnog dijela - kovalentno-glikozid, takve tvari nazivaju glikoproteina. Su predstavili Apoenzyme molekula mono- i oligosaharidi su primjeri takvih proteina su protrombinsko, fibrinogen (proteini uključeni u zgrušavanje krvi). Kortiko- i gonadotropni hormon, interferoni, enzimi i membrane su glikoproteini. U molekula proteoglikana protein dio je samo 5%, a ostatak je proteza skupina (geteropolitsaharid). Oba dijela su povezane glikozidnom vezom OH skupina-treonin i arginin skupina i NH₂-glutamina, i lizina. Proteoglikana molekule imaju vrlo važnu ulogu u metabolizmu stanica vode soli. U nastavku je tablica složenih proteina, proučavali smo.

metalloproteins

Ovi materijali sadrže kao dio molekularni ion jednog ili više metala. Obzir primjere složenih proteina pripadaju skupini gore. To je iznad svih enzima, kao što su citokrom oksidaze. Nalazi se na cristae od mitohondrija i aktivira sintezu ATP-a. Ferrín i transferina - proteid sadrži željezo ione. Porijeklo depoziti ih u stanicama, a drugi je transport proteina u krvi. Drugi metalloproteins - alfaamelaza on sadrži kalcijeve ione uključen u sastavu sline i pankreasnog soka, sudjeluje u cijepanje škroba. Hemoglobin je koliko metalloproteins i hromoproteidov. On služi kao transportni protein koji prenosi kisik. Rezultat je spoj oksihemoglobina. Udisanje ugljikovog monoksida, ugljikovog monoksida ili naziva, njegovi hemoglobina molekule formiraju stabilan eritrocita spoj. To se brzo širi na organe i tkiva, što uzrokuje trovanje stanica. Kao rezultat toga, nakon produljenog inhalacija ugljik monoksida smrti javlja od gušenja. Hemoglobina djelomično nosi i ugljični dioksid formira na catabolic procesa. Od krvotok ugljičnog dioksida u plućima i bubrezima, a od njih - na vanjskom okruženju. Neki rakova i školjki prijevoz protein koji prenosi kisik, je ključanica. Umjesto željeza sadrži ione bakra, tako da krv životinja nije crvena i plava.

funkcija klorofila

Kao što smo već spomenuli, kompleks proteina može tvoriti komplekse s pigmenata - boje organskih tvari. Njihova boja ovisi o hromoformnyh grupa koje selektivno apsorbiraju određene spektre sunčevog svjetla. U biljnim stanicama ima zelene plastide - kloroplaste sadrže klorofil pigment. Je sastavljen od atoma i magnezija polihidroksilnog alkohola, phytol. Oni su povezani s proteinskim molekulama, te se sadrži kloroplasta thylakoids (ploče), ili membrana vezanih na hrpe - aspekt. Oni su fotosintetskih pigmenata - klorofil - i dodatne karotenoide. Ovdje su svi enzimi koji se koriste u fotosintetski reakcije. Tako chromoproteids, koji uključuju klorofila, obavljati kritične funkcije u metabolizmu i to u reakcijama asimilacije i disimilacija.

virusni proteini

Oni uključuju predstavnike non-stanični oblika života, ulazi u kraljevstvo Vir. Virusi nemaju vlastiti aparat protein-sinteze. Nukleinske kiseline, DNA ili RNA, mogu inducirati sintezu većine čestica vlastite stanice zaražene virusom. Jednostavne virusa sastoje se samo od proteinskih molekula, kompaktno sastavljenih u spiralnu strukturu ili oblik poliedarske, kao što su virus mozaika duhana. Kompleksni virusi imaju dodatnu membranu koja čini dio plazma membranu stanice domaćina. Kao što se može uključiti glikoproteina (virus hepatitisa B, virus boginja). Glavna funkcija glikoproteina - priznanje za specifične receptore na membranom stanice domaćina. Sastav dodatne virusnih membrana i proteina uključuju enzime pružaju ponavljanje DNA ili RNA transkripcije. Temelju navedenog, može se zaključiti slijedeće: virusnih čestica proteina školjke ima specifičnu strukturu, ovisno o membranskim proteinima stanice domaćina.

U ovom članku smo dobili karakteristike složenih proteina, studirao njihovu strukturu i funkciju u stanicama različitih organizama.