Beljakovine: Struktura in funkcija proteinov

Beljakovine so organske snovi. Te makromolekuL značilna specifično sestavo in s hidrolizo razpadejo v aminokisline. Beljakovinske molekule so lahko različnih oblik, mnogi od njih so sestavljeni iz več polipeptidnih verig. Podatki o strukturi proteina kodiranega v DNA in sinteznem postopku proteinskih molekul prevajanje.

Kemična sestava proteinov

Povprečno protein vsebuje:

• 52% ogljika;
• 7% vodik;
• 12% dušika;
• 21% kisik;
• 3% žvepla.

Proteinskih molekul - so polimeri. Da bi razumeli strukturo, morate vedeti, kaj pomeni svoje monomere - aminokisline.

aminokisline

Lahko jih razdelimo v dve kategoriji: nenehno pojavljajo, včasih pa je naletel. Prva vsebuje 18 proteinski monomerov kisline in 2: aspartinsko kislino in glutaminsko kislino. Včasih obstajajo le tri kisline.

Te kisline lahko razvrstimo na različne načine: z naravo stranskih verig ali jih zaračuna radikalov, prav tako jih lahko razdelimo s številom skupin, CN in COOH.

Primarna struktura proteina

Vrstni red aminokislin v proteinski verigi določa njene kasnejše ravneh organizacije, in funkcij. Glavna oblika komunikacije med monomerov je peptid. To je nastala z odstranitvijo vodika iz ene aminoksloty in OH skupino drugega.

Prva stopnja ureditvi proteinske molekule - zaporedjem aminokislin v njem, samo verigo, ki določa strukturo proteinskih molekul. Sestavljen je iz "skelet", ki imajo redno strukturo. To ponovi zaporedje NH-CH-CO-. Nekateri stranski verigi aminokislin so predstavljeni ostanki (R), njihove lastnosti določitev sestave proteinske strukture.

Četudi enako molekularno strukturo proteinov, lahko razlikujejo le z lastnostmi, ki imajo drugačno zaporedje monomerov v verigi. Vrstni red aminokislin v proteinu opredeljujejo genov in beljakovin narekuje določene biološke funkcije. Zaporedje monomerov v molekulah, ki so odgovorni za isto funkcijo, pogosto tesno pri različnih vrstah. Takšne molekule - enake ali podobne organizirajo in izvajajo v različnih vrstah organizmov, isto funkcijo - homolognih proteinov. Struktura, lastnosti in funkcije prihodnjih molekul so določene v fazi sinteze verig aminokislin.

Nekatere skupne značilnosti

Struktura proteina so preučevali dlje časa, in njihova primarna analiza strukture nam je omogočilo, da bi nekaj posploševati. Za večje število proteinov označen s prisotnostjo vseh dvajset aminokislin, katere posebno velik glicin, alanin, asparginska kislina, glutamin in malo triptofan, arginin, metionin, histidin. Izjeme so le nekaj skupin proteinov, kot so histones. Ti ukrepi so potrebni za pakiranje DNA in vsebuje veliko histamina.

Drugi posplošitev: ni skupnih vzorce v aminokislin v menjavanja globularnih proteinov. Toda tudi v daljni biološke aktivnosti polipeptidov so majhni delci iste molekule.

sekundarna struktura

Druga stopnja ureditvi polipeptidne verige - je njena prostorska položaj, ki ga vzdržuje vodikovimi vezmi. Izločajo a-vijačnico in beta-krat. Circuit del je urejena struktura, taka območja se imenujejo amorfna.

Alfa-vijačnico naravnih proteinov pravozakruchennaya. Stranski skupine aminokislin v spiralo vedno obrnjen navzven in se nahaja na nasprotnih straneh okrog svoje osi. Če so nepolarno, da je njihova skupina na eni strani vijačnice dobimo loka, ki ustvarjajo pogoje za konvergenco različnih vijačnih regij.

Beta-krat - zelo podolgovato vijačnica - ponavadi ostanejo v proteinske molekule in se oblikujejo sosednji in vzporeden niso vzporedne beta-naguban plasti.

Terciarni struktura proteina

Tretja raven organizacije proteinske molekule - zložljivo spirale, gube in amorfni regije v kompaktno strukturo. To se zgodi zaradi interakcije med stranskimi verigami monomerov samih. Takšne povezave so razdeljena na več vrst:

• vodikove vezi se tvorijo med polarnimi ostanki;
• Hidrofobni - med nepolarnih R skupinami;
• elektrostatične privlačne sile (ionske obveznice) - med skupinami, obremenitve, ki jih nasproti;
• disulfidnih mostov - med cisteinskimi ostanki.

Ta vrsta povezave (= S = S-) predstavlja kovalentno interakcijo. Disulfidnih mostov okrepiti beljakovine, njihova struktura postane bolj stabilen. Toda prisotnost teh povezav pa ni nujno. Na primer, lahko cistein zelo malo v polipeptidne verige, ali pa radikali so v bližini in ne more ustvariti "most".

Četrti nivo organizacije

Kvartar struktura tvorjena, ne vseh proteinov. Struktura proteinov na četrtem nivoju določena s številom polipeptidnih verig (promotorji). Ti so skupaj povezani z enakimi priključki so na prejšnjo raven organizacije, poleg disulfidnih mostov. Molekula je sestavljena iz določenega števila promotorjev, vsaka od njih ima svojo posebno (ali enaka) terciarno strukturo.

Vse ravni organizacije določijo funkcije, ki bodo služile, da bi dobili beljakovin. Struktura proteina na prvi ravni organizacije je zelo natančno določa njihovo nadaljnjo vlogo v celice in organizma kot celote.

Funkcije proteinov

Težko si je tudi predstavljati, kako pomembna je vloga beljakovin v aktivnost celic. Predvsem smo pogledal na njihovo strukturo. Funkcije proteinov so neposredno odvisni od nje.

Performing (strukturno) funkcijo stavbe, tvorijo osnovo koli dnevna celični citoplazmi. Ti polimeri so glavni material vseh celičnih membran, pri vsebovanih v kompleksu z lipidi. To vključuje delitev celic v oddelke, od katerih je vsak pojavljajo njihove reakcije. Dejstvo, da je zahteva svoje pogoje, je še posebej pomembno vlogo, ki jo srednje pH igral za vsako od kompleksnih celičnih procesov. Proteini gradijo tanke stene, ki ločujejo celico v tako imenovanih predelkov. Vendar pa je bil pojav imenujemo kompartmentalizacije.

Katalizator funkcija je urediti vse celične reakcije. Vse encimi izvor so preprosti ali kompleksni proteini.

Vse vrste gibanja organizmov (mišično delo, gibanje v celice protoplazmi, ciliarnih flikerja na praživali in t. D.) je izvedla beljakovine. Struktura proteinov jim omogoča premikanje da se tvori vlakna in plošč. Funkcija transport je, da so mnoge učinkovine prevažajo poda celične membrane posebnih nosilnih proteinov.

Hormonsko Vloga teh polimerov je razumljivo hkrati: o strukturi številnih hormonov so proteini, kot so insulin, oksitocina.

Zamenjava funkcija se določi tako, da so proteini lahko tvorijo vloge. Na primer, valgumin jajca, mleko kazein, semena rastlin beljakovine shranjevanje - veliko hranilnih snovi v njem shranjeni.

Vse kite, skupno sukanja, skelet kosti, kopita nastanejo beljakovine, ki nas pripelje do drugega svojih funkcij - podporo.

Proteinske molekule so receptorji, ki izvajajo selektivno priznavanje določenih snovi. V tej vlogi, znan predvsem glikoproteini in lektine.

Najpomembnejši dejavniki imunitete - protitelesa in sistem dopolnilo izvora so beljakovine. Na primer, proces strjevanja krvi, ki temelji na spremembi fibrinogena proteina. Notranje stene požiralnika in želodca so obloženi z zaščitno plastjo sluznice proteinov - Litsinija. Toksini so tudi beljakovine izvoru. Koža temelj, zaščiten telo žival je kolagen. Vse te funkcije so zaščitne beljakovine.

No, zadnji v funkciji vrstice - regulativni. Tam so beljakovine, ki nadzorujejo genoma delo. To pomeni, da uravnavajo transkripcijo in prevod.

Ne glede na pomembno vlogo vsi proteini, je bila struktura proteinov unriddled znanstveniki za dolgo časa. In zdaj so se odpirajo nove načine za uporabo tega znanja.