Jenis protein, fungsi dan struktur

Menurut teori kehidupan Oparin-Haldane di planet kita lahir dari titisan coacervate. Ia juga merupakan satu molekul protein. Iaitu, ia boleh disimpulkan bahawa bahan kimia ini - asas semua kehidupan yang wujud hari ini. Tetapi apakah yang mewakili struktur protein? Apakah peranan yang mereka mainkan dalam badan dan kehidupan manusia? Apakah jenis-jenis protein wujud? Cuba untuk memahami.

Protein: konsep umum

Dari sudut pandangan struktur kimia, molekul bahan yang dipersoalkan ialah urutan asid amino dihubungkan oleh ikatan peptida.

Setiap asid amino mempunyai dua kumpulan berfungsi:

• carboxyl-COOH;
• kumpulan amino -NH _2.

Ia therebetween dan terbentuk di sambungan molekul yang berbeza. Oleh itu ikatan peptida mempunyai bentuk -CO-NH. molekul protein mungkin mengandungi beratus-ratus atau beribu-ribu kumpulan itu, ia akan bergantung kepada bahan tertentu. Jenis protein adalah sangat pelbagai. Di antara mereka ada yang mengandungi asid amino untuk badan, dan oleh itu mesti dimakan dengan makanan. Terdapat beberapa spesies yang mempunyai fungsi penting dalam membran sel dan sitoplasma itu. Pemangkin juga menghasilkan sifat biologi - enzim, yang juga molekul protein. Ia digunakan secara meluas dalam kehidupan manusia, dan bukan hanya terlibat dalam proses biokimia makhluk hidup.

Berat molekul sebatian dalam soalan boleh terdiri daripada puluhan beberapa berjuta-juta. Oleh kerana bilangan unit monomer dalam rantaian polipeptida yang besar tak terhingga dan bergantung kepada jenis bahan tertentu. Protein dalam bentuk yang tulen, dalam sama bentuk asli, boleh dilihat apabila mempertimbangkan telur dalam bentuk mentah. telus tebal massa koloid cahaya kuning, yang terletak di dalam kuning telur - ia adalah bahan yang dikehendaki. Yang sama dikatakan tentang keju tanpa lemak, produk ini juga protein hampir tulen dalam bentuk semula jadi.

Walau bagaimanapun, tidak semua sebatian subjek mempunyai struktur ruang yang sama. Secara keseluruhannya, terdapat empat organisasi molekul. Jenis struktur protein ditentukan oleh sifat-sifatnya dan bercakap tentang kerumitan struktur. Kita juga tahu bahawa lebih spatial molekul rumit menjalani pemprosesan yang ketat pada manusia dan haiwan.

Jenis struktur protein

Secara keseluruhannya, terdapat empat. Pertimbangkan apa yang dikatakan setiap daripada mereka.

1. Utama. Ia adalah satu urutan linear konvensional asid amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Tiada kelainan spatial, tiada helix. Bilangan inbound link ke polipeptida yang berkenaan sehingga beberapa ribu. Jenis protein dengan struktur yang sama - glitsilalanin, insulin, histone, elastin, dan lain-lain.
2. Menengah. Ia terdiri daripada dua rantai polipeptida yang dipintal helically dan berorientasikan ke arah satu sama lain giliran dibentuk. Oleh itu di antara mereka berlaku ikatan hidrogen menahan mereka bersama-sama. Dengan itu membentuk sebuah molekul protein tunggal. Bentuk-bentuk jenis protein berikut: lysozyme, pepsin dan lain-lain.
3. pengesahan pengajian tinggi. Ialah padat kemas dikumpulkan dalam struktur sekunder gegelung. Di sini, terdapat lain-lain jenis interaksi, selain daripada ikatan hidrogen - ini adalah van der Waals interaksi dan daya tarikan elektrostatik, hubungan hydrophilic-hidrofobik. Contoh struktur - albumin, protein fibroin sutera dan lain-lain.
4. Terdiri dr empat. Struktur yang paling kompleks, yang merupakan rantaian polipeptida lebih berpintal ke dalam lingkaran, bergolek ke dalam bola dan dicampurkan globul a. Contoh seperti insulin, ferritin, hemoglobin, kolagen, menggambarkan hanya seperti pengesahan daripada protein.

Jika kita mengambil kira semua butiran struktur molekul dari sudut kimia pandangan, analisis mengambil masa yang lama. Lagipun, sebenarnya, konfigurasi yang lebih tinggi, lebih sukar dan mengelirukan strukturnya, lebih banyak jenis interaksi diperhatikan dalam molekul.

Penyahaslian molekul protein

Salah satu daripada sifat-sifat kimia yang paling penting dalam polypeptides adalah keupayaan mereka untuk memecahkan di bawah pengaruh keadaan tertentu atau bahan kimia. Sebagai contoh, pelbagai jenis meluas penyahaslian protein. Apakah proses ini? Beliau adalah kemusnahan struktur protein asli. Iaitu, jika molekul asal mempunyai struktur pengajian tinggi, selepas tindakan ejen khas ia akan dimusnahkan. Walau bagaimanapun, urutan residu asid amino dalam molekul tidak terjejas. protein denatured dengan cepat kehilangan sifat-sifat fizikal dan kimia mereka.

Apa ejen boleh membawa kepada proses kemusnahan pengesahan? Terdapat beberapa.

1. Suhu. Apabila pemanasan, kemerosotan beransur-ansur terdiri dr empat, tinggi, struktur sekunder molekul. Visual, ia adalah mungkin untuk melihat, sebagai contoh, konvensional menggoreng telur. Yang terhasil "protein" - struktur utama polipeptida albumin, yang telah dalam produk mentah.
2. Radiasi.
3. Tindakan ejen kuat kimia: asid, alkali, garam, logam berat, pelarut (contohnya, alkohol, eter, benzena, dan lain-lain).

Proses ini kadang-kadang dipanggil gabungan molekul. Jenis penyahaslian protein bergantung kepada ejen itu, tindakan yang mana ia berlaku. Pada masa yang sama, dalam beberapa kes ada satu proses yang terbalik pertimbangan. renaturation ini. Tidak semua protein dapat memulihkan kembali kepada struktur, tetapi banyak ia boleh melakukannya. Jadi, ahli kimia dari Australia dan Amerika Syarikat telah melaksanakan renaturation telur ayam rebus dengan bantuan beberapa reagen dan kaedah pengemparan.

Proses ini adalah penting untuk semua organisma hidup dalam sintesis polipeptida rantaian rRNA dan ribosom dalam sel.

Hidrolisis molekul protein

Setanding dengan penyahaslian protein ciri sifat kimia lain - hidrolisis. Ini juga kemusnahan sama bentuk asli, tetapi tidak kepada struktur utama, dan benar-benar sehingga asid amino individu. Sebahagian penting dalam penghadaman - hidrolisis protein. Jenis hidrolisis berikut polypeptides.

1. Kimia. Berdasarkan tindakan asid atau alkali.
2. Biologi atau enzim.

Walau bagaimanapun, intipati proses masih tidak berubah dan tidak bergantung kepada apa jenis hidrolisis protein sedang berlaku. Hasil daripada asid amino terbentuk, yang diangkut oleh semua sel, organ-organ dan tisu. transformasi selanjutnya melibatkan penyertaan sintesis polypeptides novel, mempunyai orang-orang yang dikehendaki organisma tertentu.

Dalam industri, molekul protein proses hidrolisis digunakan sebagai masa untuk mendapatkan asid amino dikehendaki.

Fungsi protein dalam badan

jenis protein, karbohidrat, lemak adalah komponen penting untuk hidup biasa mana-mana sel. Dan ini bermakna bahawa organisma keseluruhan. Oleh itu, dalam banyak aspek peranan mereka dijelaskan oleh tahap yang tinggi kepentingan dan keleluasaan dalam makhluk hidup. Terdapat beberapa fungsi asas molekul polipeptida.

1. Pemangkin. Ia dijalankan enzim yang mempunyai sifat protein struktur. Mengenai mereka berkata kemudian.
2. Struktur. Jenis protein dan fungsi mereka di dalam badan terutamanya memberi kesan kepada struktur sel itu sendiri, bentuknya. Di samping itu, polypeptides dalam peranan ini, membentuk rambut, kuku, cengkerang moluska, bulu burung. Mereka adalah injap tertentu dalam badan sel. Rawan juga terdiri daripada jenis protein. Contoh: tubulin, keratin, actin, dan lain-lain.
3. Peraturan. Ciri ini menyatakan dirinya dalam penyertaan polypeptides dalam proses seperti transkripsi, terjemahan, kitaran sel, splicing, mRNA dan bacaan lain. Mereka semua memainkan peranan yang penting pengatur.
4. Isyarat. Fungsi ini dilakukan oleh protein di membran sel. Mereka menghantar isyarat yang berbeza dari satu unit kepada yang lain, dan ini membawa kepada tisu jawatan bersama-sama. Contoh: cytokines, insulin, faktor pertumbuhan, dan lain-lain.
5. Pengangkutan. Sesetengah jenis protein dan fungsi mereka bahawa mereka melakukan, adalah semata-mata penting. Ini berlaku, sebagai contoh, hemoglobin protein. Ia membawa pengangkutan oksigen dari satu sel ke sel dalam darah. ia adalah penting untuk manusia.
6. Penggantian atau sandaran. polypeptides itu berkumpul di dalam tumbuhan dan haiwan sebagai sumber oocytes kuasa dan tenaga tambahan. Contoh - globulins.
7. Motor. Satu ciri yang sangat penting, terutama bagi protozoa dan bakteria. Lagipun, mereka dapat bergerak hanya dengan bantuan flagella atau silia. Dan organel ini memang apa-apa seperti protein. Contoh polypeptides tersebut adalah seperti berikut: myosin, actin, kinesin, dan lain-lain.

Ia adalah jelas bahawa fungsi protein dalam badan manusia dan makhluk hidup yang lain yang sangat banyak dan penting. Ini mengesahkan sekali lagi bahawa tanpa sambungan tidak boleh dipertimbangkan oleh kami, kehidupan di planet kita.

Fungsi perlindungan protein

Polypeptides boleh melindungi daripada pengaruh yang berbeza: kimia, fizikal dan biologi. Sebagai contoh, jika badan akan terancam sebagai virus atau bakteria dengan sifat asing, imunoglobulin (antibodi) datang kepada mereka "dalam perjuangan", melaksanakan peranan pelindung.

Jika kita bercakap tentang kesan-kesan fizikal, ada main peranan besar, sebagai contoh, fibrin dan fibrinogen, yang terlibat dalam pembekuan darah.

protein makanan

Jenis protein pemakanan adalah seperti berikut:

• penuh - yang mengandungi semua asid amino penting;
• cacat - mereka di mana terdapat sebahagian komposisi asid amino.

Walau bagaimanapun, untuk tubuh manusia adalah penting dan mereka dan lain-lain. Terutamanya golongan pertama. Semua orang, terutama semasa tempoh pembangunan sengit (zaman kanak-kanak dan remaja) dan akil baligh mesti mengekalkan tahap yang tetap protein itu sendiri. Lagipun, kita sudah fungsi yang melaksanakan molekul yang menakjubkan dilindungi, dan kita tahu bahawa hampir tidak ada proses, tiada tindak balas biokimia dalam diri kita tidak boleh melakukannya tanpa penyertaan polypeptides.

Itulah sebabnya anda perlu setiap hari untuk mengambil keperluan harian protein, yang terkandung dalam produk-produk berikut:

• telur;
• susu;
• keju;
• daging dan ikan;
• kacang;
• kacang soya;
• kacang;
• kacang tanah;
• gandum;
• oat;
• kacang merah dan lain-lain.

Jika anda makan setiap hari 0.6 g polipeptida setiap kg berat badan, maka orang itu tidak akan kekurangan sebatian ini. Jika masa yang lama badan tidak menerima protein perlu, penyakit ini berlaku, asid amino yang bernama kebuluran. Ini membawa kepada gangguan metabolik yang teruk dan hasilnya, pelbagai penyakit lain.

Protein dalam sel

Di dalam, unit struktur paling kecil dari segala benda hidup - sel - juga protein. Dan mereka melakukannya hampir semua di atas untuk berfungsi. Terutamanya membentuk sel-sel Sitoskeleton terdiri daripada microtubules, microfilaments. Ia berfungsi untuk mengekalkan bentuk, dan juga untuk pengangkutan antara organel dalam. Untuk molekul protein, kedua-dua saluran atau landasan, bergerak pelbagai ion, sebatian.

Peranan penting protein tertanam dalam membran dan terletak di permukaannya. Di sini mereka, dan reseptor dan isyarat tugas ini dilaksanakan, mengambil bahagian dalam pembinaan membran itu sendiri. Berjaga, dan dengan itu memainkan peranan pelindung. Apakah jenis protein dalam sel boleh dikaitkan dengan kumpulan ini? Terdapat banyak contoh, kami memberi beberapa.

1. Aktin dan myosin.
2. Elastin.
3. Keratin.
4. Kolagen.
5. Tubulin.
6. Hemoglobin.
7. Insulin.
8. Transcobalamin.
9. Transferrin.
10. Albumin.

Dalam semua terdapat beratus-ratus yang berbeza jenis protein, yang sentiasa bergerak di dalam setiap sel.

Jenis protein dalam badan

Mereka adalah, sudah tentu, pelbagai jenis. Jika kita cuba untuk entah bagaimana membahagikan semua protein yang sedia ada ke dalam kumpulan, ia boleh pulih seperti klasifikasi.

1. protein globular. Ia adalah yang diwakili oleh struktur pengajian tinggi, iaitu globul padat. Contoh struktur itu termasuk: imunoglobulin, sebahagian besar daripada enzim, banyak hormon.
2. protein berhubung dgn urat saraf. Mewakili filamen lebih awal ketat mempunyai simetri spatial betul. Ini kumpulan protein termasuk struktur rendah dan menengah. Sebagai contoh, keratin, kolagen, tropomyosin, fibrinogen.

Secara umumnya, anda boleh mengambil sebagai asas set atribut bagi klasifikasi protein di dalam badan. Tunggal tidak wujud lagi.

enzim

pemangkin biologi alam protein, yang mempercepatkan semua proses biokimia berlaku. pertukaran biasa bahan-bahan hanya tidak dapat dilakukan tanpa sebatian ini. Semua proses sintesis dan pecahan, pemasangan molekul dan replikasi mereka, transkripsi dan terjemahan, dan lain-lain yang dijalankan di bawah pengaruh bentuk khusus enzim. Contoh molekul ini termasuk:

• oxidoreductase;
• transferase;
• catalase;
• hydrolase;
• isomerase;
• lyase dan lain-lain.

Hari ini, enzim yang digunakan dalam kehidupan seharian. Sebagai contoh, dalam pengeluaran basuh serbuk sering digunakan yang dipanggil enzim - bahawa terdapat pemangkin biologi. Mereka meningkatkan kualiti basuh di bawah keadaan suhu dinyatakan. Ia adalah mudah untuk mengikat zarah kotoran dan menghapuskan mereka dari permukaan tisu.

Walau bagaimanapun, disebabkan sifat enzim protein tidak boleh bertolak ansur dengan air yang terlalu panas atau berdekatan dengan alkali atau dadah berasid. Malah, dalam kes ini, proses penyahaslian akan berlaku.