PembentukanSains

Protein: struktur dan fungsi. sifat-sifat protein

Seperti diketahui, protein - asas asal-usul kehidupan di planet kita. Menurut teori Oparin-Haldane adalah drop coacervate, yang terdiri daripada molekul peptida, ia telah menjadi asas asal hidupan. Ini tidak syak lagi kerana analisis struktur dalaman mana-mana anggota biojisim menunjukkan bahawa bahan-bahan ini mempunyai segala-galanya: tumbuh-tumbuhan, haiwan, mikroorganisma, kulat, virus. Dan mereka adalah sangat pelbagai dalam alam semula jadi dan makromolekul.

Nama-nama empat struktur, mereka sinonim:

  • protein;
  • protein;
  • polypeptides;
  • peptida.

molekul protein

Bilangan mereka adalah benar-benar tak terhitung. Dalam kes ini, semua molekul protein boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama:

  • Mudah - hanya terdiri daripada jujukan asid amino bergabung dengan ikatan peptide;
  • kompleks - Struktur dan struktur protein yang mempunyai ciri-ciri yang protolytic (palsu) kumpulan tambahan, juga dikenali sebagai kofaktor.

Dalam kes ini, molekul kompleks juga mempunyai klasifikasi mereka sendiri.

Penggredan peptida kompleks

  1. Glycoproteins - tidak dapat dipisahkan protein dan karbohidrat sebatian. Struktur molekul tenunan kumpulan prostetik mukopolisakarida.
  2. Lipoprotein - sebatian kompleks protein dan lipid.
  3. Metalloproteins - sebagai kumpulan prostetik adalah ion logam (besi, mangan, tembaga, dan lain-lain).
  4. Nucleoproteins - Maklum balas protein dan asid nukleik (DNA, RNA).
  5. Fosfoproteidy - sama bentuk protein dan sisa asid fosforik.
  6. Chromoproteids - hampir sama dengan metalloproteins, tetapi elemen yang merupakan sebahagian daripada kumpulan prostetik ialah berwarna kompleks (merah - hemoglobin, hijau - klorofil, dan sebagainya).

Setiap kumpulan membincangkan struktur dan sifat-sifat protein adalah berbeza. Fungsi-fungsi yang mereka lakukan, dan akan berbeza-beza bergantung kepada jenis molekul.

Struktur kimia protein

Dari sudut pandangan ini protein -, rantai besar panjang residu asid amino saling bon tertentu yang dipanggil peptida. Dari sisi struktur asid berlepas cawangan - radikal. Struktur molekul telah ditemui oleh E. Fischer pada awal abad XXI ini.

Kemudian, protein, struktur dan fungsi protein telah dikaji dengan lebih terperinci. Ia menjadi jelas bahawa asid amino yang membentuk struktur peptida, sejumlah 20, tetapi mereka itu boleh digabungkan dalam pelbagai cara. Oleh itu kepelbagaian struktur polipeptida. Di samping itu, dalam proses kehidupan dan melaksanakan fungsinya protein dapat menjalani siri perubahan-perubahan kimia. Akibatnya, mereka mengubah struktur, dan terdapat cukup jenis baru sambungan.

Untuk memecahkan ikatan peptida, iaitu, mengganggu struktur protein rantai mesti dipilih keadaan yang sangat ketat (suhu yang tinggi, asid atau alkali pemangkin). Ini adalah disebabkan oleh kekuatan tinggi daripada ikatan kovalen dalam molekul, iaitu, dalam kumpulan peptida.

Pengesanan struktur protein dalam makmal dijalankan menggunakan tindak balas biuret - kesan pada polipeptida yang baru dicetuskan hidroksida, kuprum (II). Kompleks kumpulan peptida dan tembaga ion menyediakan warna ungu yang cerah.

Terdapat empat organisasi struktur asas, setiap yang mempunyai ciri-ciri sendiri struktur protein.

Peringkat organisasi: struktur utama

Seperti yang dinyatakan di atas, peptida - urutan residu asid amino dengan Kemasukan, ko-enzim, atau tanpa mereka. Jadi panggilan ini adalah struktur utama molekul, yang semula jadi, sudah tentu, ia adalah asid amino benar disertai oleh ikatan peptida, dan apa-apa lagi. Iaitu, struktur polipeptida linear. Dalam struktur ini tertentu protein seperti ini - dalam kombinasi ini asid adalah penting bagi pelaksanaan fungsi molekul protein. Terima kasih kepada ciri-ciri ini adalah mungkin bukan sahaja untuk mengenal pasti peptida tetapi juga untuk meramalkan sifat-sifat dan peranan yang sama sekali baru, lagi belum ditemui. Contoh peptida yang mempunyai struktur utama semula jadi, - insulin, pepsin, chymotrypsin, dan lain-lain.

pengesahan menengah

Struktur dan sifat-sifat protein dalam kategori ini agak berbeza. Struktur seperti ini boleh dibentuk pada mulanya pada sifat atau apabila dikenakan hidrolisis utama tegar, suhu atau keadaan lain.

pengesahan ini mempunyai tiga jenis:

  1. Licin, tetap, gegelung stereoregular dibina daripada sisa-sisa asid amino yang terpiuh paksi sambungan teras. Hanya dipegang bersama oleh ikatan hidrogen yang berlaku antara kumpulan oksigen satu peptida dan hidrogen yang lain. Mana struktur adalah betul kerana hakikat bahawa selekoh sama rata diulangi setiap tahap 4. Struktur seperti ini boleh menjadi kidal dan pravozakruchennoy. Tetapi protein dalam kebanyakan dikenali dextrorotatory berpengaruh isomer. pengesahan itu disebut alpha-struktur.
  2. Komposisi dan struktur jenis protein berikut berbeza daripada yang sebelumnya kerana ikatan hidrogen tidak terbentuk antara sebelah berdiri menyebelah di sebelah baki molekul ini, antara ketara dikeluarkan, di mana pada jarak yang cukup besar. Atas sebab ini, keseluruhan struktur menjadi lebih beralun, berbelit rantaian ular polipeptida. Terdapat satu ciri yang perlu protein. Struktur asid amino daripada cawangan harus patah seperti yang glycine atau alanine, sebagai contoh. Ini jenis pengesahan menengah dipanggil beta-kira untuk keupayaan untuk melekat bersama-sama jika pembentukan struktur keseluruhan.
  3. Kepunyaan jenis struktur protein ketiga biologi yang menandakan raznorazbrosannye kompleks, serpihan tidak tertib tidak mempunyai stereoregularity dan mampu untuk mengubah suai struktur di bawah pengaruh keadaan luaran.

Contoh protein mempunyai struktur sekunder dengan alam semula jadi, tidak didedahkan.

pendidikan tinggi

Ini adalah pengesahan yang agak kompleks, yang mempunyai nama "percikan". Apa yang protein? Struktur ia adalah berdasarkan kepada struktur sekunder, tetapi menambah jenis baru interaksi antara atom kumpulan, dan seluruh molekul lipatan seperti, dipandu begitu, hakikat bahawa kumpulan hydrophilic telah diarahkan ke globules dan hidrofobik - keluar.

Ini menjelaskan tuduhan molekul protein dalam penyelesaian koloid air. Apakah jenis-jenis interaksi yang ada?

  1. ikatan hidrogen - kekal tidak berubah antara bahagian-bahagian yang sama seperti dalam struktur sekunder.
  2. (Hidrofilik) hidrofobik interaksi - timbul apabila dilarutkan dalam polipeptida air.
  3. Ionik tarikan - raznozaryazhennymi dibentuk antara residu asid amino (radikal) kumpulan.
  4. Kovalen interaksi - boleh dibentuk antara tapak tertentu berasid - molekul cysteine, atau sebaliknya, ekor mereka.

Oleh itu, komposisi dan struktur protein mempunyai struktur pengajian tinggi boleh digambarkan sebagai digulung ke dalam rantaian polipeptida globules, mengekalkan dan menstabilkan pengesahan yang disebabkan oleh pelbagai jenis interaksi kimia. Contoh peptida itu: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alpha-keratin, sutera fibroin, dan lain-lain.

Struktur terdiri dr empat

Ini adalah salah satu yang paling sukar daripada globules, yang membentuk protein. struktur dan fungsi protein pelan sedemikian adalah sangat serba boleh dan khusus.

Apa yang sama bentuk ini? Ia adalah beberapa (kadang-kadang berpuluh-puluh) rantai polipeptida besar dan kecil, yang terbentuk secara bebas daripada satu sama lain. Tetapi kemudian, disebabkan oleh interaksi sama yang kami telah mempertimbangkan untuk struktur pengajian tinggi peptida ini dipintal dan saling berkaitan. Itu diperolehi globules conformational kompleks yang mungkin mengandungi atom logam, dan kumpulan lipid dan karbohidrat. Contoh protein seperti: polymerase DNA, tembakau virus sampul surat protein, hemoglobin, dan lain-lain.

Semua struktur peptida yang kita telah dibincangkan mempunyai kaedah mereka sendiri pengenalan di dalam makmal, berdasarkan kemungkinan semasa menggunakan kromatografi, pengemparan, elektron dan mikroskop optik dan teknologi komputer yang tinggi.

fungsi

struktur dan fungsi protein adalah berkait rapat antara satu sama lain. Iaitu, setiap peptida memainkan peranan yang unik dan khusus. Terdapat juga mereka yang mampu untuk melaksanakan dalam sel hidup, beberapa urusniaga penting. Tetapi ia boleh diringkaskan seperti untuk menyatakan fungsi asas molekul protein dalam badan makhluk hidup:

  1. Menyediakan trafik. organisma atau organel sel, atau beberapa jenis sel-sel mampu pergerakan, luka, pergerakan. protein ini disediakan, yang menjadi sebahagian daripada struktur radas motor: silia, flagella, membran sitoplasma. Jika kita bercakap mengenai ketidakupayaan untuk anjakan sel-sel, protein boleh menyumbang kepada pengurangan mereka (otot myosin).
  2. fungsi pemakanan atau sandaran. Ia adalah pengumpulan molekul protein dalam oosit, embrio dan benih tumbuhan untuk pengisian hilang nutrien lanjut. Setelah belahan peptida menghasilkan asid amino dan bahan-bahan biologi aktif, yang perlu untuk perkembangan normal organisma hidup.
  3. Fungsi tenaga. Selain karbohidrat memaksa badan boleh menghasilkan dan protein. Dalam pereputan 1 g peptida dikeluarkan 17.6 tenaga berguna kJ dalam bentuk adenosina trifosfat (ATP), yang dibelanjakan untuk proses penting.
  4. Isyarat dan fungsi kawal selia. Ia terdiri dalam menjalankan pemantauan yang teliti proses berterusan dan penghantaran isyarat dari satu sel ke tisu, dari mereka kepada pihak berkuasa, dari terkini kepada sistem dan sebagainya. Satu contoh yang biasa adalah insulin, yang ketat merekodkan jumlah glukosa darah.
  5. fungsi reseptor. Ia dicapai dengan menukar sama bentuk peptida dengan satu bahagian membran dan melibatkan diri hujung penyusunan semula. Apabila ini berlaku dan penghantaran isyarat dan maklumat yang diperlukan. Kebanyakan protein ini tertanam dalam membran sitoplasma sel-sel dan menjalankan kawalan ketat ke atas semua lulus therethrough material. Juga memberi isyarat kepada anda untuk perubahan kimia dan fizikal dalam alam sekitar.
  6. fungsi pengangkutan peptida. Ia dijalankan suapan protein dan protein pengangkut. Peranan mereka adalah jelas - mengangkut molekul wajar untuk laman web dengan kepekatan yang rendah bahagian-bahagian yang tinggi. Satu contoh yang biasa adalah pengangkutan oksigen dan karbon dioksida daripada organ-organ dan tisu hemoglobin protein. Mereka juga telah mencapai penyampaian penyelesaian dengan berat molekul yang rendah melalui membran ke dalam sel.
  7. fungsi struktur. Salah satu yang paling penting dari orang-orang yang melakukan protein. Struktur sel-sel dan organel mereka disediakan peptida. Mereka adalah sama dengan bingkai menentukan bentuk dan struktur. Di samping itu, mereka juga menyokongnya, dan mengubah suai jika perlu. Oleh itu, bagi pertumbuhan dan pembangunan semua organisma hidup protein penting dalam diet. peptida tersebut termasuk elastin, tubulin, kolagen, actin dan keratin lain.
  8. Fungsi pemangkin. Beliau melaksanakan enzim. Banyak dan pelbagai, mereka mempercepatkan semua tindak balas kimia dan biokimia dalam badan. Tanpa penyertaan mereka, epal biasa dalam perut akan dapat mencerna hanya untuk dua hari, ia mungkin bengkok pada masa yang sama. Di bawah tindakan catalase, peroxidase dan enzim lain, proses ini berlaku dalam dua jam. Secara umum, kita berterima kasih kepada peranan ini, anabolisme protein dan katabolisme dijalankan, iaitu, plastik dan tenaga metabolisme.

Peranan pelindung

Terdapat beberapa jenis ancaman, dari mana protein direka untuk melindungi badan.

Pertama, serangan kimia trauma reagen, gas, molekul, bahan-bahan yang berbeza spektrum tindakan. Peptida dapat melibatkan diri dengan mereka dalam satu tindak balas kimia, menukarkan ke dalam bentuk tidak berbahaya atau hanya meneutralkan.

Kedua, ancaman fizikal dari luka - jika protein fibrinogen dalam masa tidak berubah menjadi fibrin di tapak kecederaan, darah tidak mengental, dan dengan itu tersumbat akan berlaku. Kemudian, sebaliknya, ia memerlukan plasmin peptida mampu beku disedut dan memulihkan patensi kapal.

Ketiga, ancaman imuniti. Struktur dan nilai protein yang membentuk pertahanan imun, adalah amat penting. Antibodi, imunoglobulin, Interferon - semua elemen penting yang penting dalam limfa dan sistem imun. Mana-mana zarah asing, molekul berniat jahat, sel-sel mati atau sebahagian daripada struktur keseluruhan adalah tertakluk kepada siasatan segera oleh sebatian peptida. Itulah sebabnya orang yang boleh memiliki, tanpa bantuan ubat-ubatan setiap hari untuk melindungi diri mereka daripada jangkitan dan virus mudah.

ciri-ciri fizikal

Struktur sel-sel protein adalah sangat khusus dan bergantung kepada fungsi. Tetapi sifat-sifat fizikal peptida adalah sama dan boleh dikurangkan kepada ciri-ciri berikut.

  1. molekul berat badan - untuk 1000000 Daltons.
  2. Dalam larutan akueus membentuk sistem koloid. Terdapat struktur memperoleh mengenakan mampu berbeza-beza mengikut keasidan sederhana.
  3. Apabila terdedah kepada keadaan yang teruk (radiasi, asid atau alkali, suhu, dan lain-lain) dapat bergerak ke tahap yang sama bentuk lain, iaitu menghapuskan keaslian. Proses dalam 90% daripada kes-kes yang tidak dapat dipulihkan. Walau bagaimanapun, terdapat satu anjakan terbalik - renaturation.

Ini sifat-sifat asas ciri-ciri fizikal peptida.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ms.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.