Протеин: құрылымы мен функциясы. Белоктардың қасиеттері

Біздің планетада өмір шыққан негізі - болсақ, протеиндер белгілі. пептидтер молекулалардың тұратын, coacervate тамшы болды Опарин-Халдейн теориясына сәйкес, ол тірі шыққан негізі болды. өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер, саңырауқұлақтар, вирустар: биомасса кез келген мүшесінің ішкі құрылымын талдау бұл заттар бәрі бар екенін көрсетеді, өйткені бұл ешқандай күмән болып табылады. Және олар табиғатта және ЖМҚ өте әр түрлі болып табылады.

Осы төрт құрылымдардың атаулары, олар синонимдер болып табылады:

• ақуыздар;
• ақуыздар;
• полипептидтер;
• пептидтер.

ақуыз молекулалары

Олардың саны шын мәнінде неизмеримо. Бұл жағдайда, ақуыз молекулаларының барлық негізгі екі топқа бөлуге болады:

• Қарапайым - пептидті облигациялар қосылды амин қышқылының реттерін ғана тұрады;
• кешен - белок құрылымы мен құрылымы, сондай-ақ коферментами деп аталатын қосымша протолиттік (протездік) топтар, сипатталады.

Бұл жағдайда, күрделі молекулалар, сондай-ақ өз жіктелуін бар.

Градация күрделі пептидтер

1. Гликопротеины - тығыз ақуыз және көмірсулар қосылыстар байланысты. молекуласы тоқылған протездік топтар mucopolysaccharides құрылымы.
2. Липопротеидтер - ақуыз және липидті кешені қосылыс.
3. Metalloproteins - протездік топ ретінде металл иондары (темір, марганец, мыс, және т.б.) болып табылады.
4. Нуклеопротеиды - Кері байланыс ақуыз және нуклеин қышқылдары (ДНҚ, РНҚ).
5. Fosfoproteidy - ақуыз конформациялық және қалдық фосфор қышқылын.
6. Хромопротеидтер - metalloproteins өте ұқсас, бірақ протездік тобының бір бөлігі болып табылады элементі түсті кешен (- гемоглобин, жасыл - хлорофилл және т.б. қызыл) болып табылады.

Әр топ құрылымы талқыланды және белоктар қасиеттері әр түрлі. олар орындауға, және молекуланың түріне байланысты әр түрлі болады функциялары.

Белоктардың химиялық құрылымы

Осы көзқарас белоктар - амин қышқылы қалдықтарын ұзақ, жаппай тізбекті пептидті деп аталатын ерекше облигациялар өзара. радикалдармен - жағы құрылымдар қышқылдары филиалы кету. молекуласының Бұл құрылым ХХІ ғасырдың басында Е. Фишер ашылды.

Кейінірек, белоктар белоктар, құрылымы және функциясы толығырақ зерттелді. Ол, амин қышқылдары пептид құрылымын құрайтын 20 жалпы түсінікті болды, бірақ олар осылайша түрлі тәсілдермен аралас болуы мүмкін. Демек полипептидтік құрылымдардың әртүрлілігі. Сонымен қатар, өмір процесінде және оның функциялары белоктардың орындау химиялық өзгерістердің сериясын өтуге мүмкіндігі бар. Нәтижесінде, олар құрылымын өзгерту, және байланыс өте жаңа түрі бар.

пептидтік байланысты, яғни бұзуға, тізбектерінің ақуыз құрылымын бұзатын өте қатаң шарттар (жоғары температура, қышқыл немесе сілтілі катализатор) таңдалуы тиіс. Бұл жоғары беріктігі байланысты ковалентті облигациялар пептид тобында, атап айтқанда, оның молекуласы.

полипептидтік свежеосажденных әсер - зертханада ақуыз құрылымын анықтау Биуретовой реакция пайдалана отырып жүзеге асырылады гидроксиді, мыс (II). пептидті топтың кешенді және мыс иондары жарқын күлгін түс береді.

белоктар құрамының өз ерекшеліктері бар, олардың әрқайсысы төрт негізгі құрылымдық ұйым бар.

ұйымның деңгейлері: бастауыш құрылымы

Жоғарыда айтылғандай, пептид - бір қосындылармен амин қышқылы қалдықтарын тізбегі, тең ферменттер, немесе оларсыз. Сондықтан бұл табиғи молекуласының негізгі құрылымын, қоңырау, әрине, ол пептид облигациялар, және ештеңе қосылды шынайы амин қышқылдары болып табылады. Яғни, полипептидтік сызықтық құрылым болып табылады. қышқылдың осы комбинациясы ақуыз молекуласының функцияларын орындау үшін маңызды болып табылады, бұл - осы түрінің белоктар осы нақты құрылымында. Осы мүмкіндіктердің арқасында пептид анықтау үшін, сондай-ақ әлі ашылмаған ретінде, қасиеттері мен мүлдем жаңа рөлін болжауға ғана емес, мүмкін. инсулин, пепсина, химотрипсин, және басқа да - табиғи бастауыш құрылымын, бар пептидтердің мысалдары.

орта рельефке

Құрылымы және осы санаттағы белоктардың қасиеттері бір дәрежеде әр түрлі. Мұндай құрылым сипатына бастапқыда құрылған немесе бастапқы гидролиз қатаң, температура немесе басқа да жағдайларға ұшыраған кезде болады.

Бұл конформации үш түрі бар:

1. негізгі байланыс осі айналасында бұралғанын амин қышқылы қалдықтарынан салынған Тегіс, тұрақты, stereoregular бухталарда. Тек бірге өтті сутегі байланыстары оттегі бір пептид тобының және басқа да сутегі арасындағы жатқан. Неде құрылымы салдарынан бұрылыстар біркелкі сайын 4 деңгейін қайталап, бұл шын мәнінде дұрыс болып табылады. Мұндай құрылым солақай және pravozakruchennoy да бола алады. Бірақ, ең белгілі протеиндер изомері басым правовращающий. Мұндай конформации альфа-құрылымдар деп аталады.
2. келесі түрі ақуыз құрамы мен құрылымы, бұл алдыңғы бір айырмашылығы сутегі облигациялар, онда жеткілікті үлкен қашықтықта, молекуласының қалған бір жағында және айтарлықтай жойылған арасындағы жанында тұрған арасындағы қалыптасқан жоқ. Осы себепті, бүкіл құрылымы көп толқынды извилистый, жылан полипептидтік тізбектері айналады. ақуыз болуы тиіс бір ерекшелігі бар. филиалдарының амин қышқылдары құрылымы, мысалы, глицин немесе аланина сол сияқты қысқа болуы тиіс. қайталама нақтылануға бұл түрі жалпы құрылымын қалыптастыру, егер бірге жабысып, олардың қабілеті бета-парақтар деп аталады.
3. биология реттелмеген фрагменттері жоқ stereoregularity бар және сыртқы жағдайлардың әсерінен құрылымын өзгертуге қабілетті, күрделі raznorazbrosannye білдіреді ретінде үшінші түрі белок құрылымында тиесілі.

табиғаты бойынша орта құрылымы бар белоктар мысалдары, анықталған жоқ.

Жоғары білім

Бұл атау «globule» бар, өте күрделі рельефке болып табылады. ақуыз не? оның құрылымы орта құрылымы негізінде, бірақ топтардың атомдары арасындағы өзара жаңа түрлерін қосылған, және бүкіл молекуласы, сондықтан басшылыққа сияқты гидрофильді топтар домалақты және гидрофобты жіберілді фактіні қатпарлардың отыр - шығу.

Бұл су коллоидты ерітінділерді ақуыз молекуласының заряды түсіндіреді. өзара қандай түрлері бар, олар бар?

1. Сутегі облигациялар - қайталама құрылымында бірдей бөліктері арасындағы өзгеріссіз қалады.
2. гидрофобты (гидрофильді) өзара іс-қимыл - су полипептид еріген кезде туындайды.
3. Ионды тарту - амин қышқылы қалдықтарын арасындағы қалыптасқан raznozaryazhennymi (радикалды) топтары.
4. Ковалентті өзара - цистеин молекулалар, дәлірек, олардың қалдықтары - нақты қышқыл сайттар арасында құрылуы мүмкін.

Осылайша, үшіншілік құрылымы бар белоктар құрамы мен құрылымы сақтай және химиялық өзара әр түрлі салдарынан оның конформаа тұрақтандыру, шар полипептидтік тізбектердің өрлеп прокат ретінде сипаттауға болады. Мұндай пептидтердің мысалдары: fosfoglitseratkenaza, тРНҚ, альфа-кератин, жібек fibroin, және басқалар.

төрттік құрылымы

Бұл протеиндер қалыптастыру домалақты, ең қиын бірі болып табылады. Мұндай жоспардың белоктар құрылымы мен функциясы өте жан-жақты және нақты болып табылады.

Осы конформации не? Ол бір-біріне тәуелсіз құрылады үлкен және шағын полипептидтік тізбектердің, (кейде ондаған) бірнеше болып табылады. Бірақ содан кейін, салдарынан біз осы пептидтердің құрылымында көрстуді үшін қарастырдық бірдей өзара бұрмалап және түптеу. Осылайша күрделі конформациялық металл атомдарының болуы мүмкін глобул, және липидті топтарды және көмірсу алынған. Белоктар сияқты мысалдары: ДНҚ-полимераза, темекі вирус конверт ақуыз, гемоглобин, және басқалар.

біз талқылады Барлық пептид құрылымдар хроматография, центрифугалау, электрондық және оптикалық микроскопия арқылы ағымдағы мүмкіндіктері мен жоғары компьютерлік технологиялар негізінде, зертханада сәйкестендіру өз әдістері бар.

функциялары

белоктар құрылымы мен функциясы бір-бірімен тығыз сәйкестендірілген. Яғни, әрбір пептид бірегей және ерекше болып табылатын рөл атқарады. , Тірі клетканың бірнеше маңызды операцияларды орындауға қабілетті кім, сондай-ақ бар. Бірақ ол тірі органдарында ақуыз молекулаларының негізгі функцияларын білдіруге ретінде қорытындылады болады:

1. трафикті қамтамасыз ету. Клеткалы организмдер немесе органеллаларға, немесе ұяшықтар белгілі бір түрлері қозғалысы, кесіп, қозғалыстар қабілетті болып табылады. кірпікшелердің және қылдардың, цитоплазмалық мембрана: Бұл ақуыз қимыл аппараты, олардың құрылымын бөлігін құрайтын, қамтамасыз етіледі. біз жасушаларының ауыстыру алмаудың туралы айтар болсақ, ақуыздар, олардың төмендету (миозина бұлшық) ықпал етуі мүмкін.
2. Тағамдық немесе сақтық функциясы. Ол одан әрі толтыру жоғалған қоректік үшін ооциттер, эмбриондар мен өсімдік тұқым ақуыз молекулаларының жинақтаушы болып табылады. пептидтердің бөлшектемей кейін амин қышқылдары мен тірі ағзалардың қалыпты дамуы үшін қажетті биологиялық белсенді заттар, шығарады.
3. энергия функциясы. көмірсулар қатар, дене қуаты мен ақуыздарды өндіре алады. өмірлік процестерге жұмсалады аденозин үшфосфаты (ATP) түрінде, 17,6 кДж пайдалы энергиясын шығарды пептидтің 1 г ыдырауы.
4. Сигнал және реттеушілік функциясы. Ол сондықтан ең соңғы түскен жүйесіне, оның ішінде билік үшін, тұрақты процестер мен мата ұяшықтан сигналдарды беру мұқият мониторинг жүргізу және тұрады. Типтік үлгісі қатаң қандағы глюкоза санын жазып инсулин болып табылады.
5. Рецепторлық функциясы. Ол мембрананың бір жағында отырып пептид Конформации өзгерту және қайта құрылымдау екінші ұшын тарту арқылы қол жеткізіледі. Бұндай жағдай орын және сигнал беру және ақпараттық қажет кезде. осы белоктар көпшілігі жасушаларының цитоплазмалық мембрана енгізілген және материалдық өтетін ӘЖ барлық үстінен қатаң бақылауды жүзеге асырады жатыр. Сондай-ақ, қоршаған ортаға химиялық және физикалық өзгерістер ескертеді.
6. пептидтердің Көлік функциясы. Ол протеин және Transporter ақуыздарды тамақтандырады жүзеге асырылады. жоғары бөліктен төмен концентрациясы бар сайттарға жөн молекулаларын тасымалдайтын - олардың рөлі анық. Типтік үлгісі ақуыз гемоглобин органдары мен тiнiне бастап оттегі мен көмірқышқыл газын тасымалдау болып табылады. Олар сондай-ақ, ұяшыққа мембрана арқылы төмен молекулалық массасы қосылыстар жеткізу жүзеге асырылады.
7. Құрылымы функциясы. ақуыз орындайды сол ең маңызды бірі. жасушалардың және олардың органеллаларының құрылымы пептидтер қарастырылған. Олар жақтау анықтау пішіні мен құрылымы ұқсас. Сонымен қатар, олар сондай-ақ, оны қолдау, және қажет болған жағдайда өзгертуге. Сондықтан, рационында барлық тірі организмдердің маңызды белоктар өсу мен даму үшін. Мұндай пептидтер эластин, тубулина, коллаген, актино, және басқа да кератин қамтиды.
8. каталитикалық функциясы. Оның орындау ферменттер. Көптеген және әртүрлі, олар ағзадағы барлық химиялық және биохимиялық реакциялар жеделдету. олардың қатысуынсыз, асқазан қарапайым алма тек екі күн бойы дайджест алар еді, ол сол уақытта майыстыруға мүмкін. каталаза, пероксидаза және басқа да ферменттер әсерінен, бұл процесс екі сағат өтеді. Жалпы, бұл рөлін арқасында болып, ақуыз anabolism және катаболизм, яғни, пластмасса және жүзеге асырылады энергетикалық метаболизмі.

қорғаныш рөлі

ақуыздар ағзаны қорғауға арналған, оның қауіп-қатерлер бірнеше түрлері бар.

Біріншіден, химиялық шабуыл травматикалық реагенттер, газдар, молекулалар, заттар іс-қимыл түрлі спектрі. Пептидтер зиянсыз түрінде немесе жай ғана бейтараптандыру түрлендіру, химиялық реакция олармен айналысу мүмкіндігі бар.

Екіншіден, жаралар физикалық қауіп - уақыт ақуыз фибриноген жарақат орнында фибрин айналады емес болса, қан curdle, және, демек, бітеліп емес, орын алады. Содан кейін, керісінше, ол қабілетті PLASmin пептид сгусток Шаңсорғыш және кеменің өткізгіштігін қалпына келтіру қажет.

Үшіншіден, иммунитеттің қауіп. Құрылымы және иммундық қорғаныс қалыптастыру белоктар мәні, өте маңызды болып табылады. Антиденелер, иммуноглобулиндер, Интерферон - лимфа және иммундық жүйелерінің барлық маңызды және елеулі элементі болып табылады. Кез келген шетелдік бөлшектер, зиянды молекуласы, өлі клеткалар немесе бүкіл құрылымына кіреді пептид қосылыстар арқылы дереу тергеуге жататын. адам жұқтыру және қарапайым вирустардан қорғану үшін күн сайын есірткі көмегінсіз иелене алады, сол себепті.

физикалық қасиеттері

ақуыз жасушаларының құрылымы өте ерекше болып табылады және мақсатына байланысты. Бірақ пептидтердің физикалық қасиеттері ұқсас және мынадай сипаттамалардың азайтылуы мүмкін.

1. Салмағы молекулалары - 1000000 Дальтон бұқаралық үшін.
2. су ерітіндісінде қалыптастыру коллоидтық жүйесі. Онда құрылымы қабілетті қышқылдықты ортаны байланысты әр түрлі болуы заряд алады.
3. қатал жағдайларда (және т.б. қышқыл немесе сілті радиациялық, температура,) әсеріне ұшыраған кезде, басқа деңгейлері конформаций яғни денатурации жылжыту мүмкіндігі бар. қайтымсыз жағдайларда 90% процесс. қалпына - Алайда, кері ауысым бар.

пептидтердің физикалық сипаттамаларын Бұл негізгі қасиеттері.