Proteine sind organische Substanzen.Diese hochmolekularen Verbindungen sind durch eine spezifische Zusammensetzung aus und zerfallen bei der Hydrolyse in Aminosäuren.Proteinmoleküle können aus verschiedenen Formen, von denen viele aus mehreren Polypeptidketten liegen.Informationen über die Struktur des Proteins in der DNA kodiert ist, und der Prozess der Synthese von Proteinmolekülen Translation genannt.
chemische Zusammensetzung von Proteinen
Die durchschnittliche Protein enthält:
- 52% Kohlenstoff;
- 7% Wasserstoff;
- 12% Stickstoff;
- 21% Sauerstoff;
- 3% Schwefel.
Proteinmolekül - ein Polymer.Um die Struktur zu verstehen, müssen Sie wissen, was unter ihren Monomeren - Aminosäuren.
Amino
Sie können in zwei Kategorien unterteilt werden: immer wieder auftretenden und wird manchmal gefunden.Zu ersteren zählen die Monomere 18 Protein und zwei Amid: Asparaginsäure und Glutaminsäure.Manchmal gibt es nur drei Säuren.
Diese Säuren können in verschiedener Weise klassifiziert werden: durch die Art der Seitenketten oder laden sie Radikale, wie sie durch die Anzahl der Gruppen CN und COOH teilen.
Primärstruktur des Proteins
Reihenfolge der Wechsel von Aminosäuren in der Proteinkette bestimmt seine nachfolgenden Ebenen der Organisation, Eigenschaften und Funktionen.Die wichtigste Form der Kommunikation zwischen den Monomeren ein Peptid ist.Es wird durch Wasserstoffabstraktion von einem aminoksloty und OH-Gruppe des anderen ausgebildet ist.
Die erste Ebene der Organisation der Proteinmoleküle - die Aminosäure-Sequenz ist es einfach eine Kette, welche die Struktur der Proteinmoleküle bestimmt.Sie besteht aus einem "Skelett" mit einer regelmäßigen Struktur.Diese Wiederholungssequenz -NH-CH-CO-.Bestimmte Seitenketten von Aminosäuren sind dargestellt Radikalen (R), ihre Eigenschaften bestimmen die Zusammensetzung der Proteinstruktur.
Selbst wenn die Struktur der Proteinmoleküle die gleichen sind, unterscheiden sie sich nur mit Eigenschaften, die verschiedene Sequenzen von Monomeren in der Kette haben.Die Reihenfolge der Aminosäuren im Protein der Gene und der Protein diktiert bestimmte biologische Funktionen.Die Sequenz von Monomermolekülen, die für die gleiche Funktion oft nahe bei den verschiedenen Arten verantwortlich sind.Solche Moleküle - die gleich oder ähnlich in der Organisation und Durchführung von verschiedenen Arten von Organismen gleiche Funktion - homologe Proteine.Die Struktur, Eigenschaften und Funktionen von zukünftigen Molekülen bereits in einem Schritt-Kette Aminosäuresynthese gelegt.
einige Ähnlichkeiten
Struktur des Proteins wurde für eine lange Zeit untersucht worden, und die Analyse der Primärstruktur wird einige Verallgemeinerungen.Für eine größere Anzahl von Proteinen, die durch die Anwesenheit von allen zwanzig Aminosäuren, von denen viele sich insbesondere Glycin, Alanin, Asparaginsäure, Glutamin und wenig Tryptophan, Arginin, Methionin, Histidin.Ausnahmen sind nur einige Gruppen von Proteinen, wie Histone.Sie werden benötigt, um DNA zu verpacken und enthalten eine Menge an Histidin.
zweiten Verallgemeinerung: in globuläre Proteine sind keine allgemeinen Gesetze in dem Wechsel von Aminosäuren.Aber auch in entfernten biologische Aktivität der Polypeptide sind kleine Fragmente von identischen Molekülen.
Sekundärstruktur
zweite Ebene der Organisation der Polypeptidkette - ist ihre räumliche Lage, die durch Wasserstoffbrücken unterhalten wird.Es gibt α-Helix und β-gefaltete.Teil der Kette nicht über eine geordnete Struktur, sind solche Zonen amorphen genannt.
alpha-Helices von natürlichen Proteinen pravozakruchennaya.Seitengruppen der Aminosäuren in Helix immer nach außen gerichtet und an gegenüberliegenden Seiten der Achse angeordnet sind.Wenn sie nicht polar sind, ist deren Anordnung an einer Seite der Spiralbogen erhalten, der die Bedingungen für die Konvergenz der verschiedenen helikalen Regionen zu schaffen.
Beta-fach - erheblich verlängert Spirale - neigen dazu, in dem Proteinmolekül und einer Anzahl von parallelen und nicht-paralleler Form ein β-gefaltete Schichten bleiben.
Tertiärstruktur des Proteins
dritte Ebene der Organisation des Proteinmoleküls - Klapp Spiralen, Falten und amorphe Bereiche in einer kompakten Struktur.Dies tritt aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Seitenketten von den Monomeren selbst polymerisiert.Diese Links werden in verschiedene Typen unterteilt:
- Wasserstoffbrücken zwischen den polaren Resten gebildet wird;
- hydrophoben - zwischen nicht-polaren R-Gruppen;
- elektrostatische Anziehungskräfte (ionische Bindungen) - zwischen den Gruppen, eine Ladung, die entgegengesetzt ist;
- Disulfidbrücken - zwischen Cystein-Reste.
letztere Art der Verbindung (S = S) ist eine kovalente Wechselwirkung.Disulfidbrücken stärken Proteine, deren Struktur wird stärker.Aber das Vorhandensein solcher Links bedeutet nicht unbedingt.Zum Beispiel können Cystein sehr klein in der Polypeptidkette sein, oder es befindet sich neben Resten und kann eine "Brücke" zu erstellen.
vierten Ebene der Organisation
Quartärstruktur der Form, nicht alle Proteine.Die Struktur des Proteins auf der vierten Ebene mit der Anzahl von Polypeptidketten (Protomere) bestimmt.Sie sind mit den gleichen Einschränkungen wie die vorherige Ebene der Organisation, sondern Disulfidbrücken miteinander verbunden sind.Das Molekül besteht aus einer Reihe von Protomere, jede hat ihre speziellen (oder identische) Tertiärstruktur.
alle Ebenen der Organisation die Funktionen, die die resultierenden Proteine tragen wird zu bestimmen.Die Struktur der Proteine in der ersten Ebene der Organisation bestimmt, sehr genau deren nachfolgende Rolle in der Zelle und den Organismus als Ganzes.
Proteinfunktion
schwer, sich vorzustellen, wie wichtig ist die Rolle der Proteine in der Zellaktivität.Wir haben ihre Struktur betrachtet.Die Funktionen von Proteinen hängen direkt auf sie.
ausgeführt Construction (bauliche) Funktion, bilden sie die Grundlage für eine der Zytoplasma einer lebenden Zelle.Diese Polymere sind das Hauptmaterial von allen zellulären Membranen, wenn sie in einem Komplex mit einem Lipid besteht.Dies schließt die Zellteilung in Kammern, jede mit ihrer eigenen Strömungsreaktion.Die Tatsache, dass für jede komplexe zelluläre Prozesse benötigt die Bedingungen, insbesondere pH spielt eine wichtige Rolle Umwelt.Protein zu bauen dünne Wände, die die Zelle in den so genannten Fächer unterteilen.Aber das Phänomen wurde Kompartimentierung bezeichnet.
katalytische Funktion ist es, alle Reaktionen der Zelle zu regulieren.Alle Enzyme Ursprungs sind einfache oder komplexe Proteine.
Jede Art von Bewegung der Organismen (arbeitenden Muskeln, die Bewegung des Plasmas in einer Zelle, blinkt Zilien in der einfachsten, und so weiter. D.) aus Proteinen durchgeführt.Die Struktur der Proteine ermöglicht es ihnen, den Fasern bilden bewegen und koltsa.Transportnaya Funktion ist, dass viele Substanzen durch die Zellmembran spezifische Trägerproteine transportiert.
Hormone Rolle dieser Polymere ist sofort klar: an der Struktur einer Reihe von Hormonen sind Proteine, wie Insulin, Oxytocin.
Ersatzfunktion wird durch die Tatsache, dass man die Proteine Ablagerungen definiert.Zum Beispiel valgumin Eier, Casein Milchproteinen von Pflanzensamen - eine große Menge an Nährstoffen, behielten sie.
Alle Sehnen, Gelenk Gelenke, Knochen, Klauen gebildeten Proteine, das bringt uns zu einem anderen ihrer Aufgaben - Unterstützung.
Rezeptoren sind Proteinmoleküle, die Durchführung von selektiven Erkennung von bestimmten Stoffen.In einer solchen Rolle ist insbesondere bekannt, Glycoproteine und Lektine.
wichtigsten Faktoren der Immunität - Antikörpern und Komplement-System sind die Proteine Ursprungs.Zum Beispiel der Prozess der Blutgerinnung aufgrund von Veränderungen in dem Protein Fibrinogen.Die Innenwände der Speiseröhre und des Magens mit einer Schutzschicht aus Schleimproteinen gefüttert - Licinius.Toxine sind auch Proteine Ursprungs.Die Basis der Haut und schützt den Körper des Tieres ist Kollagen.Alle diese Funktionen sind Schutzproteine.
Nun, die letzte Funktion des Kontos - Regulierungs.Es gibt Proteine, die den Betrieb des Genoms zu kontrollieren.Das heißt, sie die Transkription und Translation regulieren.
Was auch immer eine wichtige Rolle spielen Proteine, Proteinstruktur war unriddled Wissenschaftler für eine lange Zeit.Und jetzt sind sie die Eröffnung neuer Möglichkeiten, um dieses Wissen zu nutzen.
