Valk: struktuur ja funktsioon.

On teada, et valgud - alusel päritolu meie planeedi elu.Vastavalt teooria Oparin-Haldane oli koatservaatide tilka koosneb peptiidimolekule sai aluseks päritolu elusolenditele.See on kahtlemata sest analüüs sisemine struktuur esinduslike biomassi näitab, et need ained on kõike: taimed, loomad, mikroorganismid, seened, viirused.Ja nad on väga mitmekesine ja makromolekulaarsete laadi.

nimi nelja need struktuurid, nad on sünonüümid:

• valgud;
• valgud;
• polüpeptiidid;
• peptiidid.

valgumolekule

Nende arv on tõesti ettearvamatu.Sel juhul kõiki valgumolekule saab jagada kahte suurde rühma:

• lihtsaks - koosnevad ainult aminohapete järjestusi peptiidsidemetega;
• keeruline - struktuuri ja valkude struktuuri iseloomustab täiendava protolytic (proteesi) rühmad, mida nimetatakse ka cofactors.

See molekulid ka oma klassifikatsiooni.

lõpetamist kompleks peptiidide

1. glükoproteiine - on tihedalt seotud ühendid valke ja süsivesikuid.Struktuuri molekulid on põimunud proteesrühmad mucopolysaccharides.
2. lipoproteiinide - komplekspolümeer valkude ja lipiidide.
3. metalloproteiinidele - tegutseda prosteetilise rühma metalliioonide (raud, mangaan, vask, jt).
4. nukleoproteiinid - link valkudest ja nukleiinhapetest (DNA, RNA).
5. Fosfoproteidy - kehaehituse valgu ja fosforhappe jäägi.
6. chromoproteids - väga sarnane metalloproteiinidele aga element, mis on osa proteeside grupp on värvitud (punane - hemoglobiin, roheline - klorofülli, ja nii edasi).

Iga rühm arutas struktuur ja omadused valgud on erinevad.Funktsioonid, mis nad teevad, erinevad sõltuvalt sellest, millist tüüpi molekul.

keemilist struktuuri valgud

Sellest vaatenurgast valgud - see on pikk, tugev kett aminohappejääkide omavahel konkreetseid võlakirju nimetatakse peptiid.Külgvaates struktuuride happed kõrvale oksad - radikaale.Selline molekuli struktuuri avastas E. Fischer alguses XXI sajandil.

üksikasjalikumalt hiljem uuriti valkude struktuuri ja funktsiooni valke.Selgus, et aminohapped peptiidi moodustavatest struktuuri, kokku 20, kuid need saab seega kombineerida erineval viisil.Seega erinevaid polüpeptiidi struktuure.Lisaks eluprotsess ja oma ülesannete täitmiseks valgud suudavad läbida rida keemilisi transformatsioone.Selle tulemusena nad muudavad struktuuri, ja seal on täiesti uut tüüpi ühendus.

Et murda peptiidside, st murda valgu struktuuri ahelad, on vaja valida väga karmides tingimustes (kõrgetel temperatuuridel, hapete või leeliste, katalüsaator).See on tingitud kõrge tugevuse kovalentseid sidemeid molekulis, nimelt peptiidi rühma.

tuvastamine valgu struktuuri laboris viiakse läbi, kasutades biureetvorme reaktsiooni - mõju polüpeptiidravimi sadestati hüdroksiid, vask (II).Kompleks peptiidirühm ja vaseiooni annab ere värvus.

on neli põhilist organisatsiooni struktuuri, millest igaühel on oma eripärad struktuuri valke.

organisatsioonitasanditel: primaarstruktuuri

Nagu eespool mainitud, peptiid - jada aminohappejäägi kandmisel, koensüümid või ilma nendeta.Nii seda nimetatakse primaarstruktuuris molekuli, mis on ka loomulik, muidugi, see on tõsi, aminohapped peptiidsidemetega, ja ei midagi enamat.See tähendab, et polüpeptiid on lineaarne struktuur.See konkreetne valkude struktuuri plaani - mis on kombinatsioon happed on ülioluline ülesannete täitmiseks valgumolekuli.Tänu nendele omadustele on võimalik mitte ainult selgitada peptiidi, vaid ka ennustada omadused ja rolli täiesti uue, veel avastamata.Näited peptiide primaarstruktuuris loomulik - insuliin, pepsiin kümotrüpsiin ja teised.

teisese kehaehituse

struktuur ja omadused valgud selles kategoorias on mitmeid muutusi.Selline struktuur võib olla algselt moodustatud milline või kokku puutudes karmi esialgse hüdrolüüsi temperatuuril või muudest tingimustest.

See kehaehitus on kolme sorti:

1. sile, korrektne, Stereoregulaarsetel rullid valmistatud aminohappejääkidest, mis on keeratud ümber peatelje ühendus.Hoiavad koos ainult vesiniksidemetega mis toimuvad hapniku ühte peptiidi rühma ja teisi vesinik.Kusjuures struktuuri peetakse tingitud asjaolust, et mähised ühtlaselt korrati iga 4 unit.Selline struktuur võib olla vasakukäeline või pravozakruchennoy.Aga kõige tuntum valgud pöörava isomeeri ülekaalus.Selline kehaehituse nimetatakse alfa-struktuure.
2. koostise ja struktuuri valkude järgmised tüüpi erineb eelmisest selle poolest, et vesiniksidemed vahele moodustuvad mitmed ei seisa ühel küljel molekuli jääke, ning märkimisväärset vaheline kaugus ning piisavalt kaugele.Sel põhjusel kogu struktuuri muutub lainjas, mao keerdunud polüpeptiidahelast.Seal on üks omadus, mis peaks olema valku.Struktuuri aminohapped oksad peaks olema võimalikult lühike, et glütsiini või alaniini, näiteks.Seda tüüpi sekundaarsete konformatsiooni nimetatakse beeta-lehed nende võime kokkukleepumist kui moodustumist ülesehitusega.
3. kuuluvate Kolmandat tüüpi struktuur vastab valgule bioloogia näitab kui keeruline raznorazbrosannye, korrastamata fragmente, mis ei ole stereoregularity ning võib muuta struktuuri mõjul välistingimused.

Näiteid valkudest abikonstruktsioonis olemuselt ei selgunud.

Kõrgharidus

See on üsna keeruline kehaehituse, mis on nime "Tilk".Mis on valk?Selle struktuur põhineb sekundaarne struktuur siiski lisades uut tüüpi vastastoime aatomirühmade ja kogu molekuli, näiteks voldid, juhindudes sellega, et tagada hüdrofiilsed rühmad on suunatud sisemusse gloobulvalgu ja hüdrofoobse - väljapoole.

See seletab eest valgu molekulide kolloidne lahendusi vett.Milliseid interaktsioonid on olemas?

1. Vesiniksidemed - jäävad samaks vahel sama osade kohta, kui teisese struktuuri.
2. hüdrofoobne (hüdrofiilsed) koostoime - tekivad, kui vees lahustunud polüpeptiid.
3. Ionic atraktsioon - raznozaryazhennymi moodustatud gruppide vahel aminohappejääkidest (radikaalid).
4. kovalentne interaktsioonid - võib moodustuda vahel spetsiifilise happe sites - tsüsteiini molekulide või pigem nende sabad.

Seega koostise ja struktuuri valkudeks, millel on tertsiaarstruktuuri võib kirjeldada kui globules rullitakse polüpeptiidahelast, hoidmiseks ja stabiliseerides oma konformatsiooni tõttu erinevat tüüpi keemilisi reaktsioone.Näited selliste peptiidide: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alfa-keratiin, siidi fibroiin ja teised.

kvaternaarne struktuur

See on üks kõige keerulisemaid globules mis moodustavad valgud.Struktuur ja funktsioon valkude, selline plaan on väga spetsiifiline ja mitmetahuline.

Mis see on kehaehituse?Mitmekordne (mõnel juhul kümneid) suurte ja väikeste polüpeptiidahelast, mis moodustuvad üksteisest sõltumatult.Aga siis, sama vastasmõju, et oleme kaaluda Tertsiaarstruktuuri need peptiidid on keeratud ja läbi põimunud.Selliselt saadud kompleksi konformatsioonilises globules mis võivad sisaldada metalli aatomit ja lipiidide rühmadele ja süsivesikute.Selliste valkude näited: DNA polümeraasi, tubakas viirusümbriku valgu, hemoglobiini ja teised.

Kõik me läbi struktuuri peptiidid on oma identifitseerimisviise laboris, mis põhineb praegu võimalusi kromatograafia, tsentrifuugimine, elektroonika- ja optikaseadmete mikroskoopia ja kõrge arvutitehnoloogia.

funktsioonid

struktuuri ja funktsiooni valgud on tihedalt seotud üksteisega.See tähendab, et iga peptiid mängib rolli, mis on unikaalne ja konkreetne.On neid, kes on võimelised täitma elusrakus mitmeid olulisi tehinguid.Kuid see võib kokkuvõtlikult väljendada põhifunktsioone valgu molekulide organismide elusolendite:

1. jõu.Tud organismide või organellid, või teatud tüüpi rakkude liikuvuse, vähendamise ümberasustatud.See tagatakse valgud, mis moodustavad struktuuri motoorset aparaati: cilia, flagella, tsütoplasmamembraan.Kui me räägime võimetus rakkude ümberpaiknemine, valgud võivad kaasa nende vähendamisele (lihaste müosiini).
2. toiteväärtust või varukoopia funktsioon.See tähendab kogunemist valgu molekulide munarakkude ning embrüote ja seemnete täiendamiseks tulevikus puudu toitaineid.Pärast lõhustamist peptiide ja aminohappeid saades bioloogiliselt aktiivseid aineid, mis on olulised normaalseks arenguks elusorganismid.
3. energia funktsioon.Peale süsivesikuid sunnib keha ei tooda ja valgud.In lagunemine 1 g vabastavat peptiidi 17,6 kJ Kasulike energia kujul adenosiintrifosfaat (ATP), mis on tarbitud protsesside elu.
4. hoiatus ja reguleeriv funktsioon.See on rakendada hoolikat jälgimist protsesside ja signaliseerimise rakkude kudede need organid viimane süsteemid ja nii edasi.Tüüpiline näide on insuliin, mis on rangelt fikseerib glükoosi hulk veres.
5. retseptori funktsiooni.Teostatud muutes peptiidi konformatsiooni, mille ühe külje membraani ning haakuda teise otsa ümberkorraldusi.Kui see juhtub signaali edastamise ja teabe.Enamus neist valkudest on põimitud tsütoplasmamembraan rakkude ja säilitab rangelt kontrollida kogu materjali teda läbiva.Hoiatatakse teid keemilisi ja füüsikalisi muutusi keskkonnas.
6. transpordi funktsiooni peptiidid.See toimub valgu kanalid ja kandjavalkudeks.Nende ülesanne on selge - transport molekulid, mis on vajalikud kohad madala kontsentratsiooni osad suure.Tüüpiline näide on transport hapniku ja süsinikdioksiidi elundeid ja kudesid valgu hemoglobiini.Samuti viiakse läbi ühendite kohaletoimetamiseks madala molekulmassiga läbi rakumembraani sees.
7. struktuuri funktsiooni.Üks tähtsamaid neist, mis täidab valku.Struktuuri kõik rakud ja nende organellid peptiidid osutatakse.Nad on nagu raami ja struktuuri kujundamiseks.Lisaks toetavad nad ka ja seda vajadusel muutma.Seetõttu kasvu ja arengut kõik elusorganismid valke saama toiduga.Selliseid peptiide sisaldavad elastiini, tubuliin, kollageen, aktiini ja muude keratiin.
8. katalüütiline funktsioon.Tema täidab ensüümid.Arvukad ja mitmekesine, nad kiirendada kõikide keemiliste ja biokeemiliste reaktsioonide organismis.Ilma nende osalemist, tavalised õuna maos oleks suuteline töötama ka ainult kaks päeva, on tõenäoline, et painutada samal ajal.Toimel katalaas, peroksüdaasid ja teiste ensüümide see protsess võtab kaks tundi.Üldiselt on selle kaudu rolli valgu anabolismi ja katabolismi viiakse läbi, see tähendab, et plastist ja energia metabolismi.

kaitsvat rolli

On mitut tüüpi ohud, millest valgud eesmärk on kaitsta keha.

Esiteks, keemilise rünnaku traumaatiline reageeriva gaasi molekulid ainete erineva spektriga.Peptiidid on võimalik ühineda nendega on keemilise reaktsiooni, tõlkimisel kahjutu vormis või lihtsalt neutraliseerivad.

Teiseks, füüsilise ohu vigastused - kui valgu fibrinogeeni aega ei muutnud fibriiniks kohas vigastusi, verd ei tarretuma, ja seega ummistus tekib.Siis, vastupidi, ta vajab plasmiiniks peptiid on võimeline imeda tromb ja taastada avatuna laeva.

Kolmandaks oht immuunsus.Struktuur ja väärtust valgud, mis moodustavad imuunsüsteemi, on väga oluline.Antikehad, immunoglobuliinide interferoonid - on kõik olulised ja olulised elemendid lümfisüsteemi ja immuunsüsteemi.Võõrkehade, pahatahtlik molekul surnud rakud, või kogu konstruktsioon laguneb kohe uuringu peptiidühendeid.See on põhjus, miks inimene võib ise, ilma abita ravimeid iga päev, et kaitsta end nakatumise ja lihtne viiruseid.

füüsikalised omadused

rakuvalgu struktuur on väga spetsiifiline ja sõltub funktsiooni.Aga füüsikalisi omadusi peptiidid on sarnased ja neid vähendatakse järgmised omadused.

1. molekulmassiga - kuni 1.000.000 aatommassiühikut.
2. vesilahusena kujul kolloidne süsteemid.Seal struktuur omandab tasu võimeline sõltuvad happesus.
3. Kui avatud rasketes tingimustes (kiirgus, happe või leelise, temperatuur jne) ei liigu teiste kihtide konformatsioonid, st denatureerimiseks.See protsess on 90% pöördumatu.Siiski on vastupidine vahetustega - renaturatsiooni.

Need on põhilised omadused füüsikaliste omaduste peptiidid.