Valgud: struktuur ja funktsioon Valkude

Valgud on orgaanilised ained.Need kõrgmolekulaarsed ühendid, mida iseloomustab spetsiifiline koostis ja lagunevad upon hüdrolüüs aminohapeteks.Protein molekulid võivad olla eri vormid, millest paljud koosneda mitmest polüpeptiidahelast.Teave struktuuri kodeeritud valgu DNA ja protsessi sünteesi valgumolekule nimetatakse tõlget.

keemilise koostise valgud

Keskmine valk sisaldab:

  • 52% süsinik;
  • 7% vesinikku;
  • 12% lämmastikku;
  • 21% hapnikku;
  • 3% väävlit.

valgu molekul - polümeer.Selleks, et mõista struktuuri, mida pead teadma, mida kujutab nende monomeerid - aminohapped.

Amino

Neid võib jagada kahte kategooriasse: pidevalt tekkivatele ja mõnikord leitud.Viimaste hulka monomeeride 18 valgu ja kaks amiidi: asparagiinhape ja glutamiinhape.Mõnikord on vaid kolm happed.

Need happed võib liigitada erinevalt: milline on kõrvalahelate või laadige neid radikaale, sest neid saab jagada mitmeid rühmi CN ja COOH.

esmane struktuur valgu

järjekorras vaheldumine aminohappeid valgu ahel määrab tema hilisemad organisatsiooni tasandeil, funktsioonid ja omadused.Põhivormiks suhtlemine monomeerid on peptiid.See on moodustatud vesinik võtmiseks ühest aminoksloty ja OH rühm teise.

Esimene organiseerituse tase valgumolekulide - on aminohappeline järjestus on see lihtsalt ahela, mis määrab struktuuri valgumolekule.See koosneb "skelett", mille Korrapärast.See kordusjärjestusi -NH-CH-CO-.Teatud kõrvalahelad aminohapete esitatakse radikaalid (R), nende omadused koostise kindlaks valgu struktuuri.

Isegi kui struktuuri valgumolekule sama, nad erinevad ainult omadused, mis on erinevad järjestused monomeerid ahelas.Järjekorras aminohappeid valgu geenid ja valgu dikteerib teatud bioloogilisi funktsioone.Jada monomeeri molekulid, mis vastutavad sama funktsiooni läheneb tihti erinevatel loomaliikidel.Sellised molekulid - sama või sarnane korraldamise ja läbiviimise erinevat liiki organismide sama funktsiooni - homoloogsete valkude.Struktuur, omadused ja funktsioonid tulevikus molekulid juba ette sammul ahelaga aminohapete sünteesi.

mõningaid sarnasusi

struktuuri valk on uuritud juba pikka aega, ja analüüsi esmane struktuur teeb mõned üldistused.Suhe suurema arvu valkude iseloomustab juuresolekul kõik kakskümmend aminohapet, millest paljud on eriti glütsiin, alaniin, asparagiinhape, glutamiini ja natuke trüptofaan, arginiini, metioniini, histidiin.Erandiks on vaid vähesed rühmad valgud nagu histoonide.Neid on vaja pakkida DNA ja sisaldavad palju histidiin.

teine ​​üldistus: in globulaarproteiinide ole üldiselt seaduste vaheldumine aminohappeid.Aga isegi kaugetes bioloogilist aktiivsust polüpeptiidid on väikesed fragmendid identsete molekule.

sekundaarne struktuur

teine ​​organiseerituse tase polüpeptiidahela - on oma ruumiline asukoht, mis haldab vesiniksidemete.Seal on α-heeliks ja β-plisseeritud.Osa kett ei ole korrastatud struktuuri, näiteks alad nimetatakse amorfset.

alfaheeliksite looduslike valkude pravozakruchennaya.Side rühmad aminohapet helix alati suunatud väljapoole ja asub teisel pool oma telje.Kui nad on mittepolaarne on nende rühmituse ühel küljel spiraali arc -d, mida luua tingimused lähenemise erinevate spiraalsed piirkondades.

Beta-kordne - väga piklikud spiraal - kipuvad jääma valgumolekuli ja mitu paralleelset ja mitteparalleelse moodustavad β-plisseeritud kihid.

tertsiaarstruktuuris valgu

kolmanda organiseerituse tase valgumolekuli - tagaistme spiraalid, voldid ja amorfsed valdkondades kompaktne struktuur.Selle põhjusteks vastastikmõju kõrvalahelad monomeeride ise.Sellised seosed on jagatud mitmesse liiki:

  • vesiniksidemete vahel moodustub polaarne radikaale;
  • hüdrofoobsed - vahel mittepolaarsed R-rühmade;
  • elektrostaatiline külgetõmbejõu (ioonsed sidemed) - rühmade vahel, tasu, mis on vastupidine;
  • disulfiidsilda - vahel tsüsteiin radikaale.

viimane tüüpi ühendus (S = S) on kovalentne suhtlemist.Disulfiidsillad tugevdada valke, nende struktuuri muutub tugevamaks.Aga niisuguste lingid ei pruugi.Näiteks võib tsüsteiin olla väga väike polüpeptiidahelas või see radikaalid kõrval paiknevat ning võib põhjustada "bridge".

neljas organiseerituse tase

kvaternaarstruktuuri kujul, mitte kõik valgud.Struktuuri valgu neljandal tasemel, mis määrati mitmeid polüpeptiidahelast (protomeerid).Nad on omavahel samasugused piirangud nagu eelmise organiseerituse tase, kuid disulfiidsilda.Molekul koosneb mitmest protomeerid, igaühel neist on oma erilisi (või identsed) tertsiaarstruktuuri.

kõigil organisatsiooni kindlaks funktsioone, mis viib tulemuseks valke.Struktuur valgud esimesel organiseerituse tase väga täpselt määrab nende edasise rolli raku ja organismi tervikuna.

valgu funktsiooni

raske ette kujutada, kui oluline roll on rakuproteiinidest aktiivsus.Me kaalusime oma struktuuri.Funktsioonid valkude sõltu otseselt seda.

hukati ehitus (struktuursed) funktsiooni, nad on aluseks mis tahes tsütoplasmas elav rakk.Need polümeerid on põhimaterjal kõik on rakumembraanide kui koosnes kompleksis lipiid.See hõlmab raku jagunemine kambrit, millest igaühel on oma voolu reaktsiooni.Asjaolu, et iga kompleksi vajalikku rakulist tingimused, eriti pH mängib olulist rolli keskkond.Valk ehitada õhukesed seinad, et jagada raku nn ruumidesse.Aga nähtus on nn lahterdada.

katalüütilise funktsioon on reguleerida kõiki reaktsioone rakus.Kõik ensüümide päritolu on lihtne või keeruline valke.

Igasugune liikumine organismide (lihaste tööks, liikumiseks protoplasmana rakus, vilgub Kohest lihtsaim, ja nii edasi. D.) toimub valkude.Struktuuri valgud võimaldab neil liikuda kujul kiudude ja koltsa.Transportnaya funktsioon on, et paljud ained transporditakse läbi rakumembraani konkreetsete kandevalkudega.

hormooni rolli nende polümeeride on selge korraga: struktuuri kohta mitmeid hormoone on valgud, nagu insuliin, oksütotsiin.

Varuosad funktsioon on määratud, et valgud võivad moodustada hoiused.Näiteks valgumin munad, kaseiin piimavalke taimede seemned - nad hoidsid suures koguses toitaineid.

Kõik kõõluste, liigesekõhre liigesed, luud, kabjad moodustatud valgud, mis toob meid teise oma ülesannete - toetada.

retseptorid on valgu molekule, läbiviimise valikuline tunnustamist teatud aineid.Sellisel roll on eriti tuntud glükoproteiinid ja lektiinid.

olulisemaid tegureid Immuunsuse - antikehad ja komplementsüsteemi on valkude päritolu.Näiteks on vere hüübimise muutustel põhineva valgu fibrinogeeni.Siseseinad söögitoru ja mao on vooderdatud kaitsekihi lima valgud - Licinius.Toksiinid on ka valkude päritolu.Alusel naha, kaitstes looma keha on kollageeni.Kõik need funktsioonid on kaitsev valke.

Noh, viimane funktsioon konto - reguleerivad.On valke, mis töö juhtimiseks genoomi.See tähendab, et nad reguleerivad transkriptsiooni ja tõlke.

Ükskõik mängivad olulist rolli valkude, valgu struktuuri oli unriddled teadlased juba pikka aega.Ja nüüd nad avavad uusi viise, kuidas kasutada neid teadmisi.