Fehérje: szerkezet és a funkció.

Köztudott, hogy a fehérjék - alapján a származási élet a bolygónkon.Az elmélet szerint a Oparin-Haldane-t koacervátum csepp álló peptid molekulákat, ez lett az alapja a származási élőlények.Ez nem kétséges, mert az elemzés a belső szerkezete bármely képviselője a biomassza azt mutatja, hogy ezek az anyagok már mindent: a növények, állatok, mikroorganizmusok, gombák, vírusok.És nagyon változatos és makromolekuláris természet.

név négy ezeket a struktúrákat, ezek szinonimái:

• fehérjék;
• fehérjék;
• polipeptidek;
• peptidek.

fehérjemolekulák

Számuk valóban kiszámíthatatlan.Ebben az esetben az összes fehérje-molekulák lehet osztani két fő csoportba:

• egyszerű - amely kizárólag a aminosavszekvenciák csatlakozott peptid kötések révén;
• komplex - szerkezete és felépítése egy fehérje jellemzi további protolytic (prosztetikus) csoportok, más néven kofaktorok.

Ez a komplex molekulák is saját besorolását.

érettségi komplex peptidek

1. glikoproteinek - szorosan rokon vegyületek fehérje és szénhidrát.A szerkezet a molekulák összefonódik protetikai csoportok mucopolysaccharides.
2. lipoproteinek - komplex vegyület a fehérjék és lipidek.
3. metalloproteinek - fellépni a prosztetikus csoport fémionokkal (vas, mangán, réz, és mások).
4. nukleoproteineket - Link fehérjék és nukleinsavak (DNS, RNS).
5. Fosfoproteidy - konformációját a fehérje és a foszforsav maradék.
6. chromoproteids - nagyon hasonló a metalloprotein, azonban egy elem, amely része a prosztetikus csoport egy sor színű (piros - hemoglobin, zöld - klorofill, és így tovább).

Minden csoport tárgyalt a szerkezetét és tulajdonságait a fehérjék különböző.A funkciók, hogy végre, szintén befolyásolhatják az típusától molekula.

kémiai fehérjék szerkezete

Ebből a szempontból a fehérjék - ez egy hosszú, tömör lánc aminosavak egymáshoz speciális kötvényt nevű peptid.Oldalról struktúrák savak indulnak ágak - gyököket.Egy ilyen szerkezet a molekula fedezte fel E. Fischer elején a XXI században.

részletesebben később vizsgálták proteinek, a szerkezet és a funkció a fehérjék.Világossá vált, hogy az aminosavak alkotó peptid struktúra, összesen 20, de lehet így kombinálhatók különböző módokon.Ennélfogva, a különböző polipeptid szerkezetek.Ezen túlmenően, a folyamat az élet és a feladatainak ellátására a fehérjék képesek a mennek keresztül egy sor kémiai transzformációk.Ennek eredményeként, ezek szerkezetének megváltoztatása, és van egy teljesen új típusú kapcsolat.

megtörni a peptidkötés, azaz, megtöri a fehérje szerkezete a áramkörök, szükséges, hogy válassza ki a nagyon mostoha körülmények között (magas hőmérsékleten, savak vagy lúgok, katalizátor).Ez annak köszönhető, hogy a nagy szilárdságú, a kovalens kötések a molekulában, azaz a peptid-csoport.

kimutatása fehérje szerkezetét a laboratóriumban hajtjuk végre biuret reakció - befolyásolja a polipeptid-kicsapott hidroxid, réz (II).A komplex peptid-csoport és a réz ion Világos lila szín.

Vannak négy alapvető szerkezeti felépítését, amelyek mindegyike a saját jellemzői a fehérjék szerkezete.

szervezet szintek: a primer szerkezet

Mint fent említettük, a peptid - egy szekvencia aminosav-zárványok, koenzimek vagy nélkülük.Tehát ez az úgynevezett elsődleges szerkezetét a molekula, ami természetes, természetesen, ez az igazi aminosav csatlakozott peptid kötések révén, és semmi több.Azaz, a polipeptid egy lineáris szerkezet.Ez különösen a szerkezete a fehérjék a terv -, hogy a kombináció a savak kulcsfontosságú a teljesítménye a funkciók a fehérje molekula.Köszönhetően ezek a funkciók nemcsak az lehetséges, hogy azonosítsa a peptid, hanem megjósolni a tulajdonságok és a szerepe egy teljesen új, még felfedezetlen.Példák a peptidek a primer szerkezet a természetes - inzulin, pepszin, kimotripszin, és mások.

másodlagos konformációban

szerkezete és tulajdonságai fehérjék ebben a kategóriában több változás.Egy ilyen szerkezet képezhető kezdetben a természet, vagy ha ki vannak téve a durva kezdeti hidrolízis hőmérséklete vagy más feltételeket.

Ez konformáció három fajta:

1. sima, helyes, térbelileg tekercsek építkező aminosavak, amelyek megfordult a fő tengelye a kapcsolatot.Tartanak össze csak a hidrogénkötések között fellépő oxigén egy peptid-csoport, és a másik hidrogénatom.Ahol a szerkezet tekinthető annak a ténynek köszönhető, hogy a tekercsek egyenletesen ismételni minden 4 egységet.Egy ilyen szerkezet lehet akár balkezes vagy pravozakruchennoy.De a legtöbb ismert fehérjék jobbra forgató izomer dominál.Ilyen konformációt úgynevezett alfa-szerkezetek.
2. összetétele és szerkezete fehérjék következő típus eltér az előző, hogy a hidrogén-kötések alakulnak között számos nem áll az egyik oldalon a molekula maradék, és a jelentős közötti távolság, és elég messzire.Emiatt, az egész szerkezet válik hullámos, kígyó kanyarulatos polipeptid lánc.Van egy funkció, amely kell fehérje.A szerkezet a aminosavak az ágak olyan rövidnek kell lennie, mint a glicin vagy alanin, például.Ez a típusú másodlagos konformáció nevezzük béta-lemezek képességükre tapadnak össze, ha a kialakulását a teljes szerkezet.
3. tartozó harmadik típusú szerkezet a fehérje biológia jelzi, hogy mennyire összetett raznorazbrosannye, rendezetlen fragmenseket, amelyeknek nincs térbeli és megváltoztathatja a szerkezet hatása alatt a külső feltételek.

például fehérjék, amelyek a másodlagos szerkezet a természet, nem tárt fel.

Felsőoktatás

Ez egy meglehetősen komplex konformációt, hogy a neve "gömböcske".Mi egy fehérje?A szerkezet alapul másodlagos szerkezet azonban, hozzátéve, az új típusú kölcsönhatások csoportok között az atomok, és a teljes molekulához, mint redők, irányított ezáltal, annak biztosítása érdekében, hogy a hidrofil csoportok felé a belső a gömböcske és hidrofób - kifelé.

Ez magyarázza a felelős fehérjemolekulák kolloid oldatok vízzel.Milyen típusú kölcsönhatások vannak?

1. hidrogénkötések - változatlan marad között azonos részeket, mint a másodlagos szerkezet.
2. hidrofób (hidrofil) kölcsönhatás - merülnek fel, amikor a vízben oldott polipeptid.
3. ionos vonzás - raznozaryazhennymi között képződött csoportok aminosav maradékok (gyökök).
4. kovalens kölcsönhatások - képezhetők között a specifikus savas helyek - cisztein molekulák, vagy inkább a farkukat.

Tehát a készítmény és fehérjék szerkezete, amelynek a harmadlagos szerkezete lehet leírni, mint gömböcskék hengerelt a polipeptid láncok, birtok és stabilizáló konformációját miatt különböző típusú kémiai reakciók.Példák az ilyen peptidek: fosfoglitseratkenaza, tRNS, az alfa-keratin, selyem fibroin, és mások.

negyedleges szerkezet

Ez az egyik legbonyolultabb gömböcskék alkotják fehérjéket.Szerkezetének és funkciójának fehérjék, ilyen terv nagyon egyedi és sokoldalú.

Mi ez a kialakítás?Ez egy több (egyes esetekben tíz) a kis és nagy polipeptid lánc, amely vannak kialakítva egymástól függetlenül.De aztán, ugyanaz a kölcsönhatások, hogy mi tekinthető a harmadlagos szerkezet, ezek a peptidek sodrott és összefonódik.Az így kapott komplex konformációs gömböcskék, amelyek tartalmazhatnak fématomokra, és lipid csoportok és szénhidrát.Példák az ilyen fehérjék: DNS polimeráz, dohány-vírus burok fehérje, a hemoglobin, és mások.

Minden áttekintettük a szerkezet a peptidek saját azonosítási módszereket a laboratóriumban, amely a jelenlegi lehetőségeit kromatográfia, centrifugálás, elektronikai, optikai mikroszkópos és nagy számítógépes technológiák.

Funkciók

szerkezetét és funkcióját a fehérjék szorosan összefügg egymással.Azaz, minden egyes peptid szerepet játszik, amely egyedi és specifikus.Vannak olyanok, akik képesek elvégezni egy élő sejt, több jelentős tranzakciók.Azonban ez az összefoglaló formában kifejezni az alapvető funkciókat a fehérjemolekulák a szervezetek élőlények:

1. meghajtására.Egysejtű organizmusok vagy sejtszervekbe, vagy valamilyen típusú sejt mobilitás csökkentése kényszerült.Ezt biztosítja fehérjék teszik ki a szerkezet a motoros berendezés: csillók, csillók, a citoplazma membránon.Ha beszélünk a képtelen sejtek elmozdulás, a fehérjék hozzájárulhat azok csökkentése (izom miozin).
2. táplálkozási vagy biztonsági mentés funkció.Ez jelenti a felhalmozási fehérjemolekulák a petesejtek, embriók és növényi magvak későbbi feltöltését a hiányzó tápanyagok.Upon hasítása a peptidek és aminosavak ad a biológiailag aktív anyagok, amelyek nélkülözhetetlenek a normális fejlődését az élő szervezetekre.
3. energia függvényében.Eltekintve szénhidrátok kényszeríti a szervezet által termelt és a fehérjék.A bomlási 1 g peptid szabadul 17,6 kJ hasznos energia formájában adenozin-trifoszfát (ATP), amely energiát a folyamatok az élet.
4. figyelmeztető és szabályozási funkció.Ez az, hogy végre a szoros ellenőrzése elindult folyamatok és jelzése a sejtek szövetek tőlük, hogy a testületek az utóbbi rendszerek, és így tovább.Egy tipikus példa a inzulin, ami szigorúan rögzíti a glükóz mennyisége a vérben.
5. receptor működését.Végzett megváltoztatásával a konformáció a peptid egyik oldalán a membrán és vonzó a másik végét a szerkezetátalakítás.Amikor ez bekövetkezik, a jelátvitel és a szükséges tájékoztatást.A legtöbb ilyen fehérjék vannak ágyazva a citoplazma membrán a sejtek, és fenntartja szigorú ellenőrzése alatt az összes lényeges, a rajta áthaladó.Figyelmezteti a kémiai és fizikai változások a környezetben.
6. közlekedési funkcióval a peptidek.Úgy végezzük fehérje csatornák és hordozó fehérjékhez.Szerepük világos - szállító molekulák szükséges helyeken alacsony koncentrációban az alkatrészek magas.Egy tipikus példa a közlekedés az oxigén és szén-dioxid, hogy a szervek és szövetek fehérje hemoglobin.Azt is végzett a szállítás a vegyületek kis molekulatömegű a sejtmembránon keresztül belsejében.
7. szerkezete funkciót.Az egyik legfontosabb ilyen, hogy végez fehérje.A szerkezet minden sejt és azok organellumok peptidek biztosított.Olyanok, mint a keret, és alakítják a szerkezetet.Továbbá, ők is támogatják, és szükség esetén módosítható legyen.Ezért a növekedés és fejlődés minden élő organizmusok szükséges fehérjék az étrendben.Az ilyen peptidek közé tartoznak az elasztin, tubulin, kollagén, aktin, és más keratint.
8. katalitikus funkciót.A lány végző enzimek.Számos és változatos, ők felgyorsítja az összes kémiai és biokémiai reakciókat a szervezetben.Anélkül részvételüket, közönséges alma a gyomorban képes lenne megemészteni csak két napig, valószínűleg meghajlítani egyidejűleg.Az intézkedés alapján a kataláz, peroxidázok és más enzimek, ez a folyamat két órát vesz igénybe.Általában ez ezen keresztül szerepe fehérje anabolizmust és katabolizmus hajtjuk végre, hogy van, a műanyag és az energia-anyagcsere.

védő szerepe

Számos típusú fenyegetések, ahonnan fehérjék célja, hogy megvédje a szervezetet.

Először vegyi támadás traumatikus reagens gáz molekulái anyagok különböző spektrum.Peptidek képesek csatlakozni hozzájuk egy kémiai reakció, mely egyben a ártalmatlan formában vagy egyszerűen semlegesíti.

Másodszor, a fizikai fenyegetés a sérülések, - ha a fehérje fibrinogén idő nem alakul át fibrinné, a sérülés helyén, a vér nem megfagy, és így elzáródás fog bekövetkezni.Ezután, éppen ellenkezőleg, szükséges, hogy a plazmin peptid képes szívja vérrög és helyreállítása átjárhatóságát a hajó.

Harmadszor, a fenyegetés az immunitás.A szerkezet és értéke a fehérjék, amelyek az immunrendszer, elengedhetetlen.Antitestek, az immunglobulinok, interferonok - mind fontos és lényeges eleme a nyirok- és immunrendszert.Bármely idegen részecskék, rosszindulatú molekula az elhalt sejteket, vagy az egész szerkezet megy azonnal tanulmány szerint a peptid vegyület.Ezért egy személy saját, segítség nélkül a kábítószerek minden nap, hogy megvédjék magukat a fertőzéstől és egyszerű vírusok.

fizikai tulajdonságok

sejt fehérje szerkezete nagyon specifikus, és függ a funkciót.De a fizikai tulajdonságai peptidek hasonló, és csökken a következő jellemzők.

1. molekulatömegű - akár 1.000.000 Dalton.
2. vizes oldat formájában kolloid rendszerek.Van szerkezete megvett tölteni képes függően változnak savasságát.
3. Amikor mostoha körülmények között (sugárzás, savas vagy lúgos, hőmérséklet, stb) is át más rétegek konformációk, azaz denaturálják.Ez a folyamat a 90% visszafordíthatatlan.Azonban van egy fordított váltás - renaturáció.

Ezek az alapvető tulajdonságai a fizikai jellemzői a peptidek.