Protein: struktur dan fungsi.

Diketahui bahwa protein - dasar asal usul kehidupan di planet kita.Menurut teori Oparin-Haldane itu tetes coacervate terdiri dari molekul peptida, menjadi dasar asal makhluk hidup.Ini tidak diragukan lagi karena analisis struktur internal dari setiap perwakilan dari biomassa menunjukkan bahwa zat ini memiliki segalanya: tanaman, hewan, mikroorganisme, jamur, virus.Dan mereka sangat beragam dan makromolekul alam.Nama

dari empat struktur ini, mereka adalah sama: protein

• ;Protein
• ;Polipeptida
• ;
• peptida.Molekul Protein

Jumlah mereka benar-benar tak terhitung.Dalam hal ini semua molekul protein dapat dibagi menjadi dua kelompok besar:

• sederhana - hanya terdiri dari urutan asam amino bergabung dengan ikatan peptida;
• kompleks - struktur dan struktur dari protein ditandai dengan protolytic tambahan (palsu) kelompok, juga disebut kofaktor.

molekul kompleks ini juga memiliki klasifikasi sendiri.

peptida kompleks kelulusan

1. glikoprotein - terkait erat senyawa protein dan karbohidrat.Struktur molekul saling terkait kelompok prostetik mucopolysaccharides.
2. lipoprotein - senyawa kompleks protein dan lipid.
3. metalloproteins - untuk bertindak sebagai ion kelompok prostetik logam (besi, mangan, tembaga, dan lain-lain).
4. nucleoproteins - protein Link dan asam nukleat (DNA, RNA).
5. Fosfoproteidy - konformasi protein dan fosfat residu asam.
6. chromoproteids - sangat mirip dengan metalloproteins, bagaimanapun, sebuah elemen yang merupakan bagian dari kelompok prostetik adalah seperangkat berwarna (merah - hemoglobin, hijau - klorofil, dan sebagainya).

Setiap kelompok membahas struktur dan sifat protein yang berbeda.Fungsi yang mereka lakukan, juga bervariasi tergantung pada jenis molekul.

struktur kimia protein

Dari perspektif ini, protein - itu, rantai yang solid panjang residu asam amino obligasi tertentu yang saling berhubungan disebut peptida.Dari sisi asam struktur berangkat cabang - radikal.Struktur seperti molekul ditemukan oleh E. Fischer pada awal abad XXI.

lebih rinci nanti dipelajari protein, struktur dan fungsi dari protein.Ini menjadi jelas bahwa asam amino yang merupakan struktur peptida, total 20, tetapi mereka sehingga dapat dikombinasikan dengan cara yang berbeda.Oleh karena itu, berbagai struktur polipeptida.Selain itu, proses kehidupan dan kinerja protein fungsinya dapat menjalani serangkaian transformasi kimia.Akibatnya, mereka mengubah struktur, dan ada jenis baru sepenuhnya dari koneksi.

Untuk mematahkan ikatan peptida, yaitu, memecah struktur protein dari sirkuit, perlu untuk memilih kondisi yang sangat keras (suhu tinggi, asam atau alkali, katalis).Hal ini disebabkan kekuatan tinggi dari ikatan kovalen dalam molekul, yaitu pada kelompok peptida.

Deteksi struktur protein di laboratorium dilakukan dengan menggunakan reaksi biuret - pengaruh pada polipeptida-diendapkan hidroksida, tembaga (II).Kelompok peptida kompleks dan ion tembaga memberikan warna ungu cerah.

Ada empat organisasi struktural dasar, masing-masing memiliki karakteristik sendiri dari struktur protein.Tingkat

organisasi: struktur utama

Seperti disebutkan di atas, peptida - urutan residu asam amino dengan inklusi, koenzim atau tanpa mereka.Jadi ini disebut struktur primer dari molekul, yang alami, tentu saja, itu adalah asam amino yang benar bergabung dengan ikatan peptida, dan tidak lebih.Artinya, polipeptida adalah struktur linear.Ini struktur tertentu dari protein dari rencana - yang merupakan kombinasi dari asam sangat penting untuk kinerja fungsi molekul protein.Berkat fitur ini mungkin tidak hanya untuk mengidentifikasi peptida, tetapi juga untuk memprediksi sifat dan peran yang sama sekali baru, yang belum ditemukan.Contoh peptida memiliki struktur utama dari alam - insulin, pepsin, kimotripsin, dan lain-lain.

konformasi sekunder

Struktur dan sifat protein dalam kategori ini adalah beberapa perubahan.Struktur seperti dapat dibentuk awalnya pada alam atau bila terkena suhu yang keras hidrolisis awal atau kondisi lain.

konformasi ini memiliki tiga varietas:

1. halus, benar, kumparan stereoregular dibangun dari residu asam amino yang diputar-putar poros utama sambungan.Diselenggarakan bersama hanya dengan ikatan hidrogen yang terjadi antara oksigen satu kelompok peptida dan hidrogen lainnya.Dimana struktur dianggap karena fakta bahwa gulungan secara seragam diulang setiap 4 Unit.Struktur seperti dapat berupa kidal atau pravozakruchennoy.Tapi protein dalam paling dikenal dekstrorotatori bersifat lebih dominan isomer.Konformasi seperti yang disebut alpha-struktur.Komposisi
2. dan struktur protein tipe berikut berbeda dari sebelumnya bahwa ikatan hidrogen terbentuk antara sejumlah tidak berdiri di satu sisi residu molekul, dan jarak yang cukup jauh antara, dan cukup jauh.Untuk alasan ini, seluruh struktur menjadi lebih bergelombang, ular berbelit-belit rantai polipeptida.Ada satu fitur yang harus protein.Struktur asam amino pada cabang harus sesingkat itu glisin atau alanin, misalnya.Jenis konformasi sekunder disebut beta-lembar untuk kemampuan mereka untuk tetap bersama-sama jika pembentukan struktur keseluruhan.
3. milik jenis ketiga struktur biologi protein menunjukkan raznorazbrosannye bagaimana kompleks, fragmen teratur yang tidak memiliki stereoregularity dan dapat mengubah struktur di bawah pengaruh kondisi eksternal.

Contoh protein memiliki struktur sekunder oleh alam, tidak terungkap.

Tersier pendidikan

ini adalah konformasi yang cukup kompleks yang memiliki nama "globul".Apa protein?Strukturnya didasarkan pada struktur sekunder, bagaimanapun, menambahkan jenis baru dari interaksi antara kelompok atom, dan seluruh molekul seperti lipatan, dipandu dengan demikian, untuk memastikan bahwa kelompok hidrofilik diarahkan interior globul dan hidrofobik - lahiriah.

ini menjelaskan muatan molekul protein dalam larutan koloid air.Apa jenis interaksi yang ada?Ikatan hidrogen

1. - tetap tidak berubah antara bagian yang sama seperti dalam struktur sekunder.
2. hidrofobik (hidrofilik) interaksi - muncul ketika dilarutkan dalam air polipeptida.
3. Ionic tarik - raznozaryazhennymi terbentuk antara kelompok residu asam amino (radikal).
4. interaksi kovalen - dapat dibentuk antara situs tertentu asam - molekul sistein, atau lebih tepatnya, ekor mereka.

demikian, komposisi dan struktur protein memiliki struktur tersier dapat digambarkan sebagai tetesan digulung menjadi rantai polipeptida, memegang dan menstabilkan konformasi karena berbagai jenis reaksi kimia.Contoh peptida seperti: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alpha-keratin, serat sutra, dan lain-lain.

struktur kuaterner

Ini adalah salah satu butiran paling kompleks yang membentuk protein.Struktur dan fungsi protein, rencana tersebut sangat spesifik dan beragam.

Apa konformasi ini?Ini adalah beberapa (dalam beberapa kasus puluhan) rantai polipeptida besar dan kecil, yang terbentuk secara independen satu sama lain.Tapi kemudian, dengan interaksi yang sama yang telah kita dipertimbangkan untuk struktur tersier, peptida ini memutar dan saling terkait.Yang diperoleh tetesan konformasi kompleks yang mungkin mengandung atom logam, dan kelompok lipid, dan karbohidrat.Contoh protein seperti: polimerase DNA, virus tembakau amplop protein, hemoglobin, dan lain-lain.

Semua kami meninjau struktur peptida memiliki metode sendiri identifikasi di laboratorium, berdasarkan kemungkinan saat menggunakan kromatografi, sentrifugasi, mikroskop elektronik dan optik dan teknologi komputer yang tinggi.Fungsi

struktur dan fungsi protein

erat berkorelasi dengan satu sama lain.Artinya, setiap peptida memainkan peran yang unik dan spesifik.Ada orang-orang yang mampu tampil di sel hidup, beberapa transaksi yang signifikan.Namun, dapat dalam bentuk ringkasan untuk mengekspresikan fungsi dasar dari molekul protein dalam organisme makhluk hidup:

1. propulsi.Organisme bersel atau organel, atau beberapa jenis mobilitas sel, pengurangan pengungsi.Hal ini dipastikan oleh protein yang membentuk struktur aparat bermotor: silia, flagela, membran sitoplasma.Jika kita berbicara tentang ketidakmampuan sel untuk perpindahan, protein dapat berkontribusi untuk pengurangan mereka (myosin otot).
2. fungsi gizi atau cadangan.Ini merupakan akumulasi dari molekul protein dalam sel telur, embrio dan bibit tanaman untuk pengisian masa depan nutrisi yang hilang.Setelah pembelahan peptida dan asam amino memberikan zat aktif biologis yang penting untuk perkembangan normal dari organisme hidup.
3. fungsi energi.Terlepas dari karbohidrat memaksa tubuh dapat memproduksi dan protein.Dalam pembusukan 1 g peptida dirilis 17,6 kJ energi yang berguna dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP), yang dikonsumsi dalam proses kehidupan.Peringatan
4. dan fungsi regulasi.Hal ini untuk melaksanakan pemantauan ketat proses yang sedang berlangsung dan sinyal dari sel ke jaringan dari mereka untuk tubuh sistem terakhir, dan sebagainya.Sebuah contoh khas adalah insulin, yang ketat perbaikan jumlah glukosa dalam darah.
5. fungsi reseptor.Dilakukan dengan mengubah konformasi peptida dengan satu sisi membran dan menarik ujung restrukturisasi.Ketika ini terjadi transmisi sinyal dan informasi yang diperlukan.Sebagian besar protein ini yang tertanam dalam membran sitoplasma sel dan mempertahankan kontrol ketat atas semua bahan melewatinya.Mengingatkan Anda untuk perubahan kimia dan fisik dalam lingkungan.
6. fungsi transportasi dari peptida.Hal ini dilakukan saluran protein dan protein pembawa.Peran mereka jelas - molekul transportasi yang diperlukan untuk tempat-tempat dengan konsentrasi rendah dari bagian-bagian dengan tinggi.Sebuah contoh khas adalah transportasi oksigen dan karbon dioksida ke organ dan jaringan hemoglobin protein.Mereka juga dilakukan pengiriman senyawa dengan berat molekul rendah melalui membran sel dalam.
7. fungsi struktur.Salah satu yang paling penting dari mereka yang melakukan protein.Struktur dari semua sel dan organel peptida mereka disediakan.Mereka seperti frame dan bentuk struktur.Selain itu, mereka juga mendukung dan memodifikasinya jika perlu.Oleh karena itu, untuk pertumbuhan dan perkembangan semua organisme hidup protein yang dibutuhkan dalam diet.Peptida tersebut termasuk elastin, tubulin, kolagen, aktin, dan keratin lainnya.
8. fungsi katalitik.Dia melakukan enzim.Banyak dan beragam, mereka mempercepat semua reaksi kimia dan biokimia dalam tubuh.Tanpa partisipasi mereka, apel biasa di perut akan mampu mencerna hanya selama dua hari, kemungkinan untuk membungkuk pada saat yang sama.Di bawah aksi katalase, peroksidase dan enzim lain, proses ini memakan waktu dua jam.Secara umum, itu adalah melalui peran ini protein anabolisme dan katabolisme dilakukan, yaitu, metabolisme plastik dan energi.Peran protektif

Ada beberapa jenis ancaman, dari mana protein dirancang untuk melindungi tubuh.

Pertama, serangan kimia molekul gas reaktan traumatis zat spektrum yang berbeda.Peptida dapat bergabung dengan mereka dalam reaksi kimia, menerjemahkan ke dalam bentuk yang tidak berbahaya atau hanya menetralkan.

Kedua, ancaman fisik cedera - jika protein fibrinogen waktu tidak berubah menjadi fibrin pada tempat cedera, darah tidak mengental, dan karenanya penyumbatan akan terjadi.Kemudian, sebaliknya, perlu plasmin peptida mampu mengisap gumpalan dan mengembalikan patensi kapal.

Ketiga, ancaman kekebalan.Struktur dan nilai protein yang membentuk pertahanan kekebalan, sangat penting.Antibodi, imunoglobulin, interferon - semua elemen penting dan signifikan dari limfatik dan sistem kekebalan tubuh.Partikel asing, molekul berbahaya dari sel-sel mati, atau seluruh struktur mengalami studi langsung oleh senyawa peptida.Itulah mengapa seseorang bisa memiliki, tanpa bantuan obat setiap hari untuk melindungi diri dari infeksi dan virus sederhana.

sifat fisik

struktur protein sel sangat spesifik dan tergantung pada fungsi.Tapi sifat fisik peptida mirip dan dikurangi dengan karakteristik sebagai berikut.Berat molekul

1. - sampai dengan 1.000.000 Dalton.
2. dalam larutan air sistem bentuk koloid.Ada struktur mengakuisisi mengenakan biaya mampu bervariasi tergantung pada keasaman.
3. Ketika terkena kondisi yang keras (radiasi, asam atau alkali, suhu, dll) bisa lolos ke lapisan konformasi lainnya, yaitu denaturasi.Proses ini adalah 90% ireversibel.Namun, ada pergeseran terbalik - renaturasi.

Ini adalah sifat dasar dari karakteristik fisik dari peptida.