Proteine: Struttura e funzione delle proteine

proteine ​​sono sostanze organiche.Questi composti ad alto peso molecolare sono caratterizzati da una composizione specifica e si decompongono per idrolisi in aminoacidi.Molecole proteiche possono essere di varie forme, molti dei composti da diversi catene polipeptidiche.Le informazioni sulla struttura della proteina codificata nel DNA, e il processo di sintesi di molecole proteiche chiamate traduzione.

composizione chimica delle proteine ​​

La proteina media contiene:

  • 52% di carbonio;
  • 7% di idrogeno;
  • 12% di azoto;
  • 21% di ossigeno;
  • 3% di zolfo.

molecola proteica - un polimero.Al fine di comprendere la struttura, è necessario conoscere ciò che costituisce la loro monomeri - aminoacidi.

Amino

Essi possono essere suddivisi in due categorie: costantemente si verificano ed a volte è trovato.I primi includono il monomeri 18 proteine ​​e due ammide: acido aspartico e acido glutammico.A volte ci sono solo tre acidi.

Questi acidi possono essere classificati in diversi modi: dalla natura delle catene laterali, o li carica radicali, in quanto possono essere divisi per il numero di gruppi CN e COOH.

struttura primaria della proteina

ordine di alternanza di aminoacidi della catena proteica determina sue successive livelli dell'organizzazione, le proprietà e funzioni.La principale forma di comunicazione tra i monomeri è un peptide.E 'formato da estrazione di idrogeno da un gruppo OH aminoksloty e dell'altro.

Il primo livello di organizzazione delle molecole proteiche - è la sequenza amminoacidica è semplicemente una catena che determina la struttura delle molecole proteiche.È costituito da un "scheletro" aventi una struttura regolare.Questa sequenza ripetitiva -NH-CH-CO-.Radicali Alcune catene laterali di aminoacidi sono presentati (R), le loro proprietà determinano la composizione della struttura delle proteine.

Anche se la struttura della proteina molecole uguali, differiscono solo sulle proprietà che hanno diverse sequenze di monomeri nella catena.L'ordine degli amminoacidi nelle proteine ​​dei geni e proteine ​​detta alcune funzioni biologiche.La sequenza di molecole di monomero che sono responsabili per la stessa funzione spesso vicino in specie diverse.Tali molecole - gli stessi o simili nell'organizzazione e conduzione delle diverse specie di organismi stessa funzione - proteine ​​omologhe.La struttura, le proprietà e le funzioni delle molecole futuri già stabilite a catena passo sintesi degli aminoacidi.

alcune somiglianze

struttura della proteina è stato studiato per lungo tempo, e l'analisi della struttura primaria renderà alcune generalizzazioni.Per un numero maggiore di proteine ​​caratterizzate dalla presenza di tutti i venti amminoacidi, molti dei quali sono particolarmente glicina, alanina, acido aspartico, glutammina e poco triptofano, arginina, metionina, istidina.Le eccezioni sono solo pochi gruppi di proteine, come gli istoni.Essi sono necessari per il confezionamento di DNA e contengono un sacco di istidina.

secondo generalizzazione: in proteine ​​globulari sono leggi generali nel alternanza di aminoacidi.Ma anche in attività biologica lontana dei polipeptidi sono piccoli frammenti di molecole identiche.

struttura secondaria

secondo livello di organizzazione della catena polipeptidica - è la sua posizione spaziale, che è gestito da legami idrogeno.Ci sono α-elica e β-pieghe.Parte della catena non ha una struttura ordinata, tali zone sono chiamati amorfo.

alfa eliche di proteine ​​naturali pravozakruchennaya.Gruppi laterali di aminoacidi a elica rivolta sempre verso l'esterno e da bande opposte del suo asse.Se sono non-polari, è il loro raggruppamento su un lato dell'arco a spirale ottenuta, che creano le condizioni per la convergenza delle diverse regioni elicoidali.

Beta volte - molto allungata a spirale - tendono a rimanere nella molecola proteica e un certo numero di forma parallela e non in parallelo a strati di beta-pieghe.

struttura terziaria della proteina

terzo livello di organizzazione della molecola proteica - spirali pieghevoli, pieghe e le zone amorfe in una struttura compatta.Questo avviene a causa della interazione tra le catene laterali di monomeri stessi.Tali collegamenti sono suddivisi in diverse categorie:

  • legami idrogeno formati tra i radicali polari;
  • idrofobico - tra non-polari R-gruppi;
  • forze elettrostatiche interessanti (obbligazioni ionici) - tra i gruppi, una carica che si trova di fronte;
  • ponti disolfuro - tra i radicali di cisteina.

quest'ultimo tipo di connessione (-S = S-) è una interazione covalente.Ponti disolfuro rafforzare proteine, la struttura diventa più forte.Ma la presenza di tali collegamenti non implica necessariamente.Ad esempio, la cisteina può essere molto piccolo nella catena polipeptidica, oppure radicali situato accanto e può creare un "ponte".

quarto livello di organizzazione

struttura quaternaria della forma, non tutte le proteine.La struttura della proteina sul quarto livello determinato dal numero di catene polipeptidiche (protomers).Essi sono interconnessi agli stessi vincoli come il precedente livello di organizzazione ma disolfuro ponti.La molecola consiste di un certo numero di protomers, ognuno ha la sua speciale (o identici) struttura terziaria.

tutti i livelli dell'organizzazione determinano le funzioni che porteranno le proteine ​​risultanti.La struttura delle proteine ​​al primo livello di organizzazione determina con estrema precisione il loro successivo ruolo nella cellula e l'organismo nel suo complesso.La funzione delle proteine ​​

difficile immaginare quanto sia importante il ruolo delle proteine ​​nella attività delle cellule.Abbiamo considerato la loro struttura.Le funzioni delle proteine ​​dipendono direttamente su di esso.Funzione (strutturale)

costruzione eseguiti, essi costituiscono la base di una delle citoplasma di una cellula vivente.Questi polimeri sono il principale materiale di tutte le membrane cellulari se compresa in un complesso con un lipide.Questo include la divisione cellulare in compartimenti, ognuno con la propria reazione flusso.Il fatto che per ogni complessi processi cellulari necessarie condizioni, particolarmente pH gioca un ruolo importante ambiente.Proteine ​​costruire pareti sottili che dividono la cella in cosiddetti scompartimenti.Ma il fenomeno è stato chiamato compartimentazione.Funzione catalitica

è quello di regolare tutte le reazioni della cella.Tutti gli enzimi di origine sono proteine ​​semplici o complessi.

Qualsiasi tipo di movimento di organismi (muscoli che lavorano, il movimento di protoplasma in una cella, lampeggiante cilia nel più semplice, e così via. D.) viene effettuata proteine.La struttura delle proteine ​​permette loro di muoversi alle fibre forma e funzione koltsa.Transportnaya è che molte sostanze sono trasportate attraverso le proteine ​​di trasporto specifici della membrana cellulare.Ruolo

ormone di questi polimeri è subito chiaro: la struttura di un certo numero di ormoni sono proteine, come l'insulina, ossitocina.Funzione Spare

è definita dal fatto che le proteine ​​possono formare depositi.Ad esempio, valgumin uova, proteine ​​del latte caseina di semi di piante - hanno mantenuto una grande quantità di nutrienti.

Tutti i tendini, articolazioni, ossa articolari, zoccoli proteine ​​formate, che ci porta ad un altro delle loro funzioni - sostenere.Recettori

sono molecole proteiche, effettuare il riconoscimento selettivo di alcune sostanze.In tale ruolo è glicoproteine ​​e lectine particolarmente noti.

più importanti fattori di immunità - anticorpi e sistema del complemento sono le proteine ​​di origine.Ad esempio, il processo di coagulazione del sangue basata sulle variazioni del fibrinogeno proteina.Le pareti interne del esofago e stomaco sono rivestite con uno strato protettivo di proteine ​​mucose - Licinio.Le tossine sono anche proteine ​​in origine.La base della pelle, proteggendo il corpo dell'animale è collagene.Tutte queste funzioni sono proteine ​​protettive.

Beh, l'ultima funzione del conto - regolamentare.Ci sono proteine ​​che controllano il funzionamento del genoma.Cioè, regolano la trascrizione e la traduzione.

Qualunque cosa stanno giocando un importante ruolo delle proteine, la struttura delle proteine ​​è stato scienziati unriddled per lungo tempo.E ora si stanno aprendo nuovi modi di utilizzare tale conoscenza.