Proteiner er organiske stoffer.Disse høymolekylære forbindelser er karakterisert ved en bestemt sammensetning og spaltes ved hydrolyse til aminosyrer.Proteinmolekyler kan være av ulike former, hvorav mange består av flere polypeptidkjeder.Informasjon om strukturen av proteinet kodet i DNA, og prosessen med syntese av protein-molekyler som kalles oversettelse.
kjemiske sammensetningen av proteiner
Den gjennomsnittlige protein inneholder:
- 52% karbon;
- 7% hydrogen;
- 12% nitrogen;
- 21% oksygen;
- 3% svovel.
proteinmolekyl - en polymer.For å forstå strukturen, må du vite hva som utgjør deres monomerer - aminosyrer.
Amino
De kan deles inn i to kategorier: stadig forekommende og er noen ganger funnet.Den førstnevnte omfatter monomerer 18 protein og to amid: asparaginsyre og glutaminsyre.Noen ganger er det bare tre syrer.
Disse syrer kan klassifiseres på forskjellige måter: ved natur sidekjedene, eller lade dem radikaler, som de kan deles med antall grupper CN og COOH.
primære strukturen til proteinet
orden veksling av aminosyrer i proteinkjeden avgjør dets etterfølgende nivåer i organisasjonen, egenskaper og funksjoner.Den viktigste form for kommunikasjon mellom monomerene er et peptid.Det er dannet av hydrogen abstraksjon fra en aminoksloty og OH-gruppen av den andre.
Det første nivået av organiseringen av proteinmolekylene - er aminosyresekvensen til det er ganske enkelt en kjede som bestemmer strukturen til proteinmolekyler.Den består av en "skjelett" ha en vanlig konstruksjon.Denne repeterende sekvens NH-CH-CO-.Visse sidekjeder av aminosyrer er presentert radikaler (R), deres egenskaper bestemme sammensetningen av proteinstrukturen.
Selv om strukturen av proteinmolekyler i samme, de skiller seg bare på steder som har forskjellige sekvenser av monomerer i kjeden.Rekkefølgen av aminosyrene i proteinet av genene og protein dikterer visse biologiske funksjoner.Sekvensen av monomermolekyler som er ansvarlig for den samme funksjonen ofte tett i forskjellige arter.Slike molekyler - det samme eller lignende i organisering og gjennomføring av ulike arter av organismer samme funksjon - homologe proteiner.Strukturen, egenskaper og funksjoner av fremtidige molekyler allerede lagt på trinn kjede aminosyre syntese.
noen likheter
strukturen til proteinet er blitt studert i lang tid, og analyse av primærstrukturen vil gjøre noen generaliseringer.For et større antall proteiner som er kjennetegnet ved tilstedeværelsen av alle tyve aminosyrer, hvorav mange er spesielt glycin, alanin, asparaginsyre, glutamin og lite tryptofan, arginin, metionin, histidin.Unntak er bare noen få grupper av proteiner, slik som histoner.De er nødvendige for å pakke DNA og inneholder mye histidin.
andre generalisering: i globular proteiner er ingen generelle lover i vekslingen av aminosyrer.Men selv i fjerne biologiske aktiviteten til polypeptidene er små fragmenter av identiske molekyler.
sekundærstruktur
andre nivå av organisering av polypeptidkjeden - er dens romlige plasseringen, som vedlikeholdes av hydrogenbindinger.Det er α-heliks og β-plissert.En del av kjeden ikke har en ordnet struktur, er slike soner kalles amorfe.
alfa-helikser av naturlige proteiner pravozakruchennaya.Sidegrupper av aminosyrer i heliks alltid er vendt utover og som er plassert på motsatte sider av sin akse.Hvis de er ikke-polar, er deres gruppering på den ene side av spiralarm oppnås, noe som skaper gode forutsetninger for konvergens av forskjellige skrueformede regioner.
Beta-fold - sterkt forlenget spiral - pleier å bo i proteinmolekyl og en rekke parallelle og ikke-parallell form en p-plissert lag.
tertiære strukturen til proteinet
tredje nivå av organiseringen av proteinmolekylet - folding spiraler, folder og amorfe områder i en kompakt struktur.Dette skjer på grunn av samspillet mellom sidekjedene av monomerene selv.Slike koblinger er delt inn i flere typer:
- hydrogenbindinger som dannes mellom de polare radikaler;
- hydrofobe - mellom ikke-polare R-grupper;
- elektrostatiske tiltrekningskrefter (ioniske obligasjoner) - mellom grupper, en kostnad som er motsatt;
- disulfidbroer - mellom cystein radikaler.
sistnevnte type tilkobling (-S = S) er en kovalent interaksjon.Disulfidbroer styrke proteiner, deres struktur blir sterkere.Men tilstedeværelsen av slike koblinger ikke nødvendigvis.For eksempel kan cystein være svært liten i polypeptidkjeden, eller det radikaler som ligger ved siden og kan skape en "bro".
fjerde nivå av organisasjonen
kvartær strukturen i form, ikke alle proteiner.Strukturen av proteinet på det fjerde nivå bestemt av antallet av polypeptidkjeder (protomerer).De er forbundet med hverandre ved de samme begrensningene som tidligere nivå på organisasjons men disulfidbroer.Molekylet består av et antall protomere, som hver har sin spesielle (eller identiske) tertiær struktur.
alle nivåer i organisasjonen bestemme funksjonene som skal frakte de resulterende proteiner.Strukturen av proteinene ved det første nivået av organiseringen meget nøyaktig bestemmer deres påfølgende rolle i cellen og den organismen som helhet.
protein funksjon
vanskelig å forestille seg hvor viktig er rollen av proteiner i cellen aktivitet.Vi har vurdert deres struktur.Funksjonene til proteiner er direkte avhengig av den.
henrettet konstruksjon (strukturell) -funksjonen, danner de grunnlaget for noen av cytoplasma i en levende celle.Disse polymerer er de viktigste materiale av alle cellemembraner når inngår i et kompleks med et lipid.Dette omfatter celledeling i avdelinger, hver med sin egen strømningsreaksjon.Det faktum at for hver komplekse cellulære prosesser nødvendig betingelsene, særlig pH spiller en viktig rolle miljø.Protein bygge opp tynne vegger som deler cellen i de såkalte lommer.Men fenomenet er kalt compartmentalization.
katalytisk funksjon er å regulere alle reaksjonene i cellen.Alle enzymer opprinnelse er enkle eller komplekse proteiner.
Enhver form for bevegelse av organismer (arbeidende muskler, bevegelsen av protoplasma i en celle, blinkende cilia i det enkleste, og så videre. D.) utføres proteiner.Strukturen av proteiner tillater dem å bevege seg til å danne fibre, og koltsa.Transportnaya funksjon er at mange stoffer transporteres over cellemembranen spesifikke bærerproteiner.
hormon rollen til disse polymerene er klart samtidig: på strukturen av en rekke hormoner er proteiner, slik som insulin, oksytocin.
Spare funksjon er definert ved det faktum at proteiner kan danne avleiringer.For eksempel, valgumin egg, kasein melkeproteiner av plantefrø - de holdt en stor mengde av næringsstoffer.
All sener, ledd ledd, bein, hover dannes proteiner, som bringer oss til en annen av sine funksjoner - støtte.
reseptorene er proteinmolekyler, gjennomføre selektiv anerkjennelse av visse stoffer.I en slik rolle er særlig kjent glykoproteiner og lektiner.
de viktigste faktorene for immunitet - antistoffer og komplementsystemet er proteinene i opprinnelse.For eksempel, prosessen av blodkoagulasjonen basert på endringer i protein fibrinogen.De indre veggene i spiserøret og magesekken er foret med et beskyttende lag av slimete proteiner - Licinius.Giftstoffer er også proteiner i opprinnelse.Grunnlaget for huden, beskytte dyrets kropp er kollagen.Alle disse funksjonene er beskyttende proteiner.
Vel, den siste funksjonen til konto - regulatoriske.Det er proteiner som styrer driften av genomet.Det vil si at de regulerer transkripsjon og translasjon.
Uansett spiller en viktig rolle proteiner, proteinstruktur var unriddled forskere i lang tid.Og nå er de åpne nye måter å bruke denne kunnskapen.
