I teorin Oparin-Haldane liv på vår planet kom från koacervatet droppar.Hon var en proteinmolekyl.Det vill säga, kan man dra slutsatsen att dessa kemikalier - grunden för allt liv som finns i dag.Men vad är en proteinstruktur?Vilken roll de spelar i kroppen och människors liv?Vilka typer av proteiner finns?Försök att förstå.
Proteiner: allmänna begreppet
I termer av den kemiska strukturen hos en molekyl av substansen beaktas är den sekvens av aminosyror kopplade samman genom peptidbindningar.
Varje aminosyra har två funktionella grupper:
- karboxyl COOH;
- aminogruppen -NH2.
Det är mellan dem och är formad på grund av olika molekyler.Sålunda har peptidbindningen formen CO-NH.En proteinmolekyl kan innehålla hundratals eller tusentals sådana grupper skulle det beror på den specifika substansen.Typer av proteiner är mycket varierande.Bland dem finns de som innehåller aminosyror som är väsentliga för organismen, och därför måste intas med mat.Det finns några arter som utför viktiga funktioner i cellmembranet och dess cytoplasma.Belyser också den typ av biologiska katalysatorer - enzymer, vilka också är proteinmolekyler.De används i det dagliga livet av mänsklig och inte bara deltar i biokemiska processer levande varelser.
molekylvikten för föreningarna i fråga kan variera från några tiotal till en miljon.Eftersom antalet monomerenheter i polypeptidkedjan oändligt stor och beror på den speciella substans.Protein i ren form, i dess nativa konformation, kan ses när man överväger ägget rå.Ljusgul, transparent tjock kolloid massa, som ligger inne i äggulan - detta är den önskade substansen.Samma sak sägas om skumma ost, denna produkt är också nästan rent protein i sin naturliga form.
dock inte alla av föreliggande föreningar har samma rumsliga struktur.Totalt finns fyra organisationer molekyl.Typer av proteinstrukturer bestäms av dess egenskaper och prata om komplexiteten hos strukturen.Det är också känt att en geografiskt mer intrasslad molekyler genomgå rigorösa behandling hos människor och djur.
typer av proteinstrukturer
Totalt finns fyra.Tänk på vad som utgör vart och ett av dem.
- Primär.Det är typiskt en linjär sekvens av aminosyror förenade genom peptidbindningar.Ingen fysisk vridning, spiral nej.Antalet enheter som ingår i polypeptiden kan vara upp till flera tusen.Typer av proteiner med liknande struktur - glitsilalanin, insulin, histon, elastin, och andra.
- sekundära.Den består av två polypeptidkedjor som är vridna spiralformigt och är orienterade mot varandra bildas av varv.Samtidigt finns mellan vätebindningar som håller dem samman.Sålunda bildas en enda proteinmolekyl.Former av denna typ av följande proteiner: lysozym, pepsin och andra.
- tertiär konformation.Det är en tätt packad och kompakt monterad i en härva sekundär struktur.Här finns det andra typer av interaktion, förutom vätebindningar - detta är van der Waals interaktion och krafter elektrostatisk attraktion, hydrofil-hydrofob kontakt.Exempel på strukturer - albumin, fibroin, silkesprotein och andra.
- Quaternary.Den mest komplexa strukturen består av flera polypeptidkedjor vridna till en spiral, rullade in en boll och kombineras ihop i en kula.Exempel såsom insulin, ferritin, hemoglobin, kollagen, illustrerar just en sådan konformation av proteiner.
Om vi betraktar alla av den detaljerade strukturen av molekyler med en kemisk synpunkt, kommer analysen att ta lång tid.Eftersom i själva verket gäller att ju högre konfiguration, desto svårare och förvirrande dess struktur, desto fler olika typer av interaktioner som observerats i molekylen.
denaturering av proteinmolekylerna
En av de viktigaste kemiska egenskaperna av polypeptiderna är deras förmåga att bryta ner under inverkan av vissa villkor eller kemiska medel.Till exempel, ofta olika typer av proteindenaturering.Vad är processen?Det är förstörelsen av den nativa proteinstrukturen.Det vill säga, om den ursprungliga molekylen hade en tertiär struktur, de särskilda medel efter de åtgärder den kommer att kollapsa.Emellertid sekvensen av aminosyrarester i molekylen förblir intakt.Denaturerade proteiner snabbt förlorar sina fysikaliska och kemiska egenskaper.
Vilka medel kan leda till förstörelse av processen för konforma?Det finns flera.
- temperatur.Vid upphettning, den gradvisa förstörelsen av den kvaternära, tertiära, sekundära strukturen av molekylen.Visuellt är det möjligt att observera, t ex i en konventionell fritering ett ägg.Den resulterande "protein" - är den primära strukturen av polypeptiden av albumin, som var i den råa produkten.
- strålning.
- Action starka kemiska medel: syror, baser, salter av tungmetaller, lösningsmedel (t.ex. alkohol, eter, bensen och andra).
Denna process kallas ibland fusionsmolekyl.Typer av proteindenaturering beror på agenten, vilka åtgärder som den kom.Samtidigt, i vissa fall, finns det en omvänd process vägas.Denna renaturering.Inte alla proteiner kan återställa tillbaka till sin struktur, men mycket av det kan göra det.Så, kemister från Australien och USA genomförde renaturering av kokt kyckling ägg med hjälp av några av de reagenser och centrifugeringsmetod.
Denna process är viktig för levande organismer för syntes av polypeptidkedjor ribosomer och rRNA i cellerna.
hydrolys av proteinmolekylen
Tillsammans med denaturering av proteiner som är karaktäristiska för ytterligare kemiska egenskaper - hydrolys.Detta är också förstörelsen av den nativa konformationen, men inte till den primära strukturen, och för att helt separera de aminosyror.En viktig del av matsmältningssystemet - hydrolysen av proteinet.Typer hydrolys genom att följa polypeptider.
- kemikalie.Baserat på inverkan av syror eller alkalier.
- biologisk eller enzymatisk.
emellertid kärnan i processen förblir densamma och är inte beroende av vilken typ av proteinhydrolys sker.Detta producerar aminosyror som transporteras av alla celler, organ och vävnader.Deras fortsatt deltagande i omvandlingen är syntesen av nya polypeptider har vad som krävs specifik organism.
i en industriell process för hydrolys av proteinmolekyler används bara för att erhålla de önskade aminosyrorna.
funktioner av proteiner i kroppen
Olika typer av proteiner, kolhydrater, fetter är vitala komponenter för normala livslängd någon cell.Och detta innebär att hela organismen.Därför är deras roll till stor del förklaras av den höga graden av betydelse och utbredning inom levande varelser.Det finns flera grundläggande funktioner av polypeptidmolekylerna.
- katalysator.Det sker enzymer som har proteinhaltigt struktur.Om dem säga senare.
- Struktur.Typer av proteiner och deras funktioner i kroppen påverkar i huvudsak strukturen av cellen och dess form.Förutom att polypeptiderna i denna roll, bilda hår, naglar, blötdjur skal, fjädrar.De är vissa ventiler i cellkroppen.Brosk består också av dessa typer av proteiner.Exempel: tubulin, keratin, aktin och andra.
- Regulatory.Denna funktion visas i polypeptider deltagande i processer som transkription, translation, cellcykeln, skarvning, mRNA och annan läsning.De spelar alla en viktig roll regulator.
- varning.Denna funktion utförs av proteiner belägna i cellmembranet.De sänder olika signaler från en enhet till en annan, och detta leder till ett inlägg vävnad tillsammans.Exempel: cytokiner, insulin, tillväxtfaktorer, och andra.
- Transportfordon.Vissa typer av proteiner och deras funktioner som de utför, är livsnödvändig.Detta händer till exempel proteinet hemoglobin.Det transporterar syre från cell till cell i blodet.För en man, han är oersättlig.
- Spare eller Reserve.Sådana polypeptider ackumuleras i växter och djur ägg som en källa till extra kraft och energi.Exempel - globuliner.
- framdrivning.En mycket viktig egenskap, speciellt för protozoer och bakterier.När allt kommer omkring, de kan röra sig endast med hjälp av flag eller flimmerhår.Och dessa organeller av naturen är ingenting annat än proteiner.Exempel på sådana polypeptider inkluderar: myosin, aktin och andra kinesin.
Det är klart att funktionen av proteiner i människokroppen och andra levande varelser är mycket talrika och viktiga.Detta bekräftar än en gång att inte kan anses utan anslutningar av oss livet på vår planet.
skyddande funktion av proteiner
polypeptider kan skydda mot olika influenser: kemiska, fysikaliska och biologiska.Till exempel, om kroppen skulle hotas som ett virus eller en bakterie, som har karaktären av en främmande, immunoglobulinerna (antikroppar) komma till dem "i kampen", utför en skyddande roll.
Om vi talar om de fysiska effekterna, det finns en stor roll, exempelvis fibrin och fibrinogen, som är involverade i blodets koagulation.
proteinrika livsmedel
ätliga protein följande:
- fullt - de som innehåller alla de essentiella aminosyror för kroppen;
- defekt - de i vilka det finns en partiell aminosyrasammansättning.
Emellertid är den mänskliga kroppen viktiga, och dessa och andra.Särskilt den första gruppen.Alla, särskilt under perioder av intensiv utveckling (uppväxt), och puberteten är att upprätthålla en konstant nivå av protein i sig.När allt kommer omkring har vi redan diskuterat de funktioner som utför dessa fantastiska molekyler, och vi vet att nästan ingen process, kan ingen biokemisk reaktion inom oss inte utan medverkan av polypeptiderna.
Det är därför du behöver för att konsumera varje dag dagliga norm av proteiner som finns i följande produkter:
- ägg;
- mjölk;
- ost;
- kött och fisk;
- bönor;
- sojabönor;
- bönor;Jordnötter
- ;
- vete;
- havre;
- linser och andra.
Om konsumerar dagligen 0,6 gram polypeptid per kg kroppsvikt, då personen kommer aldrig att bli brist på dessa föreningar.Om en lång tidsperiod kroppen förlorar väsentliga proteiner, förekommer sjukdomen, en namngiven aminosyra svält.Detta leder till allvarliga metaboliska störningar och som ett resultat, många andra krämpor.
proteiner i cellen
Inuti minsta strukturella enhet av alla levande ting - celler - är också proteiner.Och där de utför nästan alla de funktioner som anges ovan.Främst bildade cytoskelett bestående av mikrotubuli, mikrofilament.Det tjänar till att upprätthålla formen och för transport mellan de inre organeller.För proteinmolekyler, båda kanalerna eller skenor, flytta olika joner, föreningar.
viktig roll av proteiner inbäddade i membranet och är belägna på dess yta.Här de receptorn och signalfunktioner utförs, deltar i uppbyggnaden av själva membranet.De står på vakt, och därmed spela en skyddande roll.Vilka typer av proteiner i cellen kan hänföras till denna grupp?Exemplen är många, här finns flera.
- aktin och myosin.
- elastin.
- Keratin.
- Kollagen.
- tubulin.
- hemoglobin.
- insulin.
- transkobalamin.
- Transferrin.
- albumin.
alla det finns hundratals olika typer av proteiner som ständigt rör sig inuti varje cell.
typer av proteiner i kroppen
De är naturligtvis en enorm mängd.Om du försöker att på något sätt dela alla befintliga proteiner i gruppen, kan det vända en sådan klassificering.
- globulära proteiner.Det är de som representeras av den tertiära strukturen, är att tätt packat kulor.Exempel på sådana strukturer innefattar: immunoglobuliner, de flesta av enzymer, många hormoner.
- fibrillära proteiner.Representera strikt ordnade filament med korrekt rumslig symmetri.I denna grupp ingår proteiner med primär och sekundär struktur.Exempelvis keratin, kollagen, tropomyosin, fibrinogen.
Generellt kan du ta som utgångspunkt den uppsättning av attribut för att klassificera proteiner som finns i kroppen.United inte finns ännu.
Enzymer är biologiska katalysatorer
protein natur, vilket i hög grad accelererar alla förekommande biokemiska processer.Normal ämnesomsättning är helt enkelt inte möjligt utan dessa anslutningar.Alla processer för syntes och nedbrytning, sammanlänkning av molekyler och deras replikation, transkription och translation och andra som utförs under inflytande av en viss typ av enzym.Exempel på dessa molekyler kan tjäna:
- oxidoreduktas;
- transferas;
- katalas;
- hydrolas;
- isomeras;
- lyas och andra.
Idag är enzymer som används i vardagen.Således, vid framställning av tvättmedel som ofta används så kallade enzym - detta är den biologiska katalysatorer.De förbättrar kvaliteten på tvätt under bestämda temperaturförhållanden.Det är lätt att binda med smutspartiklar och ta bort dem från vävnadsytan.
Men på grund av naturen hos de proteinenzymer kan inte tolerera för varmt vatten eller stadsdel med alkaliska eller sura medel.I själva verket, i det här fallet, kommer denatureringsprocessen inträffa.
