Proteiner är organiska ämnen.Dessa högmolekylära föreningar kännetecknas av en specifik komposition och sönderdelas vid hydrolys till aminosyror.Proteinmolekyler kan vara av olika former, av vilka många består av flera polypeptidkedjor.Information om strukturen av proteinet som kodas i DNA, och processen för syntes av proteinmolekyler som kallas översättning.
kemiska sammansättningen av proteiner
Medel proteinet innehåller:
- 52% kol;
- 7% väte;
- 12% kväve;
- 21% syre;
- 3% svavel.
proteinmolekyl - en polymer.För att förstå strukturen, måste du veta vad som utgör deras monomerer - aminosyror.
Amino
De kan delas in i två kategorier: ständigt förekommande och återfinns ibland.Den förra innefattar monomerer 18 proteinet och två amid: asparaginsyra och glutaminsyra.Ibland finns det bara tre syror.
Dessa syror kan klassificeras på olika sätt: genom naturen av sidokedjorna, eller ladda dem radikaler, eftersom de kan delas med antalet grupper CN och COOH.
primära strukturen hos proteinet
ordning växlingen av aminosyror i proteinkedjan bestämmer dess efterföljande nivåer i organisationen, egenskaper och funktioner.Den viktigaste formen av kommunikation mellan monomererna är en peptid.Den bildas genom väteabstraktion från en aminoksloty och OH-gruppen hos den andra.
Den första nivån för organisation av proteinmolekylerna - är aminosyrasekvensen är det helt enkelt en kedja, som bestämmer strukturen av proteinmolekyler.Den består av en "skelett" som har en regelbunden struktur.Denna upprepande sekvens -NH-CH-CO-.Vissa sidokedjor av aminosyror presenteras radikaler (R), deras egenskaper bestämma sammansättningen av proteinstrukturen.
Även om strukturen hos proteinmolekyler samma, de skiljer sig bara på egenskaper som har olika sekvenser av monomerer i kedjan.Ordningen av aminosyrorna i proteinet av generna och protein dikterar vissa biologiska funktioner.Sekvensen av monomermolekyler som är ansvariga för samma funktion ofta nära i olika arter.Sådana molekyler - samma eller liknande i organisationen och genomföring av olika arter av organismer samma funktion - homologa proteiner.Struktur, egenskaper och funktioner framtida molekyler redan lagt i steg kedja aminosyrasyntes.
vissa likheter
strukturen av proteinet har studerats under en lång tid, och analysen av den primära strukturen kommer att göra några generaliseringar.För ett större antal proteiner kännetecknade av närvaron av alla tjugo aminosyror, av vilka många är särskilt glycin, alanin, asparaginsyra, glutamin och lite tryptofan, arginin, metionin, histidin.Undantag är bara några grupper av proteiner, såsom histoner.De behövs för att packa DNA och innehåller mycket histidin.
andra generalisering: i globulära proteiner finns inga allmänna lagar i växlingen av aminosyror.Men även i avlägsna biologiska aktiviteten hos polypeptiderna är små fragment av identiska molekyler.
sekundär struktur
andra nivån av organisation polypeptidkedjan - är dess rumsliga läge, som upprätthålls av vätebindningar.Det finns α-helix och β-veckad.En del av kedjan inte har en ordnad struktur, är sådana zoner kallas amorf.
alfahelixar av naturliga proteiner pravozakruchennaya.Sidogrupper av aminosyror i spiral vetter alltid utåt och belägna på motsatta sidor om dess axel.Om de är icke-polära, är deras gruppering på ena sidan av spiral båge erhållits, vilket skapar förutsättningar för konvergens av olika spiral regioner.
Beta-faldig - kraftigt långsträckt spiral - tenderar att stanna i proteinmolekylen och ett antal parallella och icke-parallellform en p-veckade skikt.
tertiära strukturen hos proteinet
tredje nivån av organisation av proteinmolekylen - fällbara spiraler, veck och amorfa områden i en kompakt konstruktion.Detta inträffar på grund av samverkan mellan sidokedjorna i monomererna själva.Sådana länkar är indelade i flera typer:
- vätebindningar bildas mellan polära grupper;
- hydrofoba - mellan icke-polära R-grupper;
- elektroattraktionskrafter (joniska obligationer) - mellan grupperna, en avgift som är motsatt;
- disulfidbryggor - mellan cystein radikaler.
senare typen av anslutning (S = S-) är en kovalent interaktion.Disulfidbryggor stärker proteiner, deras struktur blir starkare.Men närvaron av sådana länkar inte nödvändigtvis.Till exempel, kan cystein vara mycket liten i polypeptidkedjan, eller det radikaler ligger intill och kan skapa en "brygga".
fjärde förmåga att hålla
kvartärstrukturen form, inte alla proteiner.Strukturen hos proteinet på den fjärde nivån bestäms av antalet polypeptidkedjor (protomerer).De är sammankopplade med samma begränsningar som den tidigare nivån på organisation men disulfidbryggor.Molekylen består av ett antal protomerer, alla har sina speciella (eller identiska) tertiärstruktur.
alla nivåer i organisationen bestämma vilka funktioner som kommer att bära de resulterande proteinerna.Strukturen av proteinerna på den första nivån av organisation bestämmer mycket exakt deras efterföljande roll i cellen och organismen som helhet.
proteinfunktion
svårt att föreställa sig hur viktig är den roll av proteiner i cellen aktivitet.Vi har övervägt sin struktur.Funktionerna av proteiner är direkt beroende av det.
avrättades konstruktion (strukturell) funktion, de ligga till grund för någon av cytoplasman i en levande cell.Dessa polymerer är den viktigaste materialet i alla cellmembran då ingår i ett komplex med en lipid.Detta inkluderar celldelning i fack, var och en med sin egen flödesreaktion.Det faktum att för varje komplexa cellulära processer behövs villkoren, särskilt pH spelar en viktig roll miljö.Protein bygga tunna väggar som delar cellen i de så kallade fack.Men fenomenet har kallats uppdelning.
katalytisk funktion är att reglera alla reaktioner i cellen.Alla enzymer ursprung är enkla eller komplexa proteiner.
Varje form av förflyttning av organismer (arbetande muskler, förflyttning av protoplasman i en cell, blinkande flimmerhår i enklaste, och så vidare. D.) utförs proteiner.Strukturen av proteiner tillåter dem att röra sig för att bilda fibrer och koltsa.Transportnaya funktion är att många ämnen transporteras över cellmembranet specifika bärarproteiner.
hormon roll dessa polymerer är klart på en gång: på strukturen av ett antal hormoner är proteiner, såsom insulin, oxytocin.
Reserv funktionen definieras av det faktum att proteiner kan bilda avlagringar.Exempelvis valgumin ägg, kasein mjölkproteiner av växtfrön - de hålls en stor mängd näringsämnen.
Alla senor, artikulära leder, ben, hovar bildade proteiner, vilket leder oss till en annan av sina uppgifter - att stödja.
receptorer är proteinmolekyler, utföra selektiv erkännande av vissa ämnen.I en sådan roll är särskilt kända glykoproteiner och lektiner.
viktigaste faktorerna för immunitet - antikroppar och komplementsystemet är proteinerna i ursprung.Till exempel, processen för blodkoagulation baseras på förändringar i protein fibrinogen.De inre väggarna i matstrupe och magsäck är fodrade med ett skyddande lager av mukösa proteiner - Licinius.Toxiner är också proteiner i ursprung.Grunden för huden, skydda djurets kropp är kollagen.Alla dessa funktioner är skyddande proteiner.
Tja, den senaste funktionen på kontot - regelverket.Det är proteiner som styr driften av genomet.Det vill säga, de reglerar transkription och translation.
Oavsett spelar en viktig roll proteiner, proteinstruktur var unriddled forskare under lång tid.Och nu är de öppna nya sätt att använda denna kunskap.
