Të thjeshta dhe komplekse proteinat. Struktura, funksionet, vetitë, karakteristikat, shembuj të proteinave komplekse

Një nga përkufizimet e jetës është si vijon: "Jeta është mënyra e ekzistencës së organeve të proteinave." Në planetin tonë, pa përjashtim organizmat përmbajnë materiale të tilla organike, të tilla si proteinat. Ky artikull do të përshkruajë proteina të thjeshta dhe komplekse identifikuara dallimet në strukturën molekulare, dhe diskuton funksionet e tyre në qelizë.

Cilat janë proteina

Nga pikëpamja biokimisë - një peshë molekulare të lartë polimereve organike, monomereve të cilat janë 20 llojeve të ndryshme të aminoacide. Ata janë të bashkuar nga lidhje kimike kovalente, Peptidet njohur ndryshe. Meqenëse monomerë proteina janë komponimet Amphoteric, ato përmbajnë edhe një grup amino dhe një grup karboksil funksionale. lidhje kimike CO-NH ndërmjet tyre ndodh.

Nëse polipeptidi perbehet nga mbetjet amino acide burime, formon një proteinë të thjeshtë. Molekulat e polimerit, i përbërë më tej joneve metalike, vitamina, nukleotidet, karbohidrate - janë proteina komplekse. Tjetra, ne e konsiderojmë strukturën hapësinore të polipeptide.

Nivelet e organizimit të molekulave proteinike

Ato janë paraqitur në katër konfigurime të ndryshme. struktura e para - linear, ajo është më e thjeshtë dhe ka formën e një zinxhiri të polipeptide gjatë saj spirale formimin e lidhjeve shtesë hidrogjen. Ata stabilizuar spirale, e cila është quajtur një strukturë sekondare. institucionet terciare kanë proteina të thjeshta dhe komplekse, shumica e qelizave bimore dhe shtazore. Ky i fundit konfigurimit - kuaternare lind në bashkëveprimin e disa molekulave të strukturës amtare, Coenzymes e Bashkuara, përkatësisht proteinat tilla kanë strukturë komplekse, të veprojë në funksione të ndryshme të trupit.

Një shumëllojshmëri e proteinave të thjeshta

Ky grup nuk është polypeptides shumta. Molekulat e tyre përbëhet vetëm nga mbetjet amino acide. Të përfshijë proteina, të tilla si histonet dhe globulinat. përfaqësuar e parë në strukturën bërthamë, dhe janë të kombinuara me molekula e ADN-së. Grupi i dytë - globulinat - janë komponentet kryesore të plazmën e gjakut. një proteinë të tilla si gamaglobulinë, kryen funksionin e mbrojtjes imune dhe eshte nje antitrup. Këto komponime mund të formojnë komplekset, të cilat përmbajnë karbohidratet komplekse dhe proteina. Këto proteina fibrilare të thjeshta të tilla si kolagjenit dhe elastin, janë pjesë e indit lidhor, kërc, tendons, lëkurë. Funksioni i tyre kryesor - ndërtimi dhe mbështetje.

Proteina tubulin është një anëtar i microtubules, që janë përbërës të qerpik dhe flagjelat organizmave njëqelizor siç ciliates, Euglena, flagjelatë parazitare. Kjo proteinë njëjti është anëtar i organizmave multicellular (flagjelat spermatozoideve, qerpik ova, epiteli me qerpikë të zorrëve të vogla).

Proteina albumin shërben për të aksioneve një funksion (p.sh., një proteinë e vezët e pulave). Në endospermë e farave të drithërave - thekër, oriz, grurë - molekula proteinike të grumbulluar. Ata janë quajtur inclusions qelizore. Këto substanca janë përdorur në embrion farë në fillim të zhvillimit të saj. Përveç kësaj, përmbajtja e lartë e proteinave të grurit mizë gruri është një tregues shumë i rëndësishëm i cilësisë së miellit. Bukë e pjekur nga miell gluten-pasur ka një cilësi të lartë shije dhe më e dobishme. Gluten përmbajnë të ashtuquajturën grurë vështirë. Humnerës-deti peshk plazma e gjakut përmban proteina që parandalojnë vdekjen e tyre nga të ftohtit. Ata posedojnë pronat antifriz, duke parandaluar vdekjen e organizmit në temperatura të ulëta të ujit. Nga ana tjetër, në përbërjen e murit qelizor i baktereve thermophilic në burime gjeotermike përfshira proteina të afta për të mbajtur konfigurimit natyral (strukturës terciare ose kuaternare) e tij dhe nuk çnatyroj në temperatura varion nga +50 ne + 90 ° C.

proteid

Këto janë proteina komplekse, të cilat karakterizohen nga diversiteti i madh në lidhje me funksionet e ndryshme të kryera nga ana e tyre. Siç është theksuar më parë, grupi i polipeptide, përveç për pjesën e proteinave përmban një grup proteza. Nën ndikimin e faktorëve të ndryshëm të tilla si temperaturë të lartë, kripërat e metaleve të rënda, të koncentruar alkali dhe acid proteina komplekse mund të ndryshojë formën e saj hapësinor, thjeshtimi atë. Ky fenomen quhet denaturation. Struktura e proteinave komplekse është ndërprerë bono hidrogjen janë thyer, dhe molekulat humbasin pronat dhe funksionet e tyre. Si rregull, denaturation është i pakthyeshëm. Por disa nga polipeptidet të veprojë si një katalizator, lëvizëse dhe sinjalizuar funksione, është e mundur rinatyrimin - rivendosjen strukturën natyrore e proteids.

Nëse veprimi është një faktor destabilizues duke shkuar për një kohë të gjatë, molekula proteine është shkatërruar plotësisht. Kjo çon në këputje e lidhjeve peptide të strukturës primare. Restore proteina dhe funksioni i saj është më e mundur. Ky fenomen quhet shkatërrimi. Një shembull është gatim i vezëve: protein likuid - albumin, të vendosura në të strukturës terciare është shkatërruar tërësisht.

biosintezës protein

Edhe një herë, kujtoj se në polipeptidet e organizmave të gjallë përbëhet nga 20 aminoacidet, disa prej të cilave janë të pazëvendësueshëm. Kjo lysine, methionine, phenylalanine, dhe kështu me radhë. D. Ata hyjnë në gjak nga zorrë e vogël pas ndarjes atë produkte proteinike. Për sintetizimin amino acidet esenciale (alanine, proline, serine), kërpudhave dhe kafshë përdorim komponimet e azotit qe permban. Bimët, duke qenë autotrofe, në mënyrë të pavarur të formuar një monomers nevojshme përbërës përfaqësojnë proteina komplekse. Për këtë reagimet asimiluese ata janë të nitrateve të përdorura, amoniakut, ose azotit-free. Në disa lloje të mikroorganizmave të sigurojë veten me një seri të plotë të aminoacideve, ndërsa në të tjerat vetëm disa janë të sintetizuara monomers. Fazat e biosintezën e proteinave ndodhin në qelizat e të gjitha organizmave të gjallë. Në thelb të transkriptimit ndodh, dhe në citoplazmë të qelizës - transmetimit.

hapi i parë - sinteza e mARN pararendës ndodh nga polimerazës ARN enzimë. Ai thyen bono hidrogjen mes zinxhirët e ADN-së, dhe një prej tyre në parimin e komplementaritetit mbledh para-ARNi molekulë. Ajo është e ekspozuar ndaj slaysingu se është pjekur, dhe pastaj del nga bërthama në citoplazmë, duke formuar acidi ribonukleik Messenger.

Për të zbatuar fazën e dytë kërkon një të veçantë organelet - ribozomet dhe informacion molekulare dhe transferimin acidet ribonucleic. Një tjetër kusht i rëndësishëm është prania e ATP, si reagimet metabolizmin plastike, e cila i takon biosintezën e proteinave ndodh me thithjen e energjisë.

Enzimat, struktura dhe funksioni i tyre

Ky është një grup i madh i proteinave (rreth 2000), kryerjen e rolit të substancave që ndikojnë në normën e reaksioneve biokimike në qelizat. Ata mund të jetë e thjeshtë (trepsin, Pepsinë) ose komplekse. proteinat komplekse të përbërë nga apoenzyme dhe coenzyme. Specifikat e proteinave relative të përbërësve për të cilat vepron, përcakton një coenzyme, dhe veprimtaria proteids është vërejtur vetëm në rastin kur komponenti proteina të lidhura me apoenzyme. Aktiviteti katalitik i enzimës është e pavarur nga molekulës, por vetem nga qendra aktiv. Struktura e saj korrespondon me strukturën kimike të substancave të katalizuar nga parimi i "kyç-Lock", në mënyrë që veprimi i enzimeve është rreptësisht specifike. Funksionet e proteinave komplekse janë në pjesëmarrjen në proceset metabolike dhe në përdorimin e tyre si pranuesi.

Klasat e proteinave komplekse

Ato janë zhvilluar nga biokimistët, në bazë të 3 kritereve: Vetitë fiziko-kimike, karakteristikat dhe karakteristikat strukturore proteids specifikat. Grupi i parë përfshin polypeptides të ndryshme vetitë elektrokimike. Ata janë të ndarë në bazë, neutrale dhe acid. Relativ te proteinave ujë të mund të jenë të hidrofilik, amfifilik dhe hidrofobik. Grupi i dytë i enzimave që janë konsideruar më parë. Grupi i tretë përfshin polypeptides që ndryshojnë në përbërjen kimike grup protezave (eshte chromoproteids, nucleoproteins, metalloproteins).

Konsideroni vetitë e proteinave komplekse në më shumë detaje. Kështu për shembull, proteina acid që është pjesë e ribozome, përmban 120 amino acide dhe është gjithanshëm. Ajo është e vendosur në organelet proteinave-sintezen, dy qelizave prokariotike dhe eukariotike. Një anëtar i këtij grupi - S-100 protein, përbëhet nga dy zinxhirë të lidhura ion kalcium. Ai është anëtar i neuroneve dhe glia - mbështetës indet e sistemit nervor. Prona e përbashkët e të gjitha proteinave acid - një përmbajtje të lartë të acideve dicarboxylic: glutamik dhe aspartik. Nga proteinat alkaline përfshijnë histonet - proteinat që përbëjnë ARN dhe të ADN-së acideve nukleike. Karakteristikë e përbërjes kimike është sasia e madhe e lysine dhe arginine. Histonet, së bashku me bërthamor formën chromatin kromozomeve - kritike strukturës qelizore trashëgim. Këto proteina janë të përfshirë në procesin e transkriptimit dhe përkthimit. Proteinat amfifilik përfaqësuar gjerësisht në membranat qelizore, duke formuar një dyshtresore lipoprotein. Kështu, grupi studiuar proteinat diskutuara më lart komplekse, ne kemi qenë të bindur se pronat e tyre fiziko-kimike për shkak të strukturës së komponentit proteinave dhe grupet e protezave.

Disa proteina komplekse membranën qelizore janë në gjendje të njohin një shumëllojshmëri të komponimeve kimike, të tilla si antigjeneve dhe të reagojnë ndaj tyre. Kjo sinjalizuar proteids funksion, ajo është shumë e rëndësishme për proceset selektive thithjen, substanca nga mjedisi i jashtëm, dhe për të mbrojtur atë.

Glikoproteina dhe proteoglycans

Ata janë proteina komplekse që ndryshojnë në mes të një përbërje biokimike grupeve protezave. Nëse lidhje kimike midis komponentit proteine dhe pjesës karbohidrate - mënyrë kovalente-glycoside, substancat tilla quhen glikoproteina. Apoenzyme u paraqitën molekula e mono- dhe oligosakarideve, shembuj të proteinave të tillë janë prothrombin, fibrinogjene (proteinat e përfshirë në koagulimit të gjakut). hormonet Kortiko- dhe gonadotropik, interferone, enzimat dhe membrane janë glikoproteina. Në molekulat pjesë protein proteoglikan eshte vetem 5%, pjesa duke qenë një grup proteze (geteropolitsaharid). Dy pjesët janë të lidhur nga një lidhje glikozidike prej grupit-treonines dhe arginine grupe OH dhe NH₂-glutamine, dhe lysine. Molekulat proteoglikan luajnë një rol shumë të rëndësishëm në qelizat metabolizmin e ujit kripë. Më poshtë është një tabelë e proteinave komplekse, ne studiuar.

metalloproteins

Këto materiale përmbajnë si pjesë e jon saj molekulare të një ose më shumë metale. Konsideroni shembuj të proteinave komplekse që i përkasin grupit të mësipërm. Ajo është mbi të gjitha enzimat si citokrom-oksidazës. Ajo është e vendosur në krista e Mitochondria dhe aktivizon sintezën e ATP. Ferrin dhe transferina - proteid permbajtur joneve hekur. Depozitat Origjina e tyre në qelizat, dhe e dyta është transporti i proteinave të gjakut. Një tjetër metalloproteins - alfaamelaza ajo përmban jonet kalcium është përfshirë në përbërjen e pështymë dhe lëng pankreatik, marrin pjesë në ndarjen e niseshte. Hemoglobina është se si metalloproteins dhe hromoproteidov. Ai shërben si një proteine të transportit që mbart oksigjen. Rezultati është një kompleks i oxyhemoglobin. Thithja e monoksidit të karbonit, ose monoksidit të karbonit-quajtur, molekulat e hemoglobinës saj formojnë eritrocitet shumë të qëndrueshme kompleksit. Ajo shpejt përhapet në organet dhe indet, duke shkaktuar helmim qelizave. Si rezultat, mbytje pas zgjatur e vdekjes monoksid karboni ndodh nga asfiksia. Hemoglobinë pjesërisht mbart dhe dioksidit të karbonit formuar në proceset catabolic. Nga qarkullimin e gjakut e dioksidit të karbonit në mushkëri dhe veshka, dhe prej tyre - në ambientin e jashtëm. Disa krustaceve dhe molusqeve proteina transportit që mbart oksigjen, është vrimë e çelësit. Në vend të hekurit që përmban jonet e bakrit, kështu që gjaku i kafshëve nuk është e kuqe, dhe blu.

funksioni klorofil

Siç kemi përmendur më parë, proteina komplekse mund të formojnë komplekset me pigmente - substanca organike ngjyrë. Ngjyra e tyre varet nga grupet hromoformnyh se selektive thithin spektret caktuar të diellit. Në qelizat e bimëve ka plastids gjelbër - kloroplaste që përmbajnë pigmentit klorofil. Ajo është e përbërë nga atome magnez dhe një alkool polihidrike, phytol. Ata janë të lidhur me të molekulave të proteinave, dhe vetë të përmbajë Chloroplasts thylakoids (pllaka), ose cipë të lidhur në kollonat - aspekt. Ata janë pigmente fotosintetike - klorofil - dhe carotenoids shtesë. Këtu janë të gjitha enzimat e përdorura në reagimet fotosintetike. Kështu chromoproteids, të cilat përfshijnë klorofil, të kryejë funksione kritike në metabolizmin, përkatësisht në reagimet e asimilimit dhe largim.

proteina virale

Ato përfshijnë përfaqësues të formave jo-qelizore të jetës, duke hyrë në mbretërinë e Vir. Viruset nuk kanë vet aparatin e tyre proteina-synthesizing. acidet nukleike, DNA ose RNA, mund të shkaktojnë sintezën e shumicën e grimcave qelizat e infektuar me virus. Viruset e thjeshtë përbëhet vetëm nga molekulat proteinike, mbledhur compactly në një strukturë spiral ose një formë polyhedral, të tilla si virusi i mozaikut të duhanit. viruset komplekse kanë membranë shtesë që është pjesë e membranës plazmës të qelizës pritëse. Siç mund të përfshijë glikoproteinat (virusi i hepatitit B, virus li). Funksioni kryesor i glikoproteina - një njohjen e receptoreve specifike në membranën e qelizes pritese. Perberja e membranes tjera virale dhe proteinave të përfshijë enzima siguruar përsëritje të ADN-së ose transkriptimit ARN. Në bazë të lartpërmendurave, mund të konkludohet vijon: virale proteina tallashi Predha kanë një strukturë të veçantë, në varësi të proteinave membrana e qelizës pritëse.

Në këtë artikull ne kemi qenë të dhënë karakteristikat e proteinave komplekse, studiuar strukturën dhe funksionin e tyre në qelizat e organizmave të ndryshme.