Typy proteínov, funkcie a štruktúra

Podľa teórie Oparin-Haldane života na našej planéte sa rodí z kvapôčok koacervátových. Taktiež bola proteínová molekula. To znamená, že môže dôjsť k záveru, že tieto chemikálie - základ všetkého života, ktorý existuje dnes. Ale to, čo robí predstavujú proteínové štruktúry? Akú úlohu hrajú v tele a života ľudí? Aké typy proteínov existujú? Snažte sa pochopiť.

Proteíny: všeobecný pojem

Z hľadiska chemickej štruktúry, molekula danej látky je sekvencia aminokyselín spojených peptidovými väzbami.

Každá aminokyselina má dve funkčné skupiny:

• karboxyl-COOH;
• aminoskupina _-NH2.

Je medzi nimi, a je vytvorený v spojení rôznych molekúl. Tak je peptidická väzba má tvar -Čo-NH. molekula proteín môže obsahovať stovky alebo tisíce takých skupín, bude záležať na konkrétne látky. Typy proteínov sú veľmi rozmanité. Medzi nimi sú tie, ktoré obsahujú esenciálne aminokyseliny pre telo, a preto sa musí užívať s jedlom. Tam sú niektoré druhy, ktoré majú dôležité funkcie v bunkovej membráne a jej cytoplazme. Katalyzátory tiež produkovať biologické povahy - enzýmy, ktoré sú tiež proteínové molekuly. Oni sú široko používané v ľudskom živote, a nie len zapojené do biochemické procesy živých bytostí.

Molekulová hmotnosť zlúčenín dotknutých môže pohybovať v rozmedzí od niekoľkých desiatok do miliónov. Pretože počet monomérnych jednotiek v polypeptidový reťazci nekonečne veľké a závisí od typu konkrétnej látke. Proteín vo svojej čistej forme, v jeho natívne konformácii, je možné vidieť, keď s ohľadom na vajcia vo svojej surovej forme. Svetložltý transparentné hrubé koloidné hmota, ktorá sa nachádza vo vnútri žĺtka - to je požadovaná látka. To isté je povedané o netučného tvarohu, tento produkt je tiež takmer čistý proteín vo svojej prírodnej forme.

Avšak nie všetky zo zlúčenín podľa tohto vynálezu majú rovnakú priestorovú štruktúru. Celkom sú k dispozícii štyri organizácie molekula. Druhy proteínových štruktúr určená jeho vlastnosťami a hovoriť o konštrukčné zložitosti. Vieme tiež, že viac priestorovo zložité molekuly prechádzajú prísnou spracovania u ľudí a zvierat.

Druhy proteínových štruktúr

Celkom je tu štyri. Pozrime sa, čo predstavuje každej z nich.

1. Primárne. Jedná sa o konvenčné lineárne sekvencie aminokyselín spojených peptidovými väzbami. Žiadne priestorové zvratov, no helix. Počet spätných odkazov na polypeptidu môže byť až niekoľko tisíc. Typy proteínov s podobnou štruktúrou - glitsilalanin, inzulín, Histon, elastín, a ďalšie.
2. Sekundárne. Skladá sa z dvoch polypeptidových reťazcov, ktoré sú krútené skrutkovito a sú orientované smerom k sebe striedavo vytvorených. Tak sa medzi nimi vyskytujú vodíkové väzby je drží pohromade. Tak je vytvorená jedinou molekulu proteínu. Formy tohto druhu nasledujúce proteíny: lyzozým, pepsín a ďalšie.
3. Terciárne konformácie. Je husto zabalené kompaktne zhromažďované v cievke sekundárnej štruktúry. Tu existujú iné typy interakcií, okrem vodíkových väzieb - to je van der Waalsove interakcie a elektrostatické príťažlivé sily, hydrofilno-hydrofóbna kontakt. Príklady konštrukcií - albumín, fibrín hodváb bielkovín a ďalšie.
4. Kvartérne. Najzložitejšie štruktúra, ktorá je viac polypeptidových reťazcov stočené do špirály, valcované do guľôčky a spojené dohromady v globule. Príklady ako je inzulín, feritínu, hemoglobín, kolagén, ilustrujú práve takéto konformácii proteínov.

Ak vezmeme do úvahy všetky podrobnosti o molekulárnej štruktúry z chemického hľadiska, analýza trvá dlhú dobu. Koniec koncov, v skutočnosti, že čím vyššia je konfigurácia, tým ťažšie a mätúce jeho štruktúru, tým viac typy interakcií pozorovaných v molekule.

Denaturácia proteínových molekúl

Jedným z najdôležitejších chemických vlastností polypeptidu, je ich schopnosť rozkladať pod vplyvom určitých podmienok alebo chemických prostriedkov. Napríklad rozšírené rôzne druhy denaturácie bielkovín. Čo je tento proces? Je zničenie prirodzenej štruktúry proteínov. To znamená, že v prípade, že pôvodný molekula mala terciárne štruktúru, po pôsobení špeciálnymi prostriedkami budú zničené. Avšak sekvencie aminokyselinových zvyškov v molekule zostáva neporušená. Denaturované proteíny sa rýchlo stráca svoje fyzikálne a chemické vlastnosti.

Čo agenti môžu viesť k procesu zničeniu exteriérom? Existuje niekoľko.

1. Teplota. Pri zahrievaní dochádza k postupnému odbúravaniu kvartérne, terciárne, sekundárne štruktúru molekuly. Vizuálne je možné pozorovať, napríklad konvenčné vyprážanie vajcia. Výsledný "proteín" - primárna štruktúra albumínu polypeptidu, ktorý bol v surovom produkte.
2. Radiácie.
3. Pôsobením silných chemických látok: kyseliny, zásady, soli, ťažké kovy, rozpúšťadlá (napríklad alkoholy, étery, benzén, a ďalšie).

Tento proces je niekedy nazývaný fúzny molekula. Druhy denaturáciu proteínov závisí na činidlo, ktorého účinok sa došlo. V rovnakej dobe, v niektorých prípadoch je obrátený proces úvahy. To renaturace. Nie všetky proteíny sú schopné obnoviť späť do svojej štruktúry, ale veľa z toho môže urobiť. Tak, chemici z Austrálie a Spojených štátov zaviedli renaturaci varených slepačích vajciach s pomocou niektorej z činidiel a spôsobu odstredenia.

Tento proces je dôležitý pre živé organizmy v syntéze polypeptidových reťazcov rRNA a ribozómy v bunkách.

Hydrolýza proteínové molekuly

Par s denaturácia proteínov charakteristických pre ďalšiu chemickú vlastnosť - hydrolýza. To je tiež zničenie natívny konformácii, ale nie k primárnej štruktúre, a je úplne na jednotlivé aminokyseliny. Dôležitou súčasťou trávenia - hydrolýza bielkovín. Druhy Hydrolýza nasledujúce polypeptidy.

1. Chemical. na pôsobenie kyselín alebo zásad báze.
2. Biologické alebo enzymatickou.

Avšak podstatou procesu zostáva nezmenená a nie je závislá na tom, aké druhy proteínové hydrolýzy prebiehajú. Ako sú tvorené výsledkom aminokyseliny, ktoré sa prepravujú všetkými bunkami, orgánov a tkanív. Ich ďalšie transformácia zahŕňa účasť syntézy nových polypeptidov, má tieto požadované špecifické organizmus.

V priemysle sa proteínové molekuly proces hydrolýzy sa používa ako čas pre získanie požadovaných aminokyselín.

Funkcia proteínov v tele

Rôzne typy proteínov, sacharidov, tukov, sú základnými prvkami pre normálneho života ľubovoľné bunke. A to znamená, že celý organizmus. Preto sa v mnohých ohľadoch ich úloha je vysvetlená vysokou mierou dôležitosti a všadeprítomnosti vnútri živých bytostí. Existuje niekoľko základných funkcií polypeptidové molekuly.

1. Catalytic. To sa vykonáva na enzýmy, ktoré majú proteínový charakter konštrukcie. O nich povedať neskôr.
2. Štruktúra. Typy proteínov a ich funkcie v tele predovšetkým vplyv na štruktúru bunky samotné, jeho formu. Okrem toho, že polypeptidy v tejto úlohe, tvoria vlasy, nechty, škrupiny z mäkkýšov, vtáčích pier. Sú určité ventily tela bunky. Chrupavka tiež pozostávať z týchto typov proteínov. Príklady: tubulín, keratín, aktínu a ďalšie.
3. Regulačné. Táto vlastnosť sa prejavuje v účasti polypeptidu v procesoch, ako je transkripcia, translácia, bunkového cyklu, zostrihu mRNA a ďalšie čítanie. Všetci hrajú dôležitú úlohu regulátora.
4. Signál. Táto funkcia je vykonávaná proteínov nachádzajúcich sa na bunkovej membráne. Prenášajú rôzne signály z jednej jednotky do druhej, a to vedie k po tkanive spoločne. Príklady: cytokíny, inzulín, rastové faktory, a ďalšie.
5. Doprava. Niektoré typy proteínov a ich funkcií, ktoré vykonávajú, sú proste dôležité. To sa deje napríklad proteín hemoglobín. Nesie transport kyslíka z bunky do bunky v krvi. je nevyhnutné pre ľudský organizmus.
6. Nahradenie alebo zálohovanie. Takéto polypeptidy sa hromadia v rastlinách a zvieratách, ako zdroj oocytov prídavné sily a energie. Príklad - globulíny.
7. Motor. Veľmi dôležitou vlastnosťou, najmä prvokov a baktérií. Koniec koncov, oni sú schopní pohybovať len s pomocou bičíkov a riasiniek. A tieto organely je vo svojej podstate nič ako proteíny. Príklady takýchto polypeptidov sú nasledujúce: myosin, ACTIN, kinesin, a ďalšie.

Je zrejmé, že funkcia bielkovín v ľudskom tele a iných živých bytostí sú veľmi početné a dôležité. To opäť potvrdzuje, že bez spojenia nemožno považovať za nami, život na našej planéte.

Ochranná funkcia proteínov

Polypeptidy môžu chrániť proti rôznym vplyvom: chemických, fyzikálnych a biologických. Napríklad, v prípade, že telo by bola ohrozená ako je vírus alebo baktéria so zahraničným prírody, imunoglobulíny (protilátky), príde k nim "v boji", prevedenie ochrannú úlohu.

Pokiaľ budeme hovoriť o fyzikálnych javov, tam je veľký hranie rolí, napríklad, fibrínu a fibrinogénu, ktoré sa podieľajú na zrážaní krvi.

potravinové proteíny

Druhy bielkovín sú nasledovné:

• plné - tie, ktoré obsahujú všetky esenciálne aminokyseliny;
• chybné - tie, v ktorých dochádza k čiastočnej zloženie aminokyselín.

Avšak, pre ľudský organizmus sú dôležité a tieto a ďalšie. Najmä prvá skupina. Všetci, najmä v období intenzívneho vývoja (detstvo a dospievanie) a puberty musí udržiavať stálu hladinu proteínu v sebe. Po tom všetkom sme už zahrnuté funkcie, ktoré slúži na vykonávanie týchto úžasných molekúl, a vieme, že takmer žiadny proces, nie biochemické reakcie v nás sa nezaobíde bez účasti polypeptidov.

To je dôvod, prečo je potrebné každý deň konzumovať dennú potrebu bielkovín, ktoré sú obsiahnuté v nasledujúcich produktov:

• vajec;
• mlieko;
• tvaroh;
• mäso a ryby;
• fazuľa;
• sójové bôby;
• fazuľa;
• arašidy;
• pšenica;
• ovos;
• šošovka a ďalšie.

Ak sa konzumovať denne 0,6 g polypeptidu na kilogram telesnej hmotnosti, potom osoba nebude nikdy nedostatok týchto zlúčenín. Ak sa po dlhú dobu sa telo nedostane potrebné bielkoviny, dochádza k ochoreniu, pomenovanú hladovania aminokyselín. To vedie k závažným metabolických porúch a ako výsledok, mnoho ďalších chorôb.

Proteíny v bunke

Vnútri najmenšia stavebná jednotka všetkých živých bytostí - buniek - sú tiež proteíny. A robia to takmer všetky vyššie uvedené funkcie. V prvom rade buniek tvoriacich cytoskelet skladajúci sa z mikrotubulov, mikrovlákna. Slúži na udržanie tvaru, ako aj na prepravu medzi organely vnútri. U proteínových molekúl, oba kanály či lišty, pohyb rôznych iónov, zlúčenín.

Dôležitú úlohu proteínov zakotvený v membráne a nachádza sa na jeho povrchu. Tu sú, a receptor a signálne funkcie sú vykonávané, sa zúčastňuje v konštrukcii samotnej membrány. Strážiť, a tak hrajú ochrannú úlohu. Aké druhy bielkovín v bunke možno pripísať tejto skupine? Existuje mnoho príkladov, dávame málo.

1. Aktínu a myosin.
2. Elastín.
3. Keratín.
4. Kolagén.
5. Tubulín.
6. Hemoglobín.
7. Inzulín.
8. Transkobalamín.
9. Transferín.
10. Albumín.

Vo všetkých tam sú stovky rôznych druhov proteínov, ktoré sú neustále v pohybe vo vnútri každej bunky.

Typy proteínov v tele

Sú to samozrejme obrovská rozmanitosť. Ak sa pokúsime nejako rozdeliť všetky existujúce bielkoviny do skupín, to môže otočiť takú klasifikáciu.

1. Globulárnych proteínov. Je reprezentovaných terciárne štruktúry, tj. Hustý globule. Príklady takýchto konštrukcií sú: imunoglobulíny, väčšina z enzýmov, mnoho hormóny.
2. Fibrilárna bielkoviny. Reprezentujú prísne objednaný vlákna majúce správnej priestorovej symetrie. Táto skupina proteínov, zahŕňajú primárne a sekundárne štruktúru. Napríklad, keratín, kolagén, tropomyosin, fibrinogénu.

Všeobecne platí, že si môžete vziať za základ sadu atribútov pre klasifikáciu proteínov prítomných v tele. Single zatiaľ neexistuje.

enzýmy

Biologické katalyzátory bielkovinovej povahy, ktorá urýchľuje všetky vyskytujúce biochemické procesy. Normálna výmena látok, jednoducho nie je možné bez týchto zlúčenín. Všetky procesy syntézy a poruchy, montáž molekúl a ich replikácie, transkripcie a translácie, a ďalšie sú vykonávané pod vplyvom špecifickú formu enzýmu. Príklady týchto molekúl zahŕňajú:

• oxidoreduktasy;
• transferáza;
• kataláza;
• hydrolázy;
• izomeránu;
• lyase a ďalšie.

Dnes enzýmy sú používané v každodennom živote. Napríklad, pri výrobe pracích práškov sa často používajú tak zvané enzýmy, - že sú biologické katalyzátory. Zlepšujú kvalitu prania za stanovených teplotných podmienok. Je ľahké viazať sa na častice nečistôt a ich odstránenie z povrchu tkaniva.

Avšak, vzhľadom na charakter proteínových enzýmov nemožno tolerovať príliš horúcej vody alebo blízkosť alkalických alebo kyslých liečiv. V skutočnosti, v tomto prípade dôjde k procesu denaturácie.