Ienfâldige en komplekse protten. Struktuer, funksjes, eigenskippen, skaaimerken, foarbylden fan komplekse proteins

Ien fan 'e definysjes fan it libben is sa: "It libben is in manier foar it bestean fan earmoedzjes." Op ús planeet, sûnder útsûndering, befetsje organismen sa'n soarte organen as protten. Yn dit papier sil ienfâldich en komplekse protten beskreaun wurde, ferskillen yn 'e molekulêre struktuer wurde fêststeld, en har funksjes yn' e sel wurdt ûndersocht.

Wat binne proteins?

Yn betingsten fan biogemystsjerken - it is molekulêre organyske polymers, monomers dêr't 20 soarten ferskillende amino-acids binne. Se wurde gearstald troch kovalente meglike bondels, oars bepaalde peptidebondels. Sûnt protein monomers binne amphoteric ferbiningen, sy befetsje beide in amino groep en in carboxyl funksjonele groep. De gemyske bonding fan CO-NH ûntstiet tusken har.

As it polypeptide bestiet út 'e residuen fan' e amino-sûrde ienheden, foarmje it in ienfâldige protein. Polymer molekulen dy't oanfollende metalen Ionen, vitaminen, nucleotides, kohdhydraten binne komplekere proteins. Dêrneist beskôgje wy de romtlike struktuer fan polypeptiden.

Nivo's fan organisaasje fan proteine molekulen

Se wurde fertsjintwurdige troch fjouwer ferskillende konfiguraasjes. De earste struktuer is linear, it is it ienfâldichste en hat it optredens fan in polypeptide keten, yn 'e spiraal hat it ekstra wetterstofbrânen. Se stabilearje de spiraal, dy't de sekundêre struktuer neamd wurdt. Tertiarynivo-organisaasjes hawwe ienfâldige en komplekte proteins, de measte plant- en dierzellen. De lêste konfiguraasje - de Quaternary, ûntsteat út 'e ynteraksje fan ferskate molekulen fan' e natuerlike struktuer, ferienige troch coenzymes, krekt sa'n struktuer hat komplekere proteins dy't ferskate funksjes yn it lichem útfiere.

In ferskaat oan ienfâldige proteins

Dizze groep fan polypeptiden is net in soad. Har molekulen besteane út allinich amino-sûrresteken. Proteins binne bygelyks histônes en globulins. De earste wurde fertsjintwurdige yn 'e struktuer fan' e nucleus en wurde kombinearre mei DNA-molekulen. De twadde groep - globulins - wurde beskôge as de wichtichste komponinten fan bloedplasma. In protein lykas gamma globulin docht as in immune definsje en is in antykodym. Dizze ferbiningen kinne kompleksen foarmje, wêrby't komplekse kohrhydraten en protten binne. Soksoarte fibrillare ienfâldige protten, lykas kollagen en elastine, binne diel fan ferbiningsgewicht, kartilaasje, tendones en hûd. Har wichtige funksjes binne bou en stipe.

Protein tuberulin is in ûnderdiel fan mikrotubulels, dy't elkoaren fan flagge fan sokke unicellulêre organismen binne, lykas infusorians, euglens, parasitale flagellaten. Itselde protein is in ûnderdiel fan multicellulêre organismen (flagella fan spermatozoa, sile fan oocytes, siliate epithelium fan lytsdestyn).

Protein albumin fiert in opslachfunksje (bygelyks in protte fan hûnen). Yn it endospermium fan siedingen fan sâltplanten - roggen, reizen, wyn - proteïne molecules sammelje. Se wurde neamd Ytong inclusions. Dizze stoffen brûke de siedkerm oan it begjin fan har ûntwikkeling. Dêrnjonken is hege proteïnhâld yn weizen kears in tige wichtige yndikaasje fan mjitkwaliteit. Brot, bakt fan moarns ryk yn gluten, hat hege smaak en is nuttich. Gluten befettet de saneamde fêste wyntribes. It bloedplasma fan djippe fisk befettet protten dy't harren dea foarkomme fan 'e kjeld. Se hawwe de eigenskippen fan antifreeze, wêrtroch't de dea fan it lichem by leech wettertemperatueren foarkomt. Oan 'e oare kant befettet de selma' s muorren fan thermofilike baktearjen yn geothermele boarnen dy't protten binne dy't har natuerlike konfiguraasje (tertiaryske of quaternary-struktuer) bewarje kinne en net yn 't temperatuerromte fan +50 oant + 90 ° C.

Proteins

Dizze binne komplekere proteins, dy't karakterisearre binne troch grutte ferskaat yn ferbân mei de ferskate funksjes dy't troch har útfierd binne. As eardere oanwêzich befettet dizze groep fan polypeptiden, neist it proteinpart, in prostetyske groep. Under ynfloed fan ferskate faktoaren, lykas hege temperatuer, swiere metalen salzen, konsintrearre alkaline en sûrden, kinne kompleetproteinen har romtlike foarm feroarje, en it ienfâldiger meitsje. Dit ferskynsel wurdt de denaturation neamd. De struktuer fan komplekse proteins is brutsen, wetterbondels brutsen, en molekulen ferlieze har eigenskippen en funksjes. As in regel is de denaturation net iensum. Mar yn guon polypeptiden útfierd fan katalytyske, motor- en sinjaalfunksjes, renaturation is mooglik - restauraasje fan 'e natuerlike struktuer fan it eau.

As de aksje fan 'e destabilisearjende faktor is foar in lange tiid, falt it proteinmolekule folslein. Dit liedt ta brekken fan 'e peptide bondels fan' e primêre struktuer. It is al ûnmooglik om it protein en har funksjes opnij te restaurearjen. Dit ferskynsel wurdt ferneamd. In foarbyld dêrfan is it iten fan poppen eagen: it flüssere albumen, dat yn 'e tertiaryske struktuer is, is folslein ferneatige.

Biosynthesis fan protten

Nochris tinke wy werom dat de gearstalling fan polypeptiden fan libbene organismen 20 aminoazjes befettet, dêr't ûnder oaren unferfangbere wurde. Dit is lysine, methionine, phenylalanine, ensfh. Sy komme yn it bloed fan 'e lytse darm nei it spuitjen fan proteinprodukten yn. Om de wikselbere amino-acids (alanine, proline, serine), fungi en dieren te brûken te meitsjen, brûke stoffen mei stickstoff. Planten, as autotrophjes, foarmje selsstannich alle needsaaklike kompositêre monomers, dy't komplekse proteins fertsjintwurdigje. Hjirmei wurde nitraten, ammoniak of frije azogen brûkt yn assimilaasjereaksjes. Yn mikroorganismen jouwe guon soarten sels in folsleine amino sûr set, wylst yn oaren allinich guon monomers synthesearre wurde. Stappen fan biologyske biosynthesia fine plak yn 'e sellen fan alle libbene organismen. Yn 'e kearn is der transkripsje, en yn it cytoplasma fan' e sel - oersetting.

De earste faze - de synteze fan 'e foargonger fan mRNA komt mei de dielname fan it enzyme RNA polymerase. It brekt hydrogenbondels tusken DNA-stranden, en op ien fan harren, op it prinsipe fan komplementariteit, sammelt in molekule fan pre-iRNA. It ûndergie in rút, dat is, ripen, en lit dan de kearn yn it cytoplasma lizze, en foarmje in matrix ribonucleesäure.

Om de twadde faze út te fieren, is it needsaaklik om spesjale organellen - ribosomes, lykas molekulen fan ynformaasje en transport fan ribonukleinsoarten te hawwen. In oar wichtich betingst is de oanwêzichheid fan ATP, lykas de reaksjes plastic metabolisme, dat heart ta de Biosynthese fan aaiwiten foarkomt mei opname fan enerzjy.

Enzymes, har struktuer en funksjes

Dit is in groep groep protten (sawat 2000), dy't de rol spylje fan substansjes dy't ynfloed hawwe op it taryf fan biogemyske reaksjes yn sellen. Se kinne ienfâldich (trypsin, pepsin) of kompleks wêze. Komplekse proteins besteane út coenzyme en apoenzyme. De spesifike eigenskip fan it proef is sels foar de kombinaasjes wêrmei't it aktyf it coenzyme bepaalt, en de aktiviteit fan 'e proteinen wurdt allinich beoardiele as de protein-komponint ferbûn is mei it apoenzym. De katalytyske aktiviteit fan it enzyme hinget net fan 'e folsleine molekule, mar allinich op' e aktive side. Syn struktuer komt oerien mei de gemyske struktuer fan 'e katalysearre substansje op it prinsipe fan' key-lock ', dus is it aksje fan enzymen strikt spesifyk. Funksjes fan kompleetproteinen besteane sawol yn partisipaasje yn metabolike prosessen, en yn gebrûk te meitsjen as akteurs.

Klassen fan komplekse protten

Se waarden ûntwikkele troch biochemisten, basearre op 3 kritearia: fysike en gemyske eigenskippen, funksjoneel eigenskippen en spesifike struktureel funksjes fan de proteins. De earste groep befettet polypeptides, dy't ferskille yn har elektrochemyske eigenskippen. Se wurde ferdield yn basis, neutraal en siedend. Mei it each op wetter kin proefinen hydrophysysk, amphipyl en hydrophobysk wêze. De twadde groep befettet enzymen, dy't troch ús earder beskôge wurde. De tredde groep befettet polypeptides dy't ferskille yn 'e gemyske komposysje fan prostetyske groepen (dit binne chromoproteins, nucleoproteins, metalloproteins).

Besykje de eigenskippen fan kompleetere protten yn mear detail. Sa, bygelyks, it siedende proteïn, dat diel fan 'e ribosom is, befettet 120 amino-acids en is universele. It is fûn yn proefsynthetiseare organen, sawol prokaryatyske en eukaryotyske sellen. In oar fertsjinwurdiger fan dizze groep is it S-100-protein, dat bestiet út twa keten dy't bûn troch in kalsy-ion. It is in ûnderdiel fan neurons en neuroglia - it stypjende tissue fan it nervensysteem. In mienskiplike eigendom fan alle siedende proteins is de hege ynhâld fan dibaske carbonsylen: glutamyk en aspartyk. Alkaline protten binne ek histôn - proteins dy't diel útmeitsje fan 'e Nukleinsuren fan DNA en RNA. In eigenskip fan har gemyske komposysje is in grut bedrach fan lysine en arginine. Histonen tegearre mei it chromatine fan 'e nucleus foarmje chromosomen - de wichtichste struktueren fan heredity fan sellen. Dizze proteins binne belutsen by de prosessen fan transkripsje en oersetting. Amphipïlyske proteins binne breed fertsjintwurdige yn sel membranen, it foarmjen fan in lipoprotein bilayer. Sa waard, nei it ûndersykjen fan groepen komplekse proteins dy't hjirboppe besprutsen wiene, binne wy oertsjûge dat har fysikoochemyske eigenskippen binne oanwezen fan de struktuer fan de proteinbestân en prosthetike groepen.

Guon komplekse proteins fan sel membranen binne yn steat om te erkennen en te reagearjen op ferskate gemyske kombinaasjes, bygelyks antigenen. Dit is in sinjaalfunksje fan 'e proteins, it is tige wichtich foar de prosessen fan selektearjende opbou fan substans dy't komme út it miljeu en foar har beskerming.

Glykoproteinen en proteoglykanen

Se binne komplekere proteins dy't ferskille yn 'e biogemyske gearstalling fan de prosthetike groepen. As de gemyske ferbiningen tusken de proteinbestân en it kohrhydratepart binne kovalent-glycosidysk binne soksoarte stoffen neamd glycoproteins. De apoenzyme wurde fertsjintwurdige troch molekulen fan mono- en oligosaccharides, foarbylden fan soksoarte protinen binne prothrombin, fibrinogen (protimen dy't belutsen binne by bloedkoagulering). Cortico-en gonadotropyske hormonen, interferons, membranerezymen binne ek glycoproteins. Yn proteïne proteoglykaan molekulen is it proefnied diel mar 5%, de rest is yn 'e prosthetische groep (heteropolysaccharide). Beide dielen binne ferbûn troch de glycosidyske bonding fan de groep OH-threonine en arginine en de groep NH₂-glutamin en lysine. Molekulen fan proteoglykanen spylje in heul wichtige rol yn wetter-sâlt metabolisme fan sellen. Hjirûnder in tafel fan komplekse protten dy't troch ús ûndersocht binne.

Metaloproteins

Dizze stoffen befetsje ionen fan ien of meardere metalen yn har molekulen. Besjogge foarbylden fan komplekse proteins dy't hearre ta de hjirboppe neamde groep. Dizze binne primêr enzyme, lykas cytochromokside. It leit oan de cristae fan it pecks en aktivearret de synteze fan ATP. Ferrin en transferrin - protten mei izeren ienen. De earste bepaalt se yn sellen, en de twadde is in transportprotein fan bloed. In oare metalloproteins - alfaamelaza It befettet calcium ioanen is opnaam yn de gearstalling fan de flibe en alvleesklier Sap, mei oan 'e Splitting van aardappelmeel. Hemoglobin is sawol in metalloproteine en in chromoproteine. It funksjonearret as in transportprotein, mei soerstof droegen. As gefolch dêrfan wurdt in oxyhemoglobine ferbûn foarme. As ynhalde koolmonokside, oars oars as koolmonoxyd neamd, foarmje har molekulen in tige stabile ferbining mei hemoglobine fan erythrozyten. It rapper sprekt gau nei organen en tissue, wêrtroch fergiftiging fan sellen is. As gefolch dêrfan, mei langere ynhalaasje fan kanaal monoxide komt de dea út bedekking. Hemoglobin befettet diels en kuelendioxide, foarme yn 'e prosessen fan katabolisme. Mei de bloedfloed komt kanaalside yn 'e longen en nieren, en fan har yn' e eksterne omjouwing. Yn guon krystateanen en mollusken wurdt in transportprotein dy't transfere sûkerjen wurdt hjit hemozyanin. Ynstee fan izer befettet koperôlen, dus it bloed fan bisten is net read, mar blau.

Funksjes fan chlorofyll

As wy earder neamd binne, kinne komplekse proteins kompleksen foarmje mei pigmen - farieare organike stoffen. Har kleur hinget ôf fan 'e chromo-formgroepen, dy't selektearre spesjale sintraal snoeien. Yn 'e sellen fan planten binne grien plastiden - chloroplaste mei it pigment chlorofyll. It is gearstald út magnesium atomen en in polyhydric alkohol, phytol. Se binne ferbûn mei proteinmolecules, en de chloroplasten sels befetsje thylakoïden (platen), of membranen dy't yn stapkesgrûnen ferbûn binne. Sy befetsje fotosyntetyske pigmen - chlorofylls - en ekstra karotenoïden. Hjir binne alle enzymen dy't brûkt wurde yn fotosyntetyske reaksjes. Sa binne de chromoproteins, dêr't ek chlorophyll by heart, de wichtichste funksjes yn 'e metabolisme útfiere, nammentlik yn assimilaasje en dissimilaasje-reactions.

Virale proteins

Se befetsje fertsjintwurdigers fan net-selektearjende libbensfoarmen dy't diel binne fan it Keninkryk fan Vir. Virussen hawwe gjin eigen proteinsynthesizerapparat. Nucleic acid, DNA of RNA, kin de synteze fan selspartikelen troch de sel selfoelje, ynfektearre mei it firus. Einige virusen besteane allinich út proteinmolecules kompakt gearstald yn struktueren fan in spirale of polyhedrike foarm, lykas tabakmosaikirus. Kompleksviruses hawwe in ekstra membra dy't in diel fan 'e plasma-membrane fan' e hostzelle foarmje. It kin glycoproteins (Hepatitis B-virus, plysjeksvirus) wêze. De wichtichste funksje fan glykoproteins is de erkenning fan spesifike opfetters op 'e membrane fan' e hostzelle. De gearstalling fan ekstra ynfektearre membranen en aaiwiten ûnder oaren enzymen jaan fan reduplication fan DNA of RNA transkripsje. Utgongspunt fan 'e foarholle kinne wy de folgjende konklúzje tekenje: de proteins fan de hoeken fan frije dieltsjes hawwe in spesifike struktuer, ôfhinklik fan de membranproteinen fan' e hostzelle.

Yn dit artikel hawwe wy in karakterisearring fan komplekse protten, studearre har struktuer en funksjes yn 'e sellen fan ferskate libbene organismen.