Rahisi na ngumu protini. muundo, kazi, mali, sifa, mifano ya protini tata

Moja ya ufafanuzi wa maisha ni kama ifuatavyo: "Maisha ni namna ya kuwepo kwa vyombo vya protini." Juu ya sayari yetu, bila ubaguzi viumbe vyenye vifaa vile viumbe hai, kama vile protini. Makala hii itakuwa kueleza protini rahisi na ngumu kutambuliwa tofauti katika Muundo wa molekuli, na kujadili kazi zao katika seli.

ni protini gani

Kutokana na mtizamo wa biokemia - ya juu Masi uzito hai polima, monomers ambazo ni 20 aina tofauti ya amino asidi. Wao ni kuunganishwa pamoja na vifungo covalent kemikali, inayojulikana peptide. Tangu monomers protini misombo amphoteric, zina wote amino kundi na kundi carboxyl kazi. Kemikali dhamana CO-NH baina yao hutokea.

Kama polipeptidi lina mabaki ya amino asidi viungo, ni aina ya protini rahisi. molekuli za polymer, zaidi inahusu ions chuma, vitamini, nyukleotidi, wanga - ni ngumu protini. Next, tunaona muundo wa anga ya polipeptidi.

Ngazi ya shirika ya molekuli protini

Wao ni iliyotolewa katika usanidi nne tofauti. muundo wa kwanza - linear, ni rahisi zaidi na ina mfumo wa mnyororo polipeptidi wakati wake mkubwa wa malezi ya vifungo hidrojeni ziada. Wao utulivu helix, iitwayo muundo wa sekondari. taasisi za elimu na protini rahisi na ngumu, wengi wa mimea na wanyama seli. mwisho Configuration - Quaternary inatokana katika mahusiano ya molekuli kadhaa ya muundo asili, umoja coenzymes, yaani protini kama kuwa na muundo tata, kazi katika shughuli mbalimbali mwilini.

aina ya protini rahisi

Kundi hili ni polipeptidi mbalimbali. molekuli yao wajumbe tu ya mabaki ya amino asidi. Ni pamoja na protini, kama vile histoni na globulini. aliwakilishwa katika muundo msingi, na ni pamoja na molekuli za DNA. Kundi la pili - globulin - ni sehemu kuu ya plasma damu. Kama protini kama vile gamma globulin, hufanya kazi ya ulinzi wa kinga na ni mwilini. Michanganyiko hii huweza kutengeneza complexes, ambayo yana wanga mgumu na protini. Kama fibrillar protini rahisi kama vile collagen na elastin, ni sehemu ya tishu, cartilage, kano, ngozi. Kazi yao kuu - ujenzi na msaada.

Tubulin protini ni mwanachama wa mishipa midogo, ambayo ni sehemu ya cilia na flagella viumbe unicellular kama vile ciliates, Euglena, vimelea flagellates. Hii protini sawa ni mwanachama wa viumbe vilivyo (flagella manii ova cilia, ciliated epithelium ya utumbo mdogo).

Protini albumin mtumishi na hisa kazi (kwa mfano, protini ya mayai kuku). Katika ubawa wa mbegu za nafaka - shayiri, mchele, ngano - molekuli protini kujilimbikiza. Wao ni kuitwa inclusions za mkononi. vitu hivi hutumika katika kiinitete mbegu katika mwanzo wa maendeleo yake. Aidha, juu cha protini maudhui ya weevil ngano ni kiashiria muhimu sana ya ubora wa unga. Mkate kuokwa kutoka gluten-tajiri unga ina ubora ladha na muhimu zaidi. Gluten vyenye kinachojulikana ngano ngumu. deep-bahari samaki plazma ya damu ina protini kuwa kuzuia kifo zao kutoka baridi. Waliyo nayo mali antifreeze, kuzuia vifo vya viumbe katika joto la chini ya maji. Kwa upande mwingine, katika muundo wa ukuta wa seli wa bakteria thermophilic katika vyanzo mvuke zilizomo protini uwezo wa kurejesha asili Configuration (elimu ya juu au Quaternary muundo) yake na si denature katika joto kuanzia +50 hadi + 90 ° C.

proteid

Hizi ni tata protini, ambayo ni sifa na utofauti mkubwa kuhusiana na shughuli mbalimbali walifanya kwa wao. Kama awali alibainisha, kundi la polipeptidi, isipokuwa kwa protini sehemu lina kundi viungo bandia. Chini ya ushawishi wa mambo mbalimbali kama vile joto la juu, chumvi chuma nzito, kujilimbikizia alkali na asidi protini tata unaweza kubadilisha sura yake ya anga, kurahisisha hilo. Hali hii inaitwa denaturation. muundo wa protini tata ni kuvurugika vifungo hidrojeni ni kuvunjwa, na molekuli kupoteza mali zao na kazi. Kama kanuni, denaturation kubadilika. Lakini baadhi ya polipeptidi kuwa kichocheo, kuendesha gari na kuashiria kazi, inawezekana renaturation - kuhuisha Muundo wa asili wa proteids.

Iwapo hatua ni sababu destabiliserande kwenda kwa muda mrefu, kwa molekuli ya protini ni kuharibiwa kabisa. Hii inasababisha kupasuka kwa dhamana peptide ya muundo msingi. Rejesha protini na kazi yake ni tena inawezekana. Hali hii inaitwa uharibifu. Mfano ni kupika mayai: kioevu protini - albumin, iko katika muundo wa elimu ya juu ni kabisa.

protini biosynthesis

Kwa mara nyingine tena, kukumbuka kuwa polypeptide ya viumbe hai lina asidi 20 amino, ambayo baadhi ni inayojumuisha. Hii lysine, methionine, phenylalanine, na kadhalika. D. Wao kuingia mfumo wa damu kutoka utumbo mdogo baada kuigawanya za protini. Kwa kuunganisha amino asidi muhimu (alanine, proline, serine), fungi na wanyama hutumia misombo ya nitrojeni zenye. Mimea, kuwa ototrofiki, kujitegemea kuunda muhimu majimbo monomers anayewakilisha protini tata. Kwa athari hii assimilation wao ni kutumika nitrati amonia, au nitrojeni-bure. Katika baadhi ya aina ya vijiumbe kutoa wenyewe na seti kamili ya asidi amino, na kwa wengine tu baadhi ni synthesized monomers. Hatua za biosynthesis wa protini kutokea katika seli ya viumbe hai wote. Katika msingi wa transcription hutokea, na katika saitoplazimu ya seli - matangazo.

Hatua ya kwanza - ya awali ya mRNA mtangulizi hutokea enzyme RNA polima. Yeye mapumziko vifungo hidrojeni kati ya minyororo DNA, na mmoja wao juu ya kanuni ya kusaidiana kukusanya kabla ya mRNA molekuli. Ni wazi kwa slaysingu kwamba ni muafaka, na kisha kuja nje ya kiini kwenye cytoplasm, na kutengeneza mjumbe asidi ribonucleic.

Kutekeleza hatua ya pili inahitaji maalum organelles - ribosomu na taarifa Masi na kuhamisha asidi ribonucleic. Masharti mengine ya muhimu ni kuwepo kwa ATP, kama athari plastiki kimetaboliki, ambayo ni mali ya biosynthesis wa protini hutokea na ngozi ya nishati.

Enzymes, muundo na kazi zao

Hii ni kundi kubwa la protini (kuhusu 2000), utendaji wa jukumu la vitu na kuathiri kiwango cha athari biochemical katika seli. Inaweza kuwa rahisi (trepsin, pepsini) au tata. protini tata inakuwa na apoenzyme na kimeng'enya pacha. maalum ya protini jamaa misombo kwa ajili ya hapo vitendo, huamua coenzyme, na proteids shughuli ni aliona tu katika kesi ambapo sehemu protini wanaohusishwa na apoenzyme. shughuli kichocheo wa enzyme ni huru ya molekuli, lakini tu kwa kila kituo cha kazi. muundo wake inalingana na muundo wa kemikali wa dutu kichocheo kanuni ya "muhimu-lock", ili hatua ya Enzymes ni madhubuti maalum. Kazi ya protini tata ni katika kushiriki katika mchakato wa metabolic na katika kuzitumia kama vikubalio.

Madarasa ya protini tata

Walikuwa maendeleo na wanakemia, kwa kuzingatia vigezo 3: mali physico-kemikali, vipengele na miundo makala proteids maalum. Kundi la kwanza ni pamoja na polipeptidi za tofauti mali electrochemical. Wao ni kugawanywa katika msingi, upande wowote na asidi. Jamaa na protini maji inaweza kuwa hydrophilic, amphiphilic na hydrophobic. Kundi la pili wa vimeng'enya ambavyo kuchukuliwa hapo awali. Kundi la tatu ni pamoja na polipeptidi tofauti katika kemikali utungaji viungo bandia kundi (ni chromoproteids, nucleoproteins, metalloproteins).

Fikiria tabia za protini tata kwa undani zaidi. Hivyo, kwa mfano, tindikali protini ambayo ni sehemu ya ribosomu, ina 120 amino asidi na ni hodari. Iko katika organelles protini-synthesizing, wote seli prokaryotic na yukariyoti. Mwanachama mwingine wa kundi hili - S-100 protini, lina minyororo miwili wanaohusishwa kalsiamu. Yeye ni mwanachama wa niuroni na glia - kusaidia tishu ya mfumo wa neva. mali ya kawaida ya protini kila tindikali - maudhui ya juu ya asidi dicarboxylic: glutamic na aspartiki. By protini alkali ni pamoja histoni - protini ambayo yanafanya RNA na DNA nucleic asidi. hupita upeo wa kemikali ni kiasi kikubwa cha lysine na arginine. Histoni, pamoja na nyuklia kromatini kromosomu fomu - muhimu muundo kiini urithi. protini hizo ni kushiriki katika mchakato wa transcription na tafsiri. protini Amphiphilic sana kuwakilishwa katika utando wa seli, na kutengeneza lipoprotein bilayer. Hivyo, kundi alisoma juu kujadiliwa protini tata, tulikuwa wanaamini kwamba wao mali physico-kemikali kutokana na muundo wa sehemu ya protini na makundi viungo bandia.

Baadhi tata protini kwa utando wa seli na uwezo wa kutambua aina ya misombo ya kemikali, kama vile antijeni na kuguswa kwao. Hii kuashiria proteids kazi, ni muhimu sana kwa ajili ya mchakato wa kuwachagua ngozi, vitu kutoka mazingira ya nje, na kulinda yake.

Glikoprotini na proteoglycans

Wao ni tata protini kuwa tofauti kati ya makundi biochemical utungaji wa viungo bandia. Kama minyororo ya kemikali kati ya sehemu ya protini na sehemu carbohydrate - covalently-glycoside, vitu kama wanaitwa glikoprotini. Apoenzyme waliwasilisha molekuli za mono- na oligosaccharides, mifano ya protini kama ni prothrombin, fibrinogen (protini kushiriki katika mgando wa damu). Kortiko- na gonadotropic homoni, interferons, Enzymes na utando ni glikoprotini. Katika molekuli proteoglycan protini sehemu ni 5% tu, salio kuwa viungo bandia kundi (geteropolitsaharid). Sehemu zote mbili ni kushikamana na dhamana glycosidic ya OH kikundi threonini na arginine vikundi na NH₂-glutamine, na laisini. molekuli Proteoglycan jukumu muhimu sana katika maji chumvi seli kimetaboliki. Chini ni meza ya protini tata, sisi alisoma.

metalloproteins

vifaa hivi vyenye kama sehemu ya ion wake Masi ya madini moja au zaidi. Fikiria mifano ya protini tata walio kwenye kundi hapo juu. Ni juu Enzymes wote ambao pamoja saitokromu oksidesi. Ni hali ya cristae ya mitochondria na activates awali ya ATP. Ferrin na transferrin - proteid zenye ioni chuma. Mwanzo amana yao katika seli, na ya pili ni usafiri wa protini damu. metalloproteins mwingine - alfaamelaza ina calcium ioni imejumuishwa katika muundo wa mate na juisi ya kongosho, kushiriki katika splitting ya wanga. Hemoglobin ni jinsi metalloproteins na hromoproteidov. Yeye mtumishi kama usafiri protini ambayo hubeba oksijeni. Matokeo yake ni kiwanja cha oksihimoglobini. Kuvuta pumzi ya monoksidi kaboni, au monoksidi kinachoitwa kaboni, hemoglobin molekuli yake fomu imara sana kiwanja erythrocytes. Haraka kuenea kwa vyombo na tishu, na kusababisha seli sumu. Matokeo yake, baada ya muda mrefu kuvuta pumzi ya kaboni monoksidi kifo hutokea kuanzia kukosa hewa. Hemoglobin sehemu hubeba na kaboni dioksidi sumu katika michakato catabolic. Kutoka mkondo wa damu ya dioksidi kaboni kwa mapafu na figo, na kutoka kwao - kwa mazingira ya nje. Baadhi krasteshia na konokono usafiri protini ambayo hubeba oksijeni, ni keyhole. Badala ya chuma ina ions shaba, hivyo damu ya mnyama si nyekundu, na rangi ya bluu.

chlorophyll kazi

Kama sisi zilizotajwa hapo awali, protini tata huweza kutengeneza complexes na Rangi asili - rangi ya kikaboni dutu. Rangi yao inategemea makundi hromoformnyh ambazo kwa kuchagua kunyonya baadhi spectra ya jua. Katika seli kupanda ina plastids kijani - chloroplasts zenye chlorophyll rangi. Ni linajumuisha atomi magnesium na pombe polyhydric, phytol. Wao ni kuhusishwa na molekuli protini, na wenyewe vyenye chloroplasts thylakoids (sahani), au utando yanayohusiana katika mwingi - facet. Wao ni photosynthetic rangi - chlorophyll - na carotenoids ziada. Hapa ni Enzymes kila kutumika katika athari photosynthetic. Hivyo chromoproteids, ambayo ni pamoja chlorophyll, kufanya kazi muhimu katika metaboli, yaani katika athari assimilation na dissimilation.

virusi protini

Wao ni pamoja na wawakilishi wa aina mashirika yasiyo ya mkononi ya maisha, kuingia katika ufalme wa Vir. Virusi hawana mwenyewe protini-synthesizing vifaa vyao. asidi nucleic, DNA au RNA, yanaweza kusababisha awali wa chembe ya mwenyewe seli kuambukizwa na virusi vya ukimwi. Simple virusi wajumbe tu ya molekuli protini, compactly wamekusanyika katika muundo wa msokoto au sura polihedra, kama vile tumbaku mosaic virusi. Complex virusi na utando wa ziada na kutengeneza sehemu ya plasma utando wa chembe jeshi. Kama ni kama glikoprotini (hepatitis B virusi, virusi vya ndui). kazi kubwa ya glikoprotini - kutambua receptors maalum kwenye utando wa seli. muundo wa utando wa ziada ya virusi na protini ni pamoja na vimeng'enya kutoa reduplication ya DNA au RNA transcription. Kulingana na hayo, mtu anaweza kuhitimisha zifuatazo: virusi chembe protini maganda na muundo maalum, kulingana na protini utando wa seli jeshi.

Katika makala hii tumepewa sifa za protini tata, alisoma muundo na kazi zao katika seli za viumbe mbalimbali.