Co je protein? Jako příklady jednoduchých a komplexních proteinů

Abychom pochopili, jak důležité jsou proteiny, stačí si vzpomenout na dobře známou frázi Fridriha Engelsa: „Život - způsob existence proteinových těl“ Ve skutečnosti se ve světě těchto látek kromě nukleových kyselin, způsobí, že všechny projevy živé hmoty. V tomto článku se budeme zjistit, co se skládá z bílkovin, studovat jakou funkci plní, stejně jako definovat strukturální rysy různých druhů.

Peptidy - vysoce organizované polymery

Ve skutečnosti, v živé buňce jako rostlinných a živočišných proteinů, kvantitativně převládající nad ostatními organickými látkami, jakož i působit co největší počet různých funkcí. Podílejí se na paletě velmi důležitých buněčných procesů, jako je pohyb, ochranu, funkce alarmu a tak dále. Například, ve svalové tkáni zvířat a lidí peptidy obsahují až 85% hmotnostních sušiny, a v kosti a dermis - z 15-50%.

Všechny buněčné a tkáňové proteiny se skládají z aminokyselin (20 typů). Jejich počet se v živých organismech je vždy rovna dvaceti druhů. Různé kombinace peptidových monomerů pro vytvoření různých proteinů v přírodě. Odhaduje se, astronomický počet 2x10 ¹⁸ možných druhů. V biochemických polypeptidů zvaných makromolekulární biologické polymery - makromolekul.

Aminokyseliny - protein monomery

Všechny 20 typů těchto chemických sloučenin jsou proteiny a strukturní jednotky mají obecný vzorec NH _2-R-COOH. Jsou amfoterní organické látky, které jsou schopné vykonávat jak zásadité tak kyselé vlastnosti. Nejen jednoduché proteiny, ale také složité, obsahují takzvané esenciální aminokyseliny. Avšak základní monomery, jako je valin, lysin, methionin, lze nalézt pouze v určitých druzích belkov.Takie proteinů uvedených jako velmi kvalitní.

Z tohoto důvodu, charakterizující polymeru v úvahu nejen to, kolik z aminokyselin, je protein, ale také to, co druh monomery jsou spojeny peptidovými vazbami v makromolekule. Přidejte že neesenciální aminokyseliny, jako je asparagin, kyselina glutamová, cystein může být nezávisle na sobě syntetizovány v buňkách člověka a zvířat. Základní monomery jsou proteiny produkované v bakterií, rostlin a hub. Přicházejí v heterotrofních organismů jen s jídlem.

Jako produkovaného polypeptidu

Jak je známo, 20 různých aminokyselin může být spojen s větším počtem druhů proteinových molekul. Jak se navázání monomerů mezi sebou? Zdá se, že karboxylové a aminové skupiny sousedících aminokyselin ležící vzájemně reagují. Takzvaný peptidové vazby, a molekuly vody jsou přiděleny jako vedlejší produkt polykondenzační reakce. Molekula Výsledný protein se skládá z aminokyselinových zbytků a opakující peptidovými vazbami. Proto se také nazývají polypeptidy.

Často, proteiny mohou obsahovat ne pouze jeden, ale několik polypeptidových řetězců a sestávají z mnoha tisíc aminokyselinových zbytků. Kromě toho, jednoduché proteiny a jsou schopny proteid komplikovat jejich prostorové uspořádání. To vytváří nejen primární, ale i sekundární, terciární a kvartérní struktury i. Pojďme prozkoumat tento proces podrobněji. Nadále zkoumat otázku, co představuje protein, zjistit, co je konfigurace má tento makromolekuly. Zjistili jsme, že polypeptidový řetězec obsahuje množinu kovalentní chemické vazby. Je to právě tato struktura se nazývá primární.

To hraje důležitou roli kvantitativní a kvalitativní složení aminokyselin, stejně jako sled jejich připojení. Sekundární struktura vzniká v okamžiku šroubovice. Stabilizuje mnoha nově vznikajících vodíkové vazby.

Vyšší úrovně organizace proteinů

Terciární struktura je výsledkem balení spirálu ve tvaru koule - globule, například svalové bílkoviny myoglobinu tkanina má jen takovou prostorovou strukturu. To je podporováno jako nově vytvořený vodíkovými vazbami, a disulfidových vazeb (v případě, cysteinové zbytky, obsahuje několik molekulu proteinu). Kvartérní forma - to je výsledkem spojení do jedné struktury několik proteinových globule o nové typy interakcí, jako jsou hydrofobní nebo elektrostatické. Společně s peptidy a kvartérní struktury zahrnuje neproteinové část. Ty mohou být ionty hořčíku, železa, mědi nebo zbytky orthofosforečnan nebo nukleové kyseliny a lipidy.

Nabízí proteinovou biosyntézu

Již dříve jsme zjistili, co se skládá z bílkovin. Je postavena z aminokyselinové sekvence. Jejich montáž do polypeptidového řetězce probíhá v ribozomy - non-membránové organely, rostlinné a zvířecí buňky. V biosyntéze molekuly jsou také zapojeny přenosu informací a RNA. Prvním z nich je šablona pro komplexní protein a druhé dopravní různé aminokyseliny. je zde dilema v procesu buněčného biosyntézy, a to, protein se skládá z nukleotidů nebo aminokyselin? Odpověď je jednoduchá - polypeptidy jednoduchý a komplex se skládá z amfoterních organických látek - aminokyselin. V životním cyklu buňky , jsou období její činnosti, když se syntéza proteinu probíhá zvláště aktivní. Tato takzvaná fáze J1 a J2 mezifáze. V tomto okamžiku je buňka aktivně roste a potřebuje hodně stavebního materiálu, což je protein. Kromě toho, v důsledku mitotických konec forma dvě dceřinné buňky, z nichž každý potřebuje velké množství organických látek, nicméně v kanálech hladké endoplazmatické retikulum je aktivní syntéza lipidů a sacharidů, a v zrnité EPM dochází biosyntézu proteinů.

Funkce proteinů

Vědět, co tvoří bílkoviny, to může být vysvětleno jako obrovské množství druhů a jedinečných vlastností spojených s těmito látkami. Proteiny provádět v kleci řadu funkcí, jako je konstrukce, jako součást membrán všech buněk a organel: mitochondrií, chloroplastů, lysozomy, Golgiho aparátu, a tak dále. Takové peptidy jsou gamoglobuliny nebo protilátky - jsou příklady jednoduchých proteinů, které provádějí ochrannou funkci. Jinak řečeno, buněčné imunity - to je výsledkem působení těchto látek. Proteinový komplex - klíčové dírky, spolu s hemoglobinem, vykonává funkci přepravu zvířat, to znamená, že přenáší kyslík v krvi. Signálních proteinů, které tvoří buněčnou membránu, informace buňka poskytovat o látkách, se snaží dostat do její cytoplasmě. Albumin peptid je zodpovědný za základní parametry krve, například pro svou schopnost sraženiny. Protein ovalbumin stock vejce v kleci a je hlavním zdrojem živin.

Bílkoviny - základem buněčného cytoskeletu

Jednou z důležitých funkcí peptidů - podpora. Je velmi důležité zachovat tvar a objem živých buněk. Tzv struktura submembrane - mikrotubuly a mikrovlákna propleteny pro vytvoření vnitřní kostru buněk. Proteiny obsažené v jejich složení, např., Tubulin, může být snadno stlačen a roztažen. To pomáhá buňky udržet svůj tvar mechanických deformací.

V rostlinných buňkách, spolu s proteiny hyaloplasm, podpůrné funkce také pracovat prameny cytoplazmy - plasmodesmata. Procházející pórů v buněčné stěny, které způsobí, že vztah mezi počtem základních buněčných struktur, které tvoří do tkáně rostlin.

Enzymy - látky proteinového charakteru

Jednou z nejdůležitějších vlastností proteinů - jejich účinek na rychlost chemických reakcí. Základní proteiny jsou schopny částečně denaturuje - odvíjecí proces makromolekuly v terciárního struktury. Ten samý polypeptidový řetězec není poškozen. Částečná denaturace je základem jak signál a katalytickou funkci proteinu. Druhá vlastnost je schopnost enzymů ovlivňovat rychlost biochemických reakcí v jádru a cytoplazmě. Peptidy, které, naopak, snižuje rychlost chemických procesů tzv enzymy a inhibitory. Například, jednoduchý protein katalázy je enzym, který urychluje štěpení peroxidu vodíku toxických látek. Vyrábí se jako konečný produkt řady chemických reakcí. Kataláza urychluje její likvidaci na neutrální látky, vody a kyslíku.

vlastnosti proteinů

Peptidy jsou klasifikovány v mnoha ohledech. Například s ohledem na vody lze rozdělit na hydrofilní a hydrofobní. Teplota také různě ovlivňují strukturu a vlastnosti molekul proteinu. Například, keratin protein - vlasy a nehty součást může vydržet i nízkou a vysokou teplotu, to znamená, je termolabilní. Ale protein ovalbumin, bylo uvedeno dříve, když se zahřívá na 80-100 ° C je zcela zničen. To znamená, že je rozdělen do primární struktury aminokyselinových zbytků. Tento proces se nazývá zničení. Bez ohledu na podmínky, abychom nevytvořili, v nativní formě proteinových přiznání nemůže. Motor protein - aktin a milozin přítomné ve svalových vláknech. Jejich alternativní kontrakce a relaxace je základem svalové práci.