Typer av proteiner, funksjoner og struktur

Ifølge teorien om Oparin-Haldane liv på planeten vår ble født fra coacervatdråper. Det var også et proteinmolekyl. Som er, kan det konkluderes med at disse kjemikaliene - grunnlaget for alt liv som eksisterer i dag. Men hva gjør en representerer proteinstrukturer? Hvilken rolle de spiller i kroppen og livet til mennesker? Hvilke typer proteiner eksisterer? Prøv å forstå.

Proteiner: generelle begrepet

Fra synspunktet av kjemisk struktur, molekyl av det aktuelle stoffet er en sekvens av aminosyrer bundet sammen med peptidbindinger.

Hver aminosyre har to funksjonelle grupper:

• karboksyl-COOH;
• en aminogruppe _-NH2.

Det derimellom og er dannet i den forbindelse av forskjellige molekyler. Således peptidbindingen har form -CO-NH. proteinmolekyl kan inneholde hundrevis eller tusenvis av slike grupper, vil det avhenge av den spesielle substansen. Typer av proteiner er meget mangfoldig. Blant dem er de som inneholder de essensielle aminosyrer for kroppen, og derfor må inntas sammen med mat. Det er noen arter som har viktige funksjoner i cellemembranen og dens cytoplasma. Katalysatorer gir også biologisk natur - enzymer, som også er proteinmolekyler. De er mye brukt i menneskers liv, og ikke bare involvert i de biokjemiske prosesser i levende vesener.

Molekylvekten av de aktuelle forbindelser kan ligge i området fra noen titalls til flere millioner. På grunn av at antall monomerenheter i polypeptidkjeden uendelig stor, og avhenger av typen av den spesifikke substans. Proteinet i sin rene form, i det opprinnelige konformasjon, kan ses når de vurderer egget i sin rå form. Lysegul gjennomsiktig tykk kolloidal masse, som ligger inne i plomme - det er det ønskede stoffet. Det samme som er sagt om den ikke-fett cottage cheese, dette produktet er også nesten rent protein i dets naturlige form.

Men ikke alle av de foreliggende forbindelser har den samme romlige strukturen. Det er totalt fire organisasjoner molekyl. Typer av proteinstrukturer bestemt av dets egenskaper og snakke om strukturell kompleksitet. Vi vet også at mer romlig intrikate molekyler gjennomgå hard behandling hos mennesker og dyr.

Typer av proteinstrukturer

Totalt er det fire. Vurdere hva som utgjør hver av dem.

1. Primær. Det er en vanlig lineær sekvens av aminosyrer bundet med peptidbindinger. Det er ingen romlige vridninger, noe helix. Antall inngående linker til polypeptidet kan være opp til flere tusen. Typer av proteiner med lignende struktur - glitsilalanin, insulin, histon, elastin, og andre.
2. Sekundær. Det består av to polypeptidkjeder som er snodd i skruelinjeform og er orientert mot hverandre vindinger dannet. Således mellom dem forekommer hydrogen-bindinger som holder dem sammen. Således dannes et enkelt proteinmolekyl. Former av denne type følgende proteiner: lysozym, pepsin og andre.
3. Tertiær konformasjon. Er en tettpakket kompakt samlet i spolen sekundær struktur. Her finnes det andre typer vekselvirkning, i tillegg til hydrogenbindinger - dette er den van der Waals interaksjoner, og den elektrostatiske tiltrekningskrefter, hydrofile-hydrofobe kontakt. Eksempler på konstruksjoner - albumin, fibroin silke proteiner og andre.
4. Kvartær. Den mest kompleks struktur, noe som er en mer polypeptidkjedene tvunnet til en spiral, rullet til en ball, og kombinert sammen i en globule. Eksempler slik som insulin, ferritin, hemoglobin, kollagen, illustrerer nettopp en slik konformasjon av proteinene.

Hvis vi ser på alle detaljene i molekylstrukturen fra et kjemisk synspunkt, tar analysen lang tid. Tross alt, faktisk, jo høyere konfigurasjon, desto vanskeligere og forvirrende dens struktur, jo flere typer interaksjoner observert i molekylet.

Denaturering av proteinmolekyler

En av de viktigste kjemiske egenskaper av polypeptidene er deres evne til å bryte ned under påvirkning av visse tilstander eller kjemiske midler. For eksempel, utbredt forskjellige typer protein denaturering. Hva er denne prosessen? Han er ødeleggelsen av den opprinnelige proteinstruktur. Det vil si, hvis den opprinnelige molekylet hadde en tertiær struktur, etter virkningen av spesielle midler vil den bli ødelagt. Sekvensen av aminosyrerester i molekylet forblir intakt. Denaturert protein er raskt å miste sine fysiske og kjemiske egenskaper.

Hva agenter kan føre til prosessen med ødeleggelse av konformasjon? Det er flere.

1. Temperatur. Ved oppvarming vil en gradvis nedbrytning av det kvaternære, tertiær, sekundær struktur av molekylet. Visuelt, er det mulig å observere, for eksempel en vanlig steke et egg. Den resulterende "protein" - en primær struktur av albumin polypeptid, som har vært i råproduktet.
2. Stråling.
3. Virkningen av sterke kjemiske midler syrer, baser, salter, tungmetaller, oppløsningsmidler (for eksempel alkoholer, etere, benzen og andre).

Denne prosessen kalles fusjon molekyl. Typer av denaturering av proteiner er avhengig av midlet, hvis virkning det inntraff. Samtidig, i noen tilfeller er det en omvendt prosess med vurdering. Dette renaturering. Ikke alle proteiner er i stand til å gjenopprette tilbake til sin struktur, men mye av det kan gjøre det. Så, kjemikere fra Australia og USA har implementert renaturering av kokte kylling egg ved hjelp av noen av reagenser og metoden for sentrifugering.

Denne prosess er viktig for levende organismer i syntesen av polypeptidkjeder rRNA og ribosomer i celler.

Hydrolyse av proteinmolekylet

Par med denaturering av proteiner som er karakteristiske for en annen kjemisk egenskap - hydrolyse. Dette er også ødeleggelsen av innfødte konformasjon, men ikke til den primære strukturen, og er helt opp til den enkelte aminosyrer. En viktig del av fordøyelsen - hydrolyse av protein. Typer hydrolyse følgende polypeptider.

1. Chemical. Basert på handling av syrer eller alkalier.
2. Biologisk eller enzymatisk.

Men essensen av prosessen forblir uendret og er ikke avhengig av hva slags protein hydrolyse foregår. Som et resultat av aminosyre er dannet, som er transportert av alle celler, organer og vev. Deres ytterligere transformasjon involverer deltakelse av syntesen av nye polypeptider, har de som kreves spesifikk organisme.

I industrien, er det proteinmolekyler hydrolyseprosessen brukes som en tid for å oppnå ønskede aminosyrer.

Funksjonen av proteinene i en kropps

Forskjellige typer av proteiner, karbohydrater, fett er viktige komponenter for den normale levetid for en celle. Og dette betyr at hele organismen. Derfor, i mange henseender deres rolle forklares med høy grad av viktighet og allestedsnærværelse innen levende vesener. Det er flere grunnleggende funksjoner av polypeptidmolekyler.

1. Katalytisk. Den utføres enzymer som har en proteinnatur av strukturen. Om dem sier senere.
2. Struktur. Typer av proteiner og deres funksjoner i kroppen, først og fremst påvirke strukturen i selve cellen, dets form. I tillegg polypeptider i denne rollen, danner hår, negler, skall av bløtdyr, fuglefjær. De enkelte ventiler i cellelegemet. Brusk består også av disse typer proteiner. Eksempler: tubulin, keratin, aktin og andre.
3. Regulatory. Dette trekk viser seg ved deltagelse av polypeptider i prosesser såsom transkripsjon, translasjon, cellesyklus, skjøting, mRNA og andre avlesning. De spiller en viktig rolle regulator.
4. Signal. Denne funksjonen utføres av proteiner lokalisert på cellemembranen. De sender forskjellige signaler fra én enhet til en annen, og dette fører til en stolpe vev sammen. Eksempler: cytokiner, insulin, vekstfaktorer og andre.
5. Transport. Noen typer proteiner og deres funksjoner som de utfører, er rett og slett avgjørende. Dette skjer for eksempel proteinet hemoglobin. Det bærer oksygentransporten fra celle til celle i blodet. det er uunnværlig for mennesker.
6. Utskifting eller backup. Slike polypeptider akkumuleres i planter og dyr som en kilde av oocytter ytterligere kraft og energi. Eksempel - globuliner.
7. Motor. En svært viktig funksjon, spesielt for protozoer og bakterier. Tross alt, er de i stand til å bevege seg bare ved hjelp av flag eller flimmerhårene. Og disse organeller er iboende ingenting som proteiner. Eksempler på slike polypeptider er som følger: myosin, actin, kinesin, og andre.

Det er åpenbart at funksjonen av proteiner i kroppen og andre levende vesener er svært mange og viktige. Dette bekrefter nok en gang at uten tilkoblinger ikke kan bli vurdert av oss, livet på planeten vår.

Den beskyttende funksjon av proteiner

Polypeptider kan beskytte mot ulike påvirkninger: kjemiske, fysiske og biologiske. For eksempel, hvis kroppen ville bli truet som et virus eller en bakterie med det utenlandske natur, immunoglobulinene (antistoffer) som kommer til dem "i kamp", utføre en beskyttende rolle.

Hvis vi snakker om de fysiske effektene, er det en stor rolle å spille, for eksempel, fibrin og fibrinogen, som er involvert i blodlevring.

mat proteiner

Typer protein er som følger:

• fullt - de som inneholder alle essensielle aminosyrer;
• defekt - de hvor det er en delvis aminosyresammensetning.

Men for den menneskelige kroppen er viktig, og disse og andre. Særlig den første gruppen. Alle, spesielt i perioder med intens utvikling (oppvekst) og pubertet må opprettholde et konstant nivå av protein i seg selv. Tross alt har vi allerede dekket funksjoner som utfører disse fantastiske molekyler, og vi vet at nesten ingen prosess, ingen biokjemisk reaksjon i oss ikke kan gjøre uten deltakelse av polypeptider.

Det er derfor du trenger hver dag for å konsumere det daglige behovet for protein, som finnes i følgende produkter:

• egg;
• melk;
• cottage cheese;
• kjøtt og fisk;
• bønner;
• soyabønner;
• bønner;
• peanøtter;
• hvete;
• havre;
• linser og andre.

Hvis man forbruker daglig 0,6 g polypeptid pr kg kroppsvekt, og personen vil aldri være en mangel på disse forbindelser. Dersom en lang tid at kroppen ikke får de nødvendige proteiner, sykdommen forekommer, en navngitt aminosyre sult. Dette fører til alvorlige metabolske forstyrrelser, og som et resultat av mange andre lidelser.

Proteiner i cellen

Inne, den minste strukturelle enhet av alle levende ting - celler - er også proteiner. Og de gjør det nesten alle de ovennevnte for å fungere. Primært dannende celler cytoskjelettet som består av mikrotubuli, mikrofilamenter. Det tjener til å opprettholde formen, så vel som for transport mellom organeller inni. For proteinmolekyler, begge kanaler eller skinner, beveger forskjellige ioner, forbindelser.

Den viktige rolle av proteiner innleiret i membranen og som er plassert på overflaten. Her er de, og reseptor-og signaleringsfunksjoner som utføres, er å ta del i konstruksjonen av selve membranen. Stå vakt, og dermed spille en beskyttende rolle. Hva slags proteiner i cellen kan tilskrives denne gruppen? Det er mange eksempler, gir vi noen.

1. Aktin og myosin.
2. Elastin.
3. Keratin.
4. Kollagen.
5. Tubulin.
6. Hemoglobin.
7. Insulin.
8. Transcobalamin.
9. Transferrin.
10. Albumin.

I alt er det hundrevis av forskjellige typer proteiner, som konstant beveger seg inne i hver celle.

Typer av proteiner i kroppen

De er selvfølgelig et stort utvalg. Hvis vi prøver å liksom dele alle eksisterende proteiner inn i grupper, kan det snu en slik klassifisering.

1. Globulære proteiner. Det er de som er representert ved den tertiære struktur, dvs. tettpakket globulen. Eksempler på slike strukturer omfatter: immunoglobuliner, de fleste av enzymer, mange hormoner.
2. Fibrillære proteiner. Representerer strengt bestilt filamenter med riktig romlig symmetri. Denne gruppen av proteiner omfatter de primære og sekundære struktur. For eksempel, keratin, kollagen, tropomyosin, fibrinogen.

Vanligvis kan du ta som utgangspunkt settet med attributter for klassifisering av proteiner tilstede i kroppen. Enkelt ikke finnes ennå.

enzymer

Biologiske katalysatorer av proteinnatur, noe som gir raskere alle forekommende biokjemiske prosesser. Normal utveksling av stoffer slett ikke være mulig uten at disse forbindelser. Alle prosesser for syntese og nedbryting, er sammenstillingen av molekyler og deres replikasjon, transkripsjon og translasjon, og andre utføres under påvirkning av den spesifikke form av enzymet. Eksempler på slike molekyler omfatter:

• oksidoreduktase;
• transferase;
• katalase;
• hydrolase;
• isomerase;
• lyase og andre.

I dag er enzymer som brukes i hverdagen. For eksempel, i fremstilling av vaskemiddel brukes ofte såkalte enzymer - at det finnes biologiske katalysatorer. De forbedrer kvaliteten på vaske under bestemte temperaturbetingelser. Det er lett å binde til smusspartikler og fjerne dem fra overflaten av vev.

Imidlertid, på grunn av beskaffenheten av proteinenzymer ikke kan tolerere for varmt vann eller nærhet til alkaliske eller sure stoffer. Faktisk, i dette tilfellet vil denaturering prosessen oppstår.