Protini: muundo na kazi. tabia za protini

Kama inajulikana, protini - msingi wa asili ya maisha katika dunia yetu. Kwa mujibu wa nadharia ya Oparin-Haldane mara coacervate kushuka, likijumuisha molekuli za peptides, imekuwa msingi wa asili ya viumbe hai. Hii ni bila shaka kwa sababu uchambuzi wa muundo wa ndani ya mwanachama yeyote wa majani inaonyesha kuwa vitu hizi kila kitu: mimea, wanyama, vijiumbe, kuvu, virusi. Nao ni tofauti sana katika asili na macromolecular.

majina ya miundo nne, ni sawa:

• protini,
• protini,
• polipeptidi,
• peptides.

molekuli protini

Idadi yao ni kweli incalculable. Katika kesi hii, wote wa molekuli protini inaweza kugawanywa katika makundi mawili makubwa:

• Rahisi - wajumbe tu ya Utaratibu wa amino asidi alijiunga na vifungo peptide;
• tata - Muundo na muundo wa protini ni sifa ya ziada protolytic makundi (viungo bandia), pia hujulikana cofactors.

Katika hali hii, molekuli tata pia kuwa uainishaji wao.

Gradation peptides tata

1. Glikoprotini - ni karibu yanayohusiana protini na kabohaidreti misombo. muundo wa molekuli ya kusuka makundi viungo bandia mucopolysaccharides.
2. Lipoproteins - tata kiwanja ya protini na lipid.
3. Metalloproteins - kama kundi viungo bandia ni ions chuma (chuma, manganese, shaba, na wengine).
4. Nucleoproteins - Maoni protini na asidi nucleic (DNA, RNA).
5. Fosfoproteidy - conformation ya protini na mabaki ya asidi fosforasi.
6. Chromoproteids - sawa na metalloproteins, lakini kipengele kwamba ni sehemu ya kundi viungo bandia ni rangi tata (nyekundu - hemoglobin, kijani - chlorophyll, na kadhalika).

Kila kundi kujadiliwa muundo na tabia za protini ni tofauti. kazi ambayo wao kufanya, na kutofautiana kulingana na aina ya molekuli.

muundo wa kemikali ya protini

Kutokana na mtizamo huu protini - kwa muda mrefu, mkubwa mlolongo wa mabaki ya amino asidi zinahusiana vifungo maalum iitwayo peptide. Kutoka upande miundo asidi kuondoka tawi - radicals. Muundo huu wa molekuli iligunduliwa na E. Fischer katika mwanzo wa karne ya XXI.

Baadaye, protini, muundo na kazi ya protini kuwa alisoma kwa undani zaidi. Ikawa wazi kuwa amino asidi ikiwa peptide muundo, jumla ya 20, lakini wanaweza hivyo kuwa pamoja kwa njia tofauti. Hivyo utofauti wa miundo polipeptidi. Aidha, katika mchakato wa maisha na utendaji wa kazi zake protini ni uwezo wa kupitia mfululizo wa mabadiliko ya kemikali. Matokeo yake, kubadilisha muundo, na kuna kabisa aina mpya ya kuunganisha.

Kuvunja kiunganishi cha peptidi, yaani, kuvuruga mfumo wa protini ya minyororo lazima kuchaguliwa masharti makali sana (joto ya juu, asidi au alkali kichocheo). Hii ni kutokana na nguvu ya juu ya vifungo covalent katika molekuli, yaani, katika kundi peptide.

Kugundua ya mfumo wa protini katika maabara unafanywa kwa kutumia biuret majibu - athari ya polipeptidi freshly kulisababishwa hidroksidi, shaba (II). tata wa peptide kundi na shaba ioni hutoa mkali rangi violet.

Kuna nne za msingi za miundo ya shirika, ambayo kila mmoja ina sifa yake mwenyewe ya muundo wa protini.

Viwango vya shirika: muundo msingi

Kama ilivyoelezwa hapo juu, peptide - mlolongo wa mabaki ya amino asidi na inclusions, ushirikiano Enzymes, au bila wao. Hivyo wito muundo huu ya msingi ya molekuli, ambayo ni ya asili, bila shaka, ni kweli amino asidi alijiunga na vifungo peptide, na hakuna kitu kingine. Hiyo ni, polipeptidi linear muundo. Katika muundo huu wa protini ya aina hii - kwa kuwa mchanganyiko huu wa asidi ni muhimu kwa ajili ya utekelezaji wa majukumu ya protini molekuli. Shukrani kwa makala haya inawezekana si tu kwa kutambua peptide lakini pia kutabiri mali na nafasi ya mpya kabisa, bado undiscovered. Mifano ya peptides kuwa asili ya muundo msingi, - insulini, pepsini, kaimotripsini, na wengine.

conformation sekondari

Muundo na tabia za protini katika jamii hii huwa tofauti kiasi. Muundo vile unaweza kufanyika mwanzoni na asili au wakati wanakabiliwa na hidrolisisi ya msingi rigid, joto au hali nyingine.

conformation hii ina aina tatu:

1. Laini, mara kwa mara, stereoregular coils ujenzi kutoka mabaki ya amino asidi kwamba ni inaendelea kuzunguka msingi uhusiano mhimili. uliofanyika Tu pamoja na vifungo hidrojeni kutokea kati ya kikundi oksijeni ya peptide moja na hidrojeni nyingine. Ambayo muundo ni sahihi kutokana na ukweli kwamba zamu sawasawa mara kwa mara kila ngazi 4. muundo kama huo unaweza kuwa wa kushoto mitupu na pravozakruchennoy. Lakini katika inayojulikana zaidi protini dextrorotatory hutawala isoma. conformation hiyo inaitwa alpha-miundo.
2. muundo na muundo wa zifuatazo aina ya protini tofauti na moja ya awali kwa kuwa vifungo hidrojeni si ulioanzishwa kati ya upande msimamo kwa upande upande mmoja wa salio ya molekuli na kati kikubwa kuondolewa, ambayo kwa mbali kutosha kubwa. Kwa sababu hiyo, mfumo mzima inakuwa zaidi undulating, hizo zitakuwa minyororo nyoka polipeptidi. Kuna sifa moja ambayo lazima protini. muundo wa amino asidi ya matawi lazima kuwa mfupi kama ule wa glycine au alanine, kwa mfano. Aina hii ya conformation sekondari inaitwa beta-karatasi kwa uwezo wao wa fimbo pamoja kama malezi ya muundo kwa ujumla.
3. Mali ya tatu ya muundo aina ya protini kama biolojia inaashiria tata raznorazbrosannye, vipande unordered kutokuwa stereoregularity na kuweza kurekebisha muundo wa chini ya ushawishi wa hali ya nje.

Mifano ya protini kuwa na muundo wa sekondari kwa asili, si wazi.

elimu ya juu

Hii ni conformation haki tata, baada ya jina "kidonge". Ni nini protini? muundo wa msingi wake ni muundo wa sekondari, lakini aliongeza aina mpya za mwingiliano kati atomi ya vikundi, na molekuli nzima mikunjo kama, kuongozwa hivyo, ukweli kwamba makundi hydrophilic kuwa moja kwa moja katika globules na haidrofobu - nje.

Hii inaelezea jukumu la molekuli ya protini katika ufumbuzi maji colloidal. Je, ni aina ya mwingiliano ni huko?

1. Hidrojeni vifungo - haitabadilishwa kati ya sehemu moja kama katika muundo wa sekondari.
2. haidrofobiki (hydrophilic) mwingiliano - kutokea wakati kufutwa katika polipeptidi maji.
3. Ionic kivutio - raznozaryazhennymi ulioanzishwa kati ya mabaki ya amino asidi (radical) vikundi.
4. Covalent mwingiliano - inaweza kufanyika kati ya maalum tindikali maeneo - molekuli cysteine, au tuseme, mikia yao.

Hivyo, muundo na muundo wa protini kuwa na muundo elimu ya juu inaweza kuwa maelezo kama zitakunjwa katika minyororo globules polipeptidi, ukiendeleza na kuleta utulivu conformation yake kutokana na aina mbalimbali ya mwingiliano kemikali. Mifano ya peptide kama: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alfa-keratini, hariri fibroin, na wengine.

muundo wa Quaternary

Hii ni moja ya vigumu wa globules, ambazo ni protini. muundo na kazi ya protini ya mpango huo ni hodari sana na maalum.

Ni nini conformation huu? Ni wachache (wakati mwingine kadhaa) wa minyororo kubwa na ndogo polipeptidi, ambayo inatengenezwa kujitegemea ya kila mmoja. Lakini basi, kutokana na mwingiliano huo kwa kuwa tuna kuchukuliwa kwa mfumo elimu ya juu kwa peptidi hizi inaendelea na kitu kimoja. Hivyo kupatikana tata globules ukubalifu ambazo zinaweza kuwa na chuma atomi, na makundi lipid, na kabohaidreti. Mifano ya protini kama: DNA polima, tumbaku virusi bahasha protini, hemoglobin, na wengine.

miundo yote peptide tuna kujadiliwa na mbinu yao ya utambulisho katika maabara, kulingana na uwezekano wa sasa wa kutumia chromatography, centrifugation, elektroni na darubini macho na teknolojia ya juu ya kompyuta.

kazi

muundo na kazi ya protini ni karibu uhusiano na kila mmoja. Yaani, kila peptide ina jukumu ambalo ni la kipekee na maalum. Pia kuna wale ambao wana uwezo wa kufanya katika seli hai, shughuli kadhaa muhimu. Lakini inaweza kuwa muhtasari kama kueleza kazi ya msingi ya molekuli protini katika miili ya viumbe hai:

1. Kutoa trafiki. viumbe vyenye seli au organelles, au aina fulani ya seli zina uwezo wa harakati, kupunguzwa, harakati. Protini hii hutolewa, na kutengeneza sehemu ya muundo wao wa vifaa motor: cilia, flagella, cytoplasmic utando. Kama sisi majadiliano juu ya kutokuwa na uwezo wa makazi yao ya seli, protini inaweza kuchangia katika kupunguza yao (miosini misuli).
2. Lishe au mbadala kazi. Ni mkusanyiko wa molekuli protini katika oocytes, kijusi na mbegu ya kupanda kwa zaidi ya kujaza kukosa virutubisho. Baada ya mpasuko wa peptidi kuzalisha asidi amino na vitu ur kazi, ambayo ni muhimu kwa ajili ya maendeleo ya kawaida ya viumbe hai.
3. nishati kazi. Mbali na wanga inalazimisha mwili inaweza kuzalisha na protini. Katika uharibifu wa 1 g ya peptide iliyotolewa 17.6 KJ nishati muhimu katika mfumo wa trifosfati adenosini (ATP), ambayo ni kutumika katika mchakato wa lazima.
4. Signal na kazi ya udhibiti. Lina katika kuendesha ufuatiliaji makini wa michakato inayoendelea na maambukizi ya ishara kutoka kiini kwa tishu, kutoka kwao kwa mamlaka, kutoka karibuni na mfumo na kadhalika. mfano halisi ni insulini, ambayo ni madhubuti rekodi idadi ya sukari kwenye damu.
5. Receptor kazi. Ni mafanikio kwa kubadilisha conformation ya peptide na upande mmoja wa utando na kushirikisha upande wa pili wa marekebisho. Wakati hii hutokea na ishara ya maambukizi na taarifa zinazohitajika. Zaidi ya protini hizo ni iliyoingia katika utando wa seli cytoplasmic na kufanya udhibiti mkubwa juu ya yote ya vifaa kupita therethrough. Pia macho wewe kwa kemikali na kimwili mabadiliko katika mazingira.
6. Usafiri kazi ya peptides. Ni unafanywa milisho protini na protini. Wajibu wao ni dhahiri - kusafirisha molekuli bora na maeneo kwa viwango vya chini ya sehemu ya juu. mfano halisi ni usafirishaji wa oksijeni na dioksidi kaboni kutoka viungo na tishu ya protini himoglobini. Wao pia mafanikio ya utoaji wa misombo na uzito mdogo Masi kwa utando wa ndani ya seli.
7. Muundo kazi. Moja ya muhimu zaidi ya wale hufanya protini. muundo wa seli na organelles yao hutolewa peptides. Wao ni sawa na sura kufafanua sura na muundo. Aidha, wao pia kusaidia yake, na kurekebisha kama ni lazima. Kwa hiyo, kwa ajili ya ukuaji na maendeleo ya viumbe hai wote protini muhimu katika lishe. peptides hayo ni pamoja na elastin, tubulin, collagen, actin, na keratini nyingine.
8. kazi kichocheo. Her kufanya Enzymes. Nyingi na mbalimbali, wao kuongeza kasi ya athari zote kemikali na biochemical katika mwili. Bila ushiriki wao, kawaida apple katika tumbo bila kuwa na uwezo wa kufungua tu kwa siku mbili, kuna uwezekano wa bend wakati mmoja. Chini ya hatua ya katalesi, peroxidase na Enzymes nyingine, utaratibu huu unafanyika katika muda wa saa mbili. Kwa ujumla, ni kutokana na jukumu hili, protini anabolism na catabolism unafanywa, yaani, plastiki na nishati kimetaboliki.

jukumu ya kinga

Kuna aina kadhaa ya vitisho, ambayo protini iliyoundwa na kulinda mwili.

Kwanza, kemikali mashambulizi kiwewe vitendanishi, gesi, molekuli, vitu mbalimbali wigo wa utekelezaji. Peptides uwezo wa kuwahusisha katika mmenyuko kemikali, kuwabadili katika fomu madhara au tu neutralizing.

Pili, tishio kimwili na kidonda - kama protini fibrinogen katika muda si kubadilishwa katika fibrin katika tovuti ya kuumia, damu haina curdle, na hivyo kuziba kutokea. Basi, juu ya kinyume, inahitaji plasmin peptide uwezo sucked pande la nyama na kurejesha patency ya chombo.

Tatu, tishio la kinga. Muundo na thamani ya protini kwamba fomu ulinzi wa kinga, ni muhimu sana. Kingamwili, immunoglobulins, interferons - ni mambo yote muhimu na kubwa ya limfu na mifumo ya kinga. Any chembe za kigeni, molekuli mbaya, seli wafu au sehemu ya mfumo mzima ni wanakabiliwa na uchunguzi wa haraka na peptide kiwanja. Hii ndiyo sababu mtu anaweza kumiliki, bila msaada wa dawa kila siku ili kujikinga na maambukizi na virusi rahisi.

tabia za kimaumbile

muundo wa seli protini ni maalum sana na inategemea kazi. Lakini tabia za kimaumbile ya peptides ni sawa na yanapatikana kwa sifa zifuatazo.

1. Weight molekuli - kwa 1000000 Daltons.
2. Mmumunyo wa maji kuunda mfumo colloidal. Kuna mfumo hupata malipo uwezo hutofautiana kulingana na ukali wa kati.
3. Iwapo kuna hali ngumu (mionzi, asidi au msingi, joto, nk) wana uwezo wa hoja ya ngazi nyingine conformations, yaani denature. mchakato katika 90% ya kesi Malena. Hata hivyo, kuna mabadiliko reverse - renaturation.

Hii tabia ya msingi ya tabia ya kimwili ya peptides.