Protein: կառուցվածքը եւ ֆունկցիան: հատկությունները սպիտակուցների

Ինչպես հայտնի է, սպիտակուցներ - հիմքն է ծագման կյանքի վրա մեր մոլորակի. Ըստ տեսության Oparin-Haldane էր coacervate կաթիլ, որը բաղկացած է մոլեկուլների պեպտիդների, այն դարձել է հիմք ծագման կենդանի բաներ. Այս կասկած չկա, քանի որ վերլուծությունը ներքին կառուցվածքի ցանկացած անդամի բիոմասսայի ցույց է տալիս, որ այդ նյութերը պետք է ամեն ինչ: Բույսեր, Կենդանիներ, միկրոօրգանիզմներ, fungi, վիրուսներ. Եւ նրանք շատ բազմազան է բնության եւ կից:

Անունները այդ չորս կառույցների, նրանք հոմանիշ:

• սպիտակուցներ,
• սպիտակուցներ,
• պոլիպեպտիդները;
• պեպտիդներ:

սպիտակուցային մոլեկուլների

Նրանց թիվն իսկապես անհամար. Այս դեպքում, բոլոր սպիտակուցային մոլեկուլների կարելի է բաժանել երկու հիմնական խմբերի:

• Պարզ - բաղկացած է միայն amino թթու sequences միացել է պեպտիդային պարտատոմսերի
• համալիր - Կառուցվածք եւ կառուցվածքը սպիտակուցային բնութագրվում են լրացուցիչ protolytic (պրոթեզային) խմբերում, նաեւ կոչվում cofactors:

Այս դեպքում, բարդ մոլեկուլները նաեւ ունեն իրենց սեփական դասակարգումը:

Աստիճանավորում համալիր պեպտիդներ

1. Glycoproteins - սերտորեն կապված է սպիտակուցը եւ ածխաջրածին միացություններ: Կառուցվածքը մոլեկուլ հյուսված Prosthetic խմբեր mucopolysaccharides:
2. Lipoproteins մի համալիր բարդ սպիտակուցային եւ lipid.
3. ՄԵՏԱՂԱՊՐՈՏԵԻՆՆԵՐԻ - որպես պրոթեզ խմբի են մետաղական իոնների (երկաթ, մանգան, պղինձ եւ այլն):
4. Nucleoproteins - Հետադարձ կապ սպիտակուցը եւ nucleic թթուներ (ԴՆԹ, ՌՆԹ).
5. Fosfoproteidy - կերտվածք սպիտակուցային եւ նստվածք է ֆոսֆորական թթու.
6. Chromoproteids շատ նման են ՄԵՏԱՂԱՊՐՈՏԵԻՆՆԵՐԻ, բայց մի տարր, որը մաս է կազմում պրոթեզ խմբի մի գունավոր համալիր (կարմիր հեմոգլոբին, կանաչ քլորոֆիլ, եւ այլն):

Յուրաքանչյուր խումբ քննարկել կառուցվածքը եւ հատկությունները սպիտակուցներ տարբեր են: Գործառույթները, որ նրանք իրականացնում են, եւ կարող են տարբեր լինել, կախված տեսակից մոլեկուլ:

Քիմիական կառուցվածքը սպիտակուցներ

Այս տեսակետից սպիտակուցներ - երկար, զանգվածային շղթայի amino թթու նստվածքներ փոխկապակցված կոնկրետ պարտատոմսերը կոչվում են պեպտիդ: Այն կողմում կառույցների թթուների կմեկնի մասնաճյուղը - ռադիկալների. Այս կառույցը մոլեկուլ հայտնաբերվել է Ե Ֆիշերի սկզբին XXI դարի.

Ավելի ուշ, սպիտակուցներ, կառուցվածքը եւ ֆունկցիան սպիտակուցներ են ուսումնասիրվել է ավելի մանրամասն. Պարզ դարձավ, որ amino թթուներ, կազմող պեպտիդներով կառուցվածքը, ընդհանուր առմամբ 20, բայց նրանք կարող են լինել համակցված տարբեր ձեւերով. Հետեւաբար բազմազանությունը պոլիպեպտիդ կառույցների. Բացի այդ, այդ գործընթացում կյանքի եւ իր գործառույթների կատարմանն սպիտակուցներ կարող են անցնելու մի շարք քիմիական փոխակերպումների. Որպես հետեւանք, նրանք փոխել կառուցվածքը, եւ կա բավական է մի նոր տեսակ կապով.

Է կոտրել պեպտիդներով պարտատոմսի, այսինքն, խանգարել սպիտակուցային կառուցվածքը շղթաներով պետք է ընտրվի շատ խիստ պայմաններ (բարձր ջերմաստիճանը, թթու կամ ալկալային կատալիզատոր): Սա պայմանավորված է բարձր ամրության մասին covalent պարտատոմսերի մեջ մոլեկուլ, մասնավորապես, ի peptide խմբում:

Հայտնաբերում է սպիտակուցային կառուցվածքի լաբորատորիայում իրականացվում է օգտագործելով biuret ռեակցիան - ազդեցությունը պոլիպեպտիդ թարմ նստվածք հիդրօքսիդ, պղինձ (II): Որ համալիրը պեպտիդ խմբի եւ պղնձի իոնների ապահովում է վառ մանուշակագույն գույն.

Կան չորս հիմնական կառուցվածքային կազմակերպումը, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի իր առանձնահատկությունները կառուցվածքի սպիտակուցներ:

Մակարդակները կազմակերպության առաջնային կառուցվածքը

Ինչպես նշվել է վերեւում, peptide մի հաջորդականությունը ամինաթթուների նստվածքներ հետ inclusions, համանախագահների enzymes, կամ առանց դրանց: Այնպես որ սա անվանում առաջնային կառուցվածքը մոլեկուլի, ինչը բնական է, իհարկե, այն է, որ ճշմարիտ amino թթուներ միացել է պեպտիդային պարտատոմսերի, եւ ուրիշ ոչինչ: Այսինքն, պոլիպեպտիդ գծային կառուցվածքը: Տվյալ կառուցվածքի սպիտակուցների այս տեսակի - ին, որ այս համադրությունը թթուների կարեւոր է գործառույթների իրականացմամբ սպիտակուցային մոլեկուլի: Շնորհիվ այդ հատկանիշները հնարավոր է ոչ միայն բացահայտել peptide այլեւ կանխատեսել հատկությունների եւ դերը բոլորովին նոր, քանի որ դեռ չբացահայտված: Օրինակներ պեպտիդների ունեցող բնական հիմնական կառուցվածքը, - ինսուլինի, pepsin, chymotrypsin, եւ այլք:

միջնակարգ կերտվածք

Կառուցվածքը եւ հատկությունները սպիտակուցների այս կատեգորիայում տարբեր լինել փոքր - ինչ. Նման կառույցը կարող է ձեւավորվել սկզբանե վրա բնության կամ երբ ենթարկվել առաջնային հիդրոլիզի կոշտ, ջերմաստիճանի կամ այլ պայմանների:

Այս կերտվածք ունի երեք տեսակի `

1. Հարթ, կանոնավոր, stereoregular դիզելային վառելիքով աշխատող կառուցվել է ամինաթթուների նստվածքներ, որոնք պտտվում են ամբողջ առանցքը միացման առանցքի. Միայն անցկացվում միասին են ջրածնային պարտատոմսերի միջեւ տեղի թթվածնի խմբի մեկ peptide եւ մյուս ջրածնի. Որուն մէջ կառույցը ճիշտ պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ ստացվում է evenly կրկնվում է ամեն 4 մակարդակը: Նման կառույցը կարող է լինել, այնպես էլ ձախ ձեռքով եւ pravozakruchennoy: Սակայն, առավել հայտնի սպիտակուցներ dextrorotatory isomer գերիշխում: Այդպիսի կերտվածք կոչվում է ալֆա-կառույցներ:
2. Կազմը եւ կառուցվածքը հետեւյալ տիպի սպիտակուցային տարբերվում է նախորդից մեկ, որ ջրածնի պարտատոմսերը չեն միջեւ ձեւավորված կողք կողքի կանգնած մի կողմում մնացած մոլեկուլի եւ միջեւ էականորեն հանվել, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը, որը բավականաչափ մեծ հեռավորության վրա: Այս պատճառով է, որ ամբողջ կառույցը դառնում է ավելի undulating, խճճված օձ պոլիպեպտիդ շղթաներ: Կա մեկ առանձնահատկություն, որը պետք է լինի սպիտակուցը: Կառուցվածքը amino թթուներ մասնաճյուղերի պետք է լինի, քանի որ կարճ, քանի որ Գլիցինի կամ Alanine, օրինակ. Այս տեսակի երկրորդային կերտվածք կոչվում բետա-սավան իրենց ունակության չոր միասին, եթե ձեւավորումը ընդհանուր կառուցվածքի:
3. Պատկանող երրորդ տեսակը սպիտակուցային կառուցվածքի, ինչպես կենսաբանությունում նշանակում է համալիր raznorazbrosannye, Չհամարակալված դրվագներ չունեցող stereoregularity եւ ունակ է փոփոխել կառուցվածքը ազդեցության տակ արտաքին պայմաններում:

Օրինակներ սպիտակուցների ունեցող միջնակարգ կառուցվածքը բնության կողմից, չի բացահայտվել:

Մասնագիտական կրթության

Սա բավականին բարդ կառուցվածք, ունենալով անունը «գնդիկ»: Թե ինչ է սպիտակուցային. Կառուցվածքը դրա հիման վրա երկրորդային կառուցվածքի, սակայն ավելացրել է, նոր տեսակի փոխազդեցությունների միջեւ ատոմների խմբերի, եւ ամբողջ մոլեկուլ folds նման, առաջնորդվում այնքան, այն փաստը, որ hydrophilic խմբեր են ուղղվեն դեպի globules եւ hydrophobic դուրս.

Սա բացատրում է մեղադրանքը սպիտակուցային մոլեկուլ է ջրի colloidal լուծումներ: Որոնք են տեսակները փոխազդեցության կան.

1. Ջրածնի պարտատոմսերը - մնում է անփոփոխ միջեւ նույն մասերի, ինչպես նաեւ երկրորդային կառուցվածքի:
2. The hydrophobic (hydrophilic) փոխազդեցությունը - առաջանում է, երբ լուծարվել է ջրային պոլիպեպտիդ.
3. Ionic ներգրավումը - raznozaryazhennymi միջեւ ձեւավորվել ամինաթթուների նստվածքներ (արմատական) խմբերում:
4. Covalent փոխազդեցությունների - կարող է լինել միջեւ ձեւավորվել կոնկրետ acidic վայրերի ցիստեին մոլեկուլներից, կամ, ավելի շուտ, իրենց tails.

Այսպիսով, կազմը եւ կառուցվածքը սպիտակուցներ ունեցող մասնագիտական կառույց կարելի է բնութագրել որպես ուղղում մինչեւ մեջ globules պոլիպեպտիդ շղթաներով, պահպանելով եւ կայունացնող իր հաստատումն պատճառով տարբեր տեսակի քիմիական փոխազդեցության. Օրինակներ նման պեպտիդների: fosfoglitseratkenaza, tRNA, ալֆա-կերատինային, մետաքսե fibroin, եւ այլն:

Չորրորդական կառուցվածքը

Սա մեկն է առավել դժվար է globules, որը կազմում սպիտակուցներ: Կառուցվածքն ու ֆունկցիան սպիտակուցների նման պլանի շատ բազմակողմանի է եւ կոնկրետ:

Ինչ է սա կերտվածք: Դա մի քանի (երբեմն տասնյակ) խոշոր եւ մանր պոլիպեպտիդ շղթաներով, որոնք ձեւավորվում են անկախ միմյանց. Բայց հետո, շնորհիվ նույն շփումների, որ մենք համարվում է երրորդային կառուցվածքի այդ պեպտիդների են ոլորված եւ միահյուսված: Այսպիսով, ձեռք բերված բարդ կոնֆորմացիոն globules որոնք կարող են պարունակել մետաղական ատոմների եւ լիպիդների խմբեր, եւ ածխաջրածին. Օրինակներ նման սպիտակուցներ `ԴՆԹ-ի պոլիմերազային, ծխախոտի վիրուս ծրարի սպիտակուցներով, հեմոգլոբին, եւ այլք:

Բոլոր Պեպտիդ կառույցները, մենք քննարկել ունեն իրենց սեփական մեթոդները նույնականացման լաբորատորիայում, որը հիմնված է առկա հնարավորությունների օգտագործման քրոմատագրման, centrifugation, էլեկտրոնային եւ օպտիկական մանրէազննության եւ բարձր համակարգչային տեխնոլոգիաների.

գործառույթները

Կառուցվածքն ու ֆունկցիան սպիտակուցներ սերտորեն փոխկապակցված են միմյանց հետ: Այսինքն, յուրաքանչյուր peptide դեր է կատարում, որը եզակի է եւ կոնկրետ: Կան նաեւ մարդիկ, ովքեր ի վիճակի են կատարել մի կենդանի բջջի, մի քանի նշանակալի գործարքները: Բայց դա, կարելի է ամփոփել է արտահայտել հիմնական գործառույթները սպիտակուցային մոլեկուլների մարմինների կենդանի էակների:

1. Ապահովելով երթեւեկությունը: Celled օրգանիզմների կամ organelles, կամ որոշակի տեսակի բջիջների, որոնք ընդունակ են շարժման, կրճատումներ, շարժումների. Այս սպիտակուցը տրամադրվում, մաս կազմող իրենց կառուցվածքի Մարդատար մեքենա: թարթիչ, flagella, cytoplasmic փառ. Եթե մենք խոսում ենք այն մասին, որ անկարողության տեղահանումներ բջիջների, սպիտակուցներ կարող է նպաստել դրանց նվազեցման (myosin մկանային):
2. Սննդային կամ կրկնօրինակում գործառույթը. Այն հանդիսանում է կուտակում սպիտակուցային մոլեկուլների է ձվաբջիջների, սաղմերի եւ բույսերի սերմերի համար հետագա թռել բացակայում է nutrients. Վերայ հերձում, որ պեպտիդների արտադրել amino թթուներ եւ կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր, որոնք անհրաժեշտ է նորմալ զարգացման համար կենդանի օրգանիզմների.
3. Որ էներգետիկ գործառույթը: Բացի ածխաջրեր ստիպում մարմինը կարող է արտադրել եւ սպիտակուցներ: Ի քայքայման 1 գ peptide ազատ է արձակվել 17,6 կՋ օգտակար էներգիա ձեւով adenosine triphosphate (ATP), որը ծախսվում է կենսական գործընթացների.
4. Ազդանշան եւ կարգավորիչ գործառույթը: Այն բաղկացած է իրականացնելու մանրակրկիտ մոնիտորինգ ընթացիկ գործընթացների եւ փոխանցումը ազդանշանների ից խցում է հյուսվածքի, նրանցից իշխանություններին, սկսած վերջին համակարգի եւ այլն: Տիպիկ օրինակ է ինսուլինի, որը խստորեն արձանագրում շարք արյան գլյուկոզի.
5. Receptor գործառույթը: Այն հասել է փոխելով կերտվածք է peptide հետ մի կողմում մեմբրանի եւ գրավիչ մյուս ավարտին վերակազմավորում: Երբ դա տեղի է ունենում, եւ ազդանշանի հաղորդման եւ պահանջվող տեղեկատվությունը: Մեծ մասը, այդ սպիտակուցներ են ներդրված է cytoplasmic մեմբրանի բջիջների եւ իրականացնել խիստ վերահսկողություն բոլոր նյութական անցնող therethrough: Նաեւ Ձեզ զգուշացնելու քիմիական եւ ֆիզիկական փոփոխությունների շրջակա միջավայրի.
6. Տրանսպորտի գործառույթը պեպտիդների: Այն իրականացվում հոսքերը սպիտակուցներ եւ փոխադրողի սպիտակուցներ: Նրանց դերն ակնհայտ - տեղափոխելու ցանկալի մոլեկուլները կայքերում ցածր կոնցենտրացիայի բարձր մասերի: Տիպիկ օրինակ է տրանսպորտի թթվածնի եւ ածխաթթու գազը օրգաններից ու հյուսվածքներից սպիտակուցային հեմոգլոբին. Նրանք ձեռք են բերել նաեւ առաքում միացությունների հետ ցածր մոլեկուլյար քաշով միջոցով մեմբրանի մեջ խցում:
7. Կառուցվածքը գործառույթը: Մեկը առավել կարեւոր են, որոնք կատարում սպիտակուցային. Կառուցվածքը բջիջների եւ դրանց organelles տրամադրվում պեպտիդներ: Նրանք նման են շրջանակի հստակեցման ձեւավորել եւ կառուցվածքը. Ի լրումն, նրանք նաեւ աջակցել դրան, եւ փոփոխել, եթե անհրաժեշտ է. Ուստի, քանի որ աճի եւ զարգացման բոլոր կենդանի օրգանիզմների էական սպիտակուցներ է diet. Նման պեպտիդներ ներառում է elastin, tubulin, collagen, actin եւ այլ keratin.
8. Կատալիտիկ ֆունկցիան: Her կատարողական enzymes. Բազմաթիվ եւ բազմազան, նրանք արագացնել բոլոր քիմիական եւ կենսաքիմիական ռեակցիաներ է մարմնի. Առանց իրենց մասնակցության, սովորական խնձորի է ստամոքսի պետք է կարողանա մարսել միայն երկու օրվա ընթացքում, դա հավանական է, թեքում, միեւնույն ժամանակ. Տակ գործողության կատալազա, peroxidase եւ այլ ֆերմենտների, այս գործընթացը տեղի է ունենում երկու ժամ: Ընդհանուր առմամբ, դա շնորհիվ այս դերը, սպիտակուցային anabolism եւ catabolism իրականացվում, այսինքն, պլաստիկ եւ էներգետիկ նյութափոխանակությունը:

Պաշտպանիչ դեր

Կան մի քանի տեսակներ սպառնալիքների, որից սպիտակուցներ նախագծված են, որպեսզի պաշտպանել մարմինը:

Նախ, քիմիական հարձակման տրավմատիկ ռեակտիվներ, գազեր, մոլեկուլները, նյութեր տարբերվում սպեկտրը գործողության. Պեպտիդներ, որոնք կարող են զբաղվել նրանց հետ է քիմիական ռեակցիայի, վերծանել մեջ անվնաս ձեւով կամ պարզապես չեզոքացնելու.

Երկրորդ, ֆիզիկական սպառնալիքը վերքը, եթե այդ սպիտակուցը ֆիբրինոգենի ժամանակին չի փոխակերպվում fibrin վայրում վնասվածքի, որ արյունը չի մակարդվել, եւ հետեւաբար blockage տեղի կունենա: Ապա, ընդհակառակը, այն պետք է plasmin պեպտիդներով կարող sucked գունդ եւ վերականգնել Ակնհայտություն է նավի վերաբերյալ.

Երրորդ, սպառնալիքը անձեռնմխելիությունից: Կառուցվածքը եւ արժեքը սպիտակուցներ, որոնք կազմում են իմունային պաշտպանությունը, չափազանց կարեւոր են: Հակամարմինները, immunoglobulins, ինտերֆերոնների են բոլոր կարեւոր եւ էական տարրերը ավշային եւ իմունային համակարգերի. Ցանկացած արտասահմանյան մասնիկները, վնասակար մոլեկուլ, մահացած բջիջները կամ մի մասը, ամբողջ կառույցի ենթարկվում է անհապաղ քննության կողմից peptide բաղադրություն: Դա է պատճառը, անձը կարող է ինքնուրույն, առանց օգնության դեղերի ամեն օր է պաշտպանել իրենք իրենց վարակի եւ պարզ վիրուսների.

ֆիզիկական հատկությունները

Կառուցվածքը սպիտակուցային բջիջների շատ կոնկրետ է եւ կախված է գործառույթը. Սակայն ֆիզիկական հատկությունները պեպտիդների նման են եւ կարող են կրճատվել են հետեւյալ բնութագրերով.

1. Քաշային մոլեկուլները - ից 1.000.000 Daltons.
2. Նստվածքային լուծման ձեւավորել colloidal համակարգը: Կան կառուցվածքը ձեռք է բերում գանձել ընդունակ կախված է թթվայնությունը, որ միջին:
3. Երբ ենթարկվում ծանր պայմաններում (ճառագայթման, թթու կամ սոդայի, ջերմաստիճանի եւ այլն) կարող են տեղափոխել այլ մակարդակներում conformations, այսինքն փոխել բնածին հատկությունները: Այդ գործընթացն 90% դեպքերում անդառնալի: Սակայն, կա մի հակառակ հերթափոխի - renaturation.

Այս հիմնական հատկությունները ֆիզիկական բնութագրերի պեպտիդների: