Simpla kaj kompleksaj proteinoj. La strukturo, funkcioj, ecoj, karakterizaĵoj, ekzemploj de kompleksaj proteinoj

Unu el la difinoj de vivo estas jene: "La vivo estas la maniero de ekzisto de proteino korpoj." Sur nia planedo, senescepte organismoj enhavas tiajn organikajn materialojn, kiel ekzemple proteinoj. Tiu artikolo priskribas la simplaj kaj kompleksaj proteinoj identigitaj diferencoj en molekula strukturo, kaj diskutas iliajn funkciojn en la ĉelo.

Kio estas proteinoj

De la vidpunkto de biokemio - alta molekula pezo organikaj polimeroj, monómeros kiuj estas 20 malsamaj specoj de aminoacidoj. Ili kunvenis per kovalentaj kemiaj ligoj, alie konata peptide. Ekde proteino monómeros estas amphoteric komponaĵoj, ili enhavas kaj amino grupo kaj carboxilo funkcia grupo. Kemia ligo CO-NH inter ili okazas.

Se la polipéptido konsistas aminoácido restaĵoj ligoj, ĝi formas simplan proteino. La molekuloj de la polimero, plue konsistanta metalaj jonoj, vitaminoj, nucleótidos, karbonhidratoj - estas kompleksaj proteinoj. Tuj, ni konsideru la spaca strukturo de polipéptidos.

Niveloj de organizo de proteino molekuloj

Ili estas prezentitaj en kvar malsamaj agordoj. La unua strukturo - lineara, ĝi estas la plej simpla kaj ĝi havas la formo de ĉeno polipeptídica dum lia spirale la formado de aldonaj ligoj de hidrogeno. Ili stabiligi la helico, kiu estas nomita sekundara strukturo. Terciario institucioj havas simplan kaj kompleksan proteinojn, la plimulto de planto kaj besto ĉeloj. Tiu lasta agordo - cuaternario ekestas en la interago de pluraj molekuloj de la denaska strukturo, unuiĝintaj coenzimas, nome tiaj proteinoj havas kompleksan strukturon, funkciigi en diversaj korpo funkcioj.

Gamo da simplaj proteinoj

Ĉi tiu grupo ne estas multnombraj polipéptidos. Ilia molekuloj konsistas nur de aminoácido restaĵoj. Por inkluzivi proteinojn, kiel ekzemple histonas kaj globulins. La unua reprezentitaj en la kerna strukturo, kaj estas kombinitaj kun la DNA molekuloj. La dua grupo - globulins - estas la ĉefaj komponantoj de la sanga plasmo. Tia proteino kiel gama globulina, elfaras la funkciojn de la imuna defendo kaj estas antikorpo. Ĉi tiuj komponaĵoj povas formi kompleksaj, kiu enhavas kompleksaj karbonhidratoj kaj proteinoj. Tia fibrillar simpla proteinojn kiel ekzemple colágeno kaj elastina, estas parto de la konektiva histo, kartilago, tendenoj, haŭto. Ilia ĉefa funkcio - la konstruo kaj subteno.

Tubulin proteino estas membro de microtúbulos, kiuj estas komponantoj de cilioj kaj flagelo organizaĵoj unicelulares kiel ciliates, Euglena, parazitaj flagelados. Tiu sama proteino estas membro de multĉelaj organismoj (flagelos espermatozoides, ovoloj cilioj, ciliated epitelio de la maldika intesto).

Proteinaj albumino servas por provizi la stokon de funkcio (ekz, proteino de kokido ovojn). En la endosperm de semoj de cerealoj - sekalo, rizo, tritiko - proteino molekuloj amasigi. Estas nomitaj ĉelaj inkludoj. Ĉi tiuj substancoj estas uzataj en la semo embrio komence de ĝia evoluo. Krome, la alta proteino enhavo de la tritiko gorgojo estas tre grava indikilo de la kvalito de faruno. Pano bakita de gluteno-riĉaj faruno havas altan gusto kvalito kaj pli utilaj. Gluteno enhavas tiel nomataj malfacilaj tritiko. La profunda-maro fiŝoj sanga plasmo enhavas proteinojn kiuj malhelpas ilian morton de la malvarma. Ili posedas la anticongelante ecoj, malhelpante la morton de la organismo al malalta akvo temperaturoj. Aliflanke, en la kunmetaĵo de la ĉela muro de termófilo bakterioj en geothermal fontoj enhavis proteinojn kapabla reteni lian naturan agordo (terciario aŭ strukturo cuaternaria) kaj ne desnaturalizar ĉe temperaturoj iras de +50 ĝis + 90 ° C.

proteid

Ĉi tiuj estas kompleksaj proteinoj, kiu estas karakterizita de granda diverseco rilate al la diversaj funkcioj, kiujn ili plenumas. Kiel antaŭe notis, la grupo de polipéptidos, krom la proteino parto enhavas protezon grupo. Sub la influo de diversaj faktoroj kiel ekzemple alta temperaturo, peza metalo saloj, koncentrita alkalaj kaj acidaj kompleksaj proteinoj povas ŝanĝi lia spaca formo, simpligante ĝin. Tiu fenomeno estas nomita desnaturalización. La strukturo de kompleksaj proteinoj estas interrompita hidrogeno obligacioj estas rompita, kaj la molekuloj perdi liaj proprietoj kaj funkcioj. Kutime, la desnaturalización estas neinversigebla. Sed iuj el la polipéptidos agi kiel katalizilo, veturanta kaj señalización funkcioj, eblas renaturation - restarigi la natura strukturo de la proteids.

Se la ago estas malstabiliga faktoro iri dum longa tempo, la proteino molekulo detruitaj tute. Ĉi tio kondukas al la rompo de ligoj peptídicos de la ĉefa strukturo. Restarigi proteino kaj ĝia funkcio ne plu eblas. Tiu fenomeno estas nomita detruo. Ekzemplo estas la kuirado de ovoj: likva proteino - albumino, lokita en la terciara strukturo estas tute detruita.

proteino biosintezo

Jam denove memoras ke en la polipéptidos de institucioj vivos konsistas 20 aminoacidoj, iuj el kiuj estas neanstataŭigebla. Ĉi lizino, metionino, fenilalanino, kaj tiel plu. D. Ili eniras la sangocirkulado de la maldika intesto post dividi ŝin proteino produktoj. Sintezi esencaj aminoacidoj (alanina, prolina, serina), fungoj kaj bestoj utiligas nitrogeno-enhavanta komponaĵoj. Plantoj, estante autótrofos, sendepende formi necesajn konsistigaj monómeros reprezentanta kompleksajn proteinojn. Por ĉi asimilado reagoj ili estas uzata nitratoj, amoniako, aŭ nitrogeno-libera. En kelkaj specoj de mikroorganismoj provizi per kompleta aro de aminoácidos, dum en aliaj nur kelkaj estas sintezitaj monómeros. Etapoj de biosintezo de proteinoj okazas en la ĉeloj de ĉiuj vivantaj organismoj. Ĉe la kerno de transskribo okazas, kaj en la citoplasmo de la ĉelo - elsendo.

La unua paŝo - la sintezo de la mRNA pioniro donas por la enzimo ARN polimerasa. Ĝi rompas la ligoj de hidrogeno inter la DNA ĉenoj, kaj unu el ili sur la principo de komplementeco kolektas antaŭ-mRNA molekulo. Ĝi estas malkovrita al slaysingu ke estas matura, kaj tiam venas el la nukleo al la citoplasmo, formante mesaĝisto ribonucleic acido.

Por efektivigi la dua stadio postulas specifan orgánulos - ribosomas kaj molekula informo kaj transdoni ribonucleic acidoj. Alia grava kondiĉo estas la ĉeesto de ATP, kiel la reagoj plasto metabolo, kiu apartenas al la biosintezo de proteinoj okazas kun absorción de energio.

Enzimoj, ilia strukturo kaj funkcio

Tiu estas granda grupo de proteinoj (ĉirkaŭ 2000), plenumante la rolon de substancoj kiuj tuŝas la imposton de biokemio reagoj en la ĉeloj. Ili povas esti simpla (trepsin, Pepsino) aŭ kompleksa. Kompleksaj proteinojn formis parton de apoenzyme kaj coenzima. La specifeco de la proteino relativa al la komponaĵoj por kiu ĝi agas, determinas coenzima kaj proteids aktiveco estas observita nur en la kazo kie la proteino komponanto ligita al la apoenzyme. La kataliza aktiveco de la enzimo estas sendependa de la molekulo, sed nur de la aktiva centro. Lia strukturo respondas al la kemia strukturo de substancoj katalizita de la principo de "ŝlosilo-seruro", tiel ke la ago de enzimoj estas strikte specifa. Funkcioj de kompleksaj proteinoj estas en partopreno en procezoj metabólicos kaj en uzanta ilin kiel aceptores.

Klasoj de kompleksaj proteinoj

Ili estis verkitaj de bioquímicos, bazita sur 3 kriterioj: fizika-kemiaj proprietoj, karakterizaĵoj kaj strukturan trajtoj proteids specifecon. La unua grupo inkludas la polipéptidos de malsamaj elektrokemia ecoj. Ili estas dividitaj en baza, neŭtrala kaj acida. Relativa al la akvo proteinojn povas hidrofílica, amphiphilic kaj hidrofoba. La dua grupo de enzimoj kiuj estis konsiderita antaŭe. La tria grupo inkludas polipéptidos ke malsamas en kemia komponaĵo prosteta grupo (estas chromoproteids, nucleoproteínas, metalloproteins).

Konsideru la proprietojn de kompleksaj proteinoj en pli detalo. Tiel, ekzemple, acida proteino kiu estas parto de la ribosomas, enhavas 120 aminoácidos kaj estas versátiles. Ĝi situas en la proteino-sintezanta orgánulos, ambaŭ procariotas kaj la ĉeloj eucariotas. Alia membro de ĉi tiu grupo - S-100 proteino, konsistas el du ĉenoj ligitaj jonoj de kalcio. Li estas membro de neŭronoj kaj glía - apogas histo de la nerva sistemo. La komuna posedaĵo de ĉiuj acida proteino - altan enhavon de dicarboxylic acidoj: glutámico kaj aspártico. Per alkala proteinojn inkludas histonas - proteinojn kiuj konsistigas RNA kaj DNA acidaj nucleicos. La propreco de la kemia komponado estas la granda kvanto de lizino kaj arginino. Histonas, kune kun la nuklea cromatina kromosomo formo - kritika ĉelo strukturo heredaĵo. Ĉi tiuj proteinoj estas engaĝitaj en la procezoj de transskribo kaj traduko. Amphiphilic proteinojn vaste reprezentitaj en la ĉelaj membranoj, formante lipoprotein bicapa. Tiel, la grupo studinta la supre diskutita kompleksajn proteinojn, ni estis konvinkitaj ke ilia fizika-kemiaj proprietoj pro la strukturo de la proteino komponanto kaj prosteta grupoj.

Kelkaj kompleksaj ĉela membrano proteinojn kapablas rekoni diversajn kemiajn kombinaĵojn, kiel antígenos kaj reagi al ili. Ĉi señalización funkcio proteids, estas tre grava por la selektema sorbado procezoj, substancoj de la ekstera medio, kaj por protekti ĝin.

Glicoproteínas kaj proteoglicanos

Ili estas kompleksaj proteinoj kiuj diferencas inter komponado biokemio protezon grupoj. Se la kemiaj ligoj inter la proteino komponanto kaj la carbohidratos parto - kovalente-glycoside, kiel substancoj nomiĝas glicoproteínas. Apoenzyme ili prezentis molekuloj de mono- kaj oligosaccharides, ekzemploj de tiaj proteinoj estas prothrombin, fibrinógeno (proteinoj implikita en sango coagulación). Kortiko- kaj gonadotropic hormonojn, interferones, enzimoj kaj membranon estas glicoproteínas. En molekuloj proteoglycan proteino parto estas nur 5%, la resto estanta prosteta grupo (geteropolitsaharid). Ambaŭ partoj estas konektitaj de glukozidajn ligilojn de la OH grupo-Treonino kaj arginina grupoj kaj NH₂-glutamina kaj lizino. Proteoglycan molekuloj ludas tre gravan rolon en la akvo-salo metabolo ĉeloj. Malsupre estas tablo de kompleksaj proteinojn, ni studis.

metalloproteins

Ĉi tiuj materialoj enhavas kiel parto de lia molekula jono de unu aŭ pluraj metaloj. Konsideru ekzemploj de kompleksaj proteinoj apartenantaj al la supre grupo. Estas ĉefe la enzimoj kiel ekzemple citokromo oksidase. Ĝi estas situanta sur la cristae de la mitocondrias kaj ĝi aktivigas la sintezo de ATP. Ferrin kaj transferrina - proteid enhavantaj fero jonoj. Origino deponejoj ili en la ĉeloj, kaj la dua estas la transporto de sango proteino. Alia metalloproteins - alfaamelaza ĝi enhavas jonoj de kalcio estas inkluzivita en la komponado de la salivo kaj pankreata suko, partoprenante en la divido de amelo. Hemoglobino estas kiel metalloproteins kaj hromoproteidov. Ĝi servas kiel transporto proteino kiu portas oksigenon. La rezulto estas komponaĵo de oxyhemoglobin. Inhalación de monóxido de karbono, aŭ CO nomataj, ĝia hemoglobino molekuloj formas tre stabila komponaĵo eritrocitos. Ĝi rapide diskonigas organoj kaj histoj, kaŭzante ĉela venenado. Rezulte, post daŭrigita inhalación de monóxido de karbono morto okazas el asfiksias. Hemoglobino parte portas kaj karbondioksido formita en la catabólica procezoj. Sen sango fluo de karbona dioksido por la pulmojn kaj reno, kaj de ili - al la ekstera medio. Iuj krustulojn kaj moluskojn transporto proteino kiu portas oksigenon, estas la serurtruo. Anstataŭ feron ĝi enhavas kupro jonoj, tiel besto sango ne ruĝa, kaj blua.

klorofilo funkcio

Kiel ni menciis antaŭe, kompleksaj proteinoj povas formi kompleksaj kun pigmentoj - kolora organikaj substancoj. Ilia koloro dependas hromoformnyh grupoj kiuj selectivamente sorbas iujn spektroj de sunlumo. En planto ĉeloj havas verdan plástidos - cloroplastos enhavas klorofilon pigmento. Ĝi estas kunmetita de magnezio atomoj kaj oni polyhydric alkoholo, phytol. Ili estas rilataj al proteino molekuloj, kaj mem enhavas cloroplastos thylakoids (telerojn), aŭ membranon asociita en stakoj - faceto. Ili estas pigmentojn fotosintéticos - klorofilo - kaj aldonan karotenoidoj. Jen ĉiuj enzimoj uzitaj en la fotosinteza reagoj. Tiel chromoproteids, kio inkluzivas klorofilo, plenumi kritika funkciojn en la metabolo, nome en reagoj asimilación kaj dissimilation.

proteinoj virales

Ili inkludas reprezentantojn de ne-ĉelaj vivoformoj, eniri en la regnon de Vir. Virusoj ne havas proprajn proteino-sintezanta aparato. Acidaj nucleicos, DNA aŭ RNA, povas indukti la sintezon de plej partikloj propraj ĉeloj infektitaj de virus. Simpla virusoj konsistas nur de proteino molekuloj, kompakte kunvenis en strukturo helicoidal aŭ pluredra formo, kiel ekzemple tabako mozaiko viruso. Kompleksaj virusoj havas aldonan membranon formante parto de la ĉela membrano de la ĉelo gasto. Kiel ĝi povas inkluzivi glicoproteínas (iktero B viruso, variolo viruso). La ĉefa funkcio de la glicoproteínas - rekono de specifaj riceviloj sur la gastiganto ĉela membrano. La komponado de aldonan virales membranoj kaj proteinojn inkludas enzimojn provizante duobligo de DNA aŭ RNA transskribo. Surbaze de la antaŭaj, oni povas konkludi la jenon: ero viral proteinojn konkoj havas specifan strukturon, depende de la proteinoj de membrano de la ĉelo gasto.

En ĉi tiu artikolo ni estas donita la karakterizaĵoj de kompleksaj proteinoj, studis sian strukturon kaj funkcion en ĉeloj de diversaj organismoj.