البروتينات: هيكل ووظيفة البروتينات

البروتينات هي المواد العضوية. وتتميز هذه المركبات الجزيئات عن طريق تكوين معين والتحلل تتحلل إلى الأحماض الأمينية. يمكن أن تكون جزيئات البروتين من مختلف الأشكال، وكثير منهم تتكون من عدة سلاسل ببتيد. معلومات حول بنية البروتين المشفرة في الحمض النووي، وعملية تخليق جزيئات البروتين يطلق عليه اسم ترجمة.

التركيب الكيميائي للبروتينات

يحتوي متوسط البروتين:

• 52٪ الكربون؛
• 7٪ هيدروجين.
• 12٪ نيتروجين.
• 21٪ من الأكسجين.
• 3٪ كبريت.

جزيئات البروتين - والبوليمرات. من أجل فهم بنية، عليك أن تعرف ما يشكل أحادية بهم - الأحماض الأمينية.

الأحماض الأمينية

ويمكن تقسيمها إلى فئتين: تحدث باستمرار واجه بعض الأحيان. يوفر السابق 18 بروتين أحادية أميد و 2: حمض الأسبارتيك و حمض الجلوتاميك. أحيانا يكون هناك الأحماض ثلاثة فقط.

هذه الأحماض التي يمكن تصنيفها بطرق مختلفة: طبيعة السلاسل الجانبية أو اتهمتهم المتطرفين، كما أنها يمكن أن تكون مقسوما على عدد من المجموعات، CN وCOOH.

الهيكل الرئيسي للبروتين

ترتيب الأحماض الأمينية في سلسلة البروتين يحدد مستويات اللاحقة للمنظمة، والخصائص والوظائف. وتتمثل أهم شكل من أشكال الاتصال بين أحادية هو الببتيد. تتشكل عن طريق إزالة الهيدروجين من aminoksloty واحد ومجموعة OH من جهة أخرى.

المستوى الأول من تنظيم جزيء البروتين - سلسلة من الأحماض الأمينية في ذلك، فقط سلسلة، والذي يحدد هيكل جزيئات البروتين. وهو يتألف من "هيكل عظمي" وجود هيكل منتظم. هذا التسلسل المتكررة -NH-CH-CO-. الجذور يتم عرض سلاسل جانبية معينة من الأحماض الأمينية (R)، خصائصها تحدد تكوين بنية البروتين.

حتى لو كان نفس التركيب الجزيئي للبروتينات، وأنها قد تختلف باختلاف خصائص الوحيدة التي لها تسلسل مختلف من أحادية في السلسلة. يتم تحديد ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين عن طريق الجينات والبروتينات يملي بعض الوظائف البيولوجية. تسلسل أحادية في الجزيئات المسؤولة عن نفس الوظيفة، غالبا ما تكون قريبة في الأنواع المختلفة. هذه الجزيئات - واحدة أو متشابهة لتنظيم وأداء في أنواع مختلفة من الكائنات الحية، وبنفس وظيفة - البروتينات مثلي. وضعت هيكل وخصائص ووظائف الجزيئات في المستقبل في مرحلة التوليف من سلاسل من الأحماض الأمينية.

بعض السمات المشتركة

وقد تمت دراسة بنية البروتين وقتا طويلا، وسمح تحليل الهيكل الأساسي منها لنا لجعل بعض التعميمات. لعدد أكبر من البروتينات التي تميزت بحضور جميع الأحماض الأمينية العشرين، والتي الجلايسين كبيرة على وجه الخصوص، ألانين، حمض الأسبارتيك، الجلوتامين والتربتوفان قليلا، أرجينين، ميثيونين، الحامض الاميني. الاستثناءات هي مجموعة قليلة من البروتينات، مثل الهستونات. هناك حاجة إليها للتغليف الحمض النووي وتحتوي على الكثير من الحامض الاميني.

التعميم الثاني: لا الأنماط الشائعة في الأحماض الأمينية في اختلاف البروتينات الكروية. ولكن حتى في النشاط البيولوجي بعيدة من البروتينية وشظايا صغيرة من نفس الجزيئات.

هيكل الثانوي

المستوى الثاني من تنظيم سلسلة ببتيد - هو موقفها المكاني، التي تحتفظ بها روابط هيدروجينية. تفرز ألفا حلزون وβ أضعاف. وقد هيكل أمرت، ويطلق على جزء الدائرة هذه المناطق غير متبلور.

ألفا حلزون pravozakruchennaya البروتينات الطبيعية. مجموعة الجانبية للأحماض الأمينية في الحلزون تواجه دائما إلى الخارج وتقع على طرفي نقيض من محورها. إذا كانت غير القطبية، وهناك تجمع على جانب واحد من الحلزون الحصول على قوس، الذي خلق الظروف الملائمة لتقارب المناطق حلزونية مختلفة.

بيتا أضعاف - الحلزون ممدود إلى حد كبير - تميل إلى البقاء في جزيء البروتين وتتشكل المجاورة وموازية لغير متوازية الطبقات β مطوي.

هيكل التعليم العالي من البروتين

المستوى الثالث من تنظيم جزيء البروتين - للطي اللوالب، والطيات والمناطق غير متبلور في هيكل مدمج. يحدث هذا بسبب التفاعل بين السلاسل الجانبية للأحادية أنفسهم. وتنقسم هذه الروابط إلى عدة أنواع:

• وتشكل روابط هيدروجينية بين المتطرفين القطبية.
• مسعور - بين الجماعات R غير القطبية.
• كهرباء قوى التجاذب (الرابطة الأيونية) - بين الجماعات، والتهم التي هي عكس.
• جسور ثاني كبريتيد - بين المتطرفين السيستين.

ويمثل هذا النوع الأخير من الاتصال (-S = S-) التفاعل التساهمية. جسور ثاني كبريتيد تعزز البروتينات وبنيتها يصبح أكثر استقرارا. ولكن وجود هذه الروابط لا يعني بالضرورة. على سبيل المثال، السيستين قد يكون قليلا جدا في سلسلة ببتيد، أو المتطرفين هم قريب ولا يمكن أن تخلق "الجسر".

المستوى الرابع للمنظمة

ويتكون هيكل رباعي، وليس جميع البروتينات. بنية البروتينات على المستوى الرابع تحديدها من قبل عدد من سلاسل ببتيد (protomers). وهما مرتبطتان معا بنفس اتصالات كمستوى السابق للمنظمة، بالإضافة إلى ثاني كبريتيد الجسور. يتكون جزيء من عدد من protomers، كل واحد منهم لديه الخاصة (أو مطابقة) بنية التعليم العالي الخاص بها.

جميع مستويات المنظمة تحدد الخيارات التي سوف تعمل على الحصول على البروتين. بنية البروتين في المستوى الأول من المنظمة هو دقيق جدا يحدد دورها اللاحق في الخلية والكائن الحي ككل.

وظائف بروتينات

ومن الصعب أن نتصور حتى مدى أهمية دور البروتينات في نشاط الخلايا. فوق لقد بحثنا في هيكلها. وظائف البروتينات التي تعتمد اعتمادا مباشرا على ذلك.

أداء المبنى وظيفة (الهيكلية)، وهي تشكل أساس أي السيتوبلازم الخلية الحية. هذه البوليمرات هي المادة الرئيسية لجميع أغشية الخلايا، وعندما تتكون في مجمع مع الدهون. ويشمل ذلك انقسام الخلية إلى أقسام، كل منها تحدث ردود أفعالهم. والحقيقة أنه يتطلب بشروطها، دورا بالغ الأهمية الذي تلعبه درجة الحموضة المتوسطة لكل من العمليات الخلوية المعقدة. البروتينات بناء جدران رقيقة، والتي تقسم الخلية في ما يسمى المقصورات. لكن هذه الظاهرة قد تم استدعاء التقسيم.

وظيفة الحفازة هو تنظيم جميع التفاعلات الخلوية. كل الانزيمات الأصل هم بسيطة أو البروتينات المعقدة.

هل قام أي نوع من أنواع حركة الكائنات الحية (عمل العضلات، الحركة في جبلة الخلية، وميض الهدبية في البروتوزوا ور. د.) من البروتينات. بنية البروتينات يسمح لهم بالانتقال إلى الألياف شكل والخواتم. وظيفة النقل هي أن يتم نقل العديد من المواد عبر غشاء الخلية البروتينات الحاملة محددة.

دور الهرمونات من هذه البوليمرات غير مفهومة في آن واحد: على بنية عدد من الهرمونات هي البروتينات، مثل الانسولين، الأوكسيتوسين.

يتم تحديد وظيفة استبدال ذلك أن بروتينات قادرة على تشكيل الودائع. على سبيل المثال، valgumin البيض والكازين الحليب والبروتينات تخزين البذور النباتية - عدد كبير من المواد الغذائية المخزنة فيها.

كل الأوتار، وصياغة مشترك، وعظام الهيكل العظمي، حوافر تشكيل البروتينات، وهو ما يقودنا إلى أخرى وظائفهم - دعم.

جزيئات البروتين هي مستقبلات تحمل الاعتراف الانتقائي لبعض المواد. في هذا الدور، والمعروف خاصة بروتينات سكرية ويكتينس.

أهم العوامل الحصانة - الأجسام المضادة وأصل نظام المتممة هي بروتينات. على سبيل المثال، يستند عملية تخثر الدم على التغيرات في بروتين الفيبرينوجين. تصطف على الجدران الداخلية للمريء والمعدة مع طبقة واقية من البروتينات المخاطية - Litsinija. السموم هي أيضا البروتينات من أصول. أساس البشرة والجسم الحيوانات المحمية هو الكولاجين. جميع هذه الوظائف هي بروتينات واقية.

حسنا، وكان آخر في وظيفة الصف - التنظيمية. هناك البروتينات التي تتحكم في عمل الجينوم. أي أنها تنظيم النسخ والترجمة.

أيا كان الدور الهام لعبت أي البروتينات، وبنية البروتين العلماء unriddled لفترة طويلة. والآن هم فتح طرق جديدة لاستخدام هذه المعرفة.