Prótein: bygging og virkni. eiginleikum pnötíns

Eins er þekkt, prótein - grundvöllur að uppruna lífs á jörðinni okkar. Samkvæmt kenningunni um oparin-Haldane var coacervate falla, sem samanstendur af sameindum peptíða, það hefur orðið grundvöllur uppruna lifandi verur. Þetta er eflaust vegna þess að greining á innra skipulagi allra aðila lífmassa sýnir að þessi efni hafa allt: plöntur, dýr, örverur, sveppi, veirur. Og þeir eru mjög fjölbreyttur og stórsameinda-.

Nöfn þessara fjögurra mannvirkja, þeir eru samheiti:

• prótín;
• prótín;
• fjölpeptíða mögulegan;
• peptíðum.

prótein sameindir

Fjöldi þeirra er sannarlega óbætanlegt. Í þessu tilfelli, öll próteinsameinda má skipta í tvo meginflokka:

• Simple - aðeins með því að Amfnósýruraðir Joined með peptiðtengjum;
• flókið - Uppbygging og uppbyggingu á prótini einkennast af viðbótar protolytic (prosthetic) hópana, sem einnig eru kölluð hjálparþætti.

Í þessu tilviki, flókin sameindir hafa einnig eigin flokkun þeirra.

Blæbrigði flóknar peptíð

1. Glýkóprótínum - eru náin tengsl prótíni og kolvetni efnasambönd. Uppbygging sameindarinnar ofið tengihópa slfmfjölsykra.
2. Lípópróteina - flókið efnasamband próteins og fitu hjá mönnum.
3. Metallóprótín - Sem tengihópurinn eru málmjónir (járn, mangan, kopar, og aðrir).
4. Nucleoproteins - Athugasemdir prótein og kjarnsýrum (DNA, RNA).
5. Fosfoproteidy - lögunina á prótfninu og leif af fosfórsýru.
6. Chromoproteids - mjög svipað metallóprótín, heldur þáttur sem er hluti af sem tengihópurinn er að litaður (rautt - blóðrauði, grænn - blaðgrænu, og svo framvegis).

Hver hópur var rætt um uppbyggingu og eiginleika prótein eru mismunandi. Aðgerðir sem þeir framkvæma, og er breytilegt eftir tegund sameindarinnar.

The efnafræðilega byggingu próteina

Frá umræddu sjónarmiði próteinum - í langan, gegnheill keðju af amínósýruhlutunum samtengjast og þar með á sumum skuldabréfum sem kallast peptíð. Frá hlið mannvirki sýrur víkja útibú - róttækur. Þessi uppbygging á sameindinni sem var uppgötvað af E. Fischer í upphafi XXI öld.

Seinna, prótein, uppbyggingu og virkni próteina hafa verið rannsökuð nánar. Það varð ljóst að amínósýrur sem fengnar eru varir og er peptíðbyggingu, sem samtals eru 20, en þeir geta því að sameina á mismunandi vegu. Þess vegna þess að fjölbreytni fjölpeptíðduftunum mannvirkja. Að auki, í því ferli lífsins og sinna hlutverki sínu prótein eru fær um að gangast röð efna umbreytingar. Þess vegna skipta þeir uppbyggingu, og það er alveg ný tegund af tengsl.

Til að rjúfa peptið tengi, þ.e., trufla prótein uppbyggingu keðjanna eru verða að vera valin mjög ströngum skilyrðum (hátt hitastig, sýru eða basa hvata) i. Þetta er vegna þess að hár styrkur af the samgildum tengjum í sameindinni, þ.e., i peptíð hópnum.

Greining á prótfnbyggingunni á tilraunastofunni er framkvæmd með því að nota bíúretstaðallausn viðbrögð - áhrif á fjölpeptíðinu ferskur fellt út hýdroxíð, kopar (II). The flókið af the peptíðhóp sem og Koparjónir veitir bjarta fjólublá litur.

Það eru fjórir undirstöðu skipulögð, hver um sig hefur sín sérkenni í uppbyggingu próteina.

Stig af skipulagi: aðal uppbygging

Eins og fram kemur hér að framan, sem viðkomandi peptíð - röð af amfnósýruieifum með sem er innifalið, co-ensím, eða án þeirra. Svo kalla þetta aðal uppbyggingu sameindinni, sem er eðlilegt, að sjálfsögðu, er það satt amínósýrur liðs við peptíð skuldabréfum, og ekkert annað. Það er, að fjölpeptíðið línuleg uppbyggingu. Í þessu tiltekna uppbyggingu próteina af þessu tagi - í að þessi samsetning sýra er mikilvæg fyrir afkomu störf prótein sameindarinnar. Þökk sé þessum eiginleikum er mögulegt ekki einungis að bera kennsl peptíð, en einnig til að spá fyrir um eiginleika og hlutverk alveg ný, eins og enn undiscovered. Dæmi um peptíða sem hafa náttúrulega grunnbyggingu, - insúlíni, pepsín, kýmótrýpsín, og aðrir.

efri sköpulag

Uppbygging og eiginleikar próteina í þessum flokki eru nokkuð mismunandi. Slík uppbygging hægt er að myndast upphaflega á eðli eða þegar gert er á aðal vatnsrofi ósveigjalega hitastigi eða önnur skilyrði.

Þetta Sköpulag hefur þrjár tegundir:

1. Smooth, reglubundna, stereoregular vafningum byggt úr amínósýruleifunum sem eru snúnir í kringum kjarnann tengingu ás. Aðeins haldið saman með vetnistengjum koma á milli súrefni hóp með einn peptíð og hinum vetni. Þar sem uppbygging er rétt vegna þess að beygjur jafnt endurtekin á 4 stig. Slík uppbygging getur verið bæði örvhentur og pravozakruchennoy. En í flestum þekkt prótein réttsælis myndbrigði yfirgnæfi. Slík Sköpulag er kallað alfa-mannvirki.
2. Samsetning og uppbygging af eftirfarandi tegund prótín er frábrugðið fyrri einum af því að vetnisbindandi tengi myndast ekki myndað milli standa hlið við hlið á annarri hliðinni á afgang sameindarinnar og á milli því sem næst fjarlægt, þar sem að minnsta nægilega mikilli fjarlægð. Af þessum sökum, spilaborgin verður bylgjast, undinn snákur fjölpeptíð keðjur. Það er einn eiginleiki sem ætti að vera prótein. Uppbygging af amínósýrunum í útibúum ætti að vera eins stuttan tíma og þessi af glýsíni eða alanín, til dæmis. Þessi tegund af efri sköpulag er kallað beta-blöðum fyrir getu þeirra til að standa saman, ef myndun af heildar uppbyggingu.
3. Tilheyra In þriðja prótein uppbygging og við Ifffræði táknar flókin raznorazbrosannye, Óraðaður brot sem hafa enga stereoregularity og fær um að breyta samsetningu undir áhrifum á ytri skilyrðum.

Dæmi um prótína sem innhalda annars stigs byggingum í eðli sínu, er ekki leitt í ljós.

háskólastigi

Þetta er nokkuð flókið sköpulag, með nafnið "globule". Hvað er prótein? Uppbygging af því er byggt á annars stigs byggingum, en bætt nýjar gerðir af samspili á milli atómunum á hópa, og allt sameind brjóta saman eins og, leidd þannig, þá staðreynd af því að vatnssæknu hóparnir hafa verið beint inn smá kúlur og vatnsfælnu - out.

Þetta skýrir sem annast þarf í prótinsameind í vatn colloidal lausnir. Hverjir eru gerðir af samskiptum eru þarna?

1. Vetnistengi - haldast óbreytt milli sömu hlutum og í efri uppbyggingu.
2. Vatnsfælna (vatnssækin) samskipti - koma upp þegar leyst upp í vatni fjölpeptíð.
3. Ionic aðdráttarafl - raznozaryazhennymi sem myndast á milli amínósýruleifa (radical) hópa.
4. Samgild milliverkanir - er hægt að myndast milli nákvæmari súru staður - sýstein sameindum, eða öllu heldur hala þeirra.

Svona, samsetningu og uppbyggingu prótína sem innhalda í er þriðja stigs uppbygging geta verið lýst sem vals upp í smá kúlur fjölpeptíð keðjur, viðhalda henni og varðveisluefnum Iðgun þess vegna ýmissa tegund gagnvirkni efna. Dæmi um slík Peptides: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alfa-keratín, silki fibroin, og aðrir.

The fjórðastigs Uppbygging

Þetta er einn af the erfiður af the kúlur, sem mynda prótein. Uppbyggingu og starfsemi af próteina í slíku kerfi er mjög fjölhæfur og sérstakur.

Hvað er þetta sköpulag? Það er nokkrar (stundum tugum) af stórum og litlum keðjur fjölpeptíðsafbrigðis, sem eru mynduð sjálfstætt frá hvor öðrum. En þá, vegna þess að sama milliverkanir sem við höfum teknar til greina-þriðjastigs myndbyggingu þessum peptfðum eru brenglaður og samtvinnuð. Þannig fæst flókin conformational smá kúlur sem geta innihaldið atómum úr málmi, og lípíð hópum, og kolvetni. Dæmi um slík prótín: DNA pólýmerasa, tóbak veira hjúpprótíni, blóðrauða og aðrir.

Allir peptide mannvirki sem við höfum rætt við eigin aðferðir þeirra bera kennsl á rannsóknarstofu, byggt á núverandi möguleikum þess að nota skiljun, skiljun, rafeinda og smásjárrannsókn og hár tækni tölva.

aðgerðir

Uppbyggingu og starfsemi próteina er mjög fylgin við hvert annað. Það er, hver peptíð gegnir hlutverki sem er einstakt og sérstakur. Einnig eru þeir sem eru færir um að framkvæma í lifandi frumu, nokkrir umtalsverðum viðskiptum. En það er hægt að lýsa sem að tjá helstu aðgerðir prótein sameindir í líkama lífvera:

1. Veita umferð. Celled lífverur eða frumulíffæri eða ákveðnar tegundir af frumum eru fær um hreyfingu, sár, hreyfingar. Þetta prótein er veitt, sem eru hluti af uppbyggingu þeirra vélknúna búnaðarins: cilia, flagella, umfrymisbundinni himnu. Ef við tölum um vangetu til að tilfærslu en frumurnar eru sjást prótínin getur stuðlað að lækkun þeirra (mýósíns vöðva).
2. Næringargildi eða öryggisafrit virka. Það er samansafn af próteinsameinda í eggfrumum, fósturvísa og planta fræjum fyrir frekari fylla vantar næringarefni. Við klofnun á peptíðum framleiða amínósýrur og líffræðilega virk efni, sem eru nauðsynlegar fyrir eðlilega þróun lífverum.
3. Orkan virka. Burtséð frá kolvetnum þvingar líkamann getur framleitt og prótein. Í hrörnun 1 g af peptíði út 17,6 kJ nýtilega orku á formi adenosine triphosphate (ATP), sem er varið í lífsnauðsynleg ferli.
4. Merki og stjórnunarhlutverk. Hún felst í framkvæmd að fylgjast vel með gangi ferli og sendingu frá frumu til vefja, frá þeim til yfirvalda, frá nýjustu til kerfisins og svo framvegis. Dæmigert dæmi er insúlín, sem er stranglega skráir fjölda blóðsykri.
5. Viðtaka virka. Það er gert með því að breyta á lögunina á peptíðunum með annarri hlið himnunnar og taka þátt á hinum enda endurskipulagningu. Þegar þetta gerist og merki sending og upplýsingar sem krafist er. Flest þessara próteina eru innbyggð í umfrymis himnu frumna og framkvæma stranga stjórn á allt efni sem fer þar. Einnig benda þér á að efna- og eðlisfræðilegum breytingum í umhverfinu.
6. Flutningshlutverks peptíðum. Það er framkvæmt straumum prótín og flutningsprótein. Hlutverk þeirra er augljós - að flytja æskilegt sameindir til síður með lágan styrk af háum hlutum. Dæmigert dæmi er að flytja súrefni og koldíoxíð úr líffæri og vefi á prótíninu til blóðrauða. Þeir hafa einnig náð dreifingu efnasambands með lága mólþyngd í gegnum himnuna inn í frumuna.
7. Uppbygging virka. Eitt af mikilvægustu þeirra sem framkvæma prótein. Uppbygging frumur og frumulíffæri þeirra er ætluð peptíð. Þau eru svipuð ramma skilgreina lögun og uppbyggingu. Þar að auki, þeir styðja það líka, og breyta ef þörf krefur. Því fyrir vöxt og þroska allra lífvera nauðsynleg prótein í mataræði. Slík peptíð fela í sér elastin, túbúlíni, kollagen, þráða, og aðrar hyrnistrefjar.
8. Hvðtuðu virka. Her framkvæma ensím. Margar og mismunandi, þeir flýta öllum efnafræðilegum og lífefnafræðilegum viðbrögð í líkamanum. Án þátttöku þeirra, venjulegt epli í maga væri hægt að melta aðeins í tvo daga, það er líklegt til að beygja á sama tíma. Undir aðgerð á súrvatnskljúfur, peroxíðasa og öðrum ensímum, þetta ferli fer fram í tvær klukkustundir. Almennt er það að þakka að þetta hlutverk, prótein tillífun og niðurbrot fer fram, það er, plast og orku umbrot.

The verndandi hlutverki

Það eru til nokkrar gerðir af ógnum, sem prótein eru hönnuð til að vernda líkamann.

Í fyrsta lagi, efna árás áverka hvarfefni, lofttegundir, sameindir, efnum sem mismunandi virknimynstri. Peptíð geta til að taka þátt með þeim í efnahvörf, umbreyta í skaðlaust formi eða einfaldlega hlutleysandi.

Í öðru lagi, líkamlega ógn af sárinu - ef prótein fibrinogens í tíma er ekki umbreytt í fíbrín á staðnum á meiðslum, blóð ekki hleypt, og þess vegna stíflaðist mun eiga sér stað. Þá, þvert á móti, það þarf plasmlni peptíð fær sogast blóðtappa og endurheimta patency skipsins.

Í þriðja lagi, hótun um friðhelgi. Uppbyggingu og verðmæti prótínin sem mynda ónæmiskerfið varnir, eru afar mikilvæg. Mótefni, immúnóglóbúlín, interferón - eru allar mikilvægar og veruleg þætti sogæða og ónæmiskerfi. Allar aðskotaagnir, illgjarn sameindarinnar, dauðar frumur eða hluti af heild uppbygging er tekið til að fá upplýsingar um rannsóknar á vegum peptíðefnasambandi. Það er ástæðan fyrir að maður getur átt, án aðstoðar lyfja á hverjum degi til að vernda sig frá sýkingu og einföldum veira.

eðliseiginleikar

Uppbygging prótínsins, sem frumur er mjög sérstakur og fer eftir aðgerðina. En efnislegir eiginleikar peptíð eru svipuð og hægt er að minnka eftirfarandi eiginleika.

1. Þyngd efnasamböndum - vinstra 1000000 Dalton.
2. In vatnslausn mynda colloidal kerfi. Það hlaða uppbyggingu kaupir fær breytilegt eftir sýrustigi miðil.
3. Þótt þær verði fyrir erfiðar aðstæður (geislun, sýru eða basa, hitastigi, o.fl.) er fær um að flytja til annarra stigum conformations, þ.e.a.s. eðlisbreytt. Ferlið í 90% tilvika óafturkræf. Hins vegar er andstæða vakt - renaturation.

Þessi grundvallar eiginleikar eðliseiginleikum peptíðum.