Vrste beljakovin, funkcije in strukture

Po teoriji Oparin-Haldane življenja na našem planetu, se je rodil iz koacervatnega kapljic. Bilo je tudi proteinska molekula. To je mogoče, je treba ugotoviti, da te kemikalije - osnova vsega življenja, ki obstaja še danes. Toda kaj počne predstavljajo proteinske strukture? Kakšno vlogo imajo v telesu in življenja ljudi? Katere vrste beljakovin obstaja? Poskusite razumeti.

Beljakovine: Splošni koncept

Z vidika kemijske strukture, molekula zadevne snovi je zaporedje amino kislin, ki so povezana s peptidnimi vezmi.

Vsaka aminokislina ima dve funkcionalni skupini:

• karboksil-COOH;
• amino skupino _-NH2.

To med njima in je tvorjen v povezavi z različnimi molekulami. Tako ima peptid vez obrazec -CO-NH. beljakovinske molekule lahko vsebuje na stotine ali tisoče takšnih skupin, bo odvisna od določene snovi. Vrste beljakovin so zelo raznolike. Med njimi so tisti, ki vsebujejo esencialne aminokisline za telo, zato je treba zaužiti s hrano. Obstajajo nekatere vrste, ki imajo pomembne funkcije v celične membrane in njeno citoplazmo. Katalizatorji proizvajajo tudi biološko naravo - encimov, ki so tudi beljakovinske molekule. To se pogosto uporabljajo v človeškem življenju, in ne samo sodeluje v biokemijskih procesih živih bitij.

Molekulska masa spojin zadevnih lahko variira od nekaj deset do milijonov. Ker je število monomernih enot v polipeptidni verigi neskončno velika in je odvisna od vrste določeni snovi. Beljakovine v svoji čisti obliki, v svojem maternem zgradbe, lahko vidimo pri obravnavi jajce v svoji surovi obliki. Svetlo rumena prozorna debeline koloidni masa, ki se nahaja v notranjosti rumenjaka - je želeno snov. Enako je omenjeni o nemastnega skuto, ta izdelek tudi skoraj čisto beljakovine v svoji naravni obliki.

Vendar pa niso vsi spojin imajo enako prostorsko strukturo. Skupno je štiri organizacije molekula. Vrste beljakovinskih struktur odvisna od njenih lastnosti in govorimo o strukturni kompleksnosti. Vemo tudi, da je bolj prostorsko kompleksnih molekul podvržene strogemu obdelavo pri ljudeh in živalih.

Vrste proteinskih struktur

Skupno je štiri. Razmislite, kaj je vsak od njih.

1. Primarni. To je konvencionalna linearna sekvenca aminokislin, povezanih s peptidnimi vezmi. Ni prostorskih pletenine, ne helix. Število vhodnih povezav na polipeptid lahko do nekaj tisoč. Vrste proteinov s podobno strukturo - glitsilalanin, inzulin, histona, elastina, in drugi.
2. Sekundarni. Sestavljen je iz dveh polipeptidnih verig, ki so spiralno navite in so usmerjeni drug proti drugemu zavoje oblikovane. Tako med njima pride do vodikove vezi ju drži skupaj. Tako se oblikuje en sam proteinske molekule. Oblike te vrste naslednje beljakovine: lizocim, pepsin in drugi.
3. Terciarno mesnatosti. Je gosto pakiran kompaktno zbrani v tuljavi sekundarni strukturi. Tu obstajajo druge vrste interakcij, poleg vodikovih vezi - to je van der Waalsove interakcije in elektrostatične privlačne sile, hidrofilno-hidrofoben kontakt. Primeri struktur - albumina, fibroin svilenih proteinov in drugih.
4. Kvartarni. Najbolj kompleksna struktura, ki je več polipeptidnih verig zvite v spiralo, zvit v posesti in združenih v globuli. Primeri, kot so insulin, feritina, hemoglobina, kolagen, ponazarjajo prav takšen konformacijo proteinov.

Če upoštevamo vse podrobnosti o molekularni strukturi iz kemijskega vidika, analiza traja dlje časa. Konec koncev, v resnici, večja je konfiguracija, težje in zmedo njegovo strukturo, več vrst interakcij opazili v molekuli.

Denaturacija proteinskih molekul

Eden od najbolj pomembnih kemijskih lastnostih polipeptidov je njihova sposobnost, da se razgradi pod vplivom določenih pogojev ali kemičnih sredstev. Na primer, razširjena različne vrste beljakovin denaturacijo. Kaj je ta proces? Je uničenje avtohtone proteinske strukture. To pomeni, da če je bilo prvotno molekula terciarno strukturo, po delovanju posebnih agentov, da bo uničena. Vendar pa se sekvenca iz aminokislinskih ostankov v molekuli ostaja nedotaknjena. Denaturirani proteini so hitro izgubili svoje fizikalne in kemijske lastnosti.

Kaj agenti lahko privede do procesa uničenja zgradbe? Obstaja več.

1. Temperatura. Po segrevanju, postopno degradacijo kvarteme, terciarni, sekundarni strukturo molekule. Vizualno je mogoče opazovati, na primer, konvencionalno cvrtje jajce. Nastalo "protein" - primarno strukturo albumin polipeptida, ki je v surovi produkt.
2. Sevanje.
3. Delovanje močnimi kemičnimi snovmi: kisline, baze, soli, težke kovine, topila (npr alkoholi, etri, benzen, in drugi).

Ta postopek se včasih imenuje fuzijska molekula. Vrste denaturacije proteinov odvisna od agenta, dejanje, katerega je prišlo. Ob istem času, v nekaterih primerih pa je obraten proces razmisleka. To renaturacijo. Niso vsi proteini so lahko ponovno nazaj na njegovo strukturo, vendar veliko od tega lahko to storite. Torej, so kemiki iz Avstralije in Združenih držav Amerike izvajala renaturacija kuhanim kokošjih jajc s pomočjo nekaterih reagentov in načinu centrifugiranjem.

Ta proces je pomemben za žive organizme v sintezi polipeptidne verige rRNA in ribosomov v celicah.

Hidroliza proteinske molekule

Par z denaturacije proteinov značilnih druge kemijske premoženja - hidroliza. To je tudi uničenje konformacija, vendar ne na primarno strukturo, in je v celoti do posameznih aminokislin. Pomemben del prebavo - hidrolizo proteina. Vrste Hidrolizo po polipeptide.

1. Chemical. Na podlagi delovanja kislinami ali bazami.
2. Biološka ali encimatska.

Vendar pa je bistvo procesa ostaja nespremenjena, in ni odvisna od tega, kaj vrste beljakovin hidrolize poteka. Kot tvorjena rezultat aminokisline, ki se prevaža po vseh celic, organov in tkiv. Njihova nadaljnja transformacija vključuje sodelovanje sintezo novih polipeptidov, poka, ki se zahtevajo posebno organizem.

V industriji, je proces hidrolize beljakovinske molekule uporablja kot čas za pridobivanje želenih aminokisline.

Funkcija beljakovin v telesu

Različne vrste beljakovin, ogljikovih hidratov, maščob, so bistveni elementi za normalno življenje vsake celice. In to pomeni, da celotnega organizma. Zato je v mnogih pogledih je njihova vloga je pojasnil z visoko stopnjo pomembnosti in razširjenosti v živih bitij. Obstaja nekaj osnovnih funkcij polipeptidnih molekul.

1. Katalitsko. To izvedemo encime, ki imajo proteinske narave konstrukcije. O njih pravijo kasneje.
2. Struktura. Vrste proteinov in njihove funkcije v telesu, predvsem vpliva na strukturo same celice, njeno obliko. Poleg tega so polipeptidi v tej vlogi, tvorijo lase, nohte, lupine školjk, ptičje perje. So nekateri ventili v telesu celice. Hrustanec sestavljen tudi iz teh vrst beljakovin. Primeri: tubulinskih, keratin, aktin, in drugi.
3. Regulativni. Ta značilnost se kaže v sodelovanju polipeptidov v procesih, kot so transkripcije, prevajanje, celični cikel, spajanje, mRNA in drugi obravnavi. Vsi igrajo pomembno vlogo regulatorja.
4. Signalov. Ta funkcija se izvede s proteini, ki se nahajajo na celični membrani. Oni prenašajo različne signale iz ene enote v drugo, in to vodi do po tkivo skupaj. Primeri: citokini, inzulin, rastni faktorji, in drugi.
5. Transport. Nekatere vrste beljakovin in njihove funkcije, ki jih opravljajo, so preprosto nujno. To se zgodi, na primer, hemoglobina beljakovin. Izvaja prenos kisika od celice do celice v krvi. je nujno za ljudi.
6. Zamenjava ali backup. Taki polipeptidi kopičijo v rastlinah in živalih kot vir jajčnih celic dodatne moči in energije. Primer - globulin.
7. Motor. Zelo pomembna lastnost, predvsem za praživali in bakterije. Konec koncev, so lahko premikajo le s pomočjo bičkov in migetalk. In te organele je sama po sebi nič, kot beljakovin. Primeri takih polipeptidov so naslednji: miozin, aktin, kinezin, in drugi.

Očitno je, da se funkcija proteinov v človeškem telesu in drugih živih bitij zelo veliko in pomembno. To še enkrat, da brez povezave ni mogoče šteti potrjuje pri nas, življenje na našem planetu.

Zaščitna funkcija proteinov

Polipeptidi lahko zaščitijo pred različnimi vplivi: kemičnih, fizikalnih in bioloških. Na primer, če bi se telo ogrožena kot virus ali bakterija z zunanjo naravo, imunoglobuline (protitelesa) pridejo do njih "v boju", ki opravlja zaščitno vlogo.

Če govorimo o fizičnih učinkov, je velik igranje vlog, na primer, fibrin in fibrinogen, ki sodelujejo pri strjevanju krvi.

proteini hrane

Vrste prehranskih beljakovin, so naslednji:

• polno - tiste, ki vsebujejo vse esencialne aminokisline;
• pokvarjena - tiste, pri katerih je sestavek delni aminokislina.

Vendar pa je za človeško telo, so pomembni in tisti, in drugi. Še posebej prva skupina. Vsakdo, zlasti v obdobjih intenzivnega razvoja (otroštvu in adolescenci) in puberteti mora vzdrževati stalno raven beljakovin v sebi. Konec koncev, smo že zajete funkcije, ki jih opravljajo te neverjetno molekule, in vemo, da skoraj noben proces, ne biokemična reakcija v nas ne more storiti brez sodelovanja polipeptidov.

Zato boste morali vsak dan zaužiti dnevne zahteve beljakovin, ki jih vsebuje naslednje izdelke:

• jajce;
• mleka;
• skuta;
• meso in ribe;
• fižol;
• soje;
• fižol;
• arašidi;
• pšenica;
• oves;
• leča in druge.

Če ste zaužiti dnevno 0,6 g polipeptid na kg telesne teže, potem je oseba, nikoli ne bo pomanjkanje teh spojin. Če dolgo časa telo ne dobi potrebne beljakovine, se pojavi bolezen, imenovano stradanje amino kisline. To vodi do hudih presnovnih motenj in kot rezultat, mnoge druge bolezni.

Beljakovine v celici

Inside, najmanjša strukturna enota vseh živih bitij - celice - tudi beljakovine. In to počnejo skoraj vse zgoraj delovati. Predvsem celice, ki tvorijo citoskeleta sestoji iz mikrotubule, filamente. Služi za ohranitev oblike, kakor tudi za promet med organel notranjosti. Za proteinske molekule, oba kanala ali tirnic, premakniti različne ione, spojin.

Pomembna vloga beljakovin vgrajeni v membrano in se nahaja na njeni površini. Tukaj so, in receptor in signalne funkcije se izvajajo, sodeluje pri gradnji same membrane. Stražariti, in tako imajo zaščitno vlogo. Katere vrste beljakovin v celici lahko pripišemo tej skupini? Obstaja veliko primerov, smo dobili nekaj.

1. Aktin in miozin.
2. Elastin.
3. Keratin.
4. Kolagen.
5. Tubulin.
6. Hemoglobina.
7. Insulin.
8. Transkobalamina.
9. Transferin.
10. Albumin.

V vseh obstaja na stotine različnih vrst proteinov, ki se nenehno gibljejo znotraj vsake celice.

Vrste beljakovin v telesu

So, seveda, veliko različnih. Če skušamo nekako razdeliti vse obstoječe proteine v skupini, se lahko obrne tako opredelitev.

1. Kroglaste beljakovine. To je tisti, ki ga terciarne strukture zastopnika, tj gosto pakiran kroglic. Primeri takšnih struktur so: imunoglobuline je večina od encime, številne hormone.
2. Fibrilarnega beljakovine. Predstavljajo strogo naročeno vlakna, ki imajo ustrezno prostorsko simetrijo. Ta skupina proteinov vključuje primarno in sekundarno strukturo. Na primer, keratin, kolagen, tropomiozin, fibrinogen.

Na splošno lahko oprejo niz atributov za razvrščanje beljakovine prisotne v telesu. Enotni še ne obstaja.

encimi

Biološke katalizatorji proteinske narave, ki pospešuje vse pojavljajo biokemičnih procesov. Običajna izmenjava snovi preprosto ne bi bilo mogoče brez teh spojin. Vsi postopki sinteze in okvare, sestavljanje molekul in njihova replikacija, transkripcija in translacija, ter druge izvedemo pod vplivom specifične oblike encima. Primeri teh molekul so:

• Oksidoreduktaza;
• transferaze;
• katalaza;
• hidrolaze;
• izomeraze;
• liaza in drugi.

Danes so encimi uporabljajo v vsakdanjem življenju. Na primer, pri proizvodnji pralnih praškov se pogosto uporabljajo tako imenovane encime - da so biološki katalizatorji. Izboljšajo kakovost pranjem v določenih temperaturnih pogojih. To je enostavno povezovanje z delci umazanije in jih odstraniti iz površine tkiva.

Vendar pa je zaradi narave beljakovinskih encimov, ki ne prenašajo preveč vroče vode ali bližine alkalnih ali kislih zdravil. Dejansko je v tem primeru, se bo postopek denaturacije pride.