Једноставни и комплексни протеини. Структуре, функције, својства, карактеристике, примере комплексних протеина

Једна од дефиниција живота гласи: "Живот је начин постојања протеина тела." На нашој планети, без изузетка организми садрже такве органске материје, као што су протеини. Овај чланак ће описати једноставне и сложене протеине идентификоване разлике у молекуларној структури и разматра њихове функције у ћелији.

Шта су протеини

Са становишта биохемије - велике молекулске тежине органских полимера, мономера који су 20 различитих врста аминокиселина. Они су спојени ковалентним хемијским везама, која је позната пептида. Пошто протеин мономери су амфотерни једињења, оне садрже и амино групу и карбоксилну функционалну групу. Хемијска веза ЦО-НХ између њих јавља.

Уколико се полипептид састоји од аминокиселинских остатака везама, формира једноставан протеин. Молекули полимера, које даље садрже металне јоне, витамине, нуклеотиде, Угљени хидрати - су сложени протеини. Даље, сматрамо просторну структуру полипептида.

Нивои организације протеинских молекула

Они су приказани у четири различите конфигурације. Први струцтуре - линеарно, то је најједноставнији и има облик ланца полипептида у току спирално формирање додатних водоничних веза. Они стабилизовала спирале, која се назива секундарна структура. Терцијарне установе имају једноставне и сложене протеине, већина биљних и животињских ћелија. Ово друго Конфигурација - кватернарна настаје у интеракцији неколико молекула на нативној структури, Сједињене коензима, односно такви протеини имају сложену структуру раде у разним телесних функција.

Мноштво једноставних протеина

Ова група није бројни полипептиде. Њихове молекуле се састоје само од аминокиселинских остатака. Укључити протеине, као што хистона и глобулина. Први представља у структуру језгра, и у комбинацији са молекулима ДНК. Друга група - глобулини - су главне компоненте крвне плазме. Такав протеин као што је гамма глобулин, обавља функције имуног одбране и антитело. Ова једињења могу формирати комплексе, који садрже сложене угљене хидрате и протеине. Такви влакнаст једноставне протеини попут колагена и еластина, су део везивног ткива, хрскавице, тетива, коже. Њихова главна функција - изградња и подршка.

Тубулин протеин је члан микротубула, који су компоненте Цилиа и флагела једноћелијских организама попут цилиатес, Еуглене, паразитске флагелати. Овај исти протеин је члан висецелијских организама (флагела сперматозоида, ова ЦИЛИА, прекривен цилијама епителних танког црева).

Протеин албумин служи складиштење функцију (нпр протеина пилетине јаја). У ендосперму семена житарица - раж, пиринач, пшеница - протеинске молекуле акумулирају. Они се називају ћелијске инклузије. Ове супстанце се користе у семена ембриону на почетку свог развоја. Поред тога, висок садржај протеина од жишка пшенице је веома важан показатељ квалитета брашна. Хлеб испечен од глутен богата брашна има висок квалитет укус и корисније. Глутен садржи такозвани хард пшеницу. Дубока-морска риба крвна плазма садржи протеине који спречавају њихову смрт од хладноће. Они поседују својства антифриз, спречава смрт организма при ниским температурама воде. С друге стране, у саставу ћелијског зида термофилних бактерија у геотермалних извора садржи протеине способне да задржи своју природну конфигурацију (терцијарну или кватернарно структуру) и не Денатурирати на температурама од +50 до + 90 ° Ц.

протеид

То су комплексни протеини, које карактерише велика разноликост у вези са разним функцијама које су извршили. Као што је раније наведено, група полипептида, осим оног дела протеина садржи простетичку групу. Под утицајем различитих фактора као што су високе температуре, соли тешких метала, концентрован алкалних и киселих протеине сложене може изменити просторног облика, то поједностављују. Ова појава се назива денатурација. Структура комплексних протеина ремети водоничне везе се раскидају, а молекули изгубе својства и функције. Као по правилу, денатурација је неповратан. Али неки од полипептида деловати као катализатор, вожње и сигнализацију функције, могуће је ренатуратион - враћање природног структуру протеидс.

Ако је акција фактор нестабилности иду на дуже време, молекул протеина је потпуно уништена. То доводи до руптуре пептидним везама из примарне структуре. Враћање протеина и његова функција више није могуће. Ова појава се назива уништавање. Пример је кување јаја: течност протеин - албумин, налази се у терцијарну структуру је потпуно уништен.

протеина биосинтеза

Још једном, подсетити да у полипептидима живих организама се састоји од 20 аминокиселина, од којих су неке незаменљив. Ова лизин, метионин, фенилаланин, итд. Д. улазе у крвоток из танког црева после дељењем протеинске производе. Синтетизирати есенцијалне аминокиселине (аланин, пролин, серин), гљивица и животиње користе једињења садрже азот. Биљке, као Аутотрофно независно формирају потребне конститутивне мономера заступају сложене протеине. За ову асимилације реакције Користе нитрати, амонијак или азот-фрее. У неким врстама микроорганизама пружају се са комплетним сетом амино киселине, док у другима само неки синтетисани мономера. Фазе биосинтезе протеина јављају у ћелијама свих живих организама. На језгро транскрипције јавља, а у цитоплазми ћелије - емитовање.

Први корак - синтеза прекурсора мРНК настаје ензим РНК полимеразе. Он разбија водоничних веза између ДНК ланаца, а једна од њих по принципу комплементарности прикупља пре иРНК молекула. изложена је да слаисингу тј зрео, затим излази из нуклеуса у цитоплазми, формирајући гласника рибонуклеинску киселину.

Да спроведе другу фазу захтева посебан органеле - рибозоми и молекуларна информације и преносе рибонуклеинске киселине. Други важан услов је присуство АТП, као реакције пластичне метаболизам, који припада биосинтезе протеина долази апсорпцију енергије.

Ензими, њихова структура и функција

То је велика група протеина (око 2000), обавља улогу супстанци које утичу на брзину биохемијских реакција у ћелијама. Они могу да буду једноставни (трепсин, пробавни) или комплекс. Комплексни протеини састављене од апоензиме и коензим. Специфичност протеина у односу на једињења за које делује, одређује коензим и протеидс активност посматра само у случају где компонента протеин повезан са апоензиме. Каталитичка активност ензима је независан од молекула, али само путем активног центра. Његова структура одговара хемијске структуре супстанци катализована принципу "Кеи-лоцк", тако да је строго специфична акција ензима. Функције комплексних протеина су за учешће у метаболичким процесима и за њихово коришћење као акцептора.

Класе сложених протеина

Они су развили биохемичара, на основу 3 критеријума: физичко-хемијска својства, карактеристике и структурним карактеристикама протеидс специфичности. У прву групу спадају полипептиде различите електрохемијске особине. Они су подељени у основне, неутралне и киселе. У односу на протеине воде може бити хидрофилни, амбифилни и хидрофобна. Друга група ензима који су претходно разматрани. Трећа група обухвата полипептиде који се разликују по хемијском саставу протетских групе (није цхромопротеидс, нуцлеопротеинс, металлопротеинс).

Размотрите својства сложених протеина детаљније. Тако, на пример, кисела протеин који је део рибозома, садржи 120 аминокиселина и разноврсна. Налази се у органела протеина синтезу, прокариотских и еукариотских ћелија. Други члан ове групе - С-100 протеин, састоји од два ланца повезана јона калцијума. Он је члан неурона и глиа - Подршка ткиво нервног система. Заједничко власништво свих киселински протеин - висок садржај дикарбоксилне киселине: глутаминске и аспарагинска. Алкалним протеина укључују хистона - протеине који чине РНК и ДНК нуклеинских киселина. Специфичност хемијског састава представља велика количина лизина и аргинина. Хистона, заједно са нуклеарном хроматина хромозома облику - критичне структуре ћелија наслеђивања. Ови протеини су укључени у процесе транскрипције и транслације. Амфифилни протеини широко заступљена у ћелијским мембранама, формирајући липопротеин двослојем. Стога, група проучавали горе разматране комплексне беланчевине, били смо уверени да њихове физичко-хемијске особине због структури протеинске компоненте и протетичких група.

Неке комплексне ћелијске мембране протеини могу да препознају различите хемијских једињења, као што су антигени и реагују на њих. Ова сигнална функција протеидс, веома је важно за селективним процесима апсорпције, материје из спољашњег окружења, а да га заштити.

Гликопротеини и протеогликане

Они су сложени протеини који се разликују само биохемијски састав протетичких групама. Ако хемијских веза између компоненте протеина и угљених хидрата дио - ковалентно гликозида, ове супстанце називају гликопротеина. Апоензиме су представили молекуле моно- и олигосахарида, примери таквих протеина су протромбина, фибриноген (протеини укључени у коагулацију крви). Кортико- и гонадотропних хормони, интерферони, ензими и мембране су гликопротеини. У молекулима протеогликана протеина део само 5%, а остатак бити протеза група (гетерополитсахарид). Оба дела су повезана гликозидна веза на ОХ групу-треонин и аргинина група и НХ₂-глутамина и лизина. Протеогликана молекули играју веома важну улогу у метаболизму ћелија воде соли. У наставку је табела комплексних протеина, проучавали смо.

металлопротеинс

Ови материјали садрже као део свог молекуларни јон једног или више метала. Размотрити примере комплексних протеина који припадају горњој групи. То је изнад свих ензима попут цитохром оксидазе. Налази се на цристае на митохондрије и активира синтезу АТП. Феррин анд трансферина - протеид садржи гвоздене јоне. Оригин депозити их у ћелијама, а други је транспорт протеина крви. Анотхер металлопротеинс - алфаамелаза она садржи јоне калцијума је укључен у саставу пљувачке и панкреаса сок, учествујући у цијепање скроба. Хемоглобин је како металлопротеинс и хромопротеидов. Он служи као транспортни протеин који носи кисеоник. Резултат је једињење окихемоглобин. Удисање угљен моноксида или угљен моноксида-зове, његови хемоглобина молекули формирају веома стабилног једињења еритроците. Она се брзо шири у органима и ткивима, изазива тровање ћелија. Као резултат тога, после дуже удисање угљен моноксида смрти настаје од гушења. Хемоглобин делимично носи и угљен диоксид формиран у катаболичких процесима. Из крвотока угљендиоксида до плућа и бубрега, и од њих - на спољашњу средину. Неки ракове и шкољке транспорта протеин који преноси кисеоник, је кључаоница. Уместо гвожђа садржи бакарне јоне, па животињска крв није црвене и плаве.

хлорофил функција

Како је раније поменуто, комплексни протеини могу формирати комплексе са пигментима - Цветние органских супстанци. Њихова боја зависи од хромоформних групама које селективно апсорбују одређени спектар сунчеве светлости. У биљним ћелијама има зелене пластиде - хлоропластима садрже хлорофила пигмент. Састоји се од атома магнезијума и полихидроксилног алкохола, Пхитологист. Они су повезани са протеинских молекула, и сами садрже хлоропластима тилакоиди (плоче), или мембрана повезане у гомилама - аспект. Они су фотосинтетички пигменти - хлорофил - и додатне каротеноида. Овде се налазе сва ензими користе у фотосинтетских реакцијама. Тако цхромопротеидс, који укључују хлорофила, обављају важне функције у метаболизму, односно у реакцијама асимилације и дисимилација.

virusni протеини

Они укључују представнике не-ћелијске облике живота, улази у царство Вир. Вируси немају свој апарат протеина-синтезу. Нуклеинске киселине, ДНК или РНК, може изазвати синтезу већине честица сопствених ћелија инфициране вирусом. Симпле вируса састоје само протеинских молекула, компактно окупљени у спиралном структуре или Полихедрал облика, као што је вирус мозаика дувана. Сложени вируси имају додатну мембрану образује део плазма мембране ћелије домаћина. Као што то може укључивати гликопротеина (вирус хепатитиса Б, велике богиње вирус). Основна функција гликопротеина - препознавање специфичних рецептора на домаћина ћелијске мембране. Композиција додатних вирусне мембране и протеина укључују ензиме пружају редупликација ДНК или РНК транскрипције. На основу горе наведеног, може се закључити следеће: вирусне честице протеина шкољки имају специфичну структуру, у зависности од мембранских протеина у ћелији домаћину.

У овом чланку смо добили карактеристике сложених протеина, студирао њихову структуру и функцију у ћелијама различитих организама.