Протеини: структурата и функцијата. својства на протеини

Видео: биологија лекција №30. Протеини. Структурата и функцијата.

Како што е познато, протеини - на основа на потеклото на животот на нашата планета. Според теоријата на Oparin-Haldane беше coacervate пад, се состои од молекули на пептиди, што стана основа на потекло на живи суштества. Ова не се сомневам, бидејќи анализата на внатрешната структура на секој член на биомаса покажува дека овие супстанции имаат сè: растенија, животни, микроорганизми, габи, вируси. И тие се многу различни по природа и макромолекуларни.

Видео: УПОТРЕБА. Биологија. 3.2. Функциите на протеините во живи суштества. Ензими, нивната структура, својства.

Имињата на овие четири структури, тие се синоними:

• протеини;
• протеини;
• полипептиди;
• пептиди.

протеински молекули

Нивниот број е навистина непроценливо. Во овој случај, сите протеински молекули може да се подели во две главни групи:

• Едноставен - се состои само од амино киселина секвенци се приклучи со пептидни врски;
• комплекс - Структура и структурата на протеин се карактеризираат со дополнителни protolytic (протетски) групи, исто така, се нарекува кофактори.

Во овој случај, на комплексни молекули, исто така, имаат свои класификација.

Градација комплекс пептиди

1. Гликопротеини - се тесно поврзани протеини и јаглени хидрати соединенија. Во структурата на молекулата ткиво протетски групи мукополисахариди.
2. липопротеини - комплекс соединение на протеини и липиди.
3. Metalloproteins - како простетична група се метални јони (железо, манган, бакар, и други).
4. Нуклеопротеини - фидбек протеини и нуклеински киселини (ДНК, РНК).
5. Fosfoproteidy - конформација на протеинот и остатокот ортофосфорна киселина.
6. Chromoproteids - многу слично metalloproteins, но елемент кој е дел од протетски група е обоен комплекс (црвено - хемоглобин, зелена - хлорофил, и така натаму).

Секоја група разговараше за структурата и својствата на протеини се различни. Функциите кои тие се извршуваат, и ќе се разликуваат во зависност од видот на молекулата.

хемиската структура на протеини

Од оваа гледна точка протеини - долго, голем синџир на амино киселински остатоци меѓусебно поврзани специфични обврзници нарекува пептид. Од страна на структури киселини отстапи гранка - радикали. Оваа структура на молекулата е откриен од страна на Д. Фишер на почетокот на XXI век.

Подоцна, протеини, структурата и функцијата на протеините се изучува во повеќе детали. Тоа стана јасно дека амино киселини кои го сочинуваат пептид структура, од вкупно 20, но на тој начин тие може да се комбинираат на различни начини. Оттука разновидноста на полипептид структури. Покрај тоа, во процесот на животот и на извршувањето на своите функции протеини се во можност да се подложи на низа хемиски трансформации. Како резултат на тоа, тие ја менуваат структурата, и таму е сосема нов тип на врска.

Да се ​​скрши пептидна врска, односно, да ја наруши протеинска структура на синџири мора да бидат избрани многу строги услови (високи температури, киселина или алкална катализатор). Ова се должи на висока јачина ковалентни врски во молекулата, имено, во пептид група.

Откривање на структурата на протеини во лабораториски се врши со користење на реакција биурет - Ефект на свежо полипептид бакар хидроксид (II). Во комплексот на јони пептидот група и бакар обезбедува светла боја виолетова.

Постојат четири основни структурната организација, од кои секоја има свои карактеристики на структурата на протеините.

Нивоа на организацијата: примарната структура

Како што е споменато погоре, при што пептидот - секвенца од амино киселински остатоци со подмножества, ко-ензими, или без нив. Значи ова го нарекуваат примарната структура на молекулата, што е нормално, се разбира, тоа е вистина амино киселини се приклучи со пептидни врски, и ништо друго. Тоа е, полипептид линеарна структура. Во конкретниов структура на протеини од овој вид - во дека оваа комбинација на киселини е од клучно значење за извршување на функциите на молекулата на протеини. Благодарение на овие карактеристики е можно не само да се идентификуваат пептид, но, исто така, да се предвиди својства и улогата на една сосема нова, се уште неоткриени. Примери на пептиди имаат природни примарната структура, - инсулин, пепсин, химотрипсин, и други.

Видео: Функциите на протеини

средно структура

Структурата и својствата на протеините во оваа категорија се разликуваат малку. Ваквата структура може да се формира на почетокот на природата или кога се подложени на основните хидролиза крути, температура или други услови.

Оваа структура има три варијанти:

1. Нежните, редовни, stereoregular калеми изградени од амино киселинските резидуи кои се испревртено оската на основни врска. Опстојува само водородни врски, се случуваат меѓу групата кислород на еден пептид, а другиот водород. Каде што структурата е точно се должи на фактот дека се врти рамномерно се повторува на секои 4 нивоа. Ваквата структура може да биде и левак и pravozakruchennoy. Но, во повеќето познати протеини се врти на изомер заболените лица. Таквата структура е наречена алфа-структури.
2. Составот и структурата од следните типови на протеини се разликува од претходниот со тоа, што на водород обврзници не се формирани помеѓу стои рамо до рамо на едната страна на остатокот од молекулот, и помеѓу значително се отстрани, назначена со тоа, на доволно голема далечина. За оваа причина, целата структура станува повлажна, згрчена змија полипептидни ланци. Постои една карактеристика што треба да бидат протеини. Структурата на амино киселини од гранки треба да биде краток како што на глицин или аланин, на пример. Овој тип на средно структура се нарекува бета-листови за нивната способност да се држиме заедно, ако формирањето на целокупната структура.
3. Кои припаѓаат на трети структура тип протеини како биологијата означува комплекс raznorazbrosannye подредени фрагменти без stereoregularity и способни да се измени структурата под влијание на надворешните услови.

Примери на протеини кои ги имаат средно структура по природа, не се открива.

високото образование

Ова е прилично комплексна структура, да носи име "globule". Што е протеин? Структурата на што е врз основа на средно структура, но додаде нови видови на интеракции помеѓу атомите на групи, како и целата молекула набори како, водени така, фактот дека хидрофилна групи се насочени во глобули и хидрофобни - надвор.

Видео: биологија. Биохемија: јаглени хидрати, нивната структура и функција. Центар за онлајн учење "Foxford"

Ова го објаснува задолжен за молекулата на протеини во вода колоиден решенија. Кои се видови на интеракции се таму?

1. Водородни врски - остане непроменет помеѓу истите делови како што е во секундарниот структура.
2. Хидрофобни (хидрофилен) интеракции - се јавуваат кога се раствора во вода полипептид.
3. Јонски атракција - raznozaryazhennymi формиран помеѓу амино киселински остатоци (радикална) групи.
4. Ковалентна интеракции - може да се формираат помеѓу специфичниот кисел сајтови - цистеин молекули, или подобро, нивните опашки.

Така, на составот и структурата на протеини кои ги имаат терциерна структура може да биде опишана како навива во глобули полипептидни синџири, задржување и стабилизирање на неговата структура се должи на различни видови на хемиски интеракции. Примери за такви пептиди: fosfoglitseratkenaza, tRNA, алфа-кератин, свила fibroin, и други.

Кватернерни структура

Ова е една од најтешките на глобули, кои ја формираат протеините. Структурата и функцијата на протеините на таков план е многу разновиден и специфични.

Што е ова потврда? Тоа е неколку (понекогаш десетици) од големи и мали полипептидни ланци, кои се формираат независно еден од друг. Но, тогаш, поради истиот интеракции кои ги разгледавме за високото структура на овие пептиди се извртени и испреплетени. Добиени на тој начин комплекс конформациска глобули, кој може да содржат метал атоми, и липидни групи, и јаглени хидрати. Примери за такви протеини: ДНК полимераза, пликови протеин вирусот тутун, хемоглобин, и други.

Сите пептид структури имаме разговарано имаат свои методи на идентификација во лабораторија, врз основа на тековните можностите за користење на хроматографија, центрифугирање, електронски и оптички микроскоп и висок компјутерски технологии.

функции

Структурата и функцијата на протеини е во тесна корелација со едни со други. Тоа е, секој пептиден игра улога, која е уникатна и специфична. Исто така, постојат и оние кои се во можност да настапи во жива ќелија, неколку значајни трансакции. Но, тоа може да се сумира како да го изразат на основните функции на протеинските молекули во телата на живите суштества:

1. Обезбедување на сообраќајот. Едноклеточни организми или органели, или одредени видови на клетки се способни за движење, намалувања, движења. е предвидено Овој протеин, формирајќи дел од нивната структура на апарат на мотор: Влакненцата на клетките, флагели, цитоплазматски мембрана. Ако зборуваме за неможноста да поместување на клетки, протеини може да придонесе за нивно намалување (myosin мускул).
2. Хранлива или резервната функција. Тоа е акумулација на протеинските молекули во ооцити, ембриони и растителни семиња за натамошно пополнување недостасува хранливи материи. По раскинувањето на пептиди произведе амино киселини и биолошки активни супстанции, кои се неопходни за нормален развој на живите организми.
3. Функцијата на енергија. За разлика од јаглехидратите тера телото да се произведуваат и протеини. Со распаѓањето на 1 g на пептид пуштен 17.6 kJ корисна енергија во форма на аденозин трифосфат (АТП), која се потроши на витални процеси.
4. Сигнал и регулаторна функција. Тоа се состои во вршење внимателно следење на тековните процеси и пренос на сигнали од клетка на ткивото, од нив на властите, од најновите на системот и така натаму. Еден типичен пример е инсулин, кој е строго евиденција на бројот на гликоза во крвта.
5. Рецептор функција. Тоа се постигнува со менување на структура на пептид со една страна од мембраната и ангажирање на другиот крај на реструктуирање. Кога ова се случува и пренос на сигнал и потребните информации. Повеќето од овие протеини се вградени во цитоплазматски мембраната на клетките и спроведе строга контрола врз сите на материјалот поминува низ него. Исто така, да ве извести за хемиски и физички промени во животната средина.
6. Транспорт функција на пептиди. Тоа се врши храни протеини и превозникот протеини. Нивната улога е очигледна - транспорт пожелно молекули на сајтови со ниска концентрација на високо делови. Еден типичен пример е транспорт на кислород и јаглерод диоксид од органи и ткива на протеинот хемоглобин. Тие, исто така имаат постигнато испорака на соединенија со ниска молекуларна тежина низ мембрана во клетката.
7. Структура функција. Еден од најважните од оние кои ги врши протеини. Структурата на клетки и нивните органели е предвидено пептиди. Тие се слични на рамката се дефинира формата и структурата. Покрај тоа, тие, исто така, го поддржуваат и да ги менува ако е потребно. Затоа, за раст и развој на сите живи организми есенцијални протеини во исхраната. Таквите пептиди вклучува еластин, тубулин, колаген, актин, и други кератин.
8. Каталитички функција. Нејзиниот вршење ензими. Многу и различни, тие се забрза сите хемиски и биохемиски реакции во телото. Без нивно учество, обичните јаболко во стомакот ќе биде во можност да се вари само за два дена, тоа е веројатно да се свитка во исто време. Под дејство на каталаза, пероксидаза и други ензими, овој процес се одвива во два часа. Во принцип, тоа е благодарение на оваа улога, протеини анаболизмот и катаболизмот се врши, односно, пластика и енергетскиот метаболизам.

Заштитната улога

Постојат неколку видови на закани, од кои протеини се наменети за заштита на телото.

Прво, хемиски напад трауматски реагенси, гасови, молекули, супстанции различни спектар на дејство. Пептиди се во можност да се вклучат со нив во една хемиска реакција, конвертирање во безопасни форма или едноставно неутрализирање.

Второ, физичка закана од раната - ако фибриноген во времето протеини не се трансформира во фибрин на местото на повреда, крвта не подквасвам, а со тоа ќе се случи блокада. Потоа, напротив, треба плазмин пептид способен вовлечени тромб и да го врати на проодност на садот.

Трето, со закана од имунитетот. Структура и вредноста на протеините кои го формираат имунитет, се исклучително важни. Антитела, имуноглобулини, интерферони - сите се важни и значајни елементи на лимфниот и имуниот систем. Секој странски честички, малициозни молекула, мртвите клетки или дел од целата структура е подложен на итна истрага од страна на пептидно соединение. Тоа е причината зошто една личност може да поседува, без помош на лекови секој ден за да се заштитат од инфекција и едноставни вируси.

физички својства

Структурата на протеини клетки е многу специфична и зависи од функцијата. Но, физичките својства на пептиди се слични, а може да се намали на следните карактеристики.

1. Тежина молекули - да 1000000 Далтони.
2. Во вид на воден раствор колоидни системи. Постојат структура освои наплаќаат способен да варираат во зависност од киселоста на медиумот.
3. Кога се изложени на тешките услови (зрачење, киселина или база, температура, итн) се во можност да се движи кон други нивоа conformations, т.е. денатурира. Процесот во 90% од случаите неповратни. Сепак, постои обратна смена - renaturation.

Ова основните својства на физичките карактеристики на пептиди.