Proteini: Struttura u funzjoni tal-proteina

Il-proteini huma sustanzi organiċi. Dawn il-komposti ta 'molekuli għolja huma kkaratterizzati minn ċerta kompożizzjoni u jkissru f'amino aċidi matul idroliżi. Il-molekuli tal-proteini jistgħu jkunu ta 'varjetà ta' forom, ħafna minnhom huma magħmula minn diversi ktajjen polypeptide. L-informazzjoni dwar l-istruttura tal-proteina hija kkodifikata fid-DNA, u l-proċess ta 'sinteżi tal-molekuli tal-proteini jissejjaħ traduzzjoni.

Kompożizzjoni kimika tal-proteini

Il-proteina medja fiha:

• 52% tal-karbonju;
• 7% idroġenu;
• 12% nitroġenu;
• 21% ossiġnu;
• 3% kubrit.

Il-molekuli tal-proteini huma polimeri. Sabiex tifhem l-istruttura tagħhom, huwa meħtieġ li ssir taf x'inhuma l-monomeri tagħhom - l-aċidi amminiċi.

Aċidi amminiċi

Dawn huma maqsuma f'żewġ kategoriji: li jseħħu kontinwament u xi drabi jseħħu. L-ewwel jinkludu 18 monomeri ta 'proteini u 2 aktar amidi: aspartic u aċidu glutamiku. Kultant hemm tliet aċidi biss.

Dawn l-aċidi jistgħu jiġu kklassifikati b'modi differenti: min-natura tal-ktajjen tal-ġenb jew mill-ħlas tar-radikali tagħhom, u jistgħu wkoll ikunu diviżi bin-numru ta 'gruppi CN u COOH.

Struttura primarja tal-proteina

Is-sekwenza ta 'amino acids fil-katina tal-proteina tiddetermina l-livelli sussegwenti ta' organizzazzjoni, proprjetajiet u funzjonijiet. It- tip ewlieni ta 'rabta bejn il-monomeri huwa peptide. Huwa ffurmat bit-tneħħija ta 'l-idroġenu minn aminexlota u l-grupp OH mill-ieħor.

L-ewwel livell ta 'organizzazzjoni ta' molekula ta 'proteina huwa s-sekwenza ta' amino acids fiha, sempliċiment katina li tiddetermina l-istruttura tal-molekuli tal-proteini. Din tikkonsisti minn "skeletru" li għandu struttura regolari. Din hija sekwenza ripetuta ta '-NH-CH-CO-. Il-ktajjen laterali individwali huma rappreżentati minn radikali ta 'amino acid (R), il-proprjetajiet tagħhom jiddeterminaw il-kompożizzjoni tal-istruttura tal-proteini.

Anke jekk l-istruttura tal-molekuli tal-proteini hija l-istess, jistgħu jvarjaw fil-proprjetajiet biss mill-fatt li l-monomeri tagħhom għandhom sekwenza differenti fil-katina. L-ordni tal-aċidi amminiċi fil-proteina hija ddeterminata mill-ġeni u tiddetta ċerti funzjonijiet bijoloġiċi għall-proteina. Is-sekwenza tal-monomeri fil-molekuli responsabbli għall-istess funzjoni ħafna drabi hija qrib fl-ispeċi differenti. Dawn il-molekoli huma l-istess jew simili fl-organizzazzjoni u jwettqu l-istess funzjonijiet fi speċi differenti ta 'organiżmi - proteini omologi. L-istruttura, il-proprjetajiet u l-funzjonijiet tal-molekuli futuri huma diġà stabbiliti fl-istadju ta 'sinteżi tal-katina ta' amino acids.

Xi karatteristiċi komuni

L-istruttura tal-proteini ġiet studjata għal żmien twil ilu, u analiżi tal-istruttura primarja tagħhom ippermettiet xi ġeneralizzazzjonijiet. Għal numru ikbar ta 'proteini, il-preżenza tal- għoxrin aċidu amminiku kollha hija karatteristika , li ħafna minnhom huma speċjalment glycine, alanine, aspartic acid, glutamine u tryptophan ftit, arginine, methionine, histidine. L-eċċezzjonijiet huma biss ftit gruppi ta 'proteini, per eżempju, histones. Huma meħtieġa għall-ippakkjar tad-DNA u fihom ħafna histidine.

It-tieni ġeneralizzazzjoni: fil-proteini globulari ma hemmx mudelli ġenerali fl-alternazzjoni ta 'amino acids. Iżda anke f'pipereptidi bijoloġiċi 'l bogħod mill-attività bijoloġika, hemm frammenti identiċi żgħar ta' molekuli.

Struttura sekondarja

It-tieni livell ta 'organizzazzjoni tal-katina polypeptide huwa l-arranġament spazjali tagħha, li jinżamm minħabba l -bonds ta' l-idroġenu. Issepara l-α-helix u β-darba. Parti mill-katina m'għandhiex struttura ordnata, żoni bħal dawn jissejħu amorfu.

Il-spirali alfa tal-proteini naturali kollha hija ferita sew. Ir-radikali laterali ta 'aċidi amminiċi fil-helix dejjem iħarsu' l barra u jinsabu fuq naħat opposti tal-assi tagħha. Jekk huma mhux polari, huma raggruppati fuq naħa waħda tal-spirali, li jirriżulta f'arki li joħolqu kundizzjonijiet għall-konverġenza ta 'żoni spirali differenti.

Beta-jingħalqu - spirali mdawra ħafna - għandhom it-tendenza li jallinjaw ruħhom fil-molekula tal-proteina ma 'ġenb u jiffurmaw saffi paralleli u nonparallel β darbiet.

Struttura terzjarja tal-proteina

It-tielet livell ta 'organizzazzjoni tal-molekula tal-proteina huwa t-tiwi ta' spirali, jingħalaq u żoni amorfi fi struttura kompatta. Dan huwa dovut għall-interazzjoni tar-radikali tal-ġenb tal-monomeri ma 'xulxin. Rabtiet bħal dawn huma maqsuma f'diversi tipi:

• Bonds ta 'idroġenu huma ffurmati bejn radikali polari;
• Idrofobiċi - bejn gruppi R mhux polari;
• Forzi elettrostatiċi ta 'attrazzjoni (bonds joniċi) - bejn gruppi li l-ħlasijiet tagħhom huma opposti;
• Pontijiet disulfide - bejn ir-radikali ta 'cysteine.

L-aħħar tip ta 'bond (-S = S-) huwa interazzjoni kovalenti. Il-pontijiet tad-disulfide jsaħħu l-proteini, l-istruttura tagħhom issir aktar dejjiema. Iżda l-preżenza ta 'tali konnessjonijiet mhijiex neċessarja. Pereżempju, iċ-ċisteina tista 'tkun żgħira ħafna f'katina polypeptide, jew ir-radikali tagħha jinsabu ħdejn xulxin u ma jistgħux joħolqu "pont".

Ir-raba 'livell ta' organizzazzjoni

L-istruttura kwaternarja mhix iffurmata mill-proteini kollha. L-istruttura tal-proteini fir-raba 'livell hija ddeterminata min-numru ta' ktajjen polypeptide (protomers). Huma marbuta mill-istess rabtiet bħall-livell ta 'qabel ta' l-organizzazzjoni, ħlief għall-pontijiet disulfide. Il-molekula tikkonsisti minn diversi protomers, li kull waħda minnhom għandha l-istruttura terzjarja tagħha (jew identika).

Il-livelli kollha tal-organizzazzjoni jiddeterminaw il-funzjonijiet li l-proteini li jirriżultaw se jwettqu. L-istruttura tal-proteini fl-ewwel livell ta 'l-organizzazzjoni tiddetermina b'mod preċiż ir-rwol sussegwenti tagħhom fiċ-ċellola u l-organiżmu kollu kemm hu.

Funzjonijiet ta 'proteini

Huwa diffiċli li wieħed jimmaġina kemm hu importanti r-rwol tal-proteini fl-attività taċ-ċellula. Hawn fuq ikkunsidrajna l-istruttura tagħhom. Il-funzjonijiet tal-proteini jiddependu direttament fuqha.

Waqt funzjoni strutturali (strutturali), dawn jiffurmaw il-bażi taċ-ċitoplasma ta 'kwalunkwe ċellula ħajja. Dawn il-polimeri huma l-materjal ewlieni tal-membrani taċ-ċelloli kollha meta jkunu kkumplikati bil-lipidi. Dan jinkludi wkoll id-diviżjoni taċ-ċelluli f'kompartimenti, li f'kull waħda minnhom ir-reazzjonijiet tagħhom jipproċedu. Il-fatt hu li għal kull kumpless ta 'proċessi ċellulari l-kundizzjonijiet tagħhom huma meħtieġa, speċjalment il-pH tal-mezz għandu rwol kbir. Il-proteini jibnu ħitan irqaq li jaqsmu ċ-ċellula f'kompartimenti hekk imsejħa. U l-fenomenu nnifsu kien imsejjaħ kompartimentalizzazzjoni.

Il-funzjoni katalitika hija li tirregola r-reazzjonijiet taċ-ċelloli kollha. L-enżimi kollha tal-oriġini huma proteini sempliċi jew kumplessi.

Kull tip ta 'moviment ta' organiżmi (ix-xogħol tal-muskoli, il-moviment tal-protoplasma fiċ-ċellola, iċ-ċaqliq ta 'cilia fil-protożoa, eċċ.) Jitwettaq minn proteini. L-istruttura tal-proteini tippermettilhom li jiċċaqalqu, jiffurmaw fibri u ċrieki. Il-funzjoni tat-trasport hija li ħafna sustanzi huma ttrasportati permezz tal-membrana taċ-ċellola minn proteini speċifiċi tal-ġarriera.

Ir-rwol ormonali ta 'dawn il-polimeri jinftiehem minnufih: numru ta' ormoni fl-istruttura huma proteini, per eżempju insulina, oxytocin.

Il-funzjoni tar-riserva hija determinata mill-fatt li l-proteini huma kapaċi jiffurmaw depożiti. Pereżempju, is-salamun valgum, il-kaseina tal-ħalib, il-proteini taż-żerriegħa tal-pjanti - fihom numru kbir ta 'nutrijenti.

L-għeruq kollha, il-ġogi articular, l-għadam tal-iskeletru, id-dwiefer huma ffurmati minn proteini, li twassalna għall-funzjoni li jmiss tagħhom - l-appoġġ wieħed.

Il-molekuli tal-proteini huma riċetturi, li jagħmlu rikonoxximent selettiv ta 'ċerti sustanzi. F'dan ir-rwol, il-glikoproteini u l-lectins huma magħrufa b'mod speċjali.

L-iktar fatturi importanti ta 'l-immunità - l-antikorpi u s-sistema ta' kumplament skond l-oriġini huma proteini. Pereżempju, il-proċess ta 'tagħqid tad-demm huwa bbażat fuq bidliet fil-proteina tal-fibrinogen. Il-ħitan ta 'ġewwa ta' l-esofagu u l-istonku huma miksija b'saff protettiv ta 'proteini mukużi - lycins. It-tossini huma wkoll proteini ta 'oriġini. Il-bażi tal-ġilda, li tipproteġi l-ġisem tal-annimali, hija l-kollaġen. Dawn il-funzjonijiet kollha ta 'proteini huma protettivi.

Ukoll, l-aħħar funzjoni hija regolatorja. Hemm proteini li jikkontrollaw ix-xogħol tal-ġenoma. Jiġifieri, huma jirregolaw it-traskrizzjoni u t-traduzzjoni.

Tkun xi tkun ir-rwol tal-proteini, l-istruttura tal-proteini ġiet solvuta minn xjentisti għal żmien twil. U issa huma jiftħu modi ġodda biex jużaw dan l-għarfien.