Typer av proteiner, funktioner och struktur

Enligt teorin om Oparin-Haldane liv på vår planet föddes ur koacervatet droppar. Det var också en proteinmolekyl. Det vill säga, kan man dra slutsatsen att dessa kemikalier - grunden för allt liv som finns i dag. Men vad gör en representerar proteinstrukturer? Vilken roll de spelar i kroppen och människors liv? Vilka typer av proteiner existerar? Försök att förstå.

Proteiner: allmänt begrepp

Ur synpunkten av kemisk struktur, är molekyl av substansen i fråga en sekvens av aminosyror länkade tillsammans genom peptidbindningar.

Varje aminosyra har två funktionella grupper:

• karboxyl-COOH;
• en aminogrupp _-NH2.

Det däremellan och är utformad i anslutning av olika molekyler. Sålunda peptidbindningen har formen -CO-NH. proteinmolekyl kan innehålla hundratals eller tusentals sådana grupper, kommer det att bero på det speciella ämnet. Typer av proteiner är mycket olika. Bland dem är de som innehåller essentiella aminosyror för kroppen, och därför måste intas med mat. Det finns några arter som har viktiga funktioner i cellmembranet och dess cytoplasma. Katalysatorer producerar även biologiskt natur - enzymer, vilka också är proteinmolekyler. De används i människans liv, och inte bara deltar i biokemiska processer i levande varelser.

Molekylvikten för föreningarna i fråga kan variera från några tiotal till miljoner. Eftersom antalet monomerenheter i polypeptidkedjan oändligt stor och beror på typen av det specifika ämnet. Proteinet i sin rena form, i dess nativa konformation, kan ses när man överväger ägget i dess råa form. Ljusgul transparent tjock kolloidalt massa, som ligger inne i äggulan - det är det önskade ämnet. Samma sägs om fettfri keso, denna produkt är också nästan rent protein i sin naturliga form.

Men inte alla av de aktuella föreningarna har samma rumsliga struktur. Totalt finns det fyra organisationer molekyl. Typer av proteinstrukturer bestäms av dess egenskaper och prata om strukturell komplexitet. Vi vet också att mer rumsligt intrikata molekyler genomgå rigorösa behandling hos människor och djur.

Typer av proteinstrukturer

Totalt finns det fyra. Tänk på vad som utgör var och en av dem.

1. Primär. Det är en konventionell linjär sekvens av aminosyror kopplade genom peptidbindningar. Inga rumsliga vändningar, ingen helix. Antalet inkommande länkar till polypeptiden kan vara upp till flera tusen. Typer av proteiner med liknande struktur - glitsilalanin, insulin, histon, elastin, och andra.
2. Sekundär. Den innefattar två polypeptidkedjor som är vridna spiralformigt och är orienterade mot varandra varv bildas. Således mellan dem uppstår vätebindningar som håller ihop dem. Sålunda bildas en enda proteinmolekyl. Former av denna typ följande proteiner: lysozym, pepsin och andra.
3. Tertiary konformation. Är en tätt packad kompakt samlas i spolen sekundär struktur. Här finns det andra typer av interaktion, förutom vätebindningar - detta är van der Waals interaktion och den elektrostatiska attraktionskrafter, hydrofila-hydrofoba kontakt. Exempel på strukturer - albumin, fibroin silkesprotein och andra.
4. Quaternary. Den mest komplex struktur, vilket är en mer polypeptidkedjor vridna till en spiral, rullade till en boll och kombineras tillsammans i en globule. Exempel såsom insulin, ferritin, hemoglobin, kollagen, illustrerar just en sådan konformation av proteinerna.

Om vi betraktar alla detaljer i den molekylära strukturen från en kemisk synpunkt tar analysen en lång tid. Trots allt, i själva verket, ju högre konfiguration, desto svårare och förvirrande dess struktur, de fler typer av interaktioner som observerats i molekylen.

Denaturering av proteinmolekyler

En av de viktigaste kemiska egenskaperna hos polypeptiderna är deras förmåga att bryta ner under påverkan av vissa villkor eller kemiska medel. Till exempel omfattande olika typer av proteindenaturering. Vad är den här processen? Han är förstörelsen av den inhemska proteinstrukturen. Det vill säga, om den ursprungliga molekylen hade en tertiär struktur, efter påverkan av särskilda medel kommer att förstöras. Emellertid sekvensen av aminosyrarester i molekylen förblir intakt. Denaturerade proteiner snabbt förlorar sina fysikaliska och kemiska egenskaper.

Vad agenter kan leda till att processen för destruktion av konforma? Det finns flera.

1. Temperatur. Vid upphettning, en gradvis nedbrytning av det kvartära, tertiära, sekundära strukturen av molekylen. Visuellt, är det möjligt att observera, till exempel, en konventionell fritering ett ägg. Den resulterande "protein" - en primärstruktur av albumin polypeptid, som har varit i den råa produkten.
2. Strålning.
3. Verkan av starka kemiska medel: syror, alkalier, salter, tungmetaller, lösningsmedel (t ex alkoholer, etrar, bensen och andra).

Denna process kallas ibland fusionsmolekyl. Typer av denaturering av proteiner är beroende av medlet, vars verkan den inträffade. Samtidigt, i vissa fall finns det en omvänd process av vederlag. Denna renatureringen. Inte alla proteiner kan återställa tillbaka till sin struktur, men mycket av det kan göra det. Så har kemister från Australien och USA genomförde renatureringen av kokt hönsägg med hjälp av några av de reagenser och metoden för centrifugering.

Denna process är viktig för levande organismer i syntesen av polypeptidkedjor rRNA och ribosomer i celler.

Hydrolys av proteinmolekylen

Nivå med denaturering av proteiner som är karakteristiska för en annan kemisk egenskap - hydrolys. Detta är också förstörelsen av den nativa konformationen, men inte till den primära strukturen, och är helt upp till de individuella aminosyror. En viktig del av matsmältningen - hydrolys av protein. Typer hydrolys genom att följa polypeptider.

1. Chemical. Baserat på inverkan av syror eller alkalier.
2. Biologisk eller enzymatisk.

Men kärnan i processen förblir oförändrad och är inte beroende av vilka typer av protein hydrolys äger rum. Som ett resultat av aminosyra bildas, vilka transporteras av alla celler, organ och vävnader. Deras ytterligare transformation omfattar deltagande av syntes av nya polypeptider, har de som krävs specifik organism.

Inom industrin är proteinmolekyler hydrolys process som används som en tid för att erhålla önskade aminosyrorna.

Funktionen av proteiner i kroppen

Olika typer av proteiner, kolhydrater, fetter är väsentliga komponenter för normala livslängd någon cell. Och detta innebär att hela organismen. Därför, i många avseenden sin roll förklaras av den höga graden av betydelse och utbredning inom levande varelser. Det finns flera grundläggande funktioner för polypeptidmolekyler.

1. Katalytisk. Det genomförs enzymer som har ett protein typ av struktur. Om dem säga senare.
2. Struktur. Typer av proteiner och deras funktioner i kroppen påverkar främst strukturen hos själva cellen, dess form. Dessutom polypeptiderna i denna roll, bildar hår, naglar, skal av blötdjur, fågelfjädrar. De är vissa ventiler i cellkroppen. Brosk består också av dessa typer av proteiner. Exempel: tubulin, keratin, aktin och andra.
3. Regulatory. Denna funktion visar sig i deltagandet av polypeptider i processer såsom transkription, translation, cellcykel, splitsning, mRNA och andra behandlingen. Alla spelar en viktig roll för regulator.
4. Signal. Denna funktion utförs av proteiner belägna på cellmembranet. De överför olika signaler från en enhet till en annan, och detta leder till en tjänst vävnad tillsammans. Exempel: cytokiner, insulin, tillväxtfaktorer och andra.
5. Transportation. Vissa typer av proteiner och deras funktioner som de utför, är helt enkelt avgörande. Detta händer till exempel proteinet hemoglobin. Det bär syretransport från cell till cell i blodet. det är absolut nödvändigt för människor.
6. Byte eller backup. Sådana polypeptider ackumuleras i växter och djur som en källa till oocyter ytterligare effekt och energi. Exempel - globuliner.
7. Motor. En mycket viktig funktion, särskilt för protozoer och bakterier. När allt kommer omkring, de kan röra sig endast med hjälp av flag eller cilier. Och dessa organeller är i sig inget som proteiner. Exempel på sådana polypeptider är följande: myosin, aktin, kinesin, och andra.

Det är uppenbart att funktionen av proteiner i människokroppen och andra levande varelser är mycket talrika och viktiga. Detta bekräftar återigen att inte kan anses utan anslutningar av oss, liv på vår planet.

Den skyddande funktionen av proteiner

Polypeptider kan skydda mot olika influenser: kemiska, fysikaliska och biologiska. Till exempel, om kroppen skulle hotas som ett virus eller en bakterie med främmande naturen, immunoglobuliner (antikroppar) komma till dem "i kampen", utför en skyddande roll.

Om vi talar om de fysiska effekterna, det finns en stor roll att spela, till exempel fibrin och fibrinogen, som är inblandade i blodets koagulation.

matproteiner

Typer av dietary protein är som följer:

• fullt - de som innehåller alla essentiella aminosyror;
• defekt - de i vilka det finns en partiell aminosyrasammansättning.

Men för den mänskliga kroppen är viktiga och dessa och andra. Speciellt den första gruppen. Alla, särskilt under perioder av intensiv utveckling (uppväxten) och pubertet måste hålla en konstant nivå av protein i sig. När allt kommer omkring har vi redan omfattas funktioner som utför dessa fantastiska molekyler, och vi vet att nästan ingen process, kan ingen biokemisk reaktion inom oss inte utan medverkan av polypeptiderna.

Det är därför du behöver varje dag för att konsumera dagsbehovet av protein, som finns i följande produkter:

• ägg;
• mjölk;
• keso;
• kött och fisk;
• bönor;
• sojabönor;
• bönor;
• jordnötter;
• vete;
• havre;
• linser och andra.

Om du konsumerar dagligen 0,6 g polypeptid per kg kroppsvikt, då personen kommer aldrig att bli brist på dessa föreningar. Om en lång tid kroppen inte får de nödvändiga proteiner sjukdomen uppstår en namngiven aminosyra svält. Detta leder till allvarliga metabola sjukdomar och som ett resultat, många andra krämpor.

Proteiner i cellen

Inuti den minsta strukturella enheten av alla levande ting - celler - är också proteiner. Och de gör det nästan allt det ovanstående att fungera. Främst bildande celler cytoskelett bestående av mikrotubuli, mikrofilament. Det tjänar till att bibehålla formen, samt för transport mellan organeller inuti. För proteinmolekyler, båda kanalerna eller skenor, flytta olika joner, föreningar.

Den viktiga roll av proteiner inbäddade i membranet och ligger på dess yta. Här är de, och receptor signaler utförs, deltar i byggandet av själva membranet. Stå vakt, och därmed spela en skyddande roll. Vilka typer av proteiner i cellen kan hänföras till denna grupp? Det finns många exempel ger vi några.

1. Aktin och myosin.
2. Elastin.
3. Keratin.
4. Kollagen.
5. Tubulin.
6. Hemoglobin.
7. Insulin.
8. Transkobalamin.
9. Transferrin.
10. Albumin.

I alla det finns hundratals olika typer av proteiner, som ständigt rör sig inuti varje cell.

Typer av proteiner i kroppen

De är naturligtvis ett enormt utbud. Om vi försöker att på något sätt dela alla befintliga proteiner i grupper, kan det vända en sådan klassificering.

1. Globulära proteiner. Det är de som representeras av den tertiära strukturen, dvs tätt packad globule. Exempel på sådana strukturer är: immunoglobuliner, de flesta av enzymer, många hormoner.
2. Fibrillära proteiner. Representerar strikt ordnade trådar har rätt rumslig symmetri. Denna grupp av proteiner inkluderar de primära och sekundära strukturen. Till exempel, keratin, kollagen, tropomyosin, fibrinogen.

Generellt kan man utgå uppsättningen attribut för klassificering av proteiner som finns i kroppen. Single existerar inte ännu.

enzymer

Biologiska katalysatorer av proteinnatur, vilket snabbar upp alla förekommande biokemiska processer. Normal utbyte av ämnen helt enkelt inte vara möjligt utan dessa föreningar. Alla processer för syntes och nedbrytning, är monteringen av molekyler och deras replikation, transkription och translation, och andra som utförs under inverkan av den specifika formen av enzymet. Exempel på dessa molekyler innefattar:

• oxidoreduktas;
• transferas;
• katalas;
• hydrolas;
• isomeras;
• lyas och andra.

Idag är enzymer som används i vardagen. Till exempel, i produktionen av tvättpulver används ofta så kallade enzymer - att det finns biologiska katalysatorer. De förbättrar kvaliteten på tvättning under angivna temperaturförhållanden. Det är lätt att binda till smutspartiklar och ta bort dem från ytan av vävnader.

Men på grund av den typ av protein enzymer inte tål för varmt vatten eller närhet till alkaliska eller sura läkemedel. I själva verket, i detta fall, kommer denatureringsprocessen inträffa.