Què és la proteïna? Els exemples de proteïnes simples i complexos

Per entendre l'important que són les proteïnes, només cal recordar la frase ben coneguda Fridriha Engelsa: "La vida - una manera d'existència de cossos proteics." De fet, en el món d'aquestes substàncies, a més d'àcids nucleics, causar totes les manifestacions de la matèria viva. En aquest article, anem a esbrinar de què es compon de proteïnes, estudiar quina funció realitza, així com definir les característiques estructurals de les diferents espècies.

Pèptids - polímers altament organitzats

De fet, en una cèl·lula viva com proteïnes de plantes i animals quantitativament predominant sobre les altres substàncies orgàniques, així com operar el major nombre de funcions diferents. Ells participen en una varietat de processos cel·lulars molt importants, com el moviment, la protecció, funció d'alarma i així successivament. Per exemple, en el teixit muscular d'animals i humans pèptids comprendre fins a 85% en pes de matèria seca, i en l'os i dermis - a partir d'15-50%.

Totes les proteïnes cel·lulars i de teixit estan compostes de aminoàcids (20 tipus). El seu nombre en els organismes vius és sempre igual a vint espècies. Diverses combinacions de monòmers peptídics per formar una varietat de proteïnes en la natura. S'estima que el nombre astronòmic de 2x10 ¹⁸ espècies possibles. En polipèptids bioquímica anomenats polímers biològics macromoleculars - macromolècules.

Els aminoàcids - monòmers de proteïnes

Tots els 20 tipus d'aquests compostos químics són proteïnes i les unitats estructurals té la fórmula general NH ₂ -R-COOH. Són substàncies orgàniques amfòters capaços d'exercir les dues propietats bàsiques i àcides. No només les proteïnes simples, però també complexos, contenen els anomenats aminoàcids essencials. Però els monòmers essencials, com ara valina, lisina, metionina es poden trobar només en certs tipus de belkov.Takie proteïnes conegudes com d'alt grau.

Per tant, la caracterització del polímer en compte no només la quantitat dels aminoàcids és la proteïna, sinó també quin tipus de monòmers estan units per enllaços peptídics en la macromolècula. Afegir que els aminoàcids no essencials, com ara asparagina, àcid glutàmic, cisteïna es poden sintetitzar de forma independent en les cèl·lules d'humans i animals. monòmers essencials són proteïnes produïdes en bacteris, plantes i fongs. Vénen en els organismes heteròtrofs només amb aliments.

Com polipèptid produït

Com se sap, 20 aminoàcids diferents poden estar acoblats a una pluralitat de classes de molècules de proteïna. Com funciona la unió de monòmers entre si? Sembla que els grups carboxil i amina dels aminoàcids adjacents situats Interact. Un denominat enllaços peptídics, i les molècules d'aigua s'assignen com un subproducte de la reacció de policondensació. La molècula de proteïna resultant consisteix en residus d'aminoàcids i enllaços peptídics repetitives. Per tant, també es denominen polipèptids.

Sovint, les proteïnes poden contenir no només una sinó diverses cadenes de polipèptids i consisteixen en molts milers de residus d'aminoàcids. A més, les proteïnes simples i són capaços proteídea compliquen la seva configuració espacial. Això crea no només primària, però també secundaris, terciaris i fins i tot estructura quaternària. Examinem aquest procés amb més detall. Continuant per explorar la qüestió del que constitueix una proteïna, esbrinar el que la configuració té aquesta macromolècula. Hem trobat que una cadena de polipèptid que comprèn una pluralitat d'enllaços químics covalents. És aquesta estructura s'anomena primari.

Exerceix un paper important la composició quantitativa i qualitativa d'aminoàcids, així com la seqüència de la seva connexió. L'estructura secundària sorgeix en el moment de l'hèlix. Estabilitza molts enllaços d'hidrogen de nova aparició.

Els nivells més alts d'organització de proteïnes

Estructura terciària és el resultat d'envasat d'espiral en forma d'una bola - glòbuls, per exemple, teixit de la proteïna muscular mioglobina té només una estructura tal espacial. S'admet com acabada de formar per enllaços d'hidrogen, i enllaços disulfur (si els residus de cisteïna inclou diversos molècula de proteïna). manera quaternària - aquest és el resultat de combinar en una sola estructura de diversos glòbuls de proteïna per nous tipus d'interaccions, com ara hidròfoba o electrostàtica. Juntament amb els pèptids i estructura quaternària inclou porció no proteic. Aquests poden ser ions de magnesi, ferro, coure o residus de ortofosfato o àcids nucleics, i lípids.

Característiques biosíntesi de proteïnes

Hem trobat prèviament en què consisteix la proteïna. Està construït de seqüència d'aminoàcids. El seu muntatge en una cadena polipeptídica té lloc en els ribosomes - cèl·lules orgànuls, vegetals i animals no de membrana. A la biosíntesi de la molècula són també informació involucrats i ARN de transferència. La primera és una plantilla per al muntatge de proteïnes i els segons transportadors diversos aminoàcids. Hi ha un dilema en el procés de la biosíntesi cel·lular, és a dir, la proteïna consta de nucleòtids o aminoàcids? La resposta és senzilla - els polipèptids de alhora simple i complex consten de compostos orgànics anfóteros - aminoàcids. En el cicle de vida de les cèl·lules , hi ha períodes de la seva activitat quan la síntesi de proteïnes té lloc particularment actiu. Aquest anomenat J1 J2 etapa i interfase. En aquest moment, la cèl·lula està creixent activament i necessita una gran quantitat de material de construcció, que és la proteïna. A més, com a resultat de la forma final dues cèl·lules filles mitòtiques, cadascun dels quals necessita una gran quantitat de substàncies orgàniques, però en els canals de reticle endoplasmàtic llis és síntesi activa dels lípids i hidrats de carboni, i en el EPM granular es produeix la biosíntesi de proteïnes.

Les funcions de les proteïnes

Sabent el que constitueix una proteïna, que pot ser explicat com una enorme varietat d'espècies, i les propietats úniques inherents a aquestes substàncies. Les proteïnes realitzen a la gàbia una varietat de funcions, com ara la construcció, com a part de les membranes de totes les cèl·lules i orgànuls: mitocondris, cloroplasts, lisosomes, complex de Golgi, i així successivament. Tals pèptids com gamoglobuliny o anticòs - són exemples de proteïnes simples que realitzen una funció de protecció. En altres paraules, la immunitat cel·lular - aquest és el resultat de l'acció d'aquestes substàncies. Una proteïna complexa - ull del pany, juntament amb l'hemoglobina, porta a terme la funció de transport dels animals, és a dir, transporta l'oxigen a la sang. Senyalització de les proteïnes que formen la membrana cel·lular, la informació de cel·la que s'ha de facilitar sobre substàncies, tractant d'aconseguir en el seu citoplasma. pèptid albúmina és responsable dels paràmetres bàsics de sang, per exemple, per la seva capacitat de coagular. La proteïna ovoalbúmina dels ous en una gàbia, i la principal font de nutrients.

Proteïnes - la base del citoesquelet cel·lular

Una de les funcions importants de pèptids - suport. És molt important per mantenir la forma i el volum de les cèl·lules vives. L'anomenat submembrane estructura - microtúbuls i microfilaments entrellaça per formar un esquelet intern de les cèl·lules. Les proteïnes incloses en la seva composició, per exemple, tubulina, poden fàcilment ser comprimides i estirades. Això ajuda a la cèl·lula per mantenir la seva forma de deformacions mecàniques.

En les cèl·lules vegetals, juntament amb les proteïnes Hialoplasma, funció de suport també operen brins citoplasma - plasmodesmes. Passant a través dels porus a la paret cel·lular, que causen la relació entre un nombre d'estructures cel·lulars subjacents que formen el teixit de la planta.

Enzims - una substància de naturalesa proteica

Una de les propietats més importants de proteïnes - el seu efecte sobre la velocitat de les reaccions químiques. proteïnes bàsiques són capaços de desnaturalitzar parcialment - macromolècula procés de desenrotllat en l'estructura terciària o quaternària. La mateixa cadena polipeptídica no està trencat. desnaturalització parcial subjau tant el senyal i la funció catalítica de la proteïna. Aquesta última propietat és la capacitat dels enzims per influir en la velocitat de les reaccions bioquímiques en el nucli i el citoplasma de les cèl·lules. Els pèptids que, per contra, redueix la velocitat dels processos químics no diuen enzims i inhibidors. Per exemple, una proteïna senzilla La catalasa és un enzim que accelera la separació de peròxid d'hidrogen de substàncies tòxiques. Es produeix com el producte final de moltes reaccions químiques. Catalasa accelera la seva disposició per a substàncies neutre, aigua i oxigen.

propietats de les proteïnes

Els pèptids es classifiquen de moltes maneres. Per exemple, pel que fa a l'aigua es poden dividir en hidròfil i hidròfob. La temperatura també afecta de forma diferent l'estructura i propietats de les molècules de proteïna. Per exemple, la proteïna de la queratina - pèl i el component d'ungles poden suportar tant de baixa com d'alta temperatura, és a dir, és termolàbil. Però l'ovoalbúmina proteïna, es va esmentar anteriorment, quan s'escalfa a 80-100 ° C està completament destruïda. Això vol dir que es divideix en l'estructura primària dels residus d'aminoàcids. Aquest procés s'anomena destrucció. Qualssevol que siguin les condicions, no hem creat, en la forma nativa de la proteïna torna no pot. proteïna Motor - actina i milozin present en les fibres musculars. La seva contracció i relaxació altern és la base del treball muscular.