Typy proteinů, funkce a struktura

Podle teorie Oparin-Haldane života na naší planetě se rodí z kapiček koacervátových. Rovněž byla proteinová molekula. To znamená, že může dojít k závěru, že tyto chemikálie - základ veškerého života, který existuje dnes. Ale to, co dělá představují proteinové struktury? Jakou roli hrají v těle a života lidí? Jaké typy proteinů existují? Snažte se pochopit.

Proteiny: obecný pojem

Z hlediska chemické struktury, molekula dané látky je sekvence aminokyselin spojených peptidovými vazbami.

Každá aminokyselina má dvě funkční skupiny:

• karboxyl-COOH;
• aminoskupina _-NH2.

Je mezi nimi, a je vytvořen ve spojení různých molekul. Tak je peptidická vazba má tvar -CO-NH. molekula protein může obsahovat stovky nebo tisíce takových skupin, bude záležet na konkrétní látky. Typy proteinů jsou velmi rozmanité. Mezi nimi jsou ty, které obsahují esenciální aminokyseliny pro tělo, a proto musí být užíván s jídlem. Tam jsou některé druhy, které mají důležité funkce v buněčné membráně a její cytoplazmě. Katalyzátory také produkovat biologické povahy - enzymy, které jsou rovněž proteinové molekuly. Oni jsou široce používány v lidském životě, a ne jen zapojeny do biochemické procesy živých bytostí.

Molekulová hmotnost sloučenin dotčených může pohybovat v rozmezí od několika desítek do milionů. Protože počet monomerních jednotek v polypeptidovém řetězci nekonečně velké a závisí na typu konkrétní látce. Protein ve své čisté formě, v jeho nativní konformaci, je možné vidět, když s ohledem na vejce ve své surové formě. Světle žlutý transparentní tlusté koloidní hmota, která se nachází uvnitř žloutku - to je požadovaná látka. Totéž je řečeno o netučného tvarohu, tento produkt je také téměř čistý protein ve své přírodní formě.

Avšak ne všechny ze sloučenin podle tohoto vynálezu mají stejnou prostorovou strukturu. Celkem jsou k dispozici čtyři organizace molekula. Druhy proteinových struktur určena jeho vlastnostmi a mluvit o konstrukční složitosti. Víme také, že více prostorově složité molekuly procházejí přísnou zpracování u lidí i zvířat.

Druhy proteinových struktur

Celkem je zde čtyři. Podívejme se, co představuje každé z nich.

1. Primární. Jedná se o konvenční lineární sekvence aminokyselin spojených peptidovými vazbami. Žádné prostorové zvratů, no helix. Počet zpětných odkazů na polypeptidu může být až několik tisíc. Typy proteinů s podobnou strukturou - glitsilalanin, inzulín, histonu, elastin, a další.
2. Sekundární. Skládá se ze dvou polypeptidových řetězců, které jsou kroucené šroubovitě a jsou orientovány směrem k sobě střídavě vytvořených. Tak se mezi nimi vyskytují vodíkové vazby je drží pohromadě. Tak je vytvořena jedinou molekulu proteinu. Formy tohoto druhu následující proteiny: lysozym, pepsin a další.
3. Terciární konformace. Je hustě zabalené kompaktně shromažďovány v cívce sekundární struktury. Zde existují jiné typy interakcí, kromě vodíkových vazeb - to je van der Waalsovy interakce a elektrostatické přitažlivé síly, hydrofilně-hydrofobní kontakt. Příklady konstrukcí - albumin, fibrin hedvábí bílkovin a další.
4. Kvartérní. Nejsložitější struktura, která je více polypeptidových řetězců stočené do spirály, válcované do kuličky a spojeny dohromady v globule. Příklady jako je insulin, feritinu, hemoglobin, kolagen, ilustrují právě takové konformaci proteinů.

Pokud vezmeme v úvahu všechny podrobnosti o molekulární struktury z chemického hlediska, analýza trvá dlouhou dobu. Koneckonců, ve skutečnosti, že čím vyšší je konfigurace, tím obtížnější a matoucí jeho strukturu, tím více typy interakcí pozorovaných v molekule.

Denaturace proteinových molekul

Jedním z nejdůležitějších chemických vlastností polypeptidu, je jejich schopnost rozkládat pod vlivem určitých podmínek nebo chemických činidel. Například rozšířené různé druhy denaturace bílkovin. Co je tento proces? Je zničení přirozené struktury proteinů. To znamená, že v případě, že původní molekula měla terciární strukturu, po působení speciálními prostředky budou zničeny. Avšak sekvence aminokyselinových zbytků v molekule zůstává neporušená. Denaturované proteiny se rychle ztrácí své fyzikální a chemické vlastnosti.

Co agenti mohou vést k procesu zničení exteriérem? Existuje několik.

1. Teplota. Při zahřívání dochází k postupnému odbourávání kvartérní, terciární, sekundární strukturu molekuly. Vizuálně je možné pozorovat, například konvenční smažení vejce. Výsledný „protein“ - primární struktura albuminu polypeptidu, který byl v surovém produktu.
2. Radiace.
3. Působením silných chemických látek: kyseliny, zásady, soli, těžké kovy, rozpouštědla (například alkoholy, ethery, benzen, a další).

Tento proces je někdy nazýván fúzní molekula. Druhy denaturaci proteinů závisí na činidlo, jehož účinek se došlo. Ve stejné době, v některých případech je obrácený proces úvahu. To renaturace. Ne všechny proteiny jsou schopny obnovit zpět do své struktury, ale hodně z toho může udělat. Tak, chemici z Austrálie a Spojených států zavedly renaturaci vařených slepičích vejcích s pomocí některé z činidel a způsobu odstředění.

Tento proces je důležitý pro živé organismy v syntéze polypeptidových řetězců rRNA a ribozomy v buňkách.

Hydrolýza proteinové molekuly

Par s denaturace proteinů charakteristických pro další chemickou vlastnost - hydrolýza. To je také zničení nativní konformaci, ale ne k primární struktuře, a je zcela na jednotlivé aminokyseliny. Důležitou součástí trávení - hydrolýza bílkovin. Druhy Hydrolýza následující polypeptidy.

1. Chemical. na působení kyselin nebo zásad bázi.
2. Biologické nebo enzymatickou.

Nicméně podstatou procesu zůstává nezměněna a není závislá na tom, jaké druhy proteinové hydrolýzy probíhají. Jak jsou tvořeny výsledkem aminokyseliny, které se přepravují všemi buňkami, orgánů a tkání. Jejich další transformace zahrnuje účast syntézy nových polypeptidů, má tyto požadované specifické organismus.

V průmyslu se proteinové molekuly proces hydrolýzy se používá jako čas pro získání požadovaných aminokyselin.

Funkce proteinů v těle

Různé typy proteinů, sacharidů, tuků, jsou základními prvky pro normálního života libovolné buňce. A to znamená, že celý organismus. Proto se v mnoha ohledech jejich role je vysvětlena vysokou mírou důležitosti a všudypřítomnosti uvnitř živých bytostí. Existuje několik základních funkcí polypeptidové molekuly.

1. Catalytic. To se provádí na enzymy, které mají proteinový charakter konstrukce. O nich říci později.
2. Struktura. Typy proteinů a jejich funkce v těle především vliv na strukturu buňky samotné, jeho formu. Kromě toho, že polypeptidy v této roli, tvoří vlasy, nehty, skořápky z měkkýšů, ptačích per. Jsou určité ventily těla buňky. Chrupavka také skládat z těchto typů proteinů. Příklady: tubulin, keratin, aktin a další.
3. Regulační. Tato vlastnost se projevuje v účasti polypeptidu v procesech, jako je transkripce, translace, buněčného cyklu, sestřihu mRNA a další čtení. Všichni hrají důležitou roli regulátora.
4. Signál. Tato funkce je prováděna proteinů nacházejících se na buněčné membráně. Přenášejí různé signály z jedné jednotky do druhé, a to vede k po tkáni společně. Příklady: cytokiny, insulin, růstové faktory, a další.
5. Doprava. Některé typy proteinů a jejich funkcí, které vykonávají, jsou prostě důležité. To se děje například protein hemoglobin. Nese transport kyslíku z buňky do buňky v krvi. je nezbytné pro lidský organismus.
6. Nahrazení nebo zálohování. Takové polypeptidy se hromadí v rostlinách a zvířatech, jako zdroj oocytů přídavné síly a energie. Příklad - globuliny.
7. Motor. Velmi důležitou vlastností, zejména prvoků a bakterií. Koneckonců, oni jsou schopni pohybovat pouze s pomocí bičíků a řasinek. A tyto organely je ve své podstatě nic jako proteiny. Příklady takových polypeptidů jsou následující: myosin, actin, kinesin, a další.

Je zřejmé, že funkce bílkovin v lidském těle a jiných živých bytostí jsou velmi početné a důležité. To opět potvrzuje, že bez spojení nelze považovat za námi, život na naší planetě.

Ochranná funkce proteinů

Polypeptidy mohou chránit proti různým vlivům: chemických, fyzikálních a biologických. Například, v případě, že tělo by byla ohrožena jako je virus nebo bakterie se zahraničním přírody, imunoglobuliny (protilátky), přijde k nim „v boji“, provedení ochrannou roli.

Pokud budeme hovořit o fyzikálních jevů, tam je velký hraní rolí, například, fibrinu a fibrinogenu, které se podílejí na srážení krve.

potravinové proteiny

Druhy bílkovin jsou následující:

• plné - ty, které obsahují všechny esenciální aminokyseliny;
• vadné - ty, ve kterých dochází k částečné složení aminokyselin.

Nicméně, pro lidský organismus jsou důležité a tyto a další. Zejména první skupina. Všichni, zejména v období intenzivního vývoje (dětství a dospívání) a puberty musí udržovat stálou hladinu proteinu v sobě. Po tom všem jsme již zahrnuty funkce, které slouží k provádění těchto úžasných molekul, a víme, že téměř žádný proces, ne biochemické reakce v nás se neobejde bez účasti polypeptidů.

To je důvod, proč je potřeba každý den konzumovat denní potřebu bílkovin, které jsou obsaženy v následujících produktů:

• vajec;
• mléko;
• tvaroh;
• maso a ryby;
• fazole;
• sojové boby;
• fazole;
• arašídy;
• pšenice;
• oves;
• čočka a další.

Pokud se konzumovat denně 0,6 g polypeptidu na kilogram tělesné hmotnosti, pak osoba nebude nikdy nedostatek těchto sloučenin. Pokud se po dlouhou dobu se tělo nedostane potřebné bílkoviny, dochází k onemocnění, pojmenovanou hladovění aminokyselin. To vede k závažným metabolických poruch a jako výsledek, mnoho dalších nemocí.

Proteiny v buňce

Uvnitř nejmenší stavební jednotka všech živých bytostí - buněk - jsou také proteiny. A dělají to téměř všechny výše uvedené funkce. V první řadě buněk tvořících cytoskelet skládající se z mikrotubulů, mikrovlákna. Slouží k udržení tvaru, jakož i pro dopravu mezi organely uvnitř. U proteinových molekul, oba kanály či lišty, pohyb různých iontů, sloučenin.

Důležitou roli proteinů zakotven v membráně a nachází se na jeho povrchu. Tady jsou, a receptor a signální funkce jsou prováděny, se účastní v konstrukci samotné membrány. Hlídat, a tak hrají ochrannou roli. Jaké druhy bílkovin v buňce lze přičíst této skupině? Existuje mnoho příkladů, dáváme málo.

1. Aktin a myosin.
2. Elastin.
3. Keratin.
4. Kolagen.
5. Tubulin.
6. Hemoglobin.
7. Inzulín.
8. Transkobalaminu.
9. Transferin.
10. Albumin.

Ve všech tam jsou stovky různých druhů proteinů, které jsou neustále v pohybu uvnitř každé buňky.

Typy proteinů v těle

Jsou to samozřejmě obrovská rozmanitost. Pokusíme-li se nějak rozdělit všechny existující bílkoviny do skupin, to může otočit takovou klasifikaci.

1. Globulárních proteinů. Je reprezentovaných terciární struktury, tj. Hustý globule. Příklady takových konstrukcí jsou: imunoglobuliny, většina z enzymů, mnoho hormony.
2. Fibrilární bílkoviny. Reprezentují přísně objednané vlákna mající správné prostorové symetrie. Tato skupina proteinů, zahrnují primární a sekundární strukturu. Například, keratin, kolagen, tropomyosin, fibrinogenu.

Obecně platí, že si můžete vzít za základ sadu atributů pro klasifikaci proteinů přítomných v těle. Single zatím neexistuje.

enzymy

Biologické katalyzátory bílkovinné povahy, která urychluje všechny vyskytující biochemické procesy. Normální výměna látek, prostě není možné bez těchto sloučenin. Všechny procesy syntézy a poruchy, montáž molekul a jejich replikace, transkripce a translace, a další jsou prováděny pod vlivem specifickou formu enzymu. Příklady těchto molekul zahrnují:

• oxidoreduktasy;
• transferáza;
• kataláza;
• hydroláza;
• izomerázy;
• lyase a další.

Dnes enzymy jsou používány v každodenním životě. Například, při výrobě pracích prášků se často používají tak zvané enzymy, - že jsou biologické katalyzátory. Zlepšují kvalitu praní za stanovených teplotních podmínek. Je snadné vázat se na částice nečistot a jejich odstranění z povrchu tkáně.

Nicméně, vzhledem k povaze proteinových enzymů nelze tolerovat příliš horké vody nebo blízkost alkalických nebo kyselých léčiv. Ve skutečnosti, v tomto případě dojde k procesu denaturace.