Protina: istruktura ug function. kabtangan sa protina

Ingon sa nailhan, protina - ang basehan sa sinugdanan sa kinabuhi sa atong planeta. Sumala sa teoriya sa Oparin-Haldane si coacervate tinulo, nga naglangkob sa molekula sa mga peptide, kini mahimo nga ang basehan sa sinugdanan sa buhi nga mga butang. Kini mao ang walay duhaduha tungod kay ang pagtuki sa mga internal nga istruktura sa bisan unsa nga sakop sa biomass nagpakita nga kini nga mga nga mga butang adunay sa tanang butang: mga tanom, mga mananap, mga mikroorganismo, fungi, lala. Ug sila kaayo nagkalain-laing diha sa kinaiyahan ug sa macromolecular.

Ang mga ngalan sa niini nga mga upat ka mga istruktura, sila samag kahulogan:

• protina;
• protina;
• polypeptides;
• mga peptide.

protina molekula

Ang ilang gidaghanon mao ang tinuod nga dili masukod. Sa kini nga kaso, ang tanan nga mga molekula protina mahimong bahinon ngadto sa duha ka dagkong mga grupo:

• Yano - naglangkob lamang sa amino acid han-ay miduyog sa peptide talikala;
• komplikado - Gambalay ug gambalay sa usa ka protina nga gihulagway pinaagi sa dugang nga (artipisyal) grupo sa protolytic, nga gitawag usab cofactors.

Sa kini nga kaso, ang mga komplikado nga mga molekula usab sa ilang kaugalingon nga klasipikasyon.

Gradation complex mga peptide

1. Glycoproteins - suod nga nalangkit protina ug carbohydrate compounds. Ang istruktura sa molekula hinabol artipisyal nga mga grupo mucopolysaccharides.
2. Lipoprotein - sa usa ka komplikado nga compound sa protina ug lipid.
3. Metalloproteins - ingon nga sa usa ka artipisyal nga grupo mao ang mga metal nga ion (puthaw, manganese, copper, ug uban pa).
4. Nucleoproteins - Feedback protina ug nucleic acid (DNA, RNA).
5. Fosfoproteidy - conformation sa protina ug usa ka salin sa mga phosphoric acid.
6. Chromoproteids - kaayo susama sa metalloproteins, apan ang usa ka elemento nga mao ang bahin sa artipisyal nga grupo mao ang usa ka kolor complex (pula nga - hemoglobin, nga lunhaw - chlorophyll, ug sa ingon sa).

Ang matag grupo naghisgot sa gambalay ug mga kabtangan sa protina mao ang mga lain-laing mga. Ang mga gimbuhaton nga ilang buhaton, ug vary depende sa matang sa molekula.

Ang kemikal nga gambalay sa mga protina

Gikan niini nga panglantaw protina - sa usa ka taas nga, kaylap nga kadena sa amino acid residues konektado sa piho nga mga talikala nga gitawag peptide. Gikan sa kilid istruktura asido mobiya sanga - radicals. Kini nga gambalay sa molekula nadiskobrehan sa E. Fischer sa sinugdanan sa XXI siglo.

Sa ulahi, protina, gambalay ug function sa mga protina nga gitun-an sa dugang nga detalye. Kini nahimong tin-aw nga ang amino acid nga naglangkob sa peptide gambalay, usa ka kinatibuk-an nga 20, apan sila mahimo sa ingon nga inubanan sa lain-laing mga paagi. Busa ang kadaiyahan sa polypeptide istruktura. Dugang pa, sa proseso sa kinabuhi ug sa performance sa iyang mga gimbuhaton protina makahimo sa moagi sa usa ka serye sa mga kemikal nga kausaban. Ingon sa usa ka resulta, sa pag-usab sila sa istruktura, ug didto mao na ang usa ka bag-o nga matang sa koneksyon.

Aron sa pagguba sa peptide bugkos, ie, makadaot protina nga gambalay sa mga talikala kinahanglan nga gipili kaayo higpit nga mga kahimtang (taas nga temperatura, acid o alkaline paagi). Kini mao ang tungod sa hataas nga kalig-on sa mga covalent talikala sa molekula, nga mao, sa peptide grupo.

Detection sa protina nga gambalay sa laboratoryo nga gidala sa gawas sa paggamit sa mga biuret reaksyon - epekto sa polypeptide bag-ong precipitated hydroxide, tumbaga (II). Ang complex sa peptide grupo ug tumbaga ion naghatag og usa ka mahayag nga kolor bayolet.

Adunay upat ka nag-unang mga structural nga organisasyon, sa matag usa sa nga adunay iyang kaugalingon nga mga kinaiya sa mga istruktura sa protina.

Nga lebel sa organisasyon: ang nag-unang nga gambalay

Sumala sa gihisgotan sa ibabaw, ang peptide - sa usa ka han-ay sa amino acid residues sa mga nasikop, co-mga enzyme, o walay kanila. Busa sa pagtawag niini sa nag-unang gambalay sa molekula, nga mao ang natural nga, siyempre, kini mao ang tinuod nga amino mga asido miduyog sa peptide talikala, ug walay lain. Nga mao, ang polypeptide linear nga gambalay. Sa niini nga partikular nga gambalay sa mga protina sa niini nga matang - sa nga kini nga kombinasyon sa mga asido importante alang sa performance sa mga gimbuhaton sa mga protina molekula. Salamat sa niini nga mga bahin mao ang posible nga dili lamang sa pag-ila peptide apan usab sa pagtagna sa mga kabtangan ug sa papel sa usa ka bug-os bag-o, sama sa pa madiskobrehi. Ehemplo sa mga peptide nga may natural nga nag-unang gambalay, - insulin, pepsin, chymotrypsin, ug sa uban.

secondary conformation

Gambalay ug mga kabtangan sa protina sa kategoriyang niining medyo magkalahi. Ang maong gambalay mahimong nag-umol sa sinugdanan sa kinaiyahan o sa diha nga gipailalom sa nag-unang hydrolysis estrikto, temperatura o sa uban nga mga kahimtang.

conformation Kini nga adunay tulo ka matang:

1. Smooth, regular, stereoregular coil gitukod gikan sa amino acid residues nga twisted sa palibot sa axis core koneksyon. Lamang nga gipahigayon sa tingub sa mga talikala hydrogen nga nahitabo sa taliwala sa oxygen nga grupo sa usa ka peptide ug sa ubang mga idroheno. Diin ang gambalay mao ang husto tungod sa kamatuoran nga ang mga puli parehason gisubli sa matag 4 nga ang-ang. Ang maong gambalay mahimong duha walhon ug pravozakruchennoy. Apan sa labing nailhan protina dextrorotatory isomer mopatigbabaw. Ang maong conformation gitawag alpha-istruktura.
2. Ang komposisyon ug gambalay sa mosunod nga matang protina lahi gikan sa miaging usa sa nga ang idroheno talikala wala nag-umol sa taliwala sa mga baroganan kiliran sa kiliran sa usa ka kilid sa nahibilin sa mga molekula ug sa taliwala sa kinadak gikuha, diin sa usa ka igo dako nga gilay-on. Tungod niini, ang tibuok nga gambalay mahimong mas undulating, bungang-isip bitin polypeptide talikala. Adunay usa ka bahin nga kinahanglan nga protina. Ang istruktura sa amino acid sa mga sanga kinahanglan nga ingon sa mubo nga sama sa nga sa glycine o alanine, alang sa panig-ingnan. Kini nga matang sa secondary conformation gitawag beta-sheets alang sa ilang abilidad sa moipon sa tingub kon ang pagtukod sa mga kinatibuk-ang gambalay.
3. Iya sa ikatulo nga gambalay matang protina sama sa Biology nagtumong sa komplikado raznorazbrosannye, sa pagtudlo tipik nga walay stereoregularity ug makahimo sa pag-usab sa mga estraktura sa ilalum sa mga impluwensya sa gawas nga mga kahimtang.

Mga panig-ingnan sa mga protina nga may secondary gambalay sa kinaiya, dili gipadayag.

tertiary nga edukasyon

Kini mao ang usa ka minatarong, sa maayohon komplikado conformation, nga may ngalan nga "globule". Unsa ang usa ka protina? Ang istruktura sa niini gibase sa secondary nga gambalay, apan dugang pa ang bag-ong mga matang sa inter-aksyon sa taliwala sa mga atomo sa mga grupo, ug ang tibook nga molekula toril sama sa, gigiyahan sa ingon, ang kamatuoran nga ang hydrophilic mga grupo na gitumong ngadto sa gagmitoyng mga grano ug ang hydrophobic - gikan.

Kini nagpatin-aw sa katungdanan sa pagbantay sa mga protina molekulang sa tubig colloidal solusyon. Unsa ang mga matang sa mga pakig-ang didto?

1. Hydrogen talikala - magpabilin nga mausab sa taliwala sa mga sama nga mga bahin sama sa sa secondary istruktura.
2. Ang hydrophobic (hydrophilic) interaction - motungha sa dihang dissolved sa tubig polypeptide.
3. Ionic attraction - raznozaryazhennymi umol sa taliwala sa amino acid residues (makihilabihan) nga mga grupo.
4. Covalent pakig - mahimong nag-umol sa taliwala sa mga piho nga acidic mga dapit - cysteine molekula, o hinoon, sa ilang mga ikog.

Busa, ang komposisyon ug gambalay sa protina nga may usa ka tertiary nga gambalay mahimong gihulagway nga usa ka giligid ngadto sa gagmitoyng mga grano polypeptide talikala, pagpabilin ug pagpalig-on sa iyang conformation tungod sa nagkalain-laing matang sa pakig-kemikal. Mga panig-ingnan sa maong mga peptide: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alpha-keratin, seda fibroin, ug sa uban.

Ang quaternary gambalay

Kini mao ang usa sa labing lisud nga sa mga gagmitoyng mga grano, nga maporma protina. Ang istruktura ug function sa mga protina sa maong plano mao ang kaayo daghag gamit ug piho nga.

Unsa kini nga conformation? Kini mao ang usa ka pipila (usahay sa daghang) sa dagko ug gagmay nga polypeptide talikala, nga nag-umol nga bulag sa usag usa. Apan unya, tungod sa mao usab nga pakig nga atong giisip alang sa tertiary nga gambalay niini nga mga mga peptide mga twisted ug intertwined. Mao kini ang nakuha komplikado conformational gagmitoyng mga grano nga naglakip sa metal nga mga atomo, ug sa lipid mga grupo, ug carbohydrate. Mga panig-ingnan sa maong mga protina: DNA polymerase, tabako virus sobre protina, hemoglobin, ug sa uban.

Ang tanan nga peptide istruktura nga atong gihisgutan sa ilang kaugalingon nga mga pamaagi sa pag-ila sa laboratoryo, base sa kasamtangan nga posibilidad sa paggamit chromatography, centrifugation, electron ug optical microscopy ug hatag-as nga computer teknolohiya.

gimbuhaton

Ang istruktura ug function sa mga protina mao ang pag-ayo ipahiangay uban sa usag usa. Kana mao, sa matag peptide pasundayag sa usa ka papel nga mao ang talagsaon ug piho nga. Adunay usab sa mga tawo nga makahimo sa pagbuhat sa usa ka buhi nga selula, pipila ka mahinungdanon nga mga transaksiyon. Apan kini mahimong summarize ingon nga sa pagpahayag sa nag-unang mga gimbuhaton sa mga molekula protina sa lawas sa buhi nga mga binuhat:

1. Paghatag og sa trapiko. Selula nga mga organismo o organelles, o sa pipila ka matang sa mga selula mao ang makahimo sa kalihukan, pagtibhang, mga lihok. protina Kini nga gihatag, nga nahimong bahin sa ilang gambalay sa motor nga aparato: cilia, flagellum, cytoplasmic membrane. Kon maghisgot kita sa kawalay katakos sa pagbakwit sa mga selula, ang mga protina mahimong makatampo sa ilang reduction (myosin kaunoran).
2. Nutritional o tabang function. Kini mao ang usa ka panagtigum, panagtingub sa protina molekula sa oocytes, embryo ug sa tanom nga binhi alang sa dugang nga pagpuno nawala sustansiya. Sa kanalkanal sa mga mga peptide pagmugna amino mga asido ug biologically aktibo nga mga butang, nga mao ang mga gikinahanglan alang sa normal nga kalamboan sa buhing mga organismo.
3. Ang enerhiya function. Gawas sa carbohydrates nagpugos sa lawas makapatunghag ug protina. Sa pagkadunot sa 1 g sa peptide gipagawas 17.6 KJ mapuslanon enerhiya diha sa dagway sa adenosine triphosphate (ATP), nga nagaantus sa importante nga mga proseso.
4. Signal ug regulatory function. Kini naglangkob sa pagtuman sa pag-amping pag-monitor sa nagpadayon nga proseso ug sa transmission sa signal gikan sa cell ngadto sa tissue, gikan kanila ngadto sa mga awtoridad, gikan sa pinaka-ulahing sa sistema sa ug sa ingon sa. Ang usa ka tipikal nga panig-ingnan mao ang insulin, nga mao ang hugot nga nagtala sa gidaghanon sa mga glucose sa dugo.
5. Receptor function. Kini makab-ot pinaagi sa pag-usab sa conformation sa peptide uban sa usa ka kilid sa lamad ug pag-apil sa laing tumoy sa restructuring. Sa diha nga kini mahitabo ug sa signal transmission ug sa impormasyon nga gikinahanglan. Kadaghanan sa niini nga mga protina nalakip sa cytoplasmic lamad sa mga selula ug sa pagtuman sa usa ka higpit nga kontrol sa tanan nga mga materyal nga passing therethrough. Usab alerto kamo ngadto sa kemikal ug pisikal nga mga kausaban sa palibot.
6. Transport function sa mga mga peptide. Kini mao ang gidala sa gawas feeds protina ug behikulo protina. Ang ilang papel mao ang klaro - pagdala madanihon molekula sa mga sites sa usa ka ubos nga konsentrasyon sa mga hatag-as nga mga bahin. Ang usa ka tipikal nga panig-ingnan mao ang transportasyon sa oxygen ug carbon dioxide gikan sa mga organo ug mga tisyu sa protina nga hemoglobin. Sila usab nakab-ot sa paghatod sa mga compounds uban sa usa ka ubos nga molecular gibug-aton pinaagi sa lamad sa cell.
7. Structure function. Usa sa labing importante sa mga nga naghimo protina. Ang gambalay sa mga selula ug sa ilang mga organelles nga gihatag mga peptide. Sila mao ang susama sa frame kahulugan porma ug gambalay. Dugang pa, sila usab sa pagsuporta sa niini, ug pag-usab kon gikinahanglan. Busa, alang sa pagtubo ug paglambo sa tanan nga buhi nga mga organismo importante protina sa pagkaon. Ang maong mga mga peptide naglakip sa elastin, tubulin, collagen, actin, ug uban pang mga keratin.
8. Ang catalytic function. Ang iyang paghimo sa enzymes. Daghan ug nagkalainlain, sila buylohan ang tanan nga mga kemikal ug mga biochemical reaksyon sa lawas. Kon wala ang ilang pag-apil, ordinaryo nga apple sa tiyan nga makahimo sa Digest lamang alang sa duha ka adlaw, kini mao ang lagmit nga bend sa mao nga panahon. Ubos sa aksyon sa catalase, peroxidase ug uban pang mga enzymes, kini nga proseso mahitabo sa duha ka oras. Sa kinatibuk-an, kini mao ang mga pasalamat ngadto sa niini nga papel, protina anabolism ug catabolism ang gidala sa gawas, nga mao, ang plastic ug enerhiya metabolismo.

Ang protective papel

Adunay pipila ka mga matang sa mga hulga, nga gikan nga protina gidisenyo aron sa pagpanalipod sa lawas.

Una, kemikal nga pag-atake traumatic reagents, gas, mga molekula, mga butang sa lain-laing kolor sa lihok. Mga peptide makahimo sa paghimo sa kanila sa usa ka kemikal nga reaksyon, pagkabig ngadto sa usa ka dili makadaot nga porma o sa yano pagnyutralisa.

Ikaduha, ang pisikal nga hulga gikan sa samad - kon ang protina fibrinogen sa panahon wala mausab ngadto sa fibrin sa dapit sa kadaot, ang dugo dili gipagahi, ug busa blockage mahitabo. Unya, sa sukwahi, kini nagkinahanglan plasmin peptide makahimo nagsuso clot ug sa pagpasig-uli patency sa sudlanan.

Ikatulo, ang hulga sa resistensya. Gambalay ug bili sa mga protina nga maporma ang mga immune depensa, mga hilabihan ka importante. Antibody, immunoglobulin, interferon - ang tanan nga importante ug mahinungdanon nga mga elemento sa lymphatic ug immune mga sistema. Ang bisan unsang langyaw nga mga partikulo, malisyoso molekula, patay mga selula o sa usa ka bahin sa bug-os nga gambalay mao ang gipailalom sa usa ka diha-diha nga imbestigasyon sa peptide compound. Mao nga ang usa ka tawo iya, nga wala ang tabang sa mga drugas sa matag adlaw aron sa pagpanalipod sa ilang kaugalingon gikan sa impeksyon ug yano nga mga virus.

pisikal nga mga kabtangan

Ang istruktura sa mga selula sa protina mao ang kaayo sa piho nga ug nag-agad sa sa function. Apan ang pisikal nga mga kabtangan sa mga mga peptide susama ug mahimong mikunhod ngadto sa sa mosunod nga mga kinaiya.

1. Timbang molekula - sa 1000000 Daltons.
2. Sa tubigon nga solusyon sa paghimo sa colloidal sistema. Adunay gambalay magabaton sa sugoon makahimo nagkalainlain depende sa acidity sa medium.
3. Sa diha nga abong sa mapintas nga mga kahimtang (radiation, acid o alkali, temperatura, ug uban pa) makahimo sa pagbalhin sa ubang mga nga lebel conformations, pananglitan denature. Ang proseso sa 90% sa mga kaso permanente. Apan, adunay usa ka reverse pagbalhin - renaturation.

Kini nga nag-unang mga kabtangan sa pisikal nga mga kinaiya sa mga mga peptide.