پروتئین های ساده و پیچیده است. ساختار، توابع، خواص، ویژگی ها، نمونه هایی از پروتئین های پیچیده

یکی از تعاریف از زندگی شرح زیر است: "زندگی حالت وجود بدن پروتئین است." بر روی سیاره ما، بدون استثنا موجودات حاوی چنین مواد آلی، مانند پروتئین. در این مقاله به پروتئین های ساده و پیچیده را شناسایی تفاوت در ساختار مولکولی توصیف، و در مورد عملکرد خود در سلول است.

پروتئین چیست

از نظر بیوشیمی - وزن مولکولی زیاد پلیمرهای آلی، مونومر که 20 نوع مختلف از اسیدهای آمینه می باشد. آنها با هم پیوند کووالانسی شیمیایی، پپتید در غیر این صورت شناخته شده پیوست. از آنجا که مونومر پروتئین هستند ترکیبات آمفوتریک، آنها حاوی هر دو گروه آمین و یک گروه عاملی کربوکسیل. پیوند شیمیایی CO-NH بین آنها رخ می دهد.

اگر پلی پپتیدی متشکل از باقی مانده اسید آمینه لینک ها، آن را به شکل یک پروتئین ساده است. مولکولهای پلیمر بیشتر این یون های فلزی، ویتامین ها، نوکلئوتید، کربوهیدرات - پروتئین پیچیده هستند. بعد، ما ساختار فضایی پلی پپتید در نظر بگیرید.

سطح سازمان از مولکول های پروتئین

آنها در چهار تنظیمات مختلف ارائه شده است. اولین ساختار - خطی، ساده ترین است و به شکل یک زنجیره پلی پپتیدی در طول فزاینده آن تشکیل پیوند هیدروژنی اضافی. آنها تثبیت مارپیچ، که یک ساختار ثانویه نامیده می شود. موسسات عالی دارای پروتئینهای ساده و پیچیده، اکثر سلول های گیاهی و حیوانی. پیکربندی دوم - چهارتایی ناشی در تعامل چند مولکول از ساختار بومی، کوآنزیم متحده، یعنی از این پروتئین دارای ساختار پیچیده، در عملکردهای مختلف بدن به کار گیرند.

انواع پروتئین های ساده

این گروه است پلی پپتید بسیاری می شود. مولکول های خود را تنها از باقی مانده اسید آمینه تشکیل شده است. برای شامل پروتئین، مانند هیستون و گلبولین. برای اولین بار در ساختار هسته نشان داده، و با مولکول های DNA ترکیب شده است. گروه دوم - گلبولین - اجزای اصلی پلاسمای خون می باشد. چنین پروتئین مانند گاما گلوبولین، انجام وظایف دفاع ایمنی بدن و یک آنتی بادی است. این ترکیبات می تواند مجتمع، که شامل کربوهیدرات های پیچیده و پروتئین تشکیل می دهد. چنین پروتئین های ساده fibrillar مانند کلاژن و الاستین، بخشی از بافت همبند، غضروف، تاندون ها، پوست است. عملکرد اصلی آنها - ساخت و ساز و پشتیبانی می کند.

پروتئین توبولین عضو میکروتوبول ها، که اجزای مژه و تاژک موجودات تک سلولی مانند مژه داران، Euglena، تاژکداران انگلی می باشد. این پروتئین همان عضو موجودات چند سلولی (اسپرم تاژک، مژه تخم اپیتلیوم مژک دار از روده کوچک) است.

پروتئین آلبومین در خدمت به سهام یک تابع (به عنوان مثال، یک پروتئین تخم مرغ و مرغ). در آندوسپرم دانه غلات - چاودار، برنج، گندم - مولکول های پروتئین تجمع می یابد. آنها به نام آخال سلولی است. این مواد در جنین دانه در آغاز توسعه آن استفاده می شود. علاوه بر این، محتوای پروتئین بالا سرخرطومی گندم یک شاخص بسیار مهم از کیفیت آرد است. نان پخته شده از آرد غنی از گلوتن دارای کیفیت عطر و طعم بالا و مفید تر است. گلوتن گندم سخت به اصطلاح. عمیق دریا ماهی پلاسمای خون شامل پروتئین هایی که از سرما جلوگیری از مرگ آنها. آنها دارای خاصیت ضد یخ، جلوگیری از مرگ از ارگانیسم در آب با دمای پایین. از سوی دیگر، در ترکیب دیواره سلولی باکتری های گرمادوست در منابع زمین گرمایی پروتئین قادر به حفظ پیکربندی طبیعی (ساختار سوم و یا چهارتایی) آن موجود و در دماهای مختلف از 50 تا + 90 ° C. طبیعت یا ماهیت چیزی را عوض کردن نیست

proteid

این پروتئین های پیچیده، که توسط تنوع زیادی در ارتباط با عملکرد های مختلف انجام شده توسط آنها مشخص است. همانطور که قبلا اشاره شد، گروهی از پلی پپتید، به جز بخش پروتئین شامل یک گروه پروتز. تحت تاثیر عوامل مختلف از جمله درجه حرارت بالا، نمک های فلزات سنگین، متمرکز پروتئین پیچیده قلیایی و اسید می تواند شکل فضایی آن را تغییر دهد، ساده آن است. این پدیده به نام دناتوراسیون. ساختار پروتئین پیچیده مختل می شود پیوند هیدروژنی شکسته می شوند، و مولکول خواص و عملکرد خود را از دست بدهند. به عنوان یک قاعده، دناتوراسیون برگشت ناپذیر است. اما برخی از پلی پپتید به عنوان یک کاتالیزور عمل می کنند، رانندگی و سیگنالینگ توابع، آن renaturation امکان پذیر است - احیای ساختار طبیعی proteids.

اگر عمل یک عامل بی ثبات رفتن برای مدت طولانی است، یک مولکول پروتئینی به طور کامل نابود شده است. این امر منجر به پارگی اوراق قرضه پپتید از ساختار اولیه. بازگرداندن پروتئین و عملکرد آن است که دیگر امکان پذیر است. این پدیده به نام تخریب. - آلبومین، واقع در ساختار سوم به طور کامل نابود پروتئین مایع: به عنوان مثال پخت و پز تخم مرغ است.

بیوسنتز پروتئین

یک بار دیگر، به یاد آورید که در پلی پپتید موجودات زنده شامل 20 اسید آمینه، که برخی از آنها غیر قابل تعویض هستند. این لیزین، متیونین، فنیل آلانین، و غیره. D. آنها جریان خون از روده کوچک بعد از تقسیم آن محصولات پروتئینی را وارد کنید. برای سنتز اسیدهای آمینه ضروری (آلانین، پرولین، سرین)، قارچ ها و حیوانات با استفاده از ترکیبات حاوی نیتروژن. گیاهان، اتوتروف بودن، مستقل یک مونومر تشکیل دهنده لازم به نمایندگی پروتئین پیچیده تشکیل می دهد. برای این واکنش های جذب آنها نیترات استفاده می شود، آمونیاک، و عاری از نیتروژن هستند. در برخی از انواع میکروارگانیسم خود را با ارائه یک مجموعه کامل از اسید آمینه، در حالی که در برخی دیگر تنها به برخی از آنها مونومر سنتز شده است. مراحل بیوسنتز پروتئین در سلول های تمام موجودات زنده رخ می دهد. در هسته رونویسی رخ می دهد، و در سیتوپلاسم سلول - پخش.

گام اول - سنتز mRNA ژن پیشرو توسط پلیمراز آنزیم RNA رخ می دهد. او پیوند هیدروژنی می شکند بین زنجیره های DNA، و یکی از آنها در اصل تکمیلی جمع آوری مولکول قبل از mRNA. این ممکن است در معرض slaysingu که رسیده است، و پس از آن از هسته به سیتوپلاسم می آید، تشکیل رسول اسید ریبونوکلئیک.

برای اجرای مرحله دوم نیاز به یک خاص اندامک - ریبوزوم و اطلاعات مولکولی و انتقال اسیدهای ریبونوکلئیک. شرط مهم دیگر حضور ATP، به عنوان واکنش است سوخت و ساز بدن های پلاستیکی، که متعلق به بیوسنتز پروتئین ها با جذب انرژی رخ می دهد.

آنزیم ها، ساختار و عملکرد خود را

این یک گروه زیادی از پروتئین (حدود 2000)، اجرای نقش مواد موثر بر نرخ واکنش های بیوشیمیایی در سلول است. آنها را می توان ساده (trepsin، پپسین) یا پیچیده باشد. پروتئین پیچیده متشکل از apoenzyme و کوآنزیم. ویژگی این پروتئین نسبت به ترکیبات که برای آن عمل می کند، تعیین یک کوآنزیم، و فعالیت proteids تنها در مورد که در آن جزء پروتئین مرتبط با apoenzyme مشاهده شده است. فعالیت کاتالیزوری آنزیم مستقل از مولکول است، اما تنها توسط مرکز فعال است. ساختار آن مربوط به ساختار شیمیایی مواد کاتالیست اصل "قفل"، به طوری که عمل آنزیم به شدت خاص است. توابع پروتئین پیچیده در مشارکت در فرآیندهای متابولیکی و در استفاده از آنها به عنوان acceptors هستند.

کلاس از پروتئین های پیچیده

آنها زیستشیمیدانان توسعه داده شد، بر اساس 3 معیار: خواص فیزیکی و شیمیایی، ویژگی های و ویژگی های ساختاری proteids ویژگی. گروه اول شامل پلی پپتید از خواص الکتروشیمیایی متفاوت. آنها را به پایه، خنثی و اسیدی تقسیم شده است. نسبت به پروتئین های آب می تواند آب دوست، آمفیفیلیک و آبگریز. گروه دوم از آنزیم ها که قبلا در نظر گرفته شده است. گروه سوم شامل پلی پپتید است که در ترکیب شیمیایی گروه پروتز متفاوت (chromoproteids، نوکلئوپروتئین، پروتئین فلزی است).

خواص پروتئین پیچیده در جزئیات بیشتر. بنابراین، برای مثال، پروتئین اسیدی است که بخشی از ریبوزوم، شامل 120 اسید آمینه و همه کاره است. این است که در اندامک پروتئین سنتز، هر دو سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی واقع شده است. یکی دیگر از اعضای این گروه - پروتئین S-100، متشکل از دو ارتباط با زنجیره یون کلسیم. حمایت از بافت های سیستم عصبی - او یکی از اعضای سلول های عصبی و گلیا است. ملک مشترک تمام پروتئین اسیدی - محتوای بالای اسیدهای کربوکسیلیک: گلوتامیک و اسپارتیک. توسط پروتئین های قلیایی شامل هیستونها - پروتئین ها است که RNA و DNA اسیدهای نوکلئیک تشکیل می دهند. ویژگی ترکیب شیمیایی به مقدار زیادی از لیزین و آرژنین است. هیستونها، همراه با فرم های هسته ای کروموزوم کروماتین - مهم وراثت ساختار سلول. این پروتئین ها در فرآیندهای رونویسی و ترجمه است. پروتئین آمفیفیلیک به طور گسترده ای در غشای سلولی نشان، تشکیل یک لایه پشت سر هم لیپوپروتئین. بنابراین، گروه پروتئین پیچیده در بالا بحث مورد مطالعه، ما متقاعد شده بودند که خواص فیزیکی و شیمیایی خود را با توجه به ساختار جزء پروتئین و گروه های مصنوعی.

برخی از پروتئین های غشای سلول های پیچیده قادر به تشخیص انواع ترکیبات شیمیایی مانند آنتی ژن ها و واکنش نشان می دهند به آنها. این سیگنال proteids تابع، آن را برای فرآیندهای جذب انتخابی بسیار مهم است، مواد از محیط خارجی، و برای محافظت از آن.

گلیکوپروتئین و پروتئوگلیکان

آنها پروتئین پیچیده ای است که بین یک گروه پروتز ترکیب بیوشیمیایی متفاوت هستند. اگر پیوندهای شیمیایی بین جزء پروتئین و بخش کربوهیدرات - پیوند کووالانسی-گلیکوزید، از جمله مواد هستند گلیکوپروتئین نامیده می شود. Apoenzyme آنها مولکول تک و الیگوساکاریدها ارائه شده است، نمونه هایی از این پروتئین ها هستند پروترومبین، فیبرینوژن (پروتئین های درگیر در انعقاد خون). Kortiko- و غده جنسی هورمون ها، اینترفرون، آنزیم ها و غشاء گلیکوپروتئین است. در مولکول پروتئین بخشی پروتئوگلیکان تنها 5٪، باقی مانده که یک گروه پروتز (geteropolitsaharid) است. هر دو بخش ها توسط یک پیوند گلیکوزیدی از گروه گروه ترئونین و آرژنین OH و NH₂-گلوتامین و لیزین متصل می شود. مولکول های پروتئوگلیکان نقش بسیار مهمی در سلول سوخت و ساز بدن در آب نمک را بازی کند. در زیر یک جدول از پروتئین پیچیده است، ما مطالعه قرار گرفت.

پروتئین فلزی

این مواد به عنوان بخشی از یون مولکولی آن از یک یا چند فلز باشد. نمونه هایی از پروتئین پیچیده متعلق به گروه بالا در نظر بگیرید. بالاتر از همه آنزیم مانند سیتوکروم اکسیداز است. این است که در cristae از میتوکندری واقع و فعال شدن سنتز ATP. فرین و ترانسفرین - proteid حاوی یون های آهن است. سپرده منبع آنها را در سلول، و دوم حمل و نقل از پروتئین خون است. یکی دیگر از پروتئین فلزی - alfaamelaza حاوی یون کلسیم در شامل ترکیب بزاق و شیره پانکراس، شرکت در تقسیم نشاسته. هموگلوبین چگونه پروتئین فلزی و hromoproteidov است. او به عنوان یک پروتئین حمل و نقل است که حامل اکسیژن است. نتیجه ترکیبی از اکسی هموگلوبین است. استنشاق مونوکسید کربن، منواکسید کربن به اصطلاح، مولکول هموگلوبین گلبول های قرمز خود را ترکیب بسیار پایدار تشکیل می دهد. آن را به سرعت به اندام ها و بافت گسترش می یابد، باعث مسمومیت سلول. به عنوان یک نتیجه، استنشاق پس از طولانی مدت از مرگ مونواکسید کربن از خفگی رخ می دهد. هموگلوبین تا حدی حمل و دی اکسید کربن در مراحل کاتابولیکی تشکیل شده است. از جریان خون از دی اکسید کربن به ریه ها و کلیه، و از آنها - به محیط خارجی است. برخی سخت پوستان و نرم تنان پروتئین حمل و نقل است که حامل اکسیژن، سوراخ کلید است. به جای آن از آهن حاوی یون مس، بنابراین خون حیوانات نه قرمز و آبی است.

تابع کلروفیل

مواد آلی رنگی - همانطور که قبلا ذکر شد، پروتئین پیچیده را می مجتمع با رنگدانه تشکیل می دهد. رنگ آنها بستگی به گروه hromoformnyh که به طور انتخابی جذب طیف خاصی از نور خورشید است. در سلول های گیاهی است plastids سبز - کلروپلاست حاوی رنگدانه کلروفیل است. این است که از اتم منیزیم و تشکیل یک الکل polyhydric، فیتول. آنها با مولکول های پروتئین همراه است، و خود شامل کلروپلاست ریزکیسه (صفحات)، و یا غشاء وجود در پشته - جنبه. کلروفیل - - و کاروتنوئیدها اضافی آنها رنگدانه های فتوسنتزی هستند. در اینجا تمام آنزیم های مورد استفاده در واکنش فتوسنتزی هستند. بنابراین chromoproteids، که شامل کلروفیل، انجام وظایف مهمی که در متابولیسم، یعنی در واکنش جذب و ناهمگونی.

پروتئین های ویروسی

آنها عبارتند از نمایندگان اشکال غیر سلولی از زندگی، ورود به پادشاهی VIR در. ویروس ها دستگاه پروتئین سنتز خود را ندارد. اسیدهای نوکلئیک، DNA یا RNA، می تواند سنتز ترین ذرات سلول های خود آلوده به ویروس را القا کند. ویروس ساده تنها از مولکول های پروتئین، فشرده در یک ساختار مارپیچ و یا یک شکل چند وجهی مونتاژ، مانند ویروس موزاییک تنباکو تشکیل شده است. ویروس ها پیچیده غشای اضافی تشکیل بخشی از غشای پلاسمایی سلول میزبان. همانطور که می توانید گلیکوپروتئین (ویروس هپاتیت B، ویروس آبله) باشد. تابع اصلی از گلیکوپروتئین - به رسمیت شناختن گیرنده های خاص در غشاء سلول میزبان. ترکیب غشاء ویروسی اضافی و پروتئین شامل آنزیم ارائه تکرار از DNA یا RNA رونویسی. بر اساس موارد فوق، می توان در بر داشت زیر نتیجه گیری: ویروسی پروتئین ذرات پوسته دارای یک ساختار خاص، بسته به پروتئین های غشای سلول میزبان.

در این مقاله ما داده شده است ویژگی های پروتئین پیچیده، ساختار و عملکرد خود را در سلول های موجودات مختلف.