Protein: struktur lan fungsi. sifat-sifat protèin

Minangka dikenal, protein - basis saka asal gesang ing planet kita. Miturut teori Oparin-Haldane ana coacervate gulung, dumadi saka molekul zat kimia, iku wis dadi basis asal urip iku. Iki ora mangu amarga analisis struktur internal sembarang anggota damen nuduhake yen bahan kimia iki duwe kabeh: tetanduran, kéwan, microorganisms, kelompok jamur, virus. Lan padha banget warna ing alam lan makromolekuler.

Jeneng-jeneng saka papat struktur iki, lagi sinonim:

• protein;
• protein;
• polypeptides;
• zat kimia.

molekul protein

Sing nomer punika saestu incalculable. Ing kasus iki, kabeh saka molekul protein bisa dipérang dadi rong klompok utama:

• Prasaja - kalebu mung saka urutan asam amino kaliyan ikatan peptida;
• Komplek - Struktur lan struktur protein sing ditondoi dening protolytic kelompok (prosthetic) tambahan, uga disebut cofactors.

Ing kasus iki, molekul komplèks ugi duwe klasifikasi dhewe.

Gradation zat kimia Komplek

1. Glikoprotein - sing rapet gadhah senyawa protein lan karbohidrat. Struktur molekul dirajut kelompok prosthetic mucopolysaccharides.
2. Lipoproteins - senyawa kompleks saka protein lan lemak.
3. Metalloproteins - minangka klompok prosthetic sing ion logam (wesi, manganese, tembaga, lan liya-liyane).
4. Nucleoproteins - Komentar protein lan asam nukleat (DNA, RNA).
5. Fosfoproteidy - nglarasake protein lan turahan saka asam phosphoric.
6. Chromoproteids - banget padha metalloproteins, nanging sawijining unsur kimia kang bagéan saka klompok prosthetic punika colored Komplek (abang - hemoglobin, ijo - chlorophyll, lan ing).

Saben grup rembugan struktur lan sifat-sifat protèin sing beda. Fungsi sing padha nindakake, lan bakal beda-beda gumantung ing jinis molekul.

Struktur kimia saka protein

Saka pandelengan iki protein - a, chain massive dawa saka ampas asam amino interconnected obligasi tartamtu disebut peptida. Saka sisih asam struktur mangkat cabang - radikal. Struktur iki saka molekul iki ditemokake dening E. Fischer ing awal abad XXI.

Mengko, protein, struktur lan fungsi protein wis sinau ing liyane rinci. Iku dadi cetha yen asam amino babagan struktur peptida total 20, nanging padha bisa mangkono bakal digabungake ing cara. Empu bhinéka struktur polipeptida. Kajaba iku, ing proses urip lan kinerja saka sawijining fungsi protein bisa ngalami seri transformasi kimia. Akibaté, padha ngganti struktur, lan ana cukup jinis anyar saka sambungan.

Break ikatan peptida IE, ngganggu struktur protein saka rentengan kudu milih kahanan banget ketat (dhuwur Suhu, asam utawa alkalin katalis). Iki amarga kekuatan dhuwur saka ikatan kovalen ing molekul, yaiku, ing grup peptida.

Deteksi struktur protein ing laboratorium wis digawa metu nggunakake reaksi biuret - efek ing polipeptida anyar dicepetaké hydroxide, tembaga (II). Komplek saka klompok peptida lan tembaga ion menehi werna padhang Violet.

Ana papat organisasi struktural dhasar, saben kang nduweni ciri dhewe struktur protein.

Tataran organisasi: struktur utami

Kaya kasebut ing ndhuwur, peptida - a urutan saka ampas asam amino karo inclusions, co-enzim, utawa tanpa wong. Dadi nyebat struktur utami saking molekul, kang alam, mesthi, iku asam amino bener kaliyan ikatan peptida, lan boten liya. Sing, struktur polipeptida linear. Ing struktur tartamtu saka protein saka jinis iki - ing kombinasi saka asam iku wigati kanggo kinerja fungsi saka molekul protein. Thanks kanggo fitur-fitur kasebut bisa ora mung kanggo ngenali peptida nanging uga kanggo prédhiksi situs lan peran saka tanggung anyar, durung durung ditemokake. Conto zat kimia gadhah struktur utami alam, - insulin, pepsin, chymotrypsin, lan liya-liyane.

nglarasake secondary

Struktur lan sifat-sifat protèin ing kategori punika beda-beda kaya. struktur kuwi bisa kawangun pisanan ing alam utawa nalika nelukake hidrolisis utami kaku, suhu utawa kahanan liyane.

nglarasake iki wis telung varieties:

1. Gamelan, biasa, gulungan kawat stereoregular dibangun saka ampas asam amino sing bengkong watara sumbu sambungan inti. Mung dianakaké bebarengan déning talènan hidrogen kedadean antarane klompok oksigen saka siji peptida lan hidrogen liyane. Endi struktur iku bener amarga kasunyatan sing dadi roto-roto bola saben tingkat 4. struktur kuwi bisa dadi loro kiwa-nyerahke lan pravozakruchennoy. Nanging protein ing paling dikenal dextrorotatory predominates isomer. nglarasake kuwi diarani alpha-struktur.
2. Komposisi lan struktur jinis protein punika bedo saka siji sadurunge ing sing ikatan hidrogen sing ora kawangun antarane sisih ngadeg wonten ing salah siji sisih seko molekul lan antarane mesti dibusak, endi ing kadohan cekap gedhe. Menawi mekaten, kabeh struktur dadi luwih gelombang, rentengan ula polipeptida convoluted. Ana siji fitur sing arep protein. Struktur asam amino saka cabang kudu dadi cendhek kaya Glycine utawa alanine, contone. Jinis nglarasake secondary diarani beta-sheets kanggo kemampuan kanggo kelet bebarengan yen tatanan saka struktur sakabèhé.
3. Gadhahanipun struktur jinis protein katelu minangka biologi sing nyukani arti raznorazbrosannye Komplek, pecahan unordered gadhah ora stereoregularity lan bisa kanggo ngowahi struktur ing pangaribawa saka kahanan njaba.

Conto protein gadhah struktur sekundèr dening alam, ora dicethakaké.

pendidikan tersier

Iki nglarasake nyedhaki Komplek, gadhah jeneng "globule". Apa protein sing? Struktur iku adhedhasar struktur sekundèr, nanging ditambahaké jinis anyar saka interaksi antarane atom saka kelompok, lan kabèh molekul Pambungkus kaya, dipandu supaya, kasunyatan sing kelompok hidrofilik wis ana menyang globules lan hidrofobik - metu.

Iki jelas daya saka molekul protein ing solusi colloidal banyu. Apa sing jinis interaksi sing ana?

1. ikatan hidrogen - tetep panggah antarane bagean ing struktur sekunder.
2. The hidrofobik (hidrofilik) interaksi - njedhul nalika dilarutaké ing polipeptida banyu.
3. Ion atraksi - raznozaryazhennymi kawangun antarane ampas asam amino (radikal) kelompok.
4. Kovalen interaksi - bisa kawangun antarane tartamtu ngandhut asam - molekul cysteine, utawa rodok, buntut sing.

Dadi, komposisi lan struktur protein gadhah struktur tersier bisa diterangake minangka mbalek munggah menyang sanad globules polipeptida, mertahanake lan stabil nglarasake amarga kanggo macem-macem jinis interaksi kimia. Conto zat kimia kayata: fosfoglitseratkenaza, tRNA, alpha-Keratin, sutra fibroin, lan liya-liyane.

Struktur kuarterner

Iki salah siji sing paling angel saka globules, kang mbentuk protein. Struktur lan fungsi protein saka kuwi rencana banget Versatile lan tartamtu.

Apa nglarasake iki? Iku sawetara (kadhangkala Welasan) saka rantai polipeptida gedhe lan cilik, kang dibentuk independen saka saben liyane. Nanging banjur, amarga interaksi sing padha kita wis dianggep kanggo struktur tersier saka zat kimia iki bengkong lan intertwined. Mangkono dijupuk globules conformational Komplek sing bisa ngemot atom logam, lan kelompok lipid, lan karbohidrat. Conto protein kuwi: DNA polimerase, virus rokok protein envelope, hemoglobin, lan liya-liyane.

Kabeh struktur peptida kita wis rembugan duwe cara dhewe identifikasi ing laboratorium, adhedhasar kemungkinan saiki nggunakake chromatography, centrifugation, elektron lan mikroskop optik lan teknologi komputer dhuwur.

fungsi

Struktur lan fungsi protein hubungan kaliyan saben liyane. Sing, saben peptida main peran sing unik lan tartamtu. Ana uga sing bisa kanggo nindakake ing sel, sawetara transaksi wujud. Nanging bisa rangkuman minangka kanggo nyebut fungsi-fungsi dhasar ing molekul protein ing badan makluk urip:

1. Nyediakake lalu lintas. organisme sèl utawa organel, utawa jinis-jinis tartamtu saka sèl sing saged gerakan, ngethok, obahe. protein iki kasedhiya, mbentuk bagian sing saka perkakas motor: Awaké ditutupi dening, flagella, sitoplasma membran. Yen kita pirembagan babagan kasekengan kanggo pamindahan saka sel, protein bisa kontribusi kanggo abang sing (otot myosin).
2. fungsi nutrisi utawa serep. Iku sing klempakan saka molekul protein ing oocytes, janin lan tetanduran wiji kanggo Isi ilang gizi luwih. Senadyan panguraian saka zat kimia ngasilaken asam amino lan biologically aktif bahan kimia, kang perlu kanggo pangembangan normal urip organisme.
3. Fungsi energi. Loro saka karbohidrat pasukan awak bisa gawé lan protein. Ing bosok saka 1 g saka peptida dirilis 17,6 kJ energi migunani ing wangun trifosfat adenosin (ATP), ingkang ngginakaken ing pangolahan penting.
4. Sinyal lan fungsi peraturan. Iku kasusun ing mbeta metu ngawasi ati pangolahan aktif lan transmisi sinyal saka sel kanggo jaringan, saka wong-wong mau kanggo panguwasa, saka paling anyar kanggo sistem lan ing. A conto punika insulin, kang wis strictly cathetan nomer glukosa getih.
5. fungsi reseptor. Iku wis ngrambah kanthi ngganti nglarasake saka peptida karo salah siji saka mèmbran lan awake pucuk di toto maneh. Nalika iki kedadéyan lan transmisi sinyal lan informasi sing dibutuhake. Akèh protein sing ditempelake ing membran sitoplasma sel lan nindakake kuat kontrol liwat kabeh therethrough maringaken materi. Uga menehi tandha kanggo owah-owahan kimia lan fisik ing lingkungan.
6. fungsi Transport saka zat kimia. Iku wis digawa metu feed protein lan protein transporter. peran sing ketok - ngangkut molekul seng di pengeni kanggo situs karo kurang konsentrasi saka bagéan dhuwur. A conto punika transportasi saka oksigen lan karbon dioksida saka organ lan jaringan saka hemoglobin protein. Padha uga wis ngrambah ing layang saka senyawa karo bobot molekul kurang liwat mèmbran menyang sel.
7. fungsi struktur. Salah siji sing paling penting sing performs protein. Struktur sèl lan organel sing diwenehake zat kimia. Padha padha pigura netepake wangun lan struktur. Kajaba iku, padha uga ndhukung iku, lan ngowahi yen perlu. Mulane, kanggo wutah lan pembangunan kabeh organisme urip protein penting ing diet. zat kimia kuwi kalebu elastin, tubulin, kolagen, aktin, lan Keratin liyane.
8. Fungsi katalis. Tampil enzim. Akeh lan mawarni-warni, padha akselerasi kabeh reaksi kimia lan biokimia ing awak. Tanpa partisipasi, apple biasa ing weteng bakal bisa kanggo Digest mung kanggo rong dina, iku kamungkinan kanggo bend ing wektu sing padha. Ing aksi catalase, peroxidase lan enzim liyane, proses iki njupuk Panggonan ing rong jam. Umumé, iku amarga perané iki, anabolisme protein lan protein wis digawa metu, sing, plastik lan energi metabolisme.

Peran protèktif

Ana sawetara jinis saka ancaman, saka ngendi protein mau dirancang kanggo nglindhungi awak.

Sepisanan, kimia anggempur traumatik reagen, gas, molekul, bahan kimia spektrum beda saka tumindak. Zat kimia sing bisa melu karo wong-wong mau ing reaksi kimia, nindakake menyang wangun aman utawa mung neutralizing.

Kapindho, ancaman fisik saka tatu - yen ing protein fibrinogen ing wektu ora rubah menyang fibrin ing situs bundhas, getih ora curdle, lan Empu blockage bakal kelakon. Banjur, ing nalisir, iku perlu plasmin peptida saged clot di sedot lan mulihake patency saka prau.

Pangeran, ancaman saka kakebalan. Struktur lan nilai saka protein sing mbentuk pertahanan imun, sing penting banget. Antibodi, immunoglobulins, interferons - kabeh unsur wigati lan pinunjul saka lymphatic lan sistem imun. Sembarang partikel manca, molekul angkoro, sel mati utawa bagéan saka kabèh struktur wis ngalami diselidiki langsung dening senyawa peptida. Sing kok wong bisa duwe, tanpa bantuan obatan saben dina kanggo nglindhungi piyambak saka infèksi, lan virus prasaja.

fisik

Struktur sèl protein banget tartamtu lan gumantung ing fungsi. Nanging ing situs fisik saka zat kimia sing padha lan bisa suda kanggo karakteristik ing ngisor iki.

1. molekul bobot - kanggo 1000000 Dalton.
2. Ing solusi banyu mbentuk sistem colloidal. Ana struktur nemu ngisi saged beda-beda gumantung ing acidity saka medium.
3. Nalika kapapar kahanan sing atos (radiation, asam utawa alkali, suhu, lan sapiturute) bisa kanggo pindhah menyang tingkat conformations liyane, i.e. denature. Proses ing 90% kasus bisa dibalèkaké. Nanging, ana shift mbalikke - renaturation.

Iki situs dhasar ciri fisik saka zat kimia.