Тяхната структура и функция

Протеини и тяхната структура.

В клетките на различните организми се намира над 170 различни аминокиселини, но безкрайно разнообразие от протеин създадени от различните комбинации на всички 20 аминокиселини. От тях, 2 432 902 008 176 640 000 комбинации, т. Е. различни протеини, които имат точно могат да бъдат образувани със същия състав, но различни структури. Но това голям брой не е границата - протеина може да се състои от по-голям брой от аминокиселинни остатъци и, в допълнение, всяка аминокиселина в протеин, може да се случи няколко пъти.

молекула амино киселина се състои от две еднакви части за всички аминокиселини, една от които е амино група (-NH2) с основни свойства, а другият - карбоксилната група (-СООН) с киселинни свойства. Остатък наречен радикал (R), в различна амино киселина с различна структура (фиг. 12).

Наличието в една молекула на аминокиселина и основни, киселинни групи и определя тяхната амфотерен характер и висока реактивност. Чрез тези групи се случи при амино киселина с образуване на протеин. По време на реакцията, молекула вода се освобождава полимеризация. и освободените електроните да образуват ковалентна връзка, наречен пептид - пептидни образува (GK peptos -. заварени). Чрез свободен карбоксил и амин група може да бъде прикрепена други аминокиселини, простираща "верига" се нарича полипептид. В единия край на такава верига винаги ще NH2 група (тази цел се нарича N-края) и в другия край - СООН група (тази цел се нарича С-край) (Фигура 13).

Полипептидни вериги на протеини са много дълги и включват различни комбинации от аминокиселини. Структурата на протеина може да включва не един, а две полипептидни вериги и др. По този начин, в молекулата на инсулин - двете вериги и имуноглобулини са съставени от четири вериги.

Бактериите и растения могат да синтезират всички аминокиселини от прости вещества се нуждаят. Много животни, включително човек, не са в състояние да синтезират всички аминокиселини, така че така наречените незаменими аминокиселини (лизин, валин, левцин, изолевцин, треонин, фенилаланин, триптофан, тирозин, метионин), те трябва да получават храна като краен продукт.

Сред протеините разграничи протеини, състоящи се само от протеин и proteid - съдържащ не-протеин част (например, хемоглобин).

В допълнение към прост протеин, състоящ се само от аминокиселини, също се усложнява в структура, които могат да включват въглехидрати (гликопротеини), липиди (липопротеинови), нуклеинови киселини (нуклеопротеини) и други.

Нива на организация на молекулата на протеина.

Протеинови молекули могат да различни пространствени форми - конформация които представляват четири нива на организация (Фигура 14)..

Линейната последователност на аминокиселини в полипептидната верига на протеина представлява основната структура. Той е уникален за всеки протеин, определя нейната форма, свойства и функции.

Вторичната структура на протеини се осъществява чрез образуване на водородни връзки между -NH2 и -СООН групи по различни начини аминокиселинни остатъци на полипептидната верига. Въпреки ниска якост водородни връзки, но поради големия брой в комбинация те осигуряват доста твърда структура.

Третична структура е измислен, но за всеки протеин на специфична конфигурация с форма намотка (глобули). Трайност третична структура осигурява йонни, водород дисулфид и (- S-S-) връзки между цистеиновите остатъци, и хидрофобно взаимодействие.

На четвъртичната структура не е характерен за всички протеини.

Тя възниква в резултат на свързването на няколко глобули в една сложна система. Например, човешки хемоглобин е комплекс от четири такива субединици.

Загубата на протеинова молекула на неговата естествена структура, наречена денатуриране. Това може да се случи под влияние на температурата, химикали, дехидратация, излагане, както и други фактори. Ако първичната структура не е счупена по време на денатуриране, протеинът е в състояние да пресъздаде структурата (фиг. 15) за възстановяване на нормални условия. От това следва, че всички характеристики на структурата на протеин макромолекули се определя от неговата първична структура.

Протеини изпълняват различни функции във всяка клетка и целия организъм. Функция на протеините варират.

Протеините са в основата на всички биологични мембрани на клетъчни органели, като по този начин те изпълняват структурна (строителна) funktsiyu.- (фиг. 15). Например, колаген е важна съставна част на съединителната тъкан, кератин - съставни пера, косми, рога, нокти, еластин - еластични компоненти връзки, стените на кръвоносните съдове.

Много важна функция на ензима протеин.

Протеинови молекули на ензими могат да се ускори процеса на биохимични реакции в клетката в стотици милиони пъти. Към днешна дата, изолирани и проучени повече от хиляда ензими, всеки от които е в състояние да повлияе на скоростта на потока на конкретен биохимични реакции.

Молекулите се състоят от един ензим само на протеини включват протеини и други не-протеинов съединение или коензим като коензим различни вещества като витамини и неорганична правило - йони на различни метали.

Ензимите, които участват в процесите на синтез и разпад. Така ензими действат в строго последователност, те са специфични за всяко вещество и само ускори някои реакции. Има няколко ензими, които катализират реакции. Селективността на действието на ензими на различни химически вещества, свързани с тяхната структура. Каталитичната активност на ензима не се определя от всички молекулата си и конкретен сайт на ензим молекула, която се нарича активен център.

Субстратът реагира с ензима и субстрата свързване се провежда в активния сайт, форма и химическата структура на активното място, така че само някои молекули поради тяхната пространствена кореспонденция могат да комуникират с тях, те се вписват заедно ", като ключ към ключалката."

В заключителния етап на химична реакция комплекс "ензим-субстрат" се разлага до образуване на крайния продукт и свободен ензим. Освободен споменатия активен ензим център отново може да приеме нов молекула-субстрат (фиг. 16).

Важна функция транспорт на протеини.

Така, хемоглобин пренася кислород от белите дробове на клетките на други тъкани. В мускулите, тази функция се изпълнява от протеин миоглобина на. Кръвният серум албумин допринася за прехвърлянето на липиди и мастни киселини, различни биологично активни вещества. Протеин-носители извършват прехвърлянето на вещества през клетъчните мембрани. Конкретни протеини имат защитна функция. Те предпазват организма от нахлуването чужди организми от увреждане. По този начин, антитела, получени от лимфоцити, блокиране чужди протеини; интерферони - универсална антивирусни протеини; фибриноген, тромбин и други защитават организма от загуба на кръв, образува тромб.

Много съзнателни същества за защита отделят протеини, наречени токсини, които в повечето случаи са мощни отрови. От друга страна, някои организми могат да произвеждат антитоксини, които инхибират действието на тези отрови.

Протеините могат да изпълняват функцията на енергия, е един от източниците на енергия в клетката. При пълно отцепване на 1 грам протеин 17,6 кДж на енергия се освобождава на крайните продукти. Но като енергиен източник протеини се използват много рядко. Аминокиселините, освободени по време на разцепване на протеиновите молекули се използват за създаване на нови протеини.

роля на протеина в клетка живот е огромно. Съвременната биология показват, че приликите и разликите между организми в крайна сметка се определя от набор от протеини. Колкото по-близо един до друг организми в систематичното положение, по-близки техните протеини.

Протеини. Протеини. Proteid. Пептид. Пептидна връзка. Прости и сложни протеини. Първична, вторична, третична и четвъртична структура на протеини. Denaturatsiya.1. Какво вещества, наречени протеини? 2. Каква е основната структура на протеин? 3. Методи за получаване на вторична, третична и четвъртична структура на протеин? 4. Какво е денатурирането на протеина? 5. На какво основание протеини са разделени на прости и сложни? 6. Какви са функциите на протеини са известни с теб? 7. Каква е ролята на протеини, хормони? 8. Какво означава ензимни протеини? 9. Защо протеини се използват рядко като източник на енергия?

Яйчен белтък протеин е типично. Виж какво се случва с него, действа върху него, когато вода, алкохол, ацетон, киселини, основи, растително масло, и висока температура, т. D.

1. Смелете грудкови сурови картофи със състоянието на каша. Вземете три епруветки и всеки сложи малко количество от настъргани картофи.

Първата тръба поставя в хладилника за замразяване, а вторият - на долния рафт на хладилника, а третият - буркан с гореща вода (Т = 40 ° С). След 30 минути, отстраняване на тръбите и на всеки капково малко количество водороден прекис. Наблюдавайте какво се случва във всяка епруветка. Обяснете на резултатите.

Вземете три епруветки и всяка от тях се постави малко количество от настъргани сурови картофи. Първият епруветката с картофи прилага няколко капки вода, а вторият - няколко капки киселина (оцет), а третият - алкален. Наблюдавайте какво се случва във всяка епруветка. Обяснете на резултатите. Направят изводи. Ензимите са далеч превъзхождат други катализатори на специфичност, каталитична активност и могат да работят при меки условия (ниска температура, нормално налягане и т.н.). Те са в състояние да осигурят в рамките на милисекунди, за да притока на сложни многостепенни реакции, за които в аптеката в модерната лаборатория ще отнеме дни, седмици или дори месеци. Например, една молекула на ензима каталаза разлага за 1 минута в продължение на 5 милиона молекули на водороден пероксид (Н2О2), който се образува в тялото чрез окисление на различни съединения. Тъй като протеинови молекули, изградени от аминокиселини, които са изключително големи и сложни, за техните изображения с помощта на специален конвенционален символика. Всяка аминокиселина е означена с три латинските букви. Много живите организми са в състояние да произвежда някои аминокиселини от друга, и така те не са много важно, което аминокиселини, намерени в протеиновите храни. Но някои животни, включително и човека, трябва да получават огромно брой аминокиселини от храна, тъй като броят на аминокиселини, наречени от съществено значение, тялото им не произвежда, но те са необходими за живота.