Պարզ եւ բարդ սպիտակուցներ: Կառուցվածքի, գործառույթները, հատկությունները, բնութագրերը, օրինակները բարդ սպիտակուցներ

Մեկը սահմանումների կյանքի հետեւյալն է. «Կյանքը եղանակը գոյության սպիտակուցային մարմինների»: Մեր մոլորակի, առանց բացառության օրգանիզմների այնպիսի օրգանական նյութեր, ինչպիսիք են սպիտակուցներ: Այս հոդվածը կարող է նկարագրել այն պարզ եւ բարդ սպիտակուցներ բացահայտված տարբերությունները մոլեկուլային կառուցվածքի, եւ քննարկում իրենց գործառույթները խցում:

Որոնք են սպիտակուցներ

Տեսանկյունից կենսաքիմիայի մի բարձր մոլեկուլային քաշային օրգանական պոլիմերներ, monomers որոնք 20 տարբեր տեսակի amino թթուներ. Նրանք միացել են միասին են covalent քիմիական պարտատոմսերի, այլ կերպ հայտնի peptide: Քանի որ սպիտակուցը monomers են amphoteric միացություններ, դրանք պարունակում են, այնպես էլ amino խումբ եւ carboxyl ֆունկցիոնալ խումբ. Քիմիական պարտատոմսերի CO-NH նրանց միջեւ տեղի է ունենում:

Եթե պոլիպեպտիդ բաղկացած է ամինաթթուներով նստվածքներ հղումներ, այն կազմում է պարզ սպիտակուցային. Մոլեկուլները պոլիմերի, հետագա որոնք բաղկացած մետաղական իոնների, վիտամիններ, նուկլեոտիդներ, ածխաջրեր - բարդ սպիտակուցներ: Հաջորդը, մենք համարում ենք, տարածական կառուցվածքը պոլիպեպտիդները:

Մակարդակներ կազմակերպման սպիտակուցային մոլեկուլների

Դրանք ներկայացվում են չորս տարբեր configurations. Առաջին կառույցը գծային, դա առավել պարզ եւ ունի ձեւ է ՊՈԼԻՊԵՊՏԻԴ շղթայի ընթացքում իր պարուրաձեւ ձեւավորմանը լրացուցիչ ջրածնային պարտատոմսերի: Նրանք կայունացնել խխունջ, որը կոչվում է երկրորդական կառույց: Երրորդային հաստատությունները ունեն պարզ եւ բարդ սպիտակուցներ, մեծամասնություն բուսական եւ կենդանական բջիջների. Վերջինս կոնֆիգուրացիա - quaternary առաջանում է փոխգործակցության մի քանի մոլեկուլների հայրենի կառուցվածքի, Միացյալ կոֆերմենտներից, մասնավորապես այնպիսի սպիտակուցներ ունեն բարդ կառուցվածքը, գործում են տարբեր մարմնի գործառույթները:

Մի շարք պարզ սպիտակուցներ

Այս խումբը չէ բազմաթիվ պոլիպեպտիդները: Նրանց մոլեկուլները բաղկացած է միայն ամինաթթուների նստվածքներ: Ներառել սպիտակուցներ, ինչպիսիք են histones եւ globulins. Առաջին ներկայացված հիմնական կառուցվածքի, եւ զուգորդվում են ԴՆԹ-ի մոլեկուլների. Երկրորդ խումբը globulins, հիմնական բաղադրիչները արյան պլազմայի. Նման սպիտակուցը, ինչպիսիք են գամմա գլոբուլինի, գործառույթները իմունային պաշտպանության եւ հանդիսանում է antibody. Այս միացություններ կարող է ձեւավորել համալիրներ, որոնք պարունակում են բարդ ածխաջրեր եւ սպիտակուցներ: Նման fibrillar պարզ սպիտակուցներ, ինչպիսիք են collagen եւ elastin, մասն են կազմում կապ հյուսվածքները, աճառ, tendons, մաշկի. Նրանց հիմնական գործառույթը, որ շինարարական եւ աջակցություն:

Tubulin սպիտակուցը անդամ է microtubules, որոնք բաղադրիչներն թարթիչ եւ flagella unicellular օրգանիզմների, ինչպիսիք են ciliates, Euglena, մակաբուծային flagellates: Այս նույն սպիտակուցը անդամ multicellular օրգանիզմների (flagella սերմնաբջիջները, ձվաբջիջների թարթիչ, թարթիչավոր էպիթելի փոքր աղիքներ):

Protein սպիտ ծառայում է համալրում գործառույթը (օրինակ, սպիտակուցը հավի ձու): Ի endosperm սերմերի հացահատիկային տարեկանի, բրինձ, ցորեն - սպիտակուցային մոլեկուլներ կուտակել: Նրանք կոչվում են բջջային inclusions. Այդ նյութերը օգտագործվում են սերմերի սաղմի սկզբին իր զարգացման. Բացի այդ, բարձր սպիտակուցը բովանդակությունը ցորենի weevil մի շատ կարեւոր ցուցանիշ է որակի ալյուրի. Հաց թխում են սնձան հարուստ ալյուրի ունի բարձր համը որակի եւ ավելի օգտակար. Սնձան պարունակում են, այսպես կոչված, կոշտ ցորեն: Որ խոր ծովի ձկների արյան պլազման պարունակում է սպիտակուցներ, որոնք կանխելու իրենց մահը ցրտից: Նրանք ունեն անտիֆրիզ հատկությունները, կանխելու մահը օրգանիզմի ցածր ջրի ջերմաստիճանների. Իսկ մյուս կողմից, կազմում է բջջային պատի ջերմասեր բակտերիաների ի երկրաջերմային աղբյուրների պարունակվում սպիտակուցներ, որոնք ընդունակ են պահպանել իր բնական կոնֆիգուրացիա (երրորդային կամ չորրորդական կառուցվածքը), եւ չի փոխել բնածին հատկությունները ջերմաստիճանների սկսած +50 + 90 ° C.

proteid

Սրանք համալիր սպիտակուցներ, որոնք բնութագրվում են մեծ բազմազանությամբ հետ կապված տարբեր գործառույթների նրանց կողմից: Ինչպես նախկինում նշել է, որ խումբը պոլիպեպտիդները, բացառությամբ սպիտակուցային մասի պարունակում է Պրոթեզների խումբ. Ազդեցության տակ տարբեր գործոնների, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանի, ծանր մետաղների աղերի, կենտրոնացված ալկալիների եւ թթու բարդ սպիտակուցներ կարող է փոխել իր տարածական ձեւավորել, պարզեցնելով այն. Այս երեւույթը կոչվում է դենատուրացիա: Կառուցվածքը բարդ սպիտակուցների դադարեցրեցին ջրածնի պարտատոմսերը կոտրված են, եւ մոլեկուլները կորցնում են իրենց ունեցվածքն ու գործառույթները: Որպես կանոն, այդ դենատուրացիա անշրջելի է: Սակայն որոշ պոլիպեպտիդները հանդես գալ որպես կատալիզատոր, վարորդական եւ ազդանշանային գործառույթներ, դա հնարավոր է renaturation - վերականգնելու բնական կառուցվածքը proteids:

Եթե տեղի է ունենում մի ապակայունացնող գործոն պատրաստվում երկար ժամանակ է, որ սպիտակուցը մոլեկուլ է ոչնչացվել ամբողջությամբ. Սա հանգեցնում է պատռում պեպտիդային պարտատոմսերի առաջնային կառուցվածքի: Վերականգնել սպիտակուցը եւ նրա ֆունկցիան այլեւս հնարավոր չէ: Այս երեւույթը կոչվում է ոչնչացումը: Որպես օրինակ է ձուն եփելու: հեղուկ սպիտակուցը - սպիտ, որը գտնվում է երրորդային կառուցվածքի ամբողջությամբ ավերված է:

սպիտակուցը biosynthesis

Եւս մեկ անգամ հիշում, որ պոլիպեպտիդները կենդանի օրգանիզմների բաղկացած է 20 amino թթուներ, որոնցից մի քանիսը անփոխարինելի: Այս լիզին, մեթիոնինի, ֆենիլալանին, եւ այլն: Դ Նրանք մտնում են արյան է փոքր աղիքներ հետո պառակտել այն սպիտակուցը արտադրանք. Սինթեզել էական amino թթուներ (ալանինի, պրոլինի, Սերինե), fungi եւ կենդանիների օգտագործման ազոտի պարունակող միացություններ: Բույսեր, լինելով Ավտոտրոֆիկ, ինքնուրույն ձեւավորել անհրաժեշտ բաղկացուցիչ monomers ներկայացնող բարդ սպիտակուցներ: Համար, այս ձուլման ռեակցիաների դրանք օգտագործվում են նիտրատներ, ամոնիակ, կամ ազոտ ազատ. Որոշ տեսակների միկրոօրգանիզմների ապահովել իրենց մի ամբողջական շարք amino թթու, իսկ մյուսների ընդամենը մի քանիսն են սինթեզվում monomers: Փուլերն կենսասինթեզի սպիտակուցներ տեղի են ունենում բջիջների բոլոր կենդանի օրգանիզմների. Հանդիպման առանցքում տառադարձությամբ տեղի է ունենում, իսկ cytoplasm է բջջային հեռարձակման:

Առաջին քայլը, որ սինթեզը mRNA ավետաբեր տեղի է ունենում է enzyme RNA պոլիմերազային. Նա խախտում է ջրածնի պարտատոմսեր միջեւ ԴՆԹ շղթաներով, եւ նրանցից մեկը վրա է փոխլրացման սկզբունքի հավաքում է նախընտրական mRNA մոլեկուլ. Այն ենթարկվում է slaysingu որ հասուննայ, եւ ապա դուրս է գալիս կորիզ է cytoplasm, ձեւավորելով սուրհանդակ ribonucleic թթու.

Իրականացնել երկրորդ փուլը պահանջում է հատուկ organelles - Ռիբոսոմների եւ մոլեկուլային տեղեկատվությունը եւ փոխանցել ribonucleic թթուներ: Մեկ այլ կարեւոր պայման է ներկայությունը ATP, քանի որ ռեակցիաների պլաստիկ նյութափոխանակության, որը պատկանում է կենսասինթեզի սպիտակուցների տեղի է ունենում կլանումը էներգիայի.

Enzymes, դրանց կառուցվածքը եւ ֆունկցիան

Սա մի մեծ խումբ սպիտակուցներ (մոտ 2000), իրականացնող դերը նյութերի վրա ազդող տոկոսադրույքը կենսաքիմիական ռեակցիաների է բջիջների. Նրանք կարող են լինել պարզ (trepsin, Pepsin) կամ համալիր. Համալիր սպիտակուցներ կազմված apoenzyme եւ CoEnzyme: Յուրահատկությունը սպիտակուցային հարաբերական է միացությունների համար, որոնք այն գործում, որոշում է մի CoEnzyme, եւ proteids ակտիվությունը նկատվում է միայն այն դեպքում, երբ սպիտակուցը բաղադրիչն կապված է apoenzyme: Կատալիտիկ ակտիվությունը ֆերմենտի անկախ է մոլեկուլ, բայց միայն ակտիվ կենտրոնի: Դրա կառուցվածքը համապատասխանում է քիմիական կառուցվածքի նյութերի կատալիզատոր սկզբունքով "key-lock», այնպես, որ ակցիան enzymes է խիստ կոնկրետ: Գործառույթները համալիր սպիտակուցներ են մասնակցության metabolic գործընթացների եւ օգտագործում է դրանք որպես acceptors:

Դասեր բարդ սպիտակուցներ

Նրանք մշակվել են կենսաքիմիկոսների հիման վրա 3 չափանիշների: ֆիզիկաքիմիական հատկությունների, հատկանիշների եւ կառուցվածքային առանձնահատկությունները proteids առանձնահատկություններից: Առաջին խումբը ներառում է պոլիպեպտիդները է տարբեր Էլեկտրաքիմիական հատկությունները: Նրանք բաժանվում են հիմնական, չեզոք եւ acidic. Հարաբերական է ջրային սպիտակուցների կարող է լինել hydrophilic, amphiphilic եւ hydrophobic: Երկրորդ խումբը enzymes, որոնք հաշվի են առնվել նախկինում: Երրորդ խումբը ներառում է պոլիպեպտիդները, որոնք տարբերվում են քիմիական կազմը պրոթեզ խմբի (է chromoproteids, nucleoproteins, ՄԵՏԱՂԱՊՐՈՏԵԻՆՆԵՐԻ):

Հաշվի առնել հատկությունները համալիր սպիտակուցներ ավելի մանրամասն. Այսպես, օրինակ, թթվային սպիտակուցը, որը մաս է կազմում Ռիբոսոմների, պարունակում է 120 amino թթուներ եւ բազմակողմանի. Այն գտնվում է սպիտակուցի համադրման organelles, այնպես էլ prokaryotic եւ eukaryotic բջիջների. Մեկ այլ այս խմբի անդամ - S-100 սպիտակուցը, բաղկացած է երկու շղթաներով կապված կալցիումի իոնային. Նա հանդիսանում է անդամ նեյրոնների եւ glia աջակցելու հյուսվածքից նյարդային համակարգի. Ընդհանուր գույքը բոլոր acidic սպիտակուցային - բարձր պարունակությունը dicarboxylic թթուների `glutamic եւ aspartic: Ըստ ալկալային սպիտակուցների ներառել histones - սպիտակուցներ, որոնք կազմում են ՌՆԹ-ի եւ ԴՆԹ nucleic թթուներ: Առանձնահատկությունը քիմիական բաղադրության է մեծ քանակությամբ լիզին եւ արգինին: Histones հետ միասին միջուկային քրոմատինի chromosome ձեւով քննադատական բջջային կառուցվածքի ժառանգականության. Այս սպիտակուցներ ներգրավված են գործընթացներում տառադարձությամբ եւ թարգմանության համար: Amphiphilic սպիտակուցներ լայնորեն ներկայացված է բջջային մեմբրաններ, ձեւավորելով լիպոպրոտեինների երկշերտ: Այսպիսով, խումբը ուսումնասիրել է վերը նշված քննարկված բարդ սպիտակուցներ, մենք համոզված ենք եղել, որ իրենց ֆիզիկա-քիմիական հատկությունները պայմանավորված են կառուցվածքի սպիտակուցային բաղադրիչի եւ պրոթեզներով խմբերի.

Որոշ համալիր բջջային մեմբրանի սպիտակուցներ կարողանում են ճանաչել մի շարք քիմիական միացությունների, ինչպիսիք են անտիգենների եւ արձագանքել դրանց: Այս ազդանշանային ֆունկցիայի proteids, դա շատ կարեւոր է, որ ընտրովի կլանում գործընթացներին, նյութեր են արտաքին միջավայրում, եւ այն պաշտպանելու համար:

Glycoproteins եւ proteoglycans

Նրանք են, բարդ սպիտակուցներ, որոնք տարբերվում միջեւ կենսաքիմիական կազմը պրոթեզներով խմբերի. Եթե քիմիական պարտատոմսերի միջեւ սպիտակուցային բաղադրիչի եւ ածխաջրածին մասի covalently-glycoside, նման նյութերը կոչվում են glycoproteins: Apoenzyme նրանք ներկայացրել են մոլեկուլները մոնո- եւ oligosaccharides, օրինակներ, սպիտակուցներ են Պրոթրոմբինային, fibrinogen (սպիտակուցներ, որոնք ներգրավված են արյան մակարդում): Kortiko- եւ gonadotropic հորմոններ, ինտերֆերոնների, enzymes եւ թաղանթային են glycoproteins: Ի մոլեկուլների proteoglycan սպիտակուցը մասն է ընդամենը 5%, իսկ մնացածն լինելով պրոթեզը խումբ (geteropolitsaharid): Երկու մասերն կապված են glycosidic պարտատոմսի Oh խմբի-threonine եւ արգինինի խմբերի եւ NH₂-glutamine, եւ լիզին. Proteoglycan մոլեկուլները խաղում շատ կարեւոր դեր է ջրային-աղ նյութափոխանակությունը բջիջների. Ստորեւ բերված է մի սեղան բարդ սպիտակուցներ, ուսումնասիրել ենք:

մԵՏԱՂԱՊՐՈՏԵԻՆՆԵՐԻ

Այս նյութերը պարունակում են որպես իր մոլեկուլային իոնի մեկ կամ ավելի մետաղների. Հաշվի առնել օրինակներ բարդ սպիտակուցներ պատկանող վերը նշված խմբին: Դա առաջին հերթին enzymes, ինչպիսիք են cytochrome oxidase: Այն գտնվում է cristae է mitochondria եւ ակտիվացնում է սինթեզի սերմանելու. Ferrin եւ transferrin - proteid պարունակող երկաթի իոնների. Origin ավանդները նրանց խցերում, իսկ երկրորդը, տրանսպորտային արյան սպիտակուցային. Եւս ՄԵՏԱՂԱՊՐՈՏԵԻՆՆԵՐԻ - alfaamelaza դա պարունակում է կալցիում իոնների ընդգրկված է կազմի թուք ու ենթաստամոքսային գեղձի հյութի, մասնակցում է պառակտող օսլայից. Հեմոգլոբինի ինչպես ՄԵՏԱՂԱՊՐՈՏԵԻՆՆԵՐԻ եւ hromoproteidov: Նա ծառայում է որպես տրանսպորտային սպիտակուցներ, որոնք իրականացնում թթվածին: Արդյունքն ակնառու է, մի բարդ oxyhemoglobin: Ինհալացիա ածխածնի օքսիդը, կամ ածխածնի օքսիդը կոչված, նրա հեմոգլոբինի մոլեկուլները ձեւավորել շատ կայուն Բաղադրյալ էրիթրոցիտների: Այն արագորեն տարածվում է օրգանների եւ հյուսվածքների, պատճառելով բջջային թունավորվել. Որպես հետեւանք, այն բանից հետո, երկարաձգվել է ինհալացիա ածխածնի օքսիդը մահվան տեղի է ունենում asphyxiation: Հեմոգլոբինի մասամբ իրականացնում եւ ածխածնի երկօքսիդ ձեւավորվել է catabolic գործընթացներում: Են արյան հոսքի ածխածնի երկօքսիդի է թոքերի եւ երիկամների, եւ նրանցից արտաքին միջավայրում: Ոմանք խեցեմորթների եւ կակղամորթների մշակում տրանսպորտի սպիտակուցը, որը կրում է թթվածին, այն է, որ փականածակ: Երկաթի փոխարեն, այն պարունակում է պղնձի իոնները, այնպես որ, կենդանիների արյան չէ կարմիր, եւ կապույտ.

քլորոֆիլ գործառույթը

Ինչպես նշեցինք ավելի վաղ, համալիր սպիտակուցներ կարող է ձեւավորել բարդույթներ գունանյութերի գունավոր օրգանական նյութերի. Նրանց գույնը կախված hromoformnyh խմբերի, որոնք ընտրողաբար կլանում որոշակի սպեկտրի արեւի լույս. Բուսական բջիջներում ունի կանաչ Պլաստիդների - քլորոպլաստները, որոնք պարունակում քլորոֆիլ- ԳՈՒՆԱՆՅՈՒԹԵՐԻ: Այն կազմված է մագնեզիումով ատոմների եւ մի polyhydric ալկոհոլի, phytol: Նրանք կապված են սպիտակուցային մոլեկուլների, եւ իրենք պարունակել քլորոպլաստները thylakoids վահանակը, կամ թաղանթ կապված է stacks - երեսակ. Նրանք կատարում են ֆոտոսինթեզ գունատու նյութեր - քլորոֆիլ - եւ լրացուցիչ carotenoids: Այստեղ են բոլոր enzymes, որոնք օգտագործվում են photosynthetic ռեակցիաների. Այսպիսով, chromoproteids, որոնք ներառում են քլորոֆիլ, կատարել քննադատական գործառույթները նյութափոխանակության, մասնավորապես ռեակցիաների ուծացման եւ տարնմանություն:

վիրուսային սպիտակուցներ

Դրանք ներառում են ներկայացուցիչներ ոչ Բջջային ձեւերի կյանքի, մտնելով թագավորության Vir. Վիրուսները չունեք սեփական սպիտակուցը-համադրման ապարատը. Նուկլեինաթթուների, ԴՆԹ կամ ՌՆԹ, կարող է դրդել սինթեզը մեծամասնության մասնիկների սեփական բջիջները վարակված վիրուսի. Պարզ վիրուսները բաղկացած է միայն սպիտակուցային մոլեկուլների, կոմպակտ հավաքվել է պտուտակավոր կառույցի կամ բազմանիստ վիճակում, ինչպիսիք են ծխախոտի Մոզաիկա վիրուսի. Համալիր վիրուսները պետք է լրացուցիչ թաղանթ եւ դրանց մասը կազմող պլազմայի մեմբրանի ընդունող խցում: Քանի որ դա կարող է ներառել glycoproteins (հեպատիտ B վիրուսի, ծաղիկ վիրուս): Հիմնական գործառույթը glycoproteins մի ճանաչումը հատուկ ընկալիչների վրա ընդունող բջջային մեմբրանի. Կազմը լրացուցիչ վիրուսային թաղանթներ եւ սպիտակուցներ ներառել enzymes ապահովող reduplication ԴՆԹ կամ ՌՆԹ տառադարձությամբ: Ելնելով վերոգրյալից, կարելի է եզրակացնել, հետեւյալը. Վիրուսային մասնիկների սպիտակուցներ Ռումբերն ունենք հատուկ կառույց, կախված թաղանթային սպիտակուցների ընդունող խցում:

Այս հոդվածում մենք արդեն տվել բնութագրին բարդ սպիտակուցներ, ուսումնասիրել նրանց կառուցվածքը եւ ֆունկցիան է բջիջների տարբեր օրգանիզմների.