Protina: Istraktura at pag-andar ng mga protina

Protina ay organic na mga sangkap. Ang mga macromolecules compounds ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na komposisyon at sa pamamagitan ng haydrolisis mabulok sa amino acids. Protina molecules ay maaaring maging ng iba't-ibang mga hugis, marami sa kanila ay binubuo ng ilang polypeptide chain. Impormasyon tungkol sa istraktura ng protina na naka-encode sa DNA, at ang protina molecule synthesis proseso na tinatawag na pagsasalin.

Ang kemikal komposisyon ng protina

Average protina ay naglalaman ng:

• 52% carbon;
• 7% hydrogen;
• 12% nitrogen;
• 21% oxygen;
• 3% sulfur.

Molecules protina - ay polymers. Upang maunawaan ang mga istraktura, kailangan mong malaman kung ano ang bumubuo ng kanilang mga monomer - amino acids.

amino acids

Maaari silang ma-nahahati sa dalawang kategorya: Patuloy na nagaganap at kung minsan ay nakatagpo. Ang dating nagbibigay ng 18 protina monomer amide at 2: aspartic acid at glutamic acid. Minsan mayroon lamang tatlong acids.

Ang mga acids ay maaaring inuri sa iba't ibang paraan: ang likas na katangian ng chain side o sisingilin ang mga ito radicals, din sila ay hinati sa bilang ng mga grupo, CN at COOH.

Ang pangunahing istraktura ng protina

Ang pagkakasunud-sunod ng amino acids sa protina kadena ay tumutukoy sa mga kasunod na antas ng organisasyon, mga tampok at pag-andar. Ang pangunahing paraan ng komunikasyon sa pagitan ng mga monomer ay isang peptide. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng pag-aalis ng hydrogen mula sa isang aminoksloty at OH grupo ng isa.

Ang unang antas ng organisasyon ng protina Molekyul - isang pagkakasunod-sunod ng mga asido amino sa loob nito, isang chain, na tumutukoy sa istraktura ng protina molecules. Binubuo ito ng isang "balangkas" pagkakaroon ng isang regular na istraktura. Ang paulit-ulit sequence -NH-CH-Co-. Ang ilang mga side chain ng amino acids ay itinanghal radicals (R), ang kanilang mga ari-arian matukoy ang mga bahagi ng protina istraktura.

Kahit na ang parehong molekular istraktura ng mga protina, sila ay maaaring mag-iba sa pamamagitan lamang ng mga ari-arian na ikaw ay may isang iba't ibang mga pagkakasunod-sunod ng mga monomer sa chain. Ang pagkakasunud-sunod ng amino acids sa isang protina ay tinutukoy ng mga gene at protina dictates tiyak na biological function. Ang pagkakasunod-sunod ng mga monomer sa mga molecule na responsable para sa parehong function, madalas na malapit sa iba't ibang mga species. Ang ganitong mga molecule - pareho o katulad na upang ayusin at magsagawa ng sa iba't ibang uri ng mga organismo, ang parehong pag-andar - homologo protina. Istraktura, mga katangian at pag-andar ng mga hinaharap na mga molecule ay inilatag sa yugto ng pagbubuo ng chain ng amino acids.

Ang ilang mga karaniwang tampok

Ang istraktura ng protina ay na-aral ng mahabang panahon, at ang kanilang mga pangunahing istraktura pagtatasa nagpahintulot sa amin upang gumawa ng ilang mga generalizations. Para sa isang mas malaking bilang ng mga protina nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng lahat ng dalawampu't amino acids, na kung saan partikular na malaki glycine, alanine, aspartic acid, glutamine at maliit na tryptophan, arginine, methionine, histidine. Exceptions ay lamang ng ilang mga grupo ng mga protina, tulad ng histones. Ang mga ito ay kinakailangan para sa DNA packaging at naglalaman ng isang pulutong ng histidine.

Ang ikalawang generalization: hindi pangkaraniwang mga pattern sa amino acids sa pagsasalitan ng globular protina. Ngunit kahit sa nalalapit na biological aktibidad ng polypeptides ay maliit na fragment ng parehong molecule.

pangalawang istraktura

Ang ikalawang antas ng organisasyon ng polypeptide kadena - ay ang spatial na posisyon, na kung saan ay pinananatili sa pamamagitan ng hydrogen bonds. Ipon α-helix at β-fold. Circuit bahagi ay isang iniutos istraktura, tulad ng mga lugar ay tinatawag na walang hugis.

Alpha-helix ng likas na protina pravozakruchennaya. Side grupo ng amino acids sa helix laging nakaharap palabas at matatagpuan sa kabaligtaran panig ng kanyang axis. Kung ang mga ito ay non-polar, mayroong kanilang pagpapangkat sa isang gilid ng helix nakuha arc, na lumikha ng mga kondisyon para sa mga tagpo ng iba't ibang helical rehiyon.

Beta-fold - lubhang pahabang Helix - may posibilidad na manatili sa protina Molekyul at ay binuo katabi at kahilera sa non-parallel β-pileges layer.

Ang tersiyaryo istraktura ng protina

Ang ikatlong antas ng organisasyon ng protina Molekyul - natitiklop na spiral, folds at walang hugis na rehiyon sa isang compact istraktura. Na ito ay nangyayari dahil sa ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga side chain ng monomer sa kanilang sarili. Ang ganitong mga link ay nahahati sa ilang mga uri:

• hydrogen bono ay nabuo sa pagitan ng mga polar radicals;
• Hydrophobic - sa pagitan ng mga di-polar R-grupo;
• electrostatic akit na puwersa (ionic Bonds) - sa pagitan ng mga grupo, ang mga singil na kung saan ay tapat;
• disulfide tulay - sa pagitan ng cysteine radicals.

Ang huli uri ng koneksyon (-S = S-) ay kumakatawan covalent pakikipag-ugnayan. Disulfide tulay palakasin ang mga protina, ang kanilang mga istraktura ay nagiging mas matatag. Ngunit ang pagkakaroon ng mga naturang mga link ay hindi kinakailangang. Halimbawa, cysteine ay maaaring maging napaka-kaunti sa polypeptide chain, o ito radicals ay nasa malapit at hindi maaaring lumikha ng isang "tulay".

Ang ika-apat na antas ng organisasyon

Quaternary istraktura ay nabuo, hindi lahat ng mga protina. Ang istraktura ng mga protina sa ikaapat na antas ng natutukoy sa pamamagitan ng bilang ng mga polypeptide chain (protomers). Sila ay naka-link nang sama-sama sa pamamagitan ng parehong mga koneksyon bilang ang nakaraang antas ng organisasyon, bilang karagdagan sa disulfide tulay. Molekyul ay binubuo ng isang bilang ng mga protomers, bawat isa sa kanila ay may sariling mga espesyal na (o magkatulad) tersiyaryo istraktura.

Lahat ng mga antas ng organisasyon matukoy ang mga katangian na magsisilbi upang makakuha ng protina. Ang istraktura ng mga protina sa unang antas ng organisasyon ay napaka-tumpak na nagtatakda ng kanilang mga kasunod na papel sa cell at mga organismo bilang isang buo.

Ang mga pag-andar ng mga protina

Ito ay mahirap na kahit na isipin kung gaano kahalaga ang papel na ginagampanan ng mga protina sa aktibidad ng cell. Sa itaas namin ay tumingin sa kanilang mga istraktura. Ang mga pag-andar ng mga protina ay direktang nakasalalay sa ito.

Gumaganap gusali (structural) function, bumubuo sila ang batayan ng anumang buhay na cell saytoplasm. Ang mga polymers ay ang pangunahing materyal ng lahat ng lamad cell, kapag binubuo sa isang complex na may lipids. Kabilang dito ang cell division sa compartments, ang bawat isa ay magaganap ang kanilang reaksyon. Ang katotohanan na ito ay nangangailangan ng sarili nitong mga tuntunin, isang partikular na mahalagang papel nilalaro sa pamamagitan ng daluyan ng pH para sa bawat isa sa mga kumplikadong cellular proseso. Protina bumuo ng manipis na pader, na kung saan hatiin ang mga cell sa ang tinatawag na compartments. Ngunit ang phenomenon ay tinawag compartmentalization.

Ang catalytic function na ay upang pangalagaan ang lahat ng mga cellular reaksyon. Lahat ng enzymes pinagmulan ay simple o kumplikadong mga protina.

Ang anumang uri ng mga organismo kilusan (kalamnan sa trabaho, ang mga kilusan sa cell protoplasm, ciliary flicker sa protosowa at t. D.) Ay natupad protina. Ang istraktura ng mga protina ay nagpapahintulot sa kanila upang ilipat sa form na fibers at rings. Ang transportasyon function na ay ang maraming sangkap ay transported sa buong cell lamad partikular na protina carrier.

Hormonal papel na ginagampanan ng mga polymers ay naiintindihan sabay-sabay: sa istraktura ng isang bilang ng mga hormones ay mga protina, tulad ng insulin, oxytocin.

Kapalit function na ay natutukoy sa gayon na ang mga protina ay magagawang upang bumuo ng deposito. Halimbawa, valgumin itlog, gatas kasein, planta ng buto sa imbakan protina - isang malaking bilang ng mga nutrients na naka-imbak sa ganyang bagay.

Lahat ng tendons, magkasanib na magsalita, balangkas buto, hooves nabuo protina, na kung saan ay nagdudulot sa amin sa isa pang ng kanilang mga pag-andar - pagsuporta.

Molecules protina ay ang mga receptors dala-dala ang pumipili ng pagkilala ng mga tiyak na mga sangkap. Sa papel na ito, lalo na kilala glycoprotein at lectins.

Ang pinaka-mahalagang mga kadahilanan ng kaligtasan sa sakit - antibodies at ang pampuno sistema pinagmulan ay mga protina. Halimbawa, ang proseso ng pamumuo ng dugo ay batay sa mga pagbabago sa fibrinogen protina. Ang panloob na pader ng lalamunan at tiyan ay may linya na may isang proteksiyon layer ng mucous protina - Litsinija. Toxins ay mga protina ng pinagmulan din. balat pundasyon, protektado hayop katawan ay collagen. Ang lahat ng mga function ay proteksiyon protina.

Well, ang huling sa isang hilera function na - regulasyon. May mga protinang kumokontrol genome trabaho. Iyon ay, sila umayos ang transcription at pagsasalin.

Anuman ang mahalagang papel nilalaro sa anumang mga protina, protina istraktura ay unriddled siyentipiko para sa isang mahabang panahon. At ngayon sila ay pagbubukas ng mga bagong paraan upang gamitin ang kaalaman na ito.