Tipus de proteïnes, funcions i estructura

D'acord amb la teoria d'Oparin-Haldane la vida al nostre planeta va néixer de les gotes de coacervat. També era una molècula de proteïna. És a dir, es pot concloure que aquests productes químics - la base de tota la vida que hi ha en l'actualitat. Però, què representen unes estructures de proteïnes? Quin paper juguen en el cos i la vida dels éssers humans? Quins tipus de proteïnes existir? Intenta entendre.

Proteïnes: concepte general

Des del punt de vista de l'estructura química, molècula de la substància en qüestió és una seqüència d'aminoàcids units entre si per enllaços peptídics.

Cada aminoàcid té dos grups funcionals:

• carboxil COOH;
• un grup amino -NH _2.

És entre els mateixos i està format en la connexió de diferents molècules. Així, l'enllaç peptídic té la forma -CO-NH. molècula de proteïna pot contenir centenars o milers de tals grups, que dependrà de la substància particular. Tipus de proteïnes són molt diverses. Entre ells es troben els que contenen els aminoàcids essencials per al cos, i per tant han de ser ingerits amb els aliments. Hi ha algunes espècies que tenen funcions importants en la membrana cel·lular i el seu citoplasma. Els catalitzadors també produeixen naturalesa biològica - enzims, que són també molècules de proteïna. Són àmpliament utilitzats en la vida humana, i no només participen en els processos bioquímics dels éssers vius.

El pes molecular dels compostos en qüestió pot variar d'unes poques desenes a milions de persones. A causa que el nombre d'unitats monomèriques en la cadena de polipèptid infinitament gran i depèn del tipus de la substància específica. La proteïna en la seva forma pura, en la seva conformació nativa, es pot veure quan es considera l'ou en la seva forma crua. massa de color groc clar transparent de gruix coloidal, que es troba dins del rovell - és la substància desitjada. El mateix es diu sobre el formatge cottage sense greix, aquest producte és també la proteïna gairebé pura en la seva forma natural.

No obstant això, no tots els compostos en qüestió tenen la mateixa estructura espacial. En total hi ha quatre organitzacions molècula. Tipus d'estructures de proteïnes determinades per les seves propietats i parlen de la complexitat estructural. També sabem que més espacialment molècules complexes objecte d'un tractament rigorós en els éssers humans i els animals.

Tipus d'estructures de proteïnes

En total hi ha quatre. Penseu el que constitueix cada un d'ells.

1. Primària. És una seqüència lineal convencional d'aminoàcids units per enllaços peptídics. No hi ha girs espacials, sense hèlix. El nombre d'enllaços entrants per al polipèptid pot ser de fins a diversos milers. Tipus de proteïnes amb estructura semblant - glitsilalanin, insulina, histona, elastina i altres.
2. Secundària. Es compon de dues cadenes polipeptídiques que estan retorçats helicoïdalment i orientades una cap a l'altra voltes formades. Per tant entre ells ocórrer enllaços d'hidrogen mantenint-los junts. D'aquesta manera es forma una única molècula de proteïna. Formes d'aquest tipus de les següents proteïnes: lisozima, pepsina i altres.
3. conformació terciària. És un densament empaquetades de manera compacta recollida en l'estructura secundària de la bobina. Aquí, hi ha altres tipus d'interacció, a més d'enllaços d'hidrogen - aquesta és la interacció de van der Waals i les forces d'atracció electrostàtiques, de contacte hidròfila-hidròfoba. Exemples d'estructures - albúmina, proteïna de seda fibroïna i una altra.
4. Quaternari. L'estructura més complexa, que és un cadenes polipeptídiques més retorçats en una espiral, enrotllat en una bola i combinar-junts en un glòbul. Exemples com ara la insulina, la ferritina, hemoglobina, col·lagen, il·lustren només una conformació de les proteïnes tals.

Si tenim en compte tots els detalls de l'estructura molecular des d'un punt de vista químic, l'anàlisi porta molt de temps. Després de tot, de fet, com més gran sigui la configuració, la més difícil i confús seva estructura, les més tipus d'interaccions observades en la molècula.

La desnaturalització de les molècules de proteïnes

Una de les propietats químiques més importants dels polipèptids és la seva capacitat per trencar sota la influència de certes condicions o agents químics. Per exemple, els diferents tipus generalitzats de desnaturalització de les proteïnes. Què és aquest procés? Ell és la destrucció de l'estructura de la proteïna nativa. És a dir, si la molècula original tenia una estructura terciària, després de l'acció dels agents especials que seran destruïts. No obstant això, la seqüència de residus d'aminoàcids en la molècula roman intacta. Les proteïnes desnaturalitzades perden ràpidament les seves propietats físiques i químiques.

El que els agents poden conduir a la destrucció del procés de conformació? Hi ha diversos.

1. Temperatura. Després de l'escalfament, una degradació gradual de l'estructura quaternària, terciària, secundària de la molècula. Visualment, és possible observar, per exemple, un convencional fregeix un ou. El resultant "proteïna" - una estructura principal de polipèptid d'albúmina, que ha estat en el producte brut.
2. La radiació.
3. L'acció de forts agents químics: àcids, àlcalis, sals, metalls pesants, dissolvents (per exemple, alcohols, èters, benzè, i altres).

Aquest procés es denomina de vegades molècula de fusió. Tipus de desnaturalització de les proteïnes depenen de l'agent, l'acció de la qual es va produir. Alhora, en alguns casos hi ha un procés invers de consideració. Aquest renaturalització. No totes les proteïnes són capaços de restaurar de nou a la seva estructura, però gran part d'ella pot fer-ho. Per tant, els químics d'Austràlia i els Estats Units han posat en pràctica la renaturalització dels ous de gallina bullida amb l'ajuda d'alguns dels reactius i el mètode de centrifugació.

Aquest procés és important per als organismes vius en la síntesi de polipèptids cadenes de rRNA i ribosomes en les cèl·lules.

La hidròlisi de la molècula de proteïna

Parell amb la desnaturalització de proteïnes característiques d'una altra propietat química - hidròlisi. Aquesta és també la destrucció de la conformació nativa, però no a l'estructura primària, i és totalment dels aminoàcids individuals. Una part important de la digestió - la hidròlisi de proteïnes. Tipus hidròlisi seguint polipèptids.

1. Químic. Sobre la base de l'acció d'àcids o àlcalis.
2. Biològica o enzimàtica.

No obstant això, l'essència del procés no ha canviat i no depèn de quin tipus d'hidròlisi de proteïnes estan tenint lloc. Com es formen resultat d'aminoàcid, que són transportats per totes les cèl·lules, òrgans i teixits. La seva transformació a part implica la participació de la síntesi de nous polipèptids, té les requerides organisme específic.

En la indústria, el procés d'hidròlisi molècules de proteïna es fa servir com un temps per a l'obtenció d'aminoàcids desitjats.

La funció de les proteïnes en el cos

Els diferents tipus de proteïnes, carbohidrats, greixos són components essencials per a la vida normal de qualsevol cèl·lula. I això vol dir que tot l'organisme. Per tant, en molts aspectes, el seu paper s'explica per l'alt grau d'importància i ubiqüitat dins dels éssers vius. Hi ha diverses funcions bàsiques de les molècules de polipèptid.

1. Catalítica. Es porta a terme enzims que tenen una naturalesa proteica de l'estructura. Sobre ells dirà més tard.
2. Estructura. Tipus de proteïnes i les seves funcions en el cos afecten principalment a l'estructura de la pròpia cèl·lula, la seva forma. A més, els polipèptids en aquest paper, formen el cabell, les ungles, petxines de mol·luscs, plomes d'aus. Són certes vàlvules en el cos de la cèl·lula. El cartílag també consisteixen d'aquests tipus de proteïnes. Exemples: tubulina, queratina, actina, i altres.
3. Regulador. Aquesta característica es manifesta en la participació de polipèptids en processos com ara la transcripció, traducció, cicle cel·lular, tall i entroncament, l'ARNm i una altra lectura. Tots ells són molt importants del regulador.
4. El senyal. Aquesta funció és realitzada per les proteïnes situades a la membrana cel·lular. Transmeten senyals diferents d'una unitat a una altra, i això condueix a un teixit de post junts. Exemples: citoquines, insulina, factors de creixement, i altres.
5. Transport. Alguns tipus de proteïnes i les seves funcions que realitzen, són simplement vital. Això succeeix, per exemple, la proteïna hemoglobina. Es porta el transport d'oxigen de cèl·lula a cèl·lula en la sang. és indispensable per als éssers humans.
6. El reemplaçament o còpia de seguretat. Tals polipèptids s'acumulen en plantes i animals com a font d'ovòcits potència i energia addicional. Exemple - globulines.
7. Motor. Una característica molt important, especialment per als protozous i bacteris. Després de tot, ells són capaços de moure només amb l'ajuda de flagels o cilis. I aquests orgànuls és inherentment res com les proteïnes. Exemples de tals polipèptids que diuen així: la miosina, actina, quinesina, i altres.

És obvi que la funció de les proteïnes en el cos humà i altres éssers vius són molt nombroses i importants. Això confirma una vegada més que sense connexions no pot ser considerat per nosaltres, la vida al nostre planeta.

La funció protectora de les proteïnes

Els polipèptids poden protegir-se contra les diferents influències: químics, físics i biològics. Per exemple, si el cos es veuria amenaçada com un virus o bacteri amb la naturalesa exterior, les immunoglobulines (anticossos) vénen a ells "en la lluita", la realització d'un paper protector.

Si parlem dels efectes físics, hi ha un joc paper molt important, per exemple, fibrina i fibrinogen, que estan implicats en la coagulació de la sang.

proteïnes dels aliments

Tipus de proteïnes de la dieta són els següents:

• completa - els que contenen tots els aminoàcids essencials;
• defectuós - aquells en què hi ha una composició d'aminoàcids parcial.

No obstant això, per al cos humà són importants i aquells i altres. Especialment el primer grup. Tothom, especialment durant els períodes d'intens desenvolupament (infància i adolescència) i la pubertat ha de mantenir un nivell constant de proteïna en si mateix. Després de tot, que ja hem vist les funcions que realitzen aquestes molècules sorprenents, i sabem que gairebé cap procés, per reacció bioquímica dins de nosaltres no pot prescindir de la participació dels polipèptids.

És per això que necessita cada dia per consumir el requeriment diari de proteïnes, que estan continguts en els següents productes:

• ou;
• llet;
• mató;
• carn i peix;
• fesols;
• soja;
• fesols;
• cacauets;
• blat;
• la civada;
• llenties i altres.

Si es consumeixen cada dia 0,6 g de polipèptid per kg de pes corporal, llavors la persona mai serà una escassetat d'aquests compostos. Si molt de temps el cos no rep les proteïnes necessàries, es produeix la malaltia, una manca d'aminoàcids amb nom. Això condueix a greus trastorns metabòlics i, com a resultat, moltes altres malalties.

Les proteïnes a la cèl·lula

A l'interior, la unitat estructural més petita de tots els éssers vius - cèl·lules - són també proteïnes. I ho fan gairebé tot l'anterior funcioni. formant Principalment cèl·lules citoesquelet que consta dels microtúbuls, microfilaments. Serveix per mantenir la forma, així com per al transport entre organel·les dins. Per a les molècules de proteïnes, tots dos canals o carrils, moure diversos ions, compostos.

L'important paper de les proteïnes incrustat a la membrana i situat a la superfície. Aquí hi ha, i receptor i funcions de senyalització es duen a terme, participen en la construcció de la pròpia membrana. Guàrdia, i per tant jugar un paper protector. Quins tipus de proteïnes a la cèl·lula es pot atribuir a aquest grup? Hi ha molts exemples, ens donem uns pocs.

1. Actina i miosina.
2. Elastina.
3. Queratina.
4. Col·lagen.
5. Tubulina.
6. L'hemoglobina.
7. Insulina.
8. Transcobalamina.
9. Transferrina.
10. Albúmina.

En total, hi ha centenars de diferents tipus de proteïnes, que estan en constant moviment dins de cada cèl·lula.

Tipus de proteïnes en el cos

Són, per descomptat, una gran varietat. Si tractem de dividir d'alguna manera totes les proteïnes existents en grups, es pot donar la volta tal classificació.

1. proteïnes globulars. És els representats per l'estructura terciària, és a dir glòbul densament empaquetat. Exemples d'aquestes estructures inclouen: immunoglobulines, la majoria dels enzims, moltes hormones.
2. proteïnes fibril·lars. Representar filaments estrictament ordenats que tenen simetria espacial correcta. Aquest grup de proteïnes inclouen l'estructura primària i secundària. Per exemple, queratina, col·lagen, tropomiosina, fibrinogen.

En general, es pot prendre com a base el conjunt d'atributs per a la classificació de les proteïnes presents en el cos. Sola no existeix encara.

enzims

catalitzadors biològics de naturalesa proteica, el que accelera tots els processos bioquímics que tenen lloc. intercanvi normal de substàncies simplement no ser possible sense aquests compostos. Tots els processos de síntesi i degradació, l'acoblament de molècules i la seva replicació, transcripció i traducció, i una altra es duen a terme sota la influència de la forma específica de l'enzim. Els exemples d'aquestes molècules inclouen:

• oxidoreductasa;
• transferasa;
• catalasa;
• hidrolasa;
• isomerasa;
• liasa i altres.

Avui dia, els enzims s'utilitzen en la vida quotidiana. Per exemple, en la producció de detergents en pols s'utilitzen sovint anomenats enzims - que no són catalitzadors biològics. Milloren la qualitat de rentat sota condicions de temperatura especificades. És fàcil per a unir-se a les partícules de brutícia i eliminar-los de la superfície dels teixits.

No obstant això, a causa de la naturalesa dels enzims de proteïnes no poden tolerar l'aigua massa calenta o la proximitat a alcalí o fàrmacs àcids. De fet, en aquest cas, es produirà el procés de desnaturalització.