Proteïnes simples i complexes. L'estructura, funcions, propietats, característiques, exemples de proteïnes complexes

Una de les definicions de la vida, és el següent: "La vida és la manera d'existència de cossos proteics." En el nostre planeta, sense excepció organismes contenen materials tals orgànics, com ara proteïnes. Aquest article descriurà les proteïnes simples i complexes diferències en l'estructura molecular identificats, i discuteix les seves funcions en la cèl·lula.

Quines són les proteïnes

Des del punt de vista de la bioquímica - polímers orgànics un alt pes molecular, monòmers que són 20 tipus diferents d'aminoàcids. Ells s'uneixen entre si per enllaços químics covalents, pèptid conegut d'una altra manera. Des monòmers de proteïnes són compostos amfòters, que contenen tant un grup amino i un grup funcional carboxil. Enllaç químic CO-NH entre ells es produeix.

Si el polipèptid consisteix en els residus d'aminoàcids enllaços, es forma una proteïna simple. Les molècules del polímer, que comprèn a més ions de metalls, vitamines, nucleòtids, hidrats de carboni - són proteïnes complexes. A continuació, tenim en compte l'estructura espacial dels polipèptids.

Els nivells d'organització de les molècules de proteïnes

Es presenten en quatre configuracions diferents. La primera estructura - lineal, que és la més simple i té la forma d'una cadena de polipèptid durant la seva espiral la formació d'enllaços d'hidrogen addicionals. Estabilitzen l'hèlix, que es diu una estructura secundària. Les institucions terciàries tenen proteïnes simples i complexos, la majoria de les cèl·lules vegetals i animals. La configuració d'aquest últim - quaternari sorgeix en la interacció de diverses molècules de l'estructura nativa, coenzims units, és a dir, com proteïnes tenen una estructura complexa, operen en diverses funcions del cos.

Una varietat de proteïnes simples

Aquest grup no és nombrosos polipèptids. Les seves molècules consisteixen només en restes d'aminoàcids. Per incloure proteïnes, com ara les histones i globulines. La primera representats en l'estructura de nucli, i es combinen amb les molècules d'ADN. El segon grup - globulines - són els principals components del plasma sanguini. una proteïna tal com gamma globulina, realitza les funcions de la defensa immune i és un anticòs. Aquests compostos poden formar complexos, que contenen hidrats de carboni complexos i proteïnes. Tals proteïnes simples fibril·lars com ara el col·lagen i l'elastina, són part de la del teixit connectiu, cartílag, tendons, pell. La seva funció principal - la construcció i suport.

proteïna tubulina és un membre dels microtúbuls, que són components dels cilis i flagels organismes unicel·lulars com ara ciliats, Euglena, flagel·lats parasitàries. Aquesta mateixa proteïna és un membre dels organismes multicel·lulars (espermatozoides flagels, cilis òvuls, epiteli ciliat de l'intestí prim).

proteïna albúmina serveix per emmagatzemar una funció (per exemple, una proteïna dels ous de pollastre). Al endosperma de les llavors de cereals - sègol, arròs, blat - molècules de proteïnes s'acumulen. Es diuen inclusions cel·lulars. Aquestes substàncies s'utilitzen en l'embrió de la llavor en el començament del seu desenvolupament. A més, l'alt contingut de proteïnes del corc del blat és un indicador molt important de la qualitat de la farina. Pa enfornat de la farina rica en gluten té una alta qualitat de gustos i més útil. El gluten conté la crida de blat dur. L'alta mar plasma sanguini de peix conté proteïnes que impedeixen la seva mort pel fred. Ells posseeixen les propietats anticongelants, la prevenció de la mort de l'organisme a baixes temperatures d'aigua. D'altra banda, en la composició de la paret cel·lular dels bacteris termòfils en fonts geotèrmiques continguda proteïnes capaces de retenir la seva configuració natural (estructura terciària o quaternària) i no es desnaturalitza a temperatures que van des de 50 a + 90 ° C

proteido

Aquestes són proteïnes complexes, que es caracteritzen per una gran diversitat en relació amb les diverses funcions realitzades per ells. Com s'ha assenyalat anteriorment, el grup de polipèptids, a excepció de la porció de proteïna conté un grup prostètic. Sota la influència de diversos factors, com ara alta temperatura, sals de metalls pesants, es va concentrar proteïnes complexes alcalins i àcid pot alterar la seva forma espacial, simplificant. Aquest fenomen es diu desnaturalització. L'estructura de les proteïnes complexes és interrompuda enllaços d'hidrogen es trenquen, i les molècules perden les seves propietats i funcions. Per regla general, la desnaturalització és irreversible. Però alguns dels polipèptids actuar com un catalitzador, la conducció i les funcions de senyalització, és possible renaturalització - la restauració de l'estructura natural dels proteidos.

Si l'acció és un factor de desestabilització a la recerca d'un llarg temps, la molècula de proteïna es destrueix per complet. Això condueix a la ruptura dels enllaços peptídics de l'estructura primària. Restaurar la proteïna i la seva funció ja no és possible. Aquest fenomen es diu destrucció. Un exemple és la cocció dels ous: proteïna líquida - albúmina, situada a l'estructura terciària està completament destruïda.

la biosíntesi de proteïnes

Un cop més, recordar que en els polipèptids d'organismes vius consta de 20 aminoàcids, alguns dels quals són irreemplaçables. Aquest lisina, metionina, fenilalanina, i així successivament. D. entren en el torrent sanguini des de l'intestí prim després de la seva divisió productes proteics. Per sintetitzar aminoàcids essencials (alanina, prolina, serina), els fongs i els animals fan servir compostos que contenen nitrogen. Plantes, sent autòtrofa, formen independentment 1 monòmers constituents necessaris representen proteïnes complexes. Per a aquest reaccions d'assimilació són nitrats usats, amoníac, o lliure de nitrogen. En alguns tipus de microorganismes proveir-se d'un conjunt complet d'aminoàcids, mentre que en altres només alguns estan monòmers sintetitzats. Etapes de la biosíntesi de proteïnes es produeixen en les cèl·lules de tots els organismes vius. Al nucli de la transcripció es produeix, i en el citoplasma de la cèl·lula - difusió.

El primer pas - la síntesi del precursor ARNm es produeix per l'enzim ARN polimerasa. Ell trenca els enllaços d'hidrogen entre les cadenes d'ADN, i un d'ells en el principi de complementarietat recull molècula de pre-ARNm. S'exposa a slaysingu que està madur, i després surt del nucli al citoplasma, formant àcid ribonucleic missatger.

Per implementar la segona etapa requereix una específica orgànuls - ribosomes i la informació molecular i la transferència d'àcids ribonucleics. Una altra condició important és la presència d'ATP, com les reaccions metabolisme de plàstic, que pertany a la biosíntesi de proteïnes té lloc amb l'absorció d'energia.

Enzims, la seva estructura i funció

Això és un gran grup de proteïnes (al voltant de 2000), realitzant el paper de les substàncies que afecten la velocitat de les reaccions bioquímiques en les cèl·lules. Poden ser simples (trepsin, la pepsina) o complexa. proteïnes complexes que consten de apoenzima i el coenzim. L'especificitat de la proteïna en relació amb els compostos per als quals actua, determina un coenzim, i s'observa activitat d'proteidos només en el cas en què el component de proteïna lligada a la apoenzima. L'activitat catalítica de l'enzim és independent de la molècula, sinó només pel centre actiu. La seva estructura correspon a l'estructura química de les substàncies catalitzades pel principi de "clau-pany", de manera que l'acció dels enzims és estrictament específica. Funcions de les proteïnes complexes són a la participació en processos metabòlics i en el seu ús com a acceptors.

Classes de proteïnes complexes

Van ser desenvolupats pels bioquímics, basat en 3 criteris: propietats fisicoquímiques, característiques i trets estructurals proteidos especificitat. El primer grup inclou els polipèptids de diferents propietats electroquímiques. Es divideixen en bàsic, neutre i àcid. En relació amb les proteïnes d'aigua pot ser hidròfil, anfífilo i hidròfoba. El segon grup d'enzims que s'han considerat prèviament. El tercer grup inclou polipèptids que difereixen en la composició química grup prostètic (és chromoproteids, nucleoproteïnes, metaloproteïnes).

Tingueu en compte les propietats de les proteïnes complexes amb més detall. Així, per exemple, proteïna àcida que és part dels ribosomes, conté 120 aminoàcids i és versàtil. Es troba en els orgànuls de proteïna-sintetitzar, tant en cèl·lules procariotes i eucariotes. Un altre membre d'aquest grup - proteïna S-100, consisteix en dues cadenes amb enllaços d'ions de calci. Ell és un membre de les neurones i glia - teixit de sosteniment del sistema nerviós. La propietat comuna de tots proteïna àcida - un alt contingut d'àcids dicarboxílics: glutàmic i aspàrtic. Per proteïnes alcalins inclouen histones - proteïnes que componen els àcids nucleics d'ARN i ADN. La peculiaritat de la composició química és la gran quantitat de lisina i arginina. Les histones, juntament amb la forma de cromosomes cromatina nuclear - crític estructura cel·lular herència. Aquestes proteïnes estan implicades en els processos de transcripció i traducció. proteïnes anfifíliques àmpliament representades en les membranes cel·lulars, formant una bicapa de lipoproteïnes. Així, el grup va estudiar les proteïnes complexes anteriorment discutits, estàvem convençuts que les seves propietats fisicoquímiques causa de l'estructura del component de proteïna i grups prostètics.

Algunes proteïnes de membrana cel·lular complexos són capaços de reconèixer una varietat de compostos químics, com ara antígens i reaccionar-hi. Aquesta senyalització proteidos de funció, és molt important per als processos d'absorció selectiva, les substàncies des de l'entorn extern, i per protegir-lo.

Glicoproteïnes i proteoglicans

Ells són proteïnes complexes que difereixen entre una composició bioquímica grups prostètics. Si els enllaços químics entre el component de proteïna i la part d'hidrats de carboni - covalentment-glucòsid, aquestes substàncies s'anomenen glicoproteïnes. Apoenzima que presenta molècules de mono- i oligosacàrids, els exemples de tals proteïnes són de protrombina, fibrinogen (proteïnes implicades en la coagulació de la sang). Kortiko- i gonadotròpiques hormones, interferons, enzims i membranes són glicoproteïnes. En les molècules part proteica de proteoglicans és només el 5%, i la resta un grup prostètic (geteropolitsaharid). Les dues parts estan connectades per un enllaç glicosídic dels grups del grup-treonina i arginina OH i NH $ ₂ $ -glutamina, i lisina. molècules de proteoglicans juguen un paper molt important en les cèl·lules de metabolisme aigua-sal. A continuació es mostra una taula de proteïnes complexes, hem estudiat.

metaloproteïnes

Aquests materials contenen com a part de la seva ió molecular d'un o més metalls. Penseu exemples de proteïnes complexes que pertanyen al grup anteriorment. És per sobre de tots els enzims com ara la citocrom oxidasa. Està situat a les crestes dels mitocondris i activa la síntesi d'ATP. Ferrin i transferrina - proteídea que conté ions de ferro. dipòsits Origen ells en les cèl·lules, i la segona és el transport de proteïna de la sang. Un altre metaloproteïnes - alfaamelaza que conté ions de calci està inclòs en el composició de la saliva i el suc pancreàtic, que participen en la divisió de midó. L'hemoglobina és com metaloproteïnes i hromoproteidov. Ell serveix com una proteïna de transport que transporta l'oxigen. El resultat és un compost de l'oxihemoglobina. La inhalació de monòxid de carboni, o monòxid de trucada de carboni, les seves molècules d'hemoglobina formar eritròcits compost molt estables. Ràpidament s'estén als òrgans i teixits, causant la intoxicació cel·lular. Com a resultat, la inhalació després de perllongada de la mort de monòxid de carboni es produeix per asfíxia. L'hemoglobina parcialment porta i diòxid de carboni format en els processos catabòlics. A partir del corrent de la sang de diòxid de carboni als pulmons i ronyó, i d'ells - amb el medi ambient extern. Alguns proteïna transportadora de crustacis i mol·luscs que transporta l'oxigen, és l'ull del pany. En lloc de la planxa que conté ions de coure, de manera que la sang d'animals no és vermell, i blau.

funció clorofíl·lica

Com hem esmentat anteriorment, les proteïnes complexes poden formar complexos amb pigments - substàncies orgàniques acolorides. El seu color depèn dels grups hromoformnyh que absorbeixen selectivament certs espectres de la llum solar. En les cèl·lules vegetals té plastidis verds - cloroplasts que contenen pigment clorofil·la. Es compon d'àtoms de magnesi i un alcoòl polihídrico, fitol. Estan associats amb molècules de proteïna, i d'ells mateixos contenen cloroplasts tilacoides (plaques), o associades a la membrana en piles - faceta. Són pigments fotosintètics - clorofil·la - i carotenoides addicionals. Aquí hi ha tots els enzims utilitzades en les reaccions fotosintètiques. Per tant chromoproteids, que inclouen clorofil·la, realitzen funcions crítiques en el metabolisme, és a dir, en les reaccions de l'assimilació i dissimilació.

proteïnes virals

Ells inclouen representants de les formes no cel·lulars de vida, entrant en el regne de Vir. Els virus no tenen el seu propi aparell de proteïnes que sintetitzen. Els àcids nucleics, ADN o ARN, poden induir la síntesi de la majoria de les partícules pròpies cèl·lules infectades amb virus. virus simples consisteixen només de molècules de proteïna, de manera compacta acoblats en una estructura helicoïdal o una forma polièdrica, com el virus del mosaic del tabac. virus complexos tenen membrana addicional que forma part de la membrana plasmàtica de la cèl·lula hoste. Com es pot incloure glicoproteïnes (virus de l'hepatitis B, virus de la verola). La funció principal de les glicoproteïnes - un reconeixement de receptors específics en la membrana de la cèl·lula hoste. La composició de les membranes i proteïnes virals addicionals inclouen enzims que proporcionen reduplicació d'ADN o transcripció d'ARN. Basant-se en l'anterior, es pot concloure el següent: virals proteïnes de partícules closques tenen una estructura específica, en funció de les proteïnes de la membrana de la cèl·lula hoste.

En aquest article se'ns ha donat les característiques de les proteïnes complexes, estudiat la seva estructura i funció en cèl·lules de diversos organismes.