โปรตีน: โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน

โปรตีนเป็นสารอินทรีย์ สารประกอบโมเลกุลเหล่านี้มีลักษณะองค์ประกอบที่เฉพาะเจาะจงและโดยการย่อยสลายสลายตัวเป็นกรดอะมิโน โมเลกุลของโปรตีนสามารถของรูปทรงต่างๆมากของพวกเขาประกอบด้วย polypeptide โซ่หลาย ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีนที่เข้ารหัสใน DNA และการแปลโมเลกุลของโปรตีนสังเคราะห์กระบวนการที่เรียกว่า

องค์ประกอบทางเคมีของโปรตีน

โปรตีนเฉลี่ยประกอบด้วย:

• 52% คาร์บอน;
• 7% ไฮโดรเจน;
• 12% ไนโตรเจน;
• 21% ออกซิเจน;
• 3% กำมะถัน

โมเลกุลของโปรตีน - เป็นโพลิเมอร์ เพื่อให้เข้าใจถึงโครงสร้างที่คุณต้องรู้สิ่งที่ถือว่าเป็นโมโนเมอร์ของพวกเขา - กรดอะมิโน

กรดอะมิโน

พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: อย่างต่อเนื่องที่เกิดขึ้นและบางครั้งพบ อดีตให้โปรตีน 18 โมโนเมอร์และเอไมด์ 2: aspartic กรดและ กรดกลูตามิก บางครั้งมีเพียงสามกรด

กรดเหล่านี้สามารถจัดในรูปแบบที่แตกต่างกัน: ธรรมชาติของห่วงโซ่ด้านข้างหรือค่าใช้จ่ายพวกเขาอนุมูลยังพวกเขาสามารถหารด้วยจำนวนของกลุ่ม, CN และ COOH

โครงสร้างหลักของโปรตีน

ลำดับของกรดอะมิโนในห่วงโซ่โปรตีนเป็นตัวกำหนดระดับที่ตามมาขององค์กรคุณสมบัติและฟังก์ชั่น หลัก รูปแบบของการสื่อสาร ระหว่างโมโนเมอร์คือเปปไทด์ มันจะเกิดขึ้นโดยการกำจัดของไฮโดรเจนจากหนึ่ง aminoksloty และกลุ่ม OH ของอื่น ๆ

ระดับแรกขององค์กรของโมเลกุลโปรตีน - ลำดับของกรดอะมิโนในนั้นเพียงโซ่ซึ่งเป็นตัวกำหนดโครงสร้างของโมเลกุลโปรตีน มันประกอบไปด้วย "โครงกระดูก" มีโครงสร้างปกติ ซ้ำลำดับนี้ -NH-CH-ร่วม อนุมูลโซ่ด้านหนึ่งของกรดอะมิโนที่นำเสนอ (R), คุณสมบัติของพวกเขาตรวจสอบองค์ประกอบของโครงสร้างโปรตีน

แม้ว่าโครงสร้างโมเลกุลของโปรตีนเดียวกันพวกเขาอาจจะแตกต่างกันโดยคุณสมบัติเท่านั้นที่มีลำดับที่แตกต่างกันของโมโนเมอร์ในห่วงโซ่ ลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีนที่ถูกกำหนดโดยยีนและโปรตีนสั่งการทำงานทางชีวภาพบางอย่าง ลำดับของโมโนเมอร์ในโมเลกุลที่รับผิดชอบในการฟังก์ชั่นเดียวกันมักจะใกล้ชิดในสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน โมเลกุลดังกล่าว - เดียวกันหรือคล้ายกันในการจัดระเบียบและดำเนินการในรูปแบบที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิต, ฟังก์ชั่นเดียวกัน - โปรตีนคล้ายคลึงกัน โครงสร้างคุณสมบัติและฟังก์ชั่นของโมเลกุลในอนาคตจะวางในขั้นตอนของการสังเคราะห์โซ่ของกรดอะมิโน

คุณสมบัติบางอย่างร่วมกัน

โครงสร้างของโปรตีนได้รับการศึกษามาเป็นเวลานานและการวิเคราะห์โครงสร้างหลักของพวกเขาได้รับอนุญาตให้เราที่จะทำให้ภาพรวมบาง สำหรับจำนวนมากของโปรตีนที่โดดเด่นด้วยการปรากฏตัวของทุก ยี่สิบกรดอะมิโน ซึ่ง glycine ขนาดใหญ่โดยเฉพาะอะลานีน, กรด aspartic, glutamine และเล็ก ๆ น้อย ๆ โพรไบโออาร์จินี, methionine, ฮิสติดีน จะมีการยกเว้นกลุ่มเพียงไม่กี่ของโปรตีนเช่น histones พวกเขามีความจำเป็นสำหรับบรรจุภัณฑ์ DNA และมีจำนวนมากของฮิสติดีน

ทั่วไปสอง: ไม่มีรูปแบบที่พบบ่อยในกรดอะมิโนในการสับเปลี่ยนของโปรตีนดาวทรงกลม แต่แม้ในกิจกรรมทางชีวภาพที่ห่างไกลของ polypeptides ที่มีชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของโมเลกุลเดียวกัน

โครงสร้างทุติยภูมิ

ระดับที่สองขององค์กรของห่วงโซ่ polypeptide - เป็นตำแหน่งเชิงพื้นที่ซึ่งจะดูแลโดย พันธะไฮโดรเจน หลั่งαเกลียวและβเท่า ส่วนวงจรมีโครงสร้างสั่งซื้อพื้นที่ดังกล่าวจะเรียกว่าอสัณฐาน

Alpha-เกลียวของโปรตีน pravozakruchennaya ธรรมชาติ ด้านกลุ่มของกรดอะมิโนในเกลียวมักจะหันไปข้างนอกและตั้งอยู่บนด้านตรงข้ามของแกนของมัน หากพวกเขาไม่มีขั้วมีการจัดกลุ่มของพวกเขาในด้านใดด้านหนึ่งของเกลียวโค้งได้ซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการบรรจบกันของภูมิภาคขดลวดที่แตกต่างกัน

Beta-fold - เกลียวยาวสูง - มีแนวโน้มที่จะอยู่ในโมเลกุลโปรตีนและมีรูปแบบที่อยู่ติดกันและขนานไปไม่ขนานชั้นβ-จีบ

โครงสร้างตติยภูมิของโปรตีน

ระดับที่สามขององค์กรของโมเลกุลโปรตีน - พับเกลียวเท่าและภูมิภาคสัณฐานในโครงสร้างขนาดกะทัดรัด นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ระหว่างโซ่ด้านข้างของโมโนเมอร์ของตัวเอง การเชื่อมโยงดังกล่าวจะแบ่งออกเป็นหลายประเภท

• พันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นระหว่างอนุมูลขั้วโลก;
• ไม่ชอบน้ำ - ระหว่างที่ไม่มีขั้ว R-กลุ่ม
• ไฟฟ้าสถิต กองกำลังที่น่าสนใจ (พันธบัตรไอออนิก) - ระหว่างกลุ่มค่าใช้จ่ายที่อยู่ตรงข้าม;
• สะพานซัลไฟด์ - ระหว่างอนุมูล cysteine

ประเภทหลังของการเชื่อมต่อ (-S = S-) แสดงให้เห็นถึงการมีปฏิสัมพันธ์โควาเลนต์ สะพานซัลไฟด์เสริมสร้างโปรตีนโครงสร้างของพวกเขาจะกลายเป็นมีเสถียรภาพมากขึ้น แต่การปรากฏตัวของการเชื่อมโยงดังกล่าวไม่จำเป็นต้อง ยกตัวอย่างเช่น cysteine อาจจะน้อยมากในห่วงโซ่ polypeptide หรือมันอนุมูลอยู่ใกล้ ๆ และไม่สามารถสร้าง "สะพาน"

ระดับที่สี่ขององค์กร

Quaternary โครงสร้างจะเกิดขึ้นไม่ได้โปรตีนทั้งหมด โครงสร้างของโปรตีนในระดับที่สี่กำหนดโดยจำนวนของ polypeptide โซ่ (ที่ protomers) พวกเขาจะถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยการเชื่อมต่อเช่นเดียวกับระดับก่อนหน้าขององค์กรนอกเหนือไปจากสะพานซัลไฟด์ โมเลกุลที่ประกอบด้วยจำนวนของ protomers แต่ละของพวกเขามีพิเศษ (หรือเหมือนกัน) ตติยโครงสร้างของตัวเอง

ทุกระดับขององค์กรตรวจสอบคุณสมบัติที่จะให้บริการที่จะได้รับโปรตีน โครงสร้างของโปรตีนในระดับแรกขององค์กรเป็นอย่างมากที่ถูกต้องกำหนดบทบาทมาของพวกเขาในเซลล์และมีชีวิตที่เป็นทั้ง

ฟังก์ชั่นของโปรตีน

มันยากที่จะได้คิดวิธีการที่สำคัญคือบทบาทของโปรตีนในการทำงานของเซลล์ที่ ดังกล่าวข้างต้นที่เราได้มองไปที่โครงสร้างของพวกเขา ฟังก์ชั่นของโปรตีนโดยตรงขึ้นอยู่กับมัน

แสดงอาคาร (โครงสร้าง) ฟังก์ชั่นที่พวกเขาเป็นพื้นฐานของเซลล์เซลล์ที่มีชีวิตใด ๆ โพลิเมอร์เหล่านี้เป็นวัสดุหลักของเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมดเมื่อประกอบด้วยในที่ซับซ้อนที่มีไขมัน ซึ่งรวมถึงการแบ่งเซลล์เป็นช่องซึ่งแต่ละเกิดปฏิกิริยาของพวกเขา ความจริงที่ว่ามันต้องมีเงื่อนไขของตัวเองมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งเล่นโดยค่า pH กลางสำหรับแต่ละเซลล์กระบวนการที่ซับซ้อน โปรตีนสร้างกำแพงบางซึ่งแบ่งเซลล์ในช่องที่เรียกว่า แต่ปรากฏการณ์ได้รับการเรียก compartmentalization

ฟังก์ชั่นการเร่งปฏิกิริยาคือการควบคุมปฏิกิริยาโทรศัพท์มือถือทั้งหมด ที่มาเอนไซม์ง่ายหรือ โปรตีนที่ซับซ้อน

ชนิดใด ๆ ของการเคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิต (การทำงานของกล้ามเนื้อการเคลื่อนไหวในการกระตุ้นการหลั่งเซลล์ปรับเลนส์สั่นไหวในโปรโตซัวและ t. D. ) จะดำเนินการโปรตีน โครงสร้างของโปรตีนที่ช่วยให้พวกเขาที่จะย้ายไปเส้นใยแบบฟอร์มและแหวน ฟังก์ชั่นการขนส่งคือการที่สารหลายอย่างจะถูกส่งผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โปรตีนให้บริการที่เฉพาะเจาะจง

บทบาทของฮอร์โมนของโพลิเมอร์เหล่านี้เป็นที่เข้าใจในครั้งเดียว: เกี่ยวกับโครงสร้างของจำนวนของฮอร์โมนที่มีโปรตีนเช่นอินซูลินอุ้ง

ฟังก์ชั่นการเปลี่ยนจะถูกกำหนดเพื่อให้โปรตีนที่มีสามารถที่จะสร้างเงินฝาก ยกตัวอย่างเช่น valgumin ไข่เคซีนนมเมล็ดพืชโปรตีนการจัดเก็บ - เป็นจำนวนมากของสารอาหารที่เก็บไว้ในนั้น

เส้นเอ็นทั้งหมดประกบร่วมกระดูกโครงกระดูกกีบรูปแบบโปรตีนซึ่งนำเราไปยังอีกคนหนึ่งของฟังก์ชั่นของพวกเขา - สนับสนุน

โมเลกุลของโปรตีนเป็นผู้รับแบกรับรู้เลือกของสารบางอย่าง ในบทบาทนี้และไกลโคโปรตีนเลคตินที่รู้จักกันโดยเฉพาะอย่างยิ่ง

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดของภูมิคุ้มกัน - แอนติบอดีและต้นกำเนิดของระบบที่สมบูรณ์เป็นโปรตีน ยกตัวอย่างเช่นกระบวนการของการแข็งตัวของเลือดจะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในโปรตีน fibrinogen ผนังด้านในของหลอดอาหารและกระเพาะอาหารเรียงรายไปด้วยชั้นป้องกันของโปรตีนเมือก - Litsinija สารพิษนี้ยังมีโปรตีนของต้นกำเนิด มูลนิธิผิว, ร่างกายของสัตว์ป่าคุ้มครองเป็นคอลลาเจน ฟังก์ชั่นทั้งหมดเหล่านี้มีโปรตีนป้องกัน

ดีที่ผ่านมาในฟังก์ชั่นแถว - กฎระเบียบ มีโปรตีนที่ควบคุมการทำงานของจีโนมมี นั่นคือพวกเขาควบคุมการถอดรหัสและการแปล

ไม่ว่าบทบาทสำคัญของโปรตีนใด ๆ โครงสร้างโปรตีน unriddled นักวิทยาศาสตร์เป็นเวลานาน และตอนนี้พวกเขากำลังเปิดวิธีใหม่ในการใช้ความรู้นี้