Các loại protein, chức năng và cấu trúc

Theo lý thuyết của cuộc sống Oparín-Haldane trên hành tinh của chúng ta được sinh ra từ các giọt coacervate. Đây cũng là một phân tử protein. Đó là, có thể kết luận rằng những hóa chất - cơ sở của tất cả cuộc sống mà tồn tại ngày nay. Nhưng những gì một đại diện cho cấu trúc protein? vai trò gì họ chơi trong cơ thể và cuộc sống của con người? Những loại protein tồn tại? Cố gắng hiểu.

Protein: khái niệm chung

Từ quan điểm của cấu trúc hóa học, phân tử của các chất trong câu hỏi là một chuỗi các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptide.

Mỗi axit amin có hai nhóm chức năng:

• carboxyl-COOH;
• một nhóm amino-NH _2.

Nó therebetween và được hình thành trong kết nối của các phân tử khác nhau. Vì vậy, các liên kết peptit có dạng -CO-NH. phân tử protein có thể chứa hàng trăm hoặc hàng ngàn nhóm như vậy, nó sẽ phụ thuộc vào chất cụ thể. Các loại protein rất đa dạng. Trong số đó là những người chứa các axit amin thiết yếu cho cơ thể, và do đó phải được ăn với thức ăn. Có một số loài có chức năng quan trọng trong màng tế bào và tế bào chất của nó. Các chất xúc tác cũng sản xuất chất sinh học - enzyme, đó cũng là những phân tử protein. Chúng được sử dụng rộng rãi trong đời sống con người, và không chỉ tham gia vào các quá trình sinh hóa của chúng sanh.

Trọng lượng phân tử của hợp chất trong câu hỏi có thể dao động từ vài chục đến hàng triệu. Bởi vì số lượng các đơn vị monome trong chuỗi polypeptide vô cùng lớn và phụ thuộc vào loại chất cụ thể. Các protein ở dạng tinh khiết của nó, trong cấu tạo của nó có nguồn gốc, có thể được nhìn thấy khi xem xét trứng ở dưới dạng thô. Ánh sáng màu vàng trong suốt khối keo dày, mà nằm bên trong lòng đỏ - đó là chất mong muốn. Điều này cũng được nói về việc không chất béo phô mai, sản phẩm này cũng là protein gần như tinh khiết ở dạng tự nhiên của nó.

Tuy nhiên, không phải tất cả các hợp chất đối tượng có cấu trúc không gian tương tự. Trong tổng số có bốn tổ chức phân tử. Loại của cấu trúc protein xác định bởi thuộc tính của nó và nói về cấu trúc phức tạp. Chúng tôi cũng biết rằng không gian nhiều phân tử phức tạp trải qua chế biến khắt khe ở người và động vật.

Các loại cấu trúc protein

Trong tổng số có bốn. Hãy xem xét những gì tạo nên mỗi người trong số họ.

1. Tiểu học. Nó là một chuỗi tuyến tính truyền thống của các axit amin nối với nhau bằng liên kết peptide. Không xoắn không gian, không xoắn. Số lượng các liên kết gửi đến các polypeptide có thể lên đến vài ngàn. Các loại protein có cấu trúc tương tự - glitsilalanin, insulin, histone, elastin, và những người khác.
2. Thứ yếu. Nó bao gồm hai chuỗi polypeptide được xoắn helically và đứng về phía mỗi lượt khác hình thành. Như vậy giữa họ xảy ra liên kết hydro giữ chúng lại với nhau. Như vậy được hình thành một phân tử protein duy nhất. Các hình thức của loại hình này các protein sau: lysozyme, pepsin và những người khác.
3. cấu tạo đại học. Là một dày đặc gọn thu thập trong cấu trúc thứ cấp cuộn dây. Ở đây, có nhiều loại khác của sự tương tác, ngoài việc liên kết hydro - đây là van der Waals tương tác và các lực lượng hút tĩnh điện, tiếp xúc hydrophilic-kỵ. Ví dụ về các cấu trúc - albumin, protein fibroin lụa và khác.
4. Đệ tứ. Cấu trúc phức tạp nhất, mà là một chuỗi polypeptide hơn xoắn vào một vòng xoáy, cuộn thành một quả bóng và kết hợp với nhau trong một giọt. Ví dụ như insulin, ferritin, hemoglobin, collagen, minh họa chỉ như một cấu tạo của protein.

Nếu chúng ta xem xét tất cả các chi tiết của cấu trúc phân tử từ một điểm hóa học của xem, phân tích phải mất một thời gian dài. Sau khi tất cả, trên thực tế, cao hơn các cấu hình, khó khăn hơn và khó hiểu cấu trúc của nó, là nhiều loại tương tác quan sát trong phân tử.

Sự biến tính của các phân tử protein

Một trong những tính chất hóa học quan trọng nhất của các polypeptide là khả năng của họ để phá vỡ xuống dưới ảnh hưởng của điều kiện nhất định hoặc các đại lý hóa chất. Ví dụ, các loại khác nhau trên diện rộng của sự biến tính protein. quá trình này là gì? Ông là sự tàn phá của cấu trúc protein có nguồn gốc. Nghĩa là, nếu các phân tử ban đầu có cấu trúc đại học, sau khi hành động của các đại lý đặc biệt nó sẽ bị phá hủy. Tuy nhiên, chuỗi các amino acid trong phân tử vẫn còn nguyên vẹn. protein biến tính đang nhanh chóng mất đi tính chất vật lý và hóa học của chúng.

Có gì các đại lý có thể dẫn đến quá trình phá hủy các cấu tạo? Có một số.

1. Nhiệt độ. Sau khi làm nóng, một sự suy thoái dần dần của, đại học cấu trúc bậc bốn, trung học của phân tử. Nhìn bề ngoài, người ta có thể quan sát, ví dụ, một truyền thống chiên một quả trứng. Kết quả là "protein" - một cấu trúc chính của polypeptide albumin, mà đã được trong các sản phẩm thô.
2. Bức xạ.
3. Các hoạt động của đại lý mạnh hóa học: axit, kiềm, muối, kim loại nặng, dung môi (ví dụ, rượu, ete, benzen, và những người khác).

Quá trình này đôi khi được gọi phân tử phản ứng tổng hợp. Các loại biến tính của protein phụ thuộc vào các đại lý, các hành động mà nó xảy ra. Cùng lúc đó, trong một số trường hợp có một quá trình ngược lại xem xét. renaturation này. Không phải tất cả các protein có thể khôi phục lại cấu trúc của nó, nhưng phần lớn nó có thể làm điều đó. Vì vậy, các nhà hóa học đến từ Úc và Mỹ đã triển khai renaturation trứng gà luộc với sự giúp đỡ của một số các thuốc thử và phương pháp ly tâm.

Quá trình này rất quan trọng cho các sinh vật sống trong quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide rRNA và ribosome trong tế bào.

Thủy phân của phân tử protein

Ngang bằng với sự biến tính của protein đặc trưng của một tài sản hóa - thủy phân. Đây cũng là sự tàn phá của cấu tạo tự nhiên, nhưng không phải là cấu trúc chính, và là hoàn toàn tùy thuộc vào các axit amin cá nhân. Một phần quan trọng của quá trình tiêu hóa - quá trình thủy phân protein. Các loại thủy phân polypeptide sau.

1. Hóa học. Dựa trên tác dụng của axit hoặc kiềm.
2. Sinh học hoặc enzym.

Tuy nhiên, bản chất của quá trình này vẫn không thay đổi và không phụ thuộc vào những loại thủy phân protein đang diễn ra. Theo kết quả của axit amin được hình thành, được vận chuyển bằng tất cả các tế bào, các cơ quan và các mô. chuyển đổi hơn nữa của họ liên quan đến sự tham gia của quá trình tổng hợp polypeptide tiểu thuyết, có những sinh vật cụ thể theo yêu cầu.

Trong ngành công nghiệp, các phân tử protein quá trình thủy phân được sử dụng như một thời gian cho việc thu thập axit amin mong muốn.

Chức năng của protein trong cơ thể

loại khác nhau của protein, carbohydrate, chất béo là thành phần thiết yếu cho cuộc sống bình thường của bất kỳ tế bào. Và điều này có nghĩa rằng toàn bộ cơ thể. Do đó, trong nhiều khía cạnh vai trò của họ được giải thích bởi mức độ cao của tầm quan trọng và có mặt khắp nơi trong phạm vi chúng sinh. Có một số chức năng cơ bản của các phân tử polypeptide.

1. Xúc tác. Nó được thực hiện enzyme có tính chất protein của cấu trúc. Về chúng nói sau.
2. Cấu trúc. Các loại protein và chức năng của chúng trong cơ thể chủ yếu ảnh hưởng đến cấu trúc của các tế bào thân, hình thức của nó. Bên cạnh đó, các polypeptide trong vai trò này, hình thành nên tóc, móng tay, vỏ nhuyễn thể, lông chim. Họ là van nào đó trong cơ thể tế bào. Sụn cũng bao gồm các loại protein. Ví dụ: tubulin, keratin, actin, và những người khác.
3. Quy định. Tính năng này thể hiện ở sự tham gia của polypeptide trong các quá trình như sao chép, dịch thuật, chu kỳ tế bào, nối, mRNA và đọc khác. Tất cả họ đều đóng một vai trò quan trọng của bộ điều chỉnh.
4. Tín hiệu. Chức năng này được thực hiện bởi các protein nằm trên màng tế bào. Họ truyền tín hiệu khác nhau từ một đơn vị khác, và điều này dẫn đến một bài mô với nhau. Ví dụ: các cytokine, insulin, yếu tố tăng trưởng, và những người khác.
5. Giao thông vận tải. Một số loại protein và chức năng của họ mà họ thực hiện, chỉ đơn giản là quan trọng. Điều này xảy ra, ví dụ, các hemoglobin protein. Nó mang vận chuyển oxy từ tế bào đến tế bào trong máu. nó là không thể thiếu đối với con người.
6. Thay thế hoặc sao lưu. polypeptide như tích lũy trong thực vật và động vật như là một nguồn tế bào trứng thêm sức mạnh và năng lượng. Ví dụ - globulin.
7. Động cơ. Một đặc điểm rất quan trọng, đặc biệt đối với động vật nguyên sinh và vi khuẩn. Sau khi tất cả, họ có thể di chuyển chỉ với sự giúp đỡ của roi hoặc lông mao. Và những cơ quan này vốn đã không có gì giống như protein. Ví dụ về các polypeptide đó như sau: myosin, actin, kinesin, và những người khác.

Rõ ràng là các chức năng của protein trong cơ thể con người và chúng sinh khác rất nhiều và quan trọng. Điều này khẳng định một lần nữa rằng nếu không có các kết nối không thể được xem xét bởi chúng ta, sự sống trên hành tinh chúng ta.

Chức năng bảo vệ của protein

Polypeptide có thể bảo vệ chống lại những ảnh hưởng khác nhau: hóa học, vật lý và sinh học. Ví dụ, nếu cơ thể sẽ bị đe dọa như virus hoặc vi khuẩn với tính chất nước ngoài, các globulin miễn dịch (kháng thể) đến với họ "trong cuộc chiến", thực hiện một vai trò bảo vệ.

Nếu chúng ta nói về các hiệu ứng vật lý, có một vai trò chơi lớn, ví dụ, fibrin và fibrinogen, được tham gia vào quá trình đông máu.

protein thực phẩm

Các loại protein như sau:

• đầy đủ - những người mà chứa tất cả các axit amin thiết yếu;
• khiếm khuyết - những người trong đó có một thành phần acid amin một phần.

Tuy nhiên, đối với cơ thể con người rất quan trọng và những và những người khác. Đặc biệt là nhóm đầu tiên. Tất cả mọi người, đặc biệt là trong thời kỳ phát triển mạnh mẽ (tuổi thơ và thời niên thiếu) và tuổi dậy thì phải duy trì một mức độ thường xuyên của protein của riêng mình. Sau khi tất cả, chúng tôi đã đề cập chức năng thực hiện các phân tử tuyệt vời, và chúng tôi biết rằng hầu như không có quá trình, không có phản ứng sinh hóa trong chúng ta không thể làm mà không có sự tham gia của các polypeptide.

Đó là lý do tại sao bạn cần mỗi ngày để tiêu thụ các nhu cầu hàng ngày của protein, mà được chứa trong các sản phẩm sau:

• trứng;
• sữa;
• pho mát cottage;
• thịt và cá;
• đậu;
• đậu nành;
• đậu;
• đậu phộng;
• lúa mì;
• yến mạch;
• đậu lăng và khác.

Nếu bạn tiêu thụ hàng ngày 0,6 g polypeptide mỗi kg trọng lượng cơ thể, sau đó người đó sẽ không bao giờ có sự thiếu hụt của các hợp chất này. Nếu một thời gian dài cơ thể không nhận được các protein cần thiết, căn bệnh này xảy ra, một nạn đói axit amin được đặt tên. Điều này dẫn đến rối loạn chuyển hóa nghiêm trọng và kết quả là, nhiều bệnh khác.

Protein trong tế bào

Bên trong, các đơn vị cấu trúc nhỏ nhất của tất cả các sinh vật sống - tế bào - cũng là các protein. Và họ làm điều đó gần như tất cả những điều trên để hoạt động. Chủ yếu hình thành các tế bào bộ khung tế bào bao gồm các vi ống, microfilaments. Nó phục vụ để duy trì hình dạng, cũng như đối với vận chuyển giữa các bào quan bên trong. Đối với các phân tử protein, cả hai kênh hoặc đường ray, di chuyển các ion khác nhau, các hợp chất.

Vai trò quan trọng của protein gắn vào màng tế bào và nằm trên bề mặt của nó. Ở đây họ đang có, và thụ thể và chức năng báo hiệu được thực hiện, được tham gia vào việc xây dựng các màng của chính nó. Đứng gác, và do đó đóng vai trò bảo vệ. Những loại protein trong tế bào có thể là do nhóm này? Có rất nhiều ví dụ, chúng tôi đưa ra một vài.

1. Actin và myosin.
2. Elastin.
3. Keratin.
4. Collagen.
5. Tubulin.
6. Hemoglobin.
7. Insulin.
8. Transcobalamin.
9. Transferrin.
10. Albumin.

Trong tất cả có hàng trăm khác nhau các loại protein, mà thường xuyên di chuyển bên trong mỗi tế bào.

Các loại protein trong cơ thể

Họ là, tất nhiên, một loạt lớn. Nếu chúng ta cố gắng bằng cách nào đó chia tất cả các protein hiện có thành các nhóm, nó có thể quay lại một phân loại như vậy.

1. protein hình cầu. Đó là những đại diện bởi các cấu trúc đại học, ví dụ: có mật độ đóng gói giọt. Ví dụ về các cấu trúc như vậy bao gồm: globulin miễn dịch, hầu hết các enzyme, nhiều hormone.
2. protein sợi nhỏ. Đại diện cho sợi ra lệnh nghiêm ngặt có đối xứng không gian chính xác. Nhóm này bao gồm các protein cấu trúc chính và phụ. Ví dụ, keratin, collagen, tropomyosin, fibrinogen.

Nói chung, bạn có thể làm cơ sở tập hợp các thuộc tính cho việc phân loại protein có trong cơ thể. Độc thân không tồn tại được nêu ra.

enzyme

chất xúc tác sinh học của thiên nhiên protein, mà tăng tốc tất cả các quá trình sinh hóa xảy ra. trao đổi bình thường của các chất chỉ đơn giản là không thể thực hiện mà không cần các hợp chất này. Tất cả các quá trình tổng hợp và phân tích, lắp ráp các phân tử và nhân rộng, sao chép và bản dịch của họ, và khác được thực hiện dưới ảnh hưởng của các hình thức cụ thể của enzyme. Ví dụ về các phân tử bao gồm:

• oxidoreductase;
• transferase;
• catalase;
• hydrolase;
• isomerase;
• lyase và những người khác.

Hôm nay, các enzym được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Ví dụ, trong việc sản xuất các loại bột giặt thường được sử dụng cái gọi là enzyme - rằng có những chất xúc tác sinh học. Họ nâng cao chất lượng rửa dưới điều kiện nhiệt độ quy định. Nó rất dễ dàng để liên kết với các hạt bụi bẩn và loại bỏ chúng khỏi bề mặt của mô.

Tuy nhiên, do bản chất của enzyme protein không thể chịu đựng được nước quá nóng hoặc gần gũi với kiềm hoặc các loại thuốc có tính axit. Thật vậy, trong trường hợp này, quá trình biến tính sẽ xảy ra.