Proteínas: Estrutura e função de proteínas

As proteínas são substâncias orgânicas. Estes compostos macromoleculares são caracterizadas por uma composição específica e por hidrólise decompor em aminoácidos. As moléculas de proteína podem ser de várias formas, muitas das quais consistem em várias cadeias polipeptídicas. Informação sobre a estrutura da proteína codificada no ADN, e o processo de síntese de moléculas de proteínas chamado tradução.

A composição química de proteínas

proteína média contém:

• 52% de carbono;
• 7% de hidrogénio;
• 12% de azoto;
• 21% de oxigénio;
• 3% de enxofre.

As moléculas de proteína – são polímeros. A fim de compreender a estrutura, você precisa saber o que constitui seus monômeros – aminoácidos.

aminoácidos

Eles podem ser divididos em duas categorias: constantemente ocorrendo e, por vezes encontrado. O primeiro dá origem 18 proteína monómeros amida e 2: ácido aspártico e ácido glutâmico. Às vezes, há apenas três ácidos.

Estes ácidos podem ser classificados de maneiras diferentes: a natureza das cadeias laterais ou carregada deles radicais, também podem ser divididos pelo número de grupos CN, e COOH.

A estrutura primária da proteína

A ordem dos aminoácidos na cadeia da proteína determina os seus níveis subsequentes da organização, características e funções. A principal forma de comunicação entre os monómeros é um péptido. Ele é formado por remoção de um hidrogénio de um grupo OH e aminoksloty do outro.

O primeiro nível de organização da molécula de proteína – uma sequência de aminoácidos em que, apenas uma cadeia, que determina a estrutura de moléculas de proteína. Ele consiste em um "esqueleto" de ter uma estrutura regular. Esta sequência repete-NH-CH-CO-. radicais certas cadeias laterais de aminoácidos são apresentadas (I), as suas propriedades determinam a composição da estrutura da proteína.

Mesmo se a mesma estrutura molecular de proteínas, elas podem diferir em apenas as propriedades que têm uma sequência diferente de monómeros na cadeia. A ordem dos aminoácidos numa proteína é determinada pelos genes e proteínas dita certas funções biológicas. A sequência de monómeros nas moléculas responsáveis para a mesma função, muitas vezes estreita em espécies diferentes. Tais moléculas – iguais ou semelhantes para organizar e a realizar diferentes tipos de organismos, a mesma função – proteínas homólogas. Estrutura, propriedades e funções de moléculas futuras são colocadas na etapa de síntese de cadeias de aminoácidos.

Algumas características comuns

A estrutura da proteína foi estudada há muito tempo, e sua análise da estrutura primária nos permitiu fazer algumas generalizações. Para um maior número de proteínas caracterizadas pela presença de todos os vinte aminoácidos, dos quais particularmente grande glicina, alanina, ácido aspártico, glutamina e pouco triptofano, arginina, metionina, histidina. As excepções são apenas alguns grupos de proteínas, tais como histonas. Eles são necessários para a embalagem de DNA e contêm uma grande quantidade de histidina.

A segunda generalização: não há padrões comuns nos aminoácidos na alternância de proteínas globulares. Mas mesmo na actividade biológica distante dos polipéptidos são pequenos fragmentos das mesmas moléculas.

estrutura secundária

O segundo nível de organização da cadeia polipeptídica – é a sua posição espacial, que é mantida por ligações de hidrogénio. Secretam α-hélice e β vezes. peça do circuito tem uma estrutura ordenada, essas áreas são chamados amorfo.

Alfa-hélice de pravozakruchennaya proteínas naturais. Os grupos laterais de aminoácidos na hélice sempre voltada para fora e estão localizados em lados opostos do seu eixo. Se eles são não-polares, não é o seu agrupamento de um dos lados da hélice obtida arco, o que cria condições para a convergência das diferentes regiões helicoidais.

Beta-dobra – hélice alongada altamente – tendem a permanecer na molécula de proteína e está formada de modo adjacente e paralelo às camadas beta-pregueada não paralelos.

A estrutura terciária da proteína

O terceiro nível de organização da molécula de proteína – dobrar espirais, pregas e regiões amorfas em uma estrutura compacta. Isto ocorre devido à interacção entre as cadeias laterais dos próprios monómeros. Essas ligações são divididos em vários tipos:

• ligações de hidrogénio são formados entre os radicais polares;
• Hidrofóbico – entre grupos R não polares;
• electrostáticas forças de atracção (ligações iónicas) – entre os grupos, as cargas que são opostas;
• – pontes dissulfureto entre os radicais de cisteína.

O último tipo de ligação (-S = S) representa a interacção covalente. pontes dissulfureto reforçar as proteínas, a sua estrutura se torna mais estável. Mas a presença de tais ligações não necessariamente. Por exemplo, a cisteína pode ser muito pouco na cadeia de polipéptido, ou que os radicais estão próximas e não pode criar uma "ponte".

O quarto nível da organização

estrutura quaternária formada é, nem todas as proteínas. A estrutura das proteínas no quarto nível determinado pelo número de cadeias polipeptídicas (protmeros). Eles estão ligados entre si pelas mesmas conexões como o nível anterior da organização, além de dissulfeto pontes. A molécula consiste de um número de protómeros, cada uma delas tem a sua própria estrutura terciária especial (ou idêntico).

Todos os níveis da organização determinar os recursos que servirão para obter proteína. A estrutura da proteína no primeiro nível de organização é muito exacta determina a sua função subsequente na célula e o organismo como um todo.

As funções das proteínas

É difícil imaginar o quão importante é o papel das proteínas na atividade celular. Acima temos olhou para sua estrutura. As funções das proteínas são directamente dependentes dela.

Executar a função de construção (estrutural), eles formam a base de qualquer citoplasma da célula viva. Estes polímeros são o principal material do todas as membranas celulares, quando compostas em um complexo com lidos. Isto inclui a divisão celular em compartimentos, cada um dos quais ocorrem as reacções. O fato de que ele requer seus próprios termos, um papel particularmente importante desempenhado pelo pH do meio para cada um dos processos celulares complexos. Proteínas construir paredes finas, que dividem a célula nos chamados compartimentos. Mas o fenômeno tem sido chamado de compartimentalização.

A função catalítica é regular todas as reacções celulares. Tudo origem enzimas são simples ou complexas proteínas.

Quaisquer tipos de movimento organismos (trabalho muscular, o movimento no protoplasma celular, flicker ciliar em protozoários e t. D.) é realizada proteínas. A estrutura das proteínas que lhes permite mover-se para as fibras de forma e anéis. A função de transporte é que várias substâncias são transportados através das proteínas de transporte específicas da membrana celular.

papel hormonal destes polímeros é compreensível uma vez: sobre a estrutura de um número de hormonas são proteínas, tais como insulina, oxitocina.

função de substituição é determinado de modo a que as proteínas são capazes de formar depósitos. Por exemplo, valgumin ovos, caseína de leite, proteínas de armazenagem de sementes de plantas – um grande número de nutrientes nela armazenados.

Todos os tendões, articulação conjunta, ossos do esqueleto, cascos proteínas formadas, o que nos leva a outra das suas funções – de apoio.

As moléculas de proteína são os receptores que transportam o reconhecimento selectivo de determinadas substâncias. Neste papel, glicoproteínas e lectinas particularmente conhecido.

Os factores mais importantes da imunidade – anticorpos e a origem do sistema de complemento são proteínas. Por exemplo, o processo de coagulação do sangue baseia-se em mudanças na proteína de f ibrinogénio. As paredes internas do esófago e do estômago são revestidas com uma camada protectora de proteínas mucosas – Litsinija. As toxinas são também proteínas de origens. fundação da pele, do corpo do animal é protegido colagénio. Todas estas funções são proteínas protectoras.

Bem, o último de uma função de linha – regulamentar. Existem proteínas que controlam o trabalho genoma. Ou seja, eles regulam a transcrição e tradução.

Seja qual for o importante papel desempenhado quaisquer proteínas, a estrutura da proteína foi cientistas decifrado por um longo tempo. E agora eles estão abrindo novas maneiras de usar esse conhecimento.