מהו חלבון? דוגמאות של חלבונים פשוטים ומורכבים

כדי להבין עד כמה חשוב הם החלבונים, זה די להיזכר בביטוי הידוע Fridriha Engelsa: "חיים - דרך הקיום של גופי חלבון" למעשה, בעולם של חומרים אלה בנוסף חומצות גרעין, לגרום כל הביטויים של חומר חי. במאמר זה, נוכל לברר מה זה מורכב חלבון, ללמוד מה לתפקד היא מבצעת, כמו גם להגדיר את התכונות המבניות של מינים שונים.

פפטידים - פולימרים מאורגנים

ואכן, בתוך תא חי כמו חלבוני צמחים ובעלי חי כמותית השולטים על החומרים אורגניים האחרים, כמו גם להפעיל את המספר הגדול ביותר של פונקציות שונות. הם להשתתף במגוון של תהליכים תאיים חשובים מאוד, כגון תנועה, הגנה, פונקצית אזעקה וכן הלאה. לדוגמא, ברקמת שריר של פפטידים בעלי חיים ובני אדם מהווה עד 85% לפי משקל של חומר יבש, ובשנת עצם הדרמיס - מ 15-50%.

כל החלבונים הסלולר רקמות מורכבים חומצות אמינו (20 סוגים). מספרם ביצורים חיים הוא תמיד שווה עשרים מינים. שילובים שונים של מונומרים פפטיד כדי ליצור מגוון של חלבונים בטבע. הערכה היא מספר האסטרונומים של 2x10 ¹⁸ מינים אפשריים. בשנת פוליפפטידים ביוכימיה שנקרא פולימרים ביולוגיים מקרו - מקרומולקולות.

חומצות אמינו - מונומרים חלבון

כל 20 סוגים של תרכובות כימיות אלה הם חלבונים יחידות מבניות יש את הנוסחה הכללית NH ₂ -R-COOH. הם חומרים אורגניים amphoteric מסוגל לממש הן תכונות בסיסיות חומצי. לא רק חלבונים פשוטים, אך גם מורכב, מכיל חומצות אמינו חיוניות שנקראו. אבל המונומרים החיוניים, כגון ולין, ליזין, מתיונין ניתן למצוא רק מסוימים מיני belkov.Takie חלבונים המכונים בדרגה גבוהה.

לכן, המאפיינת את הפולימר בחשבון לא רק כמה חומצות אמינו היא חלבון, אלא גם איזה סוג של מונומרים מצטרפים אג"ח פפטיד מקרומולקולה. להוסיף כי חומצות אמינו חיוניות כגון asparagine, חומצה גלוטמית, ציסטאין ניתן מסונתזים באופן עצמאי בתאים של אדם ובעלי חיים. מונומרים אתריים הם חלבונים המיוצרים חיידקים, צמחים ופטריות. הם באים אורגניזמים heterotrophic רק עם אוכל.

כפי פוליפפטידי המיוצר

כידוע, 20 חומצות אמינו שונות ניתן מצמידות את הריבוי של מיני מולקולות חלבון. איך עקדת מונומרים אחד עם השני? נראה כי קבוצות carboxyl ו אמינה של חומצות אמינו הסמוך שוכבות אינטראקציה. מה שנקרא אג"ח פפטיד, ועל מולקולות מים מוקצות כתוצר לוואי של תגובת polycondensation. מולקולת החלבון וכתוצאה מורכבת שאריות חומצת אמינו ו קשרים פפטידיים חוזרים. לכן הם נקראים גם פוליפפטידים.

לעתים קרובות, חלבונים יכולים להכיל לא רק אחד אלא כמה שרשרות פוליפפטיד וכוללים אלפים רבים של שאריות חומצת אמינו. יתר על כן, חלבונים פשוטים הם proteid מסוגל לסבך המרחבית שלהם. זה יוצר לא רק עיקרי, אלא גם משני, שליישונים ואפילו מבנה הרביעון. הבה נבחן את התהליך הזה בצורה מפורטת יותר. המשך לחקור את השאלה מהו חלבון, לברר מה יש בתצורת מקרומולקולה זו. מצאנו כי שרשרת פוליפפטיד הכוללת ריבוי של קשרים כימיים קוולנטיים. זהו מבנה זה נקרא ראשוני.

זה ממלא תפקיד חשוב בהרכב כמותיים ואיכותיים של חומצות אמינו, כמו גם רצף של הקשר שלהם. מבנה משני עולה ברגע של הסליל. זה מייצב קשרי מימן רבים המתהווים.

רמות גבוהות יותר של ארגון חלבון

מבנה שלישוני הוא תוצאה של אריזה בצורת ספירלה של כדור - כדוריות, לדוגמה, בד מיוגלובין חלבון השריר יש רק המבנה המרחבי כזה. הוא נתמך כפי שהוקם זה עתה על ידי קשרי מימן, לבין אג"ח דיסולפיד (אם שאריות ציסטאין כוללות מספר מולקולת חלבון). טופס הרביעון - זו היא תוצאה של שילוב לתוך מבנה יחיד מספר כדוריות חלבון ידי סוגים חדשים של אינטראקציות, כגון הידרופובי או אלקטרוסטטית. יחד עם פפטידים ומבנה הרביעון כולל חלק nonproteinaceous. אלה עשויים להיות מוחלפים יוני מגנזיום, ברזל, נחושת או שאריות orthophosphate או חומצות גרעין, ושומנים.

תכונות ביוסינתזה חלבון

יש לנו בעבר גילו מה זה מורכב חלבון. היא בנויה על רצף החומצות האמיניות. והרכב לתוך שרשרת פוליפפטיד מתרחש ריבוזומים - הלא קרום אברונים, תאים בצמחים ובבעלי חיים. בשנת ביוסינתזה של המולקולה גם מידע מעורב RNA ההעברה. הראשונה היא תבנית עבור הרכבת חלבון וחומצות אמינו השונות השני להעביר. יש דילמה בתהליך של ביוסינתזה הסלולר, כלומר, חלבון מורכב נוקלאוטידים או חומצות אמינו? התשובה היא פשוטה - פוליפפטידים של פשוט ומורכב כאחד מורכב תרכובות אורגניות amphoteric - חומצות אמינו. בשנת מחזור החיים של תאי , יש תקופות של הפעילות שלה כאשר סינתזת החלבון מתקיימת פעיל במיוחד. זה מה שנקרא J1 הבמה שלבי J2. בשלב זה, התא גדל באופן פעיל צריך הרבה חומר בניין, המהווה חלבון. יתר על כן, כתוצאת תאי בת סוף טופס המיטוטי שני, שכל אחד מהם צריך כמות גדולה של חומרים אורגניים, אך בערוצי reticulum endoplasmic החלק הוא סינתזה פעילה של שומנים ופחמימות, ובסופו של EPM הפרטנית מתרחש ביוסינתזה של חלבונים.

הפונקציות של חלבונים

הכרת הגורמים למעלה חלבון, ניתן להסביר את זה כמו מגוון עצום של מינים, וכן את המאפיינים הייחודיים הגלומים בחומרים אלה. חלבונים לבצע בכלוב מגוון של פונקציות, כגון בנייה, כחלק ממברנות של כל התאים אברונים: מיטוכונדריה, כלורופלסטים, lysosomes, מורכבים גולגי, וכן הלאה. פפטידים כגון gamoglobuliny או נוגדן - הם דוגמאות של חלבונים פשוטים לבצע תפקיד הגנתי. במילים אחרות, חסינות הסלולר - זה הוא תוצאה של פעולה של חומרים אלה. חלבון מורכב - חור מנעול, יחד עם המוגלובין, מבצעת פונקצית תחבורת חיה, כלומר, נושאת חמצן בדם. איתות חלבונים שמרכיבים את קרום התא, המידע הסלולרי לספק על חומרים, מנסה להשיג בציטופלסמה שלה. הפפטיד אלבומין אחראי הפרמטרים הבסיסיים של דם, למשל, על יכולתו קריש. מניות ovalbumin חלבון הביצים בכלוב, ואת המקור העיקרי של חומרים מזינים.

חלבונים - בסיס שלד התא הסלולרי

אחד התפקידים החשובים של פפטידים - תמיכה. חשוב מאוד לשמור על הצורה והנפח של תאים חיים. Submembrane המבנה שנקרא - microtubules ו microfilaments שזורה לגבש שלד פנימי של התאים. חלבונים נכללו בהרכב שלהם, למשל: טובולין, ניתן לדחוס בקלות ומתח. זה עוזר תא כדי לשמור על צורתו ב דפורמציות המכאנית.

בתאי הצמח, יחד עם חלבונים hyaloplasm, פונקציה תומכת גם לפעול הציטופלסמה גדילים - plasmodesmata. עובר הדרך הנקבובית בקיר התא, הן גורמות יחסים בין מספר המבנים הסלולר בסיסיים היוצרים רקמות הצמח.

אנזימים - חומר טבע חלבון

אחד המאפיינים החשובים ביותר של חלבונים - השפיע על השיעור של תגובות כימיות. חלבונים בסיסיים מסוגלים לפגל חלקית - מקרומולקולה תהליך ההתרה במבנה שליישונים או רבעונים. שרשרת פוליפפטיד מאוד באותה לא שבורה. denaturation חלקית ביסוד שניהם האות ו הפונקציה קטליטי של החלבון. המאפיין השני הוא היכולת של אנזימים כדי להשפיע על שיעור של תגובות ביוכימיות בגרעין הציטופלסמה של תאים. פפטידים, לעומת זאת, מפחית את השיעור של תהליכים כימיים לא נקראים אנזימים מעכבי. לדוגמא, Catalase חלבון פשוט הוא אנזים אשר מאיץ את הפיצול של מי חמצן של חומרים רעילים. הוא מיוצר כמוצר סוף תגובות כימיות רבות. Catalase מאיצה לרשותה לחומרים, מים וחמצן ניטראליים.

תכונות חלבונים

פפטידים מסווגים בדרכים רבות. לדוגמה, ביחס מים ניתן לחלק הידרופילי ו הידרופובי. טמפרטורה גם אחרת להשפיע על מבנה ותכונות של מולקולות חלבון. לדוגמא, חלבון הקרטין - שיער רכיב ציפורניים יכולים לעמוד בשתי טמפרטורה נמוכה וגבוהה, דהיינו הוא thermolabile. אך ovalbumin חלבון, שהוזכר קודם לכן, כאשר מחומם ל C 80-100 ° נהרס לחלוטין. משמעות הדבר היא כי זה מחולק המבנה הראשוני של שאריות חומצת אמינו. תהליך זה נקרא חורבן. לא משנה מה התנאים, לא יצרנו, בצורת יליד חוזר החלבון לא יכול. חלבון מוטור - תקטין milozin נוכחי בסיבי השריר. הכיווץ וההרפיה החלופי שלהן הוא הבסיס של עבודת שרירים.