Baltymai: struktūra ir funkcija baltymų

Baltymai yra organinės medžiagos,. Šie stambiamolekuliniai junginiai pasižymi tikros sudėties ir hidrolizės būdu suyra į amino rūgščių. Baltymų molekulės gali būti įvairių formų, daugelis iš jų susideda iš kelių polipeptido grandinių. Informacijos apie baltymo užkoduota DNR struktūrą, ir baltymų molekulių sintezės procesą, vadinamą vertimo.

Cheminė sudėtis baltymų

Vidutinis baltymų yra:

• 52% anglies;
• 7% vandenilis;
• 12% azoto;
• 21% deguonies;
• 3% sieros.

Baltymų molekulės - yra polimerai. Norint suprasti struktūrą, jums reikia žinoti, kas yra jų monomerus - amino rūgštys.

amino rūgštys

Jie gali būti suskirstyti į dvi kategorijas: nuolat vyksta ir kartais susiduriama. Buvęs suteikia 18 baltymų monomerus amidą ir 2: asparto rūgšties ir glutamo rūgšties. Kartais yra tik trys rūgštys.

Šios rūgštys gali būti klasifikuojami įvairiai: šoninių grandinių pobūdį ar kaltinamas jiems radikalus, taip pat jie gali būti suskirstyti į grupes, CN ir COOH skaičius.

Pirminės struktūros baltymo

Amino rūgščių tvarka baltymų grandinės nustato savo būsimiems organizacijos lygiuose, savybes ir funkcijas. Pagrindinis bendravimo forma tarp monomerų yra peptidas. Jis yra suformuotas pašalinant vandenilio iš vienos aminoksloty ir OH grupe kito.

Pirmasis organizacijos lygis baltymų molekulės - aminorūgščių sekos, jame tik grandinės, kuri nustato baltymų molekulių struktūrą. Jis susideda iš "skeletas", kurių reguliariai struktūrą. Tai kartojamas seka -NH-CH-CO-,. Tam tikros šoninės grandinės amino rūgščių yra pateikti radikalai (R), jų savybės nustatyti baltymų struktūros sudėtį.

Net jei tas pats molekulinė struktūra baltymų, jie gali skirtis tik savybių, kurios turi kitą seką monomerų grandinėje. Iš amino rūgščių tvarka baltymo yra nustatomas pagal genų ir baltymų diktuoja tam tikri biologiniai funkcijas. Monomerų molekulėse, atsakingų už tą pačią funkciją, dažnai glaudžiai į skirtingų rūšių seka. Tokios molekulės - tokios pačios ar panašios organizuoti ir atlikti įvairių tipų organizmų, tą pačią funkciją - homologinių baltymų. Struktūra, savybės ir funkcijos ateities molekulių yra nustatytos ne sintezės grandinės amino rūgščių etape.

Kai kurie bendri bruožai

Baltymo struktūra buvo tiriamas ilgą laiką, ir jų pagrindinis struktūros analizė leido padaryti keletą apibendrinimų. Dėl didesnio skaičiaus baltymų, kurioms būdingos visų buvimą dvidešimt amino rūgščių, iš kurių ypač didelio glicino, alanino, asparto rūgšties, glutamino ir šiek tiek triptofano, arginino, metionino, histidino. Išimtys yra tik keli grupės baltymų, pavyzdžiui, Histonas. Jie reikalingi DNR pakuotės ir yra daug histidinas daug.

Antra apibendrinimo: nėra bendrų modelius, esantys amino rūgščių, esančių globuliuotų baltymų pakaitomis. Tačiau net ir tolimoje biologinio aktyvumo polipeptidus, yra maži fragmentai tų pačių molekulių.

antrinė struktūra

Antrojo lygio organizacijos polipeptido grandinės - yra jo erdvinė pozicija, kurios vykdo vandenilio ryšių. Išskirti a-spiralės ir beta kartus. Kontūras dalis jau sutvarkyta struktūra, tokie plotai yra vadinamas amorfinis.

Alfa-Helix natūralių baltymų pravozakruchennaya. Šalutinis grupės amino rūgščių, esantys spiralėje visada nukreiptas į išorę ir yra priešingose pusėse aplink savo ašį. Jei jie ne, poliarinis ratas, yra jų grupavimas į vieną pusę spiralės gauti lanko, kuris sudaryti sąlygas įvairių sraigtinis regionų konvergenciją.

Beta-kartus - labai pailgos spiralės - linkę likti Baltymų molekulės ir yra suformuotas greta ir lygiagrečiai su ne-lygiagrečių beta-Plisuotos sluoksnių.

Tretinis struktūra baltymų

Trečiasis lygis organizavimo baltymų molekulės - sulankstoma spirales, raukšlės ir amorfinių regionus kompaktiškas struktūrą. Tai atsitinka dėl to, kad tarp šoninių grandinių pačių monomerų sąveika. Tokie ryšiai yra suskirstyti į keletą tipų:

• vandenilio obligacijos yra suformuota tarp polinių radikalų;
• Hidrofobinės - tarp nepoliariniuose R grupių;
• elektrostatiniai patrauklios jėgos (joninės obligacijos) - tarp grupių, mokesčius, kuriuos priešais;
• disulfido tilteliais - tarp cisteino radikalų.

Pastaroji tipo ryšį (-S = S-) reiškia kovalentinę sąveiką. Tiltelis tiltai sustiprinti baltymų, jų struktūra tampa stabili. Bet tokių nuorodų buvimas nebūtinai. Pavyzdžiui, cisteino gali būti labai mažai polipeptido grandinės, arba jis yra šalia radikalai ir negali sukurti "tiltą".

Ketvirtasis lygis organizacijoje

Ketvirtinis struktūra yra suformuotas, ne visi baltymus. Iš baltymų struktūra ketvirtą lygiu nustatomas pagal polipeptidinių grandinių (protomerus) skaičius. Jie yra tarpusavyje susiję tais pačiais jungtis kaip ankstesnį lygį organizacijoje, be to, disulfido tilteliais. Molekulė susideda iš protomerų skaičius, kiekvienas iš jų turi savo ypatingą (arba identiški) aukštąjį struktūrą.

Visi organizacijos lygiai nustatyti funkcijas, kurios padės gauti baltymų. Baltymo struktūra pirmo lygio organizacijos yra labai tiksliai nustato vėlesnį jų vaidmenį ląstelėje ir organizme kaip visuma.

Iš baltymų funkcijos

Sunku net įsivaizduoti, kaip svarbu yra baltymų vaidmuo ląstelių veiklą. Svarbiausia apžvelgėme jų struktūrą. Iš baltymų funkcijos yra tiesiogiai priklausomi nuo jo.

Atliekant pastatas (struktūrinę) funkciją, jie sudaro bet kokios gyvos ląstelės citoplazmoje pagrindą. Šie polimerai yra pagrindinės medžiagos visų ląstelių membranų, kai, įeinančių į komplekse su lipidų. Tai apima ląstelių dalijimosi į skyrių, kurių kiekvienas, kuris atsiranda jų reakciją. Tas faktas, kad jis reikalauja savo sąlygas, ypač svarbų vaidmenį vaidina vidutinio pH kiekvienam iš sudėtingų ląstelių procesus. Baltymai sukurti plonas sienas, kurios padalinti į ląstelę vadinamųjų skyrių. Tačiau šis reiškinys buvo vadinamas compartmentalization.

Katalizinio funkcija yra reguliuoti visus mobiliuosius reakcijas. Visi fermentai kilmė yra paprasti arba sudėtingi baltymai.

Bet organizmų judėjimo rūšių (raumenų darbą, į ląstelių protoplazmos judėjimo, krumplyno mirgėjimo vertės pirmuonių ir D. k.) Atliekamas baltymus. Baltymų struktūra leidžia jiems judėti formuoti pluošto ir žiedų. Transporto funkcija yra ta, kad daugelis medžiagų gabenami per ląstelių membranų konkrečių vežėjų baltymų.

Hormonų vaidmuo iš šių polimerų yra suprantama iš karto: dėl hormonų skaičius struktūros yra baltymus, tokius kaip insulino, oksitocino.

Pakeitimo funkcija nustatoma taip, kad baltymai gali sudaryti nuosėdas. Pavyzdžiui, valgumin kiaušinių, pieno kazeino, augalų sėklų laikymo baltymus - daug maistinių medžiagų joje įrašytų.

Visi sausgyslių, sąnarių artikuliacija, skeletas kaulai, kanopos suformuotas baltymai, kuris duoda mums į kitą jų funkcijų - remti.

Baltymų molekulės yra receptorius, pernešančiu atrankinio pripažinimą tam tikras medžiagas. Atlikdamas šį vaidmenį, ypač žinomas glikoproteinai ir lectins.

Svarbiausi veiksniai imuniteto - antikūnai ir komplemento sistemos kilmės baltymai. Pavyzdžiui, kraujo krešėjimo procesas yra pagrįstas pokyčių fibrinogeno baltymų. Vidinės sienos stemplės ir skrandžio yra išklotas apsauginis sluoksnis gleivinių baltymų - Litsinija. Toksinai yra taip pat baltymai ištakomis. odos pamatas, saugomų gyvūnų kūno yra kolageno. Visos šios funkcijos yra apsauginiai baltymai.

Na, paskutinis iš eilės funkcijos - reglamentavimo. Yra baltymai, kurie kontroliuoja genomo darbą. Tai yra, jie reguliuoja transkripciją ir vertimą.

Nepriklausomai svarbų vaidmenį jokių baltymų, baltymų struktūra buvo unriddled mokslininkai ilgą laiką. Ir dabar jie atveria naujų būdų, kaip panaudoti šias žinias.