أنواع من البروتينات ووظائفها وهيكل

وفقا لنظرية الحياة اوبارين-هالدين على كوكبنا ولدت من قطرات قوصرة. كان أيضا جزيء البروتين. وهذا يعني أنه يمكن أن نخلص إلى أن هذه المواد الكيميائية - أساس كل الحياة ما هو موجود اليوم. ولكن ماذا يفعل تمثل الهياكل بروتين؟ ما هو الدور الذي تلعبه في الجسم وحياة البشر؟ ما هي أنواع من البروتينات موجودة؟ محاولة لفهم.

البروتينات: المفهوم العام

من وجهة نظر من التركيب الكيميائي، جزيء من هذه المادة في السؤال هو سلسلة من الأحماض الأمينية ترتبط معا بروابط ببتيدية.

كل الأحماض الأمينية واثنين من المجموعات الوظيفية:

• الكربوكسيل-COOH.
• مجموعة الأمينية -NH _2.

ويتكون therebetween وفي ربط جزيئات مختلفة. وهكذا فإن السندات الببتيد لديه شكل -co-NH. قد تحتوي على جزيء البروتين المئات أو الآلاف من هذه المجموعات، وسوف تعتمد على مادة معينة. أنواع البروتينات هي متنوعة جدا. من بينها هي تلك التي تحتوي على الأحماض الأمينية الأساسية للجسم، وبالتالي يجب تناولها مع الطعام. هناك بعض الأنواع التي لها وظائف مهمة في غشاء الخلية والسيتوبلازم لها. أيضا إنتاج المحفزات الطبيعة البيولوجية - الأنزيمات، التي هي أيضا جزيئات البروتين. وهي تستخدم على نطاق واسع في حياة الإنسان، وليس المشاركة فقط في العمليات الكيميائية الحيوية من الكائنات الحية.

الوزن الجزيئي للمركبات في السؤال قد تتراوح بين بضع عشرات الملايين. لأن عدد وحدات مونومر في سلسلة ببتيد كبيرة بشكل لا نهائي ويعتمد على نوع من مادة معينة. البروتين في شكله النقي، في التشكل الأصلي، يمكن أن ينظر عند النظر في البيض في شكله الخام. شفافة كتلة الغروية سميكة ضوء أصفر، والذي يقع داخل صفار البيض - وهي المادة المطلوبة. ويقال الشيء نفسه عن الجبن الخالي من الدسم، وهذا المنتج هو أيضا البروتين النقي تقريبا في شكلها الطبيعي.

ومع ذلك، ليس كل من المركبات الخاضعة لها نفس الهيكل المكاني. في المجموع هناك أربع منظمات الجزيء. أنواع الهياكل بروتين تحددها خصائصه وتتحدث عن التعقيد الهيكلي. ونحن نعلم أيضا أن أكثر مكانيا جزيئات معقدة تخضع لمعالجة صارمة في البشر والحيوانات.

أنواع الهياكل بروتين

في المجموع هناك أربعة. النظر في ما يشكل كل واحد منهم.

1. الابتدائية. وهو تسلسل الخطي التقليدي من الأحماض الأمينية ترتبط بروابط ببتيدية. لا التقلبات المكانية، لا الحلزون. قد يكون عدد من الداخل وصلات إلى ببتيد تصل إلى عدة آلاف. أنواع من البروتينات مع هيكل مماثل - glitsilalanin، الانسولين، هيستون، الإيلاستين، وغيرها.
2. الثانوية. وهي تتألف من سلسلتين ببتيد التي ملتوية بشكل حلزوني وموجهة نحو كل المنعطفات أخرى تشكيلها. هكذا تحدث بينهما روابط هيدروجينية تحميلهم معا. وهكذا يتشكل جزيء بروتين واحد. أشكال هذا النوع من البروتينات التالية: الليزوزيم، البيبسين وغيرها.
3. التشكل العالي. هو المكتظة معبأة جمعت مضغوط في هيكل الثانوي لفائف. هنا، وهناك أنواع أخرى من التفاعل، بالإضافة إلى السندات الهيدروجين - وهذا هو فان دير فال التفاعل وقوى التجاذب الكهربائي، اتصل محبة للماء، مسعور. أمثلة هياكل - الزلال والبروتين فبروين الحرير وغيرها.
4. الرباعي. توالت الهيكل الأكثر تعقيدا، وهو سلاسل أكثر ببتيد الملتوية في دوامة، الى الكرة والجمع معا في كرية. أمثلة مثل الانسولين، الفيريتين، الهيموجلوبين، والكولاجين، توضح مثل هذا التشكل من البروتينات.

إذا أخذنا في الاعتبار كل التفاصيل من التركيب الجزيئي من وجهة نظر الكيميائية للنظر، وتحليل وقتا طويلا. بعد كل شيء، في الواقع، وارتفاع التكوين، وأكثر صعوبة والخلط بين هيكلها، والمزيد من أنواع من التفاعلات التي لوحظت في الجزيء.

تمسخ من جزيئات البروتين

واحدة من الخصائص الكيميائية أهم البروتينية هي قدرتها على كسر تحت تأثير ظروف معينة أو مواد كيميائية. على سبيل المثال، وأنواع مختلفة واسعة النطاق لتمسخ البروتين. ما هي هذه العملية؟ وهو تدمير بنية البروتين الأصلي. وهذا هو، إذا كان الجزيء الأصلي هيكل التعليم العالي، وبعد عمل وكلاء خاص سيتم تدميره. ومع ذلك، فإن سلسلة من بقايا الأحماض الأمينية في جزيء لا تزال سليمة. البروتينات التشويه والتحريف سرعان ما يفقد الخواص الفيزيائية والكيميائية.

ما عوامل يمكن أن تؤدي إلى عملية تدمير التشكل؟ هناك عدة.

1. درجة الحرارة. عند التسخين، والتدهور التدريجي للهيكل رباعي، التعليم العالي والثانوي للجزيء. بصريا، فمن الممكن أن نلاحظ، على سبيل المثال، التقليدية قلي بيضة. وينجم عن ذلك "البروتين" - هيكل الأساسي للببتيد الزلال، الذي كان في الناتج الخام.
2. الإشعاع.
3. عمل وكلاء قوي الكيميائية: الأحماض والقلويات والأملاح، والمعادن الثقيلة، والمذيبات (على سبيل المثال، والكحول، الاسترات، والبنزين، وغيرها).

وتسمى هذه العملية أحيانا الانصهار الجزيء. تعتمد أنواع تمسخ من البروتينات على وكيل، والعمل من وقوعها. وفي الوقت نفسه، في بعض الحالات هناك عملية العكسية للنظر فيها. هذا استعادة الطبيعة. ليس كل بروتينات قادرة على استعادة العودة إلى هيكلها، ولكن الكثير منها يمكن أن تفعل ذلك. لذلك، نفذت الكيميائيين من أستراليا والولايات المتحدة واستعادة الطبيعة من بيض الدجاج المسلوق مع مساعدة من بعض الكواشف وطريقة الطرد المركزي.

هذه العملية مهمة للكائنات الحية في تركيب ببتيد سلاسل الريباسي والريبوسومات في الخلايا.

التحلل من جزيء البروتين

قدم المساواة مع تمسخ من البروتينات المميزة لخاصية كيميائية أخرى - التحلل. وهذا أيضا هو تدمير التشكل الأصلي، ولكن ليس للهيكل الأساسي، وهو تماما ما يصل إلى الأحماض الأمينية الفردية. جزءا هاما من عملية الهضم - التحلل من البروتين. أنواع التحلل يلي البروتينية.

1. الكيميائية. بناء على العمل من الأحماض أو القلويات.
2. بيولوجية أو الأنزيمية.

ومع ذلك، فإن جوهر العملية لم يتغير ولا يعتمد على أي نوع من التحلل من البروتين تجري. كما تتشكل نتيجة من الأحماض الأمينية، والتي يتم نقلها بواسطة جميع الخلايا والأعضاء والأنسجة. ويشمل التحول مزيد من المشاركة من تركيب البروتينية جديدة، لديها تلك المطلوبة كائن معين.

في الصناعة، يتم استخدام عملية التحلل جزيئات البروتين ووقت للحصول على الأحماض الأمينية المطلوبة.

وظيفة البروتينات في الجسم

أنواع مختلفة من البروتينات والكربوهيدرات والدهون هي المكونات الأساسية للحياة طبيعية في أي خلية. وهذا يعني أن الحي كله. لذلك، في كثير من النواحي ويفسر دورها من درجة عالية من الأهمية والانتشار داخل الكائنات الحية. هناك العديد من الوظائف الأساسية للجزيئات ببتيد.

1. التحفيز. يتم تنفيذه الانزيمات التي لها طبيعة البروتين للهيكل. حول لهم القول لاحقا.
2. هيكل. أنواع من البروتينات ووظائفها في الجسم يؤثر في المقام الأول على بنية الخلية نفسها، شكله. بالإضافة إلى ذلك، البروتينية في هذا الدور، تشكل الشعر والأظافر، وقذائف من الرخويات، ريش الطيور. هم بعض الصمامات في خلايا الجسم. يتكون الغضروف أيضا من هذه الأنواع من البروتينات. أمثلة: تويولين، الكيراتين، الأكتين، وغيرها.
3. تنظيم. هذه الميزة تتجلى في مشاركة البروتينية في العمليات مثل النسخ والترجمة ودورة الخلية، الربط، مرنا والقراءة الأخرى. أنهم جميعا تلعب دورا هاما المنظم.
4. إشارة. يتم تنفيذ هذه المهمة من البروتينات الموجود في غشاء الخلية. فهي التي تنقل إشارات مختلفة من وحدة إلى أخرى، وهذا يؤدي إلى وظيفة الأنسجة معا. أمثلة: السيتوكينات، الانسولين، وعوامل النمو، وغيرها.
5. النقل. بعض أنواع من البروتينات ووظائفها التي يؤدونها، هي ببساطة الحيوي. يحدث هذا، على سبيل المثال، الهيموغلوبين بروتين. وهو يحمل نقل الأكسجين من خلية إلى أخرى في الدم. لا غنى للإنسان.
6. استبدال أو النسخ الاحتياطي. هذه البروتينية تتراكم في النباتات والحيوانات كمصدر للطاقة إضافية البويضات والطاقة. مثال - الجلوبيولين.
7. السيارات. وهناك ميزة هامة جدا، خاصة بالنسبة للالبروتوزوا والبكتيريا. بعد كل شيء، فهي قادرة على التحرك إلا بمساعدة من سياط أو أهداب. وهذه العضيات هي بطبيعتها شيء مثل البروتينات. ومن الأمثلة على هذه البروتينية هي كما يلي: الميوسين، الأكتين، كينيسين، وغيرها.

ومن الواضح أن وظيفة البروتينات في جسم الإنسان والكائنات الحية الأخرى كثيرة جدا ومهمة. وهذا يؤكد مرة أخرى أنه من دون وصلات لا يمكن اعتبار من قبلنا، والحياة على كوكبنا.

وظيفة واقية من البروتينات

يمكن البروتينية حماية ضد التأثيرات المختلفة: الكيميائية والفيزيائية والبيولوجية. على سبيل المثال، إذا كان الجسم ستكون مهددة مثل فيروس أو بكتيريا مع طبيعة الأجنبية، والمناعية (الأجسام المضادة) يأتي لهم "في المعركة"، وأداء دور وقائي.

إذا كنا نتحدث عن الآثار المادية وهناك لعب دورا كبيرا، على سبيل المثال، الفيبرين والفيبرينوجين، التي تشارك في تخثر الدم.

البروتينات الغذائية

أنواع من البروتين الغذائي هي كما يلي:

• كامل - تلك التي تحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية.
• عيب - تلك التي يوجد فيها تكوين جزئي الأحماض الأمينية.

ومع ذلك، لجسم الإنسان هي مهمة وتلك وغيرها. خصوصا المجموعة الأولى. الجميع، وخصوصا خلال فترات التنمية المكثفة (الطفولة والمراهقة) والبلوغ يجب الحفاظ على مستوى ثابت من البروتين في حد ذاته. بعد كل شيء، لقد غطت بالفعل وظائف تؤدي هذه الجزيئات مذهلة، ونحن نعلم أنه لا يوجد تقريبا عملية، أي رد فعل كيميائي حيوي في داخلنا لا يمكن الاستغناء مشاركة البروتينية.

لهذا السبب تحتاج كل يوم لتستهلك الاحتياجات اليومية من البروتين، والتي ترد في المنتجات التالية:

• البيض.
• الحليب.
• الجبن.
• اللحوم والأسماك.
• الفاصوليا.
• فول الصويا.
• الفاصوليا.
• الفول السوداني.
• القمح.
• الشوفان.
• العدس وغيرها.

إذا كنت تستهلك يوميا 0.6 غرام ببتيد لكل كيلوغرام من وزن الجسم، فإن الشخص لن تكون أبدا من نقص في هذه المركبات. إذا كان وقت طويل الجسم لا يحصل على البروتينات اللازمة، يحدث هذا المرض، والجوع الأحماض الأمينية المسمى. وهذا يؤدي إلى اضطرابات التمثيل الغذائي الحاد ونتيجة لذلك، فإن العديد من الأمراض الأخرى.

البروتينات في الخلية

في الداخل، أصغر وحدة الهيكلية للجميع الكائنات الحية - خلايا - هي أيضا البروتينات. وأنها تفعل ذلك تقريبا كل ما سبق على وظيفة. تشكيل خلايا في المقام الأول الهيكل الخلوي يتكون من الأنابيب الدقيقة، خيوط دقيقة. إنه يساعد على الحفاظ على الشكل، فضلا عن النقل بين عضيات داخل. لجزيئات البروتين، سواء قنوات أو القضبان، نقل الأيونات المختلفة، والمركبات.

دور مهم للبروتينات جزءا لا يتجزأ من الغشاء والموجود على سطحه. ها هم، ويتم تنفيذ مستقبلات وظائف يشير بها، يشاركون في بناء الغشاء نفسه. الحراسة، وبالتالي تلعب دورا وقائيا. ما هي أنواع البروتينات في الخلية ويمكن أن يعزى إلى هذه المجموعة؟ وهناك العديد من الأمثلة، نعطي المثال لا الحصر.

1. الأكتين والميوسين.
2. الإيلاستين.
3. الكيراتين.
4. الكولاجين.
5. تويولين.
6. الهيموغلوبين.
7. الأنسولين.
8. ترانزكوبالامين.
9. ترانسفيرين.
10. الزلال.

في جميع هناك المئات من مختلف أنواع البروتينات، والتي تتحرك باستمرار داخل كل خلية.

أنواع من البروتينات في الجسم

هم، بطبيعة الحال، ومجموعة متنوعة ضخمة. لو كنا في محاولة لتقسيم بطريقة أو بأخرى جميع البروتينات الموجودة في مجموعات، ويمكن أن تتحول حول هذا التصنيف.

1. البروتينات الكروية. ومن تلك التي تمثلها هيكل التعليم العالي، أي المكتظ كرية. ومن الأمثلة على هذه الهياكل ما يلي: المناعية، ومعظم من الانزيمات، والعديد من الهرمونات.
2. البروتينات ييفي. تمثل خيوط أمر صارم وجود التماثل المكاني الصحيح. هذه مجموعة من البروتينات وتشمل الهيكل الأساسي والثانوي. على سبيل المثال، الكيراتين، والكولاجين، التروبوميوزين، الفيبرينوجين.

عموما، يمكنك أن تأخذ كأساس مجموعة من الصفات لتصنيف البروتينات الموجودة في الجسم. واحدة لم تكن موجودة حتى الآن.

الانزيمات

المحفزات البيولوجية للطبيعة البروتين، والذي يسرع كل العمليات الكيميائية الحيوية التي تحدث. الصرف الطبيعي لل مواد ببساطة لن يكون ممكنا بدون هذه المركبات. ، وتتم جميع عمليات التوليف وانهيار تجميع الجزيئات وعلى التكرار، النسخ والترجمة، والبعض تحت تأثير شكل معين من الانزيم. ومن الأمثلة على هذه الجزيئات ما يلي:

• مؤكسدة مختزلة.
• ترانسفيراز.
• الكاتلاز.
• هيدرولاز.
• إيزوميراز.
• ياز وغيرها.

اليوم، وتستخدم الإنزيمات في الحياة اليومية. على سبيل المثال، في إنتاج مساحيق الغسيل وغالبا ما تستخدم ما يسمى الانزيمات - أن هناك محفزات بيولوجية. فهي تعمل على تحسين نوعية الغسيل في ظل ظروف درجة حرارة معينة. فمن السهل أن ربط جزيئات الأوساخ وإزالتها من على سطح الأنسجة.

ولكن نظرا لطبيعة إنزيمات البروتين لا يمكن أن يتسامح مع الماء الساخن جدا أو القرب من قلوية أو حمضية المخدرات. في الواقع، في هذه الحالة، سوف تحدث عملية تمسخ.