סוגי חלבונים, פונקציות ומבנה

על פי התיאוריה של החיים Oparin-והאלדיין על הפלנטה שלנו נולד מן טיפות coacervate. זה גם היה מולקולת חלבון. כלומר, ניתן להסיק כי הכימיקלים הללו - הבסיס לכל החיים שקיימים היום. אבל מה עושה לייצג מבנים חלבוניים? מה התפקיד שהם ממלאים את הגוף ואת החיים של בני האדם? אילו סוגים של חלבונים קיימים? נסה להבין.

חלבונים: רעיון כללי

מנקודת המבט של המבנה הכימי, מולקולה של החומר המדובר הוא רצף של חומצות אמינו המחוברות ביניהן קשרים פפטידיים.

לכל חומצה אמינית שתי קבוצות פונקציונליות:

• carboxyl-COOH;
• קבוצת אמינו -NH _2.

זה therebetween והוא נוצר החיבור של מולקולות שונות. לפיכך הקשר פפטיד יש צורה -CO-NH. מולקולת חלבון עשוי להכיל מאות או אלפי קבוצות כאלה, זה יהיה תלוי בחומר מסוים. סוגי החלבונים הם מגוונים מאוד. ביניהם הם אלה המכילים חומצות האמינו החיוניות לגוף, ולכן יש לבלוע עם מזון. ישנם כמה מינים בעלי תפקודים חשובים בקרום התא הציטופלסמה שלו. זרזים גם לייצר טבע ביולוגי - אנזימים, אשר הוא גם מולקולות חלבון. הם נמצאים בשימוש נרחב בחיי אדם, ולא רק מעורב בתהליכים ביוכימיים של יצורי חיים.

המשקל המולקולרי של התרכובות מדוברות עשוי לנוע בין כמה עשרות מיליון. מכיוון שמספר יחידות מונומר בשרשרת פוליפפטיד גדול לאין שיעור ותלוי בסוג החומר המבוקש. החלבון בצורתו הטהורה, קונפורמציה שלה ילידים, ניתן לראות כאשר בוחנים את הביצה בצורתם הגולמית. אור-צהוב שקוף עבה המוני קולואידים, הנמצא בתוך החלמון - זה החומר הרצוי. כך גם נאמר על גבינת קוטג 'דל שומן, המוצר הזה הוא גם כמעט חלבון טהור בצורתו הטבעית.

עם זאת, לא כל תרכובות הנושא בעל אותו המבנה המרחב. בסך הכל יש מולקולת ארבעה ארגונים. סוגי מבני חלבון נקבעו על ידי תכונותיו ולדבר על מורכבות מבנית. גם אנחנו יודעים יותר מרחבית מולקולות מורכבות עוברות עיבוד קפדני בבני אדם ובבעלי חיים.

סוגי מבנים חלבוניים

בסך הכל יש ארבעה. חשבתי מה מהווה כל אחד מהם.

1. ראשי. זהו רצף ליניארי קונבנציונאלי של חומצות אמינו מקושרים על ידי קשרים פפטידיים. שום פיתולים מרחבית, אין סליל. מספר קישורים נכנסים אל פוליפפטיד עשוי להיות עד כמה אלף. סוגי חלבונים עם מבנה דומה - glitsilalanin, אינסולין, היסטון, אלסטין, ואחרים.
2. משניים. היא כוללת שתי רשתות פוליפפטיד אשר שזורות הליקליים או מכוונים כלפי כל אחד בתורו האחר יצר. לפיכך ביניהם להתרחש קשרי מימן מחזיק אותם ביחד. לפיכך נוצרת מולקולת חלבון אחת. טפסים מסוג זה החלבונים הבאים: ליזוזים, פפסין ואחרים.
3. קונפורמציה שלישוני. הוא ארוז בצפיפות שנאסף צמצמו מבנה משני הסליל. הנה, יש סוגים אחרים של אינטראקציה, בנוסף קשרי מימן - זוהי האינטראקציה ואלס ואן דר ואת כוחות משיכה אלקטרוסטטית, הידרופילי-הידרופובי קשר. דוגמאות של מבנים - אלבומין, fibroin משי חלבון אחר.
4. הרביעון. המבנה המורכב ביותר, המהווה שרשרות פוליפפטיד יותר התעקמו ספירלה, התגלגל לכדור בשילוב יחד כדורי. דוגמאות כגון אינסולין, פריטין, המוגלובין, קולגן, להמחיש בדיוק קונפורמציה כזה של חלבונים.

אם ניקח בחשבון את כל הפרטים של המבנה המולקולרי מנקודת מבט כימית, הניתוח לוקח הרבה זמן. אחרי הכל, למעשה, ככל התצורה, קשה יותר מבלבל המבנה שלה, סוגים נוספים של אינטראקציות שנצפו המולקולה.

דנטורציה של מולקולות חלבון

אחת התכונות הכימיות החשובות ביותר של פוליפפטידים הוא יכל לשבור תחת השפעת תנאים מסוימים או חומרים כימיים. לדוגמא, סוגים שונים נרחבים denaturation חלבון. מהו התהליך הזה? הוא הרס את מבנה חלבון הילידים. כלומר, אם המולקולה המקורית הייתה מבנה שליישונים, לאחר הפעולה של סוכנים מיוחדים זה יושמד. עם זאת, הרצף של שאריות חומצת אמינו במולקולה נשאר שלם. חלבונים מפוגל במהירות מאבדים את התכונות הפיסיקליות והכימיות שלהם.

מה סוכנים יכולים להוביל תהליך של הרס קונפורמציה? ישנן מספר.

1. טמפרטורה. לאחר החימום, שפלה הדרגתית של המבנה הרביעון, שלישוני, המשני של המולקולה. מבחינה ויזואלית, אפשר לצפות, למשל, קונבנציונלי טיגון ביצה. את "חלבון" וכתוצאה מכך - מבנה ראשוני של פוליפפטיד אלבומין, אשר כבר במוצר גולמי.
2. קרינה.
3. הפעולה של חומרים כימיים חזקים: חומצות, בסיסים, מלחים, מתכות כבדות, חומרים ממיסים (לדוגמה, כהלים, אתרים, בנזן, ואחרים).

תהליך זה נקרא לפעמים מולקולת היתוך. סוגי denaturation של חלבונים תלויים הסוכן, את הפעולה של אשר עלה. במקביל, בחלק מהמקרים יש תהליך הפוך של שיקול. renaturation זה. לא כל החלבונים מסוגלים לשחזר בחזרה את המבנה שלה, אבל הרבה מזה יכול לעשות את זה. אז, כימאים מאוסטרליה וארה"ב יישמו את renaturation ביצי עוף מבושל בעזרת כמה חומרים הכימיים השיטה של צנטריפוגה.

תהליך זה חשוב עבור אורגניזמים חיים בסינתזה של rRNA שרשראות פוליפפטיד ו ריבוזומים בתאים.

הידרוליזה של מולקולת החלבון

Par עם denaturation של חלבונים המאפיין של נכס כימי אחר - הידרוליזה. זהו גם חורבן קונפורמציה המקומי, אך לא את המבנה העיקרי, והוא תלוי אך ורק חומצות אמינו הבודדות. חלק חשוב של מערכת העיכול - הידרוליזה של חלבונים. סוגי הידרוליזה הבאים פוליפפטידים.

1. כימי. בהתבסס על הפעולה של חומצות או בסיסים.
2. ביולוגי או אנזימטי.

עם זאת, את מהות התהליך נותר כמו שהוא לא תלוי אילו סוגים של הידרוליזה חלבון מתרחשים. כתוצאה חומצת אמינו נוצרות, אשר מועברים על ידי כל התאים, האיברים והרקמות. משך הטרנספורמציה שלהם הוא ההשתתפות של הסינתזה של פוליפפטידים רומן, יש אלה אורגניזם ספציפי נדרש.

בענף, תהליך הידרוליזה מולקולות חלבון משמש זמן לקבלת חומצות אמינו הרצוי.

הפונקציה של חלבונים בגוף

סוגים שונים של חלבונים, פחמימות, שומנים הם מרכיבים חיוניים לחיים הנורמליים של כל תא. וזה אומר כי האורגניזם כולו. לכן, מבחינות רבות תפקידם מוסבר על ידי הרמה הגבוהה של חשיבות המצאות בכל מקום בתוך יצורי חיים. ישנן מספר פונקציות בסיסיות של מולקולות פוליפפטיד.

1. קטליטי. זה מתבצע אנזימים בעלי אופי חלבון של המבנה. אודות אותם אומרים מאוחר.
2. מבנה. סוגי חלבונים ואת תפקידיהם בגוף בעיקר להשפיע על מבנה התא עצמו, בצורתו. בנוסף, פוליפפטידים בתפקיד זה, מהווים את השיער, הציפורניים, קונכיות של רכיכות, נוצות הציפור. הם שסתומים מסוימים בגוף התא. סחוס גם מורכב מסוגים אלה של חלבונים. דוגמאות: טובולין, קרטין, אקטין, ואחרים.
3. תקין. תכונה זו באה לידי ביטוי בהשתתפות פוליפפטידים בתהליכים כגון שעתוק, תרגום, מחזור התא, שחבור, mRNA וקריאה אחרים. כולם ממלאים תפקיד חשוב של הרגולטור.
4. אותות. פונקציה זו מתבצעת על ידי חלבונים הממוקמים על קרום התא. הם משדרים אותות שונים מיחידה אחת לאחרת, וזה מוביל רקמות פוסט ביחד. דוגמאות: ציטוקינים, אינסולין, גורמי גדילה, ואחרים.
5. תחבורה. סוגים מסוימים של חלבונים ואת תפקידיהם שהם מבצעים, הם פשוט חיוניים. זה קורה, למשל, את ההמוגלובין החלבון. זה נושא התחבורה חמצן מתא לתא בדם. זה הכרחי עבור בני אדם.
6. החלפה או גיבוי. פוליפפטידים כזה להצטבר צמחים ובעלי חיים כמקור כוח ביציות נוספים ואנרגיה. דוגמא - globulins.
7. מוטור. תכונה חשובה מאוד, במיוחד עבור פרוטוזואה וחיידקים. אחרי הכל, הם יכולים לנוע רק בעזרת שוטונים או ריסים. האברונים הללו הם מטבעו דבר כמו חלבונים. דוגמאות של פוליפפטידים כאלה הן כדלקמן: שרירן, אקטין, kinesin, ואחרים.

ברור כי הפונקציה של חלבונים בגוף האדם ויצורים חיים אחרים הם מאוד רבים וחשובים. זה רק מוכיח פעם נוספת כי בלי קשרים לא יכול להיחשב על ידינו, חיים על פני כדור הארץ שלנו.

פונקצית המגן של חלבונים

פוליפפטידים יכול להגן מפני השפעות שונות: הכימית, פיזיקליים וביולוגיים. לדוגמא, אם הגוף יהיה מאוים כמו וירוס או חיידק עם הטבע הזר, האימונוגלובולינים (נוגדנים) מגיעים אליהם "במאבק", ביצוע תפקיד מגן.

אם אנחנו מדברים על ההשפעות הגופניות, יש משחק תפקידים גדול, למשל, פיברין פיברינוגן, אשר מעורבים קרישת דם.

חלבונים במזון

סוגי החלבון תזונתי הנם כדלקמן:

• מלא - אלה המכילים את כל חומצות האמינו החיוניות;
• פגום - אלה שבהם קיים הרכב חומצות אמינו חלקית.

עם זאת, עבור גוף האדם חשובים אלה ואחרים. במיוחד בקבוצה הראשונה. כולם, במיוחד בתקופות של פיתוח אינטנסיבי (ילדות והתבגרות) ואת ההתבגרות חייב לשמור על רמה קבועה של חלבון כשלעצמו. אחרי הכל, אנחנו כבר מכוסים פונקציות המבצעות מולקולות מדהימות האלה, ואנחנו יודעים כמעט ששום תהליך, שום תגובה ביוכימית בתוכנו לא יכולה לעשות בלי ההשתתפות של פוליפפטידים.

זו הסיבה שאתה צריך כל יום לצרוך את הדרישה היומית של חלבון, אשר מוכלים את המוצרים הבאים:

• ביצה;
• חלב;
• קוטג 'וגבינה;
• בשר ודגים;
• שעועית;
• סויה;
• שעועית;
• בוטנים;
• חיטה;
• שיבולת שועל;
• עדשים ועוד.

אם אתם צורכים מדי יום 0.6 פוליפפטיד גרם לכל ק"ג ממשקל הגוף, אז האדם לא יהיה מחסור של תרכובות אלה. אם זמן רב הגוף אינו מקבל את החלבונים הדרושים, המחלה מתרחשת, רעבת חומצת אמינו בשם. זה מוביל הפרעות מטבוליות קשות וכתוצאה מכך, ומחלות רבות אחרות.

חלבונים בתא

בפנים, יחידת המבנים הקטנה של כל יצורי החיים - התאים - הם גם חלבונים. והם עושים את זה כמעט כל התשובות נכונות לתפקד. בעיקר ביצירת כדוריות שלד התא מורכב מיקרוטובולים, microfilaments. הוא משמש כדי לשמור על הצורה, כמו גם עבור תחבורה בין האברונים בפנים. עבור מולקולות חלבון, שני הערוצים או מסילות, להעביר יונים שונים, תרכובות.

תפקידיו החשובים של חלבונים מוטבעים הממברנה והוא ממוקמים על פני השטח שלה. הנה הם, ואת הקולטן ופונקציות איתות מבוצעים, לוקחים חלק בפרויקט ההקמה של הממברנה עצמה. לעמוד על משמר, ובכך ממלא תפקיד מגן. אילו סוגים של חלבונים בתא ניתן לייחס לקבוצה זו? ישנן דוגמאות רבות, אנו נותנים כמה.

1. אקטין שרירן.
2. אלסטין.
3. קראטין.
4. קולגן.
5. טובולין.
6. המוגלובין.
7. אינסולין.
8. Transcobalamin.
9. Transferrin.
10. אלבומין.

בכל ישנם מאות שונים סוגים של חלבונים, אשר עוברים כל הזמן בתוך כל תא.

סוגי חלבונים בגוף

הם, כמובן, מגוון עצום. אם אנחנו מנסים איכשהו לחלק את כל החלבונים הקיימים לקבוצות, זה יכול להסתובב סיווג כזה.

1. חלבונים כדוריים. זהו אלה מיוצגים על ידי המבנה שליישונים, כדורי ארוז דהיינו בצפיפות. דוגמאות של מבנים כאלה כוללים: אימונוגלובולינים, רוב אנזימים, הורמונים רבים.
2. חלבונים סיביים. לייצג סיבים שמסודרים שיש סימטריה מרחבית נכונה. קבוצה של חלבונים זה כולל את המבנה הראשי והמשני. לדוגמה, קרטין, קולגן, tropomyosin, פיברינוגן.

באופן כללי, אתה יכול לקחת כבסיס סט של תכונות עבור הסיווג של חלבונים בגוף הנוכחי. יחיד אינו קיים עדיין.

אנזימים

זרזים ביולוגיים הטבע חלבון, אשר מאיץ את כל התהליכים הביוכימיים המתרחשים. חילופי רגיל של חומרים פשוט לא היה מתאפשר ללא תרכובות אלה. כל התהליכים של סינתזת התמוטטות, ההרכבה של מולקולות ושהכפולה שלהם, התעתיק והתרגום, ואחרים מתבצעים תחת השפעת הצורה הספציפית של האנזים. דוגמאות של מולקולות אלה כוללים:

• oxidoreductase;
• transferase;
• catalase;
• hydrolase;
• איזומראז;
• אנזים זה ואחרים.

היום, אנזימים משמשים בחיי היומיום. לדוגמא, בייצור של אבקות כביסה משמשים לעתים קרובות אנזימים מכונים - כי ישנם זרזים ביולוגיים. הם משפרים את איכות הכביסה בתנאי טמפרטורה שצוינו. קל להיקשר חלקיקי עפר ולהסיר אותם מפני השטח של רקמות.

עם זאת, בשל אופיו של אנזימי חלבונים לא יכול לסבול יותר מדי מים חמים או קרבת אלקליין או תרופות חומצי. ואכן, במקרה זה, את תהליך denaturation יתרחש.