الفيلسوف الشهير كارل ماركس في وقتهاقترح التعريف التالي لمفهوم "الحياة" - هذا هو شكل وجود أجسام البروتين. ومع هذا القول ، من المستحيل المجادلة. في قلب أي كائن حي هو هذه المادة. ما هي الميزات التي تحدد وظائفها الأكثر أهمية؟ كيف تعمل البروتينات؟ سيتم النظر في تصنيف وبنية وهياكل هذه المواد في مقالنا.
لمجموعة من المواد العضوية التي تشكلالكائنات الحية ، وتشمل البروتينات والدهون والكربوهيدرات والأحماض النووية. كلهم بوليمرات حيوية - هياكل معقدة ، تتكون من عدد كبير من أجزاء التكرار. على سبيل المثال ، تتكون الدهون من الجلسرين الكحول الأحماض الدهنية والأحماض الدهنية. وتسمى وحدات التكرار هذه المونومرات. البروتينات ليست استثناء. يعتمد تصنيف البروتينات والمواد العضوية الأخرى في معظم الحالات على هيكلها.
تقليديا يعتبر أن أساس البروتينلديهم الكائنات الحية فقط. وفي الحقيقة ، لإثراء هذه المادة ، نستخدم لحم الخنزير ولحم البقر والدواجن والبيض والأسماك. لكن كمية كبيرة من هذه المادة موجودة في المنتجات النباتية. ثمار البقوليات (الفاصولياء ، البسلة ، الفول السوداني ، فول الصويا) هي عبارة عن مستودع من البروتينات النباتية.
البروتينات بسيطة ، ولكن في نفس الوقتفريدة من نوعها في هيكلها. يتم تشكيلها بواسطة مونومرات تسمى الأحماض الأمينية. هذه هي المادة العضوية الوحيدة للكائنات الحية ، والتي تشتمل على عنصر كيميائي من النيتروجين.
يتكون بروتين واحد من عشرين من الأحماض الأمينية.في المقابل ، يتكون كل مونومر من ذرة كربون يتم إرفاق عنصر الهيدروجين ومجموعة الأمينو ومجموعة الكربوكسيل والراديكالية بها. هذه مجموعة من الذرات ، حيث تختلف الأحماض الأمينية عن بعضها البعض. هذا هو السبب في أن البروتينات شديدة التنوع في البنية والوظائف.
اعتمادًا على مدى تعقيد البنية ، تتميز أربعة تراكيب بروتينية:
1. Primary عبارة عن سلسلة من الأحماض الأمينية المرتبطة بسندات الببتيد. وهي تنشأ عند تقاطع مجموعات الأمينو والكربوكسيل.
2. ثانوية - سلسلة الأحماض الأمينية تتحول إلى دوامة. وتسمى الروابط التي تشكل في هذا الهيكل الروابط الهيدروجينية.
3. التعليم العالي هو كروي. إنه كرة من اللوالب الملتوية للبنية الثانوية.
4. رباعية - جزيئات من الجزيئات ، والتي تمثل مزيجا من عدة هياكل مماثلة.
يمكن أن تكون البنية الأخيرة مفتعلة إلى الأساسي والعكس بالعكس. هذه العمليات قابلة للانعكاس وتسمى de- و renaturation. عملية تدمير الهيكل الأساسي - التدمير - لا رجعة فيها.
اعتمادا على التركيب الكيميائيبروتينات بسيطة ومعقدة. تتكون الأولى فقط من الأحماض الأمينية ، أما الجزء الثاني فيتضمن بالإضافة إلى ذلك مجموعة صناعية. وهو مكون من طبيعة غير البروتين.
ويستند تصنيف البروتينات البسيطة (البروتينات) علىعلى طبيعتها الكيميائية. على سبيل المثال ، يحتوي histones و protamines على خصائص أساسية ، لأن معظمها يتكون من arginine. فهي جزء لا يتجزأ من البروتينات المعقدة وهي جزء من نواة الخلية. البروليمينات هي بروتينات من أصل نباتي وبكميات كبيرة واردة في بذور الحبوب. البومينات والغلوبولنات هي مكونات الدم البشري.
يرتبط تصنيف البروتينات المعقدة بطبيعة المجموعة البروستاتية. وهكذا ، تحتوي البروتينات السكرية ، بالإضافة إلى الأحماض الأمينية ، على مخلفات كربوهيدراتية.
الكازين الحليب ، والألبومين من بيض الطيور ، وإيثيثين من بيض الأسماك هي أيضا بروتينات معقدة. يطلق عليها اسم phosphoproteins ، التي تحتوي على الجزء الهيكلي من حمض المعدن.
إن بقايا DNA و RNA ، مع الأحماض الأمينية ، هي جزء من البروتينات النووية التي تشكل جزءًا من التراكيب الخلوية.
في بلازما الدم ، أنسجة الرئة ، والميتوكوندريا ، أغشية الخلايا والبروتينات الدهنية. تتكون مجموعة البروستاتا الخاصة بهم من مشتقات الدهون.
هنا هي متنوعة جدا في بنية البروتينات.يمكن أيضًا أن يستند تصنيف البروتينات إلى أصل أحماضها الأمينية. البعض منهم قادر على تشكيل مستقل في جسم الإنسان. ما يطلق عليه للتبادل. الأحماض الأمينية من نوع مختلف يمكن أن تدخل فقط من الخارج. هذه هي الأحماض الأمينية الأساسية. البعض منهم من أصل حيواني فقط. لذلك ، يجادل العلماء بأن تناول اللحوم ضروري للنمو الطبيعي لجسم الإنسان.
وفقا لمبدأ وظيفي ، هناك عدةمجموعات من هذه المواد العضوية الأكثر أهمية. البروتينات الإنزيمية هي محفزات بيولوجية. أنها تسريع مسار التفاعلات الكيميائية ، في حين لا تكون جزءا من منتجاتها. على سبيل المثال ، الأميلاز والمالتاز ، اللذان يشكلان جزءًا من اللعاب البشري ، ينقسمان إلى الكربوهيدرات المعقدة إلى الكواكب البسيطة الموجودة بالفعل في التجويف الفموي. في المعدة ، يستنشق أنزيم الليباز الدهون إلى المونومرات. هناك أيضا مجموعة من البروتينات التي لها تأثير معاكس ، مما يؤدي إلى تباطؤ معدل التفاعلات. ما يطلق عليه مثبطات.
الهرمونات هي أيضا مواد البروتينالطبيعة. في جسم الإنسان والحيوانات ، يتم عزلها بواسطة أجهزة خاصة تسمى الغدد. لذا ، فإن الغدة النخامية الموجودة في قاعدة الدماغ ، تفرز هرمون النمو. يدخل الدم ، حيث يتراكم ، وتؤثر تدريجيا على التغيرات الكمية في الجسم.
تسمى بروتينات الحماية في الدم بالأجسام المضادة.وظيفتها هي تحييد الجسيمات الغريبة والفيروسية التي تدخل الجسم. الأجسام المضادة قادرة على التعرف عليها وتدميرها عن طريق البلعمة - الهضم داخل الخلايا. يحدد عمل بروتينات الحماية مستوى المناعة البشرية ، وهي القدرة على تحمل الأمراض ذات الطبيعة الفيروسية والبكتيرية.
بروتين النقل غلوبين هو جزء من خلايا الدم الحمراء التي تقوم بتبادل الغازات. الأكتين والميوسين هي بروتينات مقلوبة للأنسجة العضلية.
هنا هي متنوعة في هيكل وقدرات وبروتينات. يعتمد تصنيف البروتينات على خصائص تركيبها الكيميائي وخصائصها الوظيفية.
