प्रोटीन जैविक पॉलिमर हैंजटिल संरचना। उनके पास एक उच्च आणविक भार है और वे अमीनो एसिड, कृत्रिम समूहों से बने होते हैं जो विटामिन, लिपिड और कार्बोहाइड्रेट के समावेशन द्वारा दर्शाए जाते हैं। कार्बोहाइड्रेट, विटामिन, धातु या लिपिड युक्त प्रोटीन को जटिल कहा जाता है। सरल प्रोटीन में केवल अमीनो एसिड होता है, जो पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा जुड़ा होता है।
कोई फर्क नहीं पड़ता कि इसकी संरचना क्या हैपदार्थ, प्रोटीन मोनोमर्स अमीनो एसिड हैं। वे एक मूल पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला बनाते हैं, जिसमें से प्रोटीन का फाइब्रिलर या गोलाकार संरचना तब बनती है। उसी समय, प्रोटीन को केवल जीवित ऊतक में ही संश्लेषित किया जा सकता है - पौधे, जीवाणु, कवक, पशु और अन्य कोशिकाओं में।
केवल जीव जो नहीं कर सकतेप्रोटीन के मोनोमर्स को मिलाने के लिए वायरस और प्रोटोजोआ बैक्टीरिया होते हैं। अन्य सभी संरचनात्मक प्रोटीन बनाने में सक्षम हैं। लेकिन क्या पदार्थ प्रोटीन मोनोमर हैं, और वे कैसे बनते हैं? इसके बारे में और प्रोटीन बायोसिंथेसिस के बारे में पढ़ें, पॉलीपेप्टाइड्स के बारे में और एक जटिल प्रोटीन संरचना के गठन के बारे में, अमीनो एसिड और उनके गुणों के बारे में, नीचे पढ़ें।
प्रोटीन अणु का एकमात्र मोनोमर हैकिसी भी अल्फा एमिनो एसिड। इस मामले में, एक प्रोटीन एक पॉलीपेप्टाइड है, लिंक किए गए अमीनो एसिड की एक श्रृंखला है। इसके गठन में शामिल अमीनो एसिड की संख्या के आधार पर, डिपप्टाइड्स (2 अवशेष), ट्रिपपेप्टाइड्स (3), ओलिगोपेप्टाइड्स (2-10 अमीनो एसिड्स से युक्त) और पॉलीपेप्टाइड्स (कई अमीनो एसिड्स) को अलग किया जाता है।
एक प्रोटीन की संरचना प्राथमिक हो सकती है, थोड़ा अधिक जटिल - माध्यमिक, इससे भी अधिक जटिल - तृतीयक, और सबसे जटिल - चतुर्धातुक।
प्राथमिक संरचना एक सरल श्रृंखला है जिसमेंप्रोटीन मोनोमर्स (अमीनो एसिड) एक पेप्टाइड बॉन्ड (CO-NH) के माध्यम से जुड़े होते हैं। द्वितीयक संरचना अल्फा हेलिक्स या बीटा फोल्ड है। तृतीयक प्रोटीन की एक और भी अधिक जटिल त्रि-आयामी संरचना है, जो सहसंयोजक, आयनिक और हाइड्रोजन बंधों के साथ-साथ हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन के कारण एक माध्यमिक से बनाई गई थी।
चतुष्कोणीय संरचना सबसे जटिल और हैसेल झिल्ली पर स्थित रिसेप्टर प्रोटीन की विशेषता। यह एक सुपरमॉलेक्युलर (डोमेन) संरचना है, जो एक तृतीयक संरचना के साथ कई अणुओं को मिलाकर बनाई गई है, जो कार्बोहाइड्रेट, लिपिड या विटामिन समूहों के साथ पूरक है। इस मामले में, प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक संरचनाओं की तरह, प्रोटीन के मोनोमर्स अल्फा-एमिनो एसिड हैं। वे पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा भी जुड़े हुए हैं। एकमात्र अंतर संरचना की जटिलता है।
प्रोटीन अणुओं के एकमात्र मोनोमर हैंअल्फा एमिनो एसिड। उनमें से केवल 20 हैं, और वे लगभग जीवन का आधार हैं। पेप्टाइड बांड की उपस्थिति के लिए धन्यवाद, प्रोटीन संश्लेषण संभव हो गया है। और प्रोटीन ने स्वयं संरचना-निर्माण, रिसेप्टर, एंजाइमैटिक, परिवहन, मध्यस्थ और अन्य कार्य करना शुरू किया। इसके लिए धन्यवाद, एक जीवित जीव कार्य करता है और प्रजनन करने में सक्षम होता है।
अल्फा एमिनो एसिड ही हैएक कार्बनिक कार्बोक्जिलिक एसिड एक एमिनो समूह के साथ एक अल्फा कार्बन परमाणु से जुड़ा हुआ है। उत्तरार्द्ध कार्बोक्सिल समूह के बगल में स्थित है। इस मामले में, प्रोटीन मोनोमर्स को कार्बनिक पदार्थ माना जाता है जिसमें टर्मिनल कार्बन परमाणु एक अमाइन और कार्बोक्सिल समूह दोनों का वहन करता है।
अमीनो एसिड डिमर्स, ट्रिमर और बनाने के लिए गठबंधन करते हैंपेप्टाइड बांड के माध्यम से पॉलिमर। यह एक अल्फा-एमिनो एसिड और हाइड्रोजन (-एच) के कार्बोक्साइल साइट से हाइड्रॉक्सिल (-OH) समूह के दरार से दूसरे अल्फा-एमिनो एसिड के एमिनो समूह से बनता है। अंतःक्रिया के परिणामस्वरूप, पानी का विभाजन होता है, और कार्बोक्सिल छोर पर कार्बोक्सी अवशेष के कार्बन के पास एक मुक्त इलेक्ट्रॉन के साथ एक सी = ओ क्षेत्र रहता है। एक अन्य एसिड के एमिनो समूह में, नाइट्रोजन परमाणु में एक मुक्त कण के साथ एक अवशेष (एनएच) है। यह दो कट्टरपंथियों को एक बंधन (CONH) बनाने के लिए जुड़ने की अनुमति देता है। इसे पेप्टाइड कहा जाता है।
23 ज्ञात अल्फा अमीनो एसिड हैं।उन्हें इस प्रकार सूचीबद्ध किया गया है: ग्लाइसीन, वेलीन, ऐलेन, आइसोलेसीन, ल्यूसीन, ग्लूटामेट, एस्पारगेट, ऑर्निथिन, थ्रेओनीन, सेरीन, लाइसिन, सिस्टीन, सिस्टीन, फेनिललाइनिन, मेथिओनिन, टाइरोसिन, प्रोप्टीन, ट्रायप्टोफैन, हाइड्रॉक्सोक्सन glutamine। मानव शरीर द्वारा उन्हें संश्लेषित किया जा सकता है या नहीं, इस पर निर्भर करते हुए, इन अमीनो एसिड को nonessential और irreplaceable में विभाजित किया जाता है।
बदली मानव शरीर संश्लेषित कर सकते हैं,जबकि अपूरणीय केवल भोजन से आना चाहिए। एक ही समय में, दोनों अपूरणीय और nonessential एसिड प्रोटीन जैवसंश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि उनके बिना संश्लेषण पूरा नहीं किया जा सकता है। एक अमीनो एसिड के बिना, भले ही सभी अन्य मौजूद हों, यह बिल्कुल प्रोटीन का निर्माण करना असंभव है कि सेल को अपने कार्यों को करने की आवश्यकता है।
जैवसंश्लेषण के किसी भी चरण में एक गलती - औरप्रोटीन पहले से ही अनुपयोगी है, क्योंकि यह इलेक्ट्रॉन घनत्व और इंटरटॉमिक इंटरैक्शन के उल्लंघन के कारण वांछित संरचना में इकट्ठा नहीं हो पाएगा। इसलिए, एक व्यक्ति (और अन्य जीवों) के लिए प्रोटीन उत्पादों का उपभोग करना महत्वपूर्ण है, जिसमें आवश्यक अमीनो एसिड होते हैं। भोजन में उनकी अनुपस्थिति प्रोटीन चयापचय के उल्लंघन के एक नंबर की ओर जाता है।
केवल प्रोटीन मोनोमर हैंअल्फा एमिनो एसिड। उन्हें धीरे-धीरे एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में जोड़ा जाता है, जिसकी संरचना डीएनए (या आरएनए, यदि जीवाणु जैवसंश्लेषण माना जाता है) के आनुवंशिक कोड में पहले से संग्रहीत है। इस मामले में, एक प्रोटीन अमीनो एसिड अवशेषों का एक सख्त अनुक्रम है। यह एक श्रृंखला है, जो एक निश्चित संरचना में क्रमबद्ध है, जो सेल में पूर्व-क्रमादेशित कार्य करता है।
प्रोटीन बनाने की प्रक्रिया में चरणों की एक श्रृंखला होती है:डीएनए (या आरएनए) के एक टुकड़े की प्रतिकृति, सूचना के प्रकार आरएनए के संश्लेषण, नाभिक से कोशिका के साइटोप्लाज्म में इसकी रिहाई, राइबोसोम के साथ संबंध और एमिनो एसिड अवशेषों के क्रमिक लगाव जो परिवहन आरएनए द्वारा आपूर्ति की जाती है पदार्थ, जो एक प्रोटीन मोनोमर है, हाइड्रॉक्सिल समूह और हाइड्रोजन प्रोटॉन के उन्मूलन की एंजाइमेटिक प्रतिक्रिया में भाग लेता है, और फिर बढ़ते पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में शामिल होता है।
इस प्रकार, एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला प्राप्त की जाती है,जो, पहले से ही सेलुलर एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में, एक निश्चित पूर्व निर्धारित संरचना में आदेश दिया गया है और यदि आवश्यक हो तो कार्बोहाइड्रेट या लिपिड अवशेषों के साथ पूरक है। इसे प्रोटीन की "परिपक्वता" की प्रक्रिया कहा जाता है, जिसके बाद यह सेलुलर परिवहन प्रणाली द्वारा अपने गंतव्य के लिए निर्देशित किया जाता है।
प्रोटीन मोनोमर्स अमीनो एसिड होते हैं,उनकी प्राथमिक संरचना बनाने के लिए आवश्यक है। माध्यमिक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचना पहले से ही स्वयं द्वारा बनाई गई है, हालांकि कभी-कभी इसमें एंजाइम और अन्य पदार्थों की भागीदारी की भी आवश्यकता होती है। हालांकि, वे अब आवश्यक नहीं हैं, हालांकि वे प्रोटीन के लिए अपने कार्य करने के लिए आवश्यक हैं।
एक एमिनो एसिड, जो एक प्रोटीन मोनोमर है, कर सकता हैकार्बोहाइड्रेट, धातु या विटामिन के लिए लगाव बिंदु हैं। तृतीयक या चतुर्धातुक संरचना का गठन सम्मिलन समूहों के स्थान के लिए और भी अधिक स्थान ढूंढना संभव बनाता है। यह प्रोटीन से व्युत्पन्न बनाने के लिए संभव बनाता है, जो एक एंजाइम, एक रिसेप्टर, एक सेल में या उससे, एक इम्युनोग्लोबुलिन, एक झिल्ली के संरचनात्मक घटक या एक सेल ऑर्गेनेल, एक मांसपेशी प्रोटीन की भूमिका निभाता है।
Белки, образованные из аминокислот, являются जीवन की एकमात्र नींव। और आज यह माना जाता है कि जीवन की उत्पत्ति अमीनो एसिड की उपस्थिति के बाद और इसके बहुलकीकरण के परिणामस्वरूप हुई। आखिरकार, यह प्रोटीन की अंतर-आणविक बातचीत है जो जीवन की शुरुआत है, जिसमें बुद्धिमान जीवन भी शामिल है। प्रोटीन बायोसिंथेसिस के कार्यान्वयन के लिए ऊर्जा सहित अन्य सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है, और परिणामस्वरूप, जीवन की आगे की निरंतरता।
