Proteiner er biologiske polymerer medkompleks struktur. De har høy molekylvekt og er sammensatt av aminosyrer, protese grupper som er representert ved vitaminer, lipid og karbohydratinneslutninger. Proteiner som inneholder karbohydrater, vitaminer, metaller eller lipider kalles komplekse. Enkle proteiner består bare av aminosyrer, forbundet med en peptidbinding.
Независимо от того, какую структуру имеет substans, proteinmonomerer er aminosyrer. De danner en grunnleggende polypeptidkjede, hvorfra den fibrillære eller globulære struktur av proteinet dannes deretter. Samtidig kan protein kun syntetiseres i levende vev - i planter, bakterier, sopp, dyr og andre celler.
De eneste organismer som ikke kanå koble proteinmonomerer, er virus og enkle bakterier. Alle andre er i stand til å danne strukturelle proteiner. Men hvilke stoffer er monomerer av proteiner, og hvordan dannes de? Les om dette og proteinbiosyntese, om polypeptider og dannelse av en kompleks proteinstruktur, om aminosyrer og deres egenskaper nedenfor.
Единственным мономером молекулы белка служит hvilken som helst alfa-aminosyre. Dessuten er et protein et polypeptid, en kjede av koblede aminosyrer. Avhengig av antall aminosyrer som er involvert i dannelsen, isoleres dipeptider (2 rester), tripeptider (3), oligopeptider (som inneholder fra 2-10 aminosyrer) og polypeptider (mange aminosyrer).
Proteinstrukturen kan være primær, litt mer kompleks - sekundær, enda mer kompleks - tertiær, og den mest kompleks - kvartær.
Den primære strukturen er en enkel kjedegjennom peptidbindinger (CO-NH) kobles monomerer av proteiner (aminosyrer). Den sekundære strukturen er en alfa-helix eller beta-folder. Tertiær er en enda mer komplisert tredimensjonal struktur av proteinet, som ble dannet fra sekundæren på grunn av dannelsen av kovalente, ioniske og hydrogenbindinger, samt hydrofobe interaksjoner.
Den kvartære strukturen er den mest komplekse ogkarakteristisk for reseptorproteiner lokalisert på cellemembraner. Dette er en supramolekylær (domene) struktur dannet ved å kombinere flere molekyler med en tertiær struktur, supplert med karbohydrat-, lipid- eller vitamingrupper. I dette tilfellet, som med de primære, sekundære og tertiære strukturer, er alfa-aminosyrer monomerer av proteiner. De er også knyttet sammen med peptidbindinger. Den eneste forskjellen er kompleksiteten i strukturen.
De eneste monomerer av proteinmolekyler eralfa-aminosyrer. Det er bare 20 av dem, og de er nesten livsgrunnlaget. På grunn av utseendet til peptidbindingen har proteinsyntese blitt mulig. Etter det begynte proteinet i seg selv å utføre strukturdannende, reseptor, enzymatisk, transport, mediator og andre funksjoner. Takket være dette fungerer en levende organisme og er i stand til å reprodusere.
Alfa-aminosyren er i seg selven organisk karboksylsyre med en aminogruppe bundet til et alfa-karbonatom. Sistnevnte ligger ved siden av karboksylgruppen. I dette tilfellet blir proteinmonomerer betraktet som organiske stoffer der det terminale karbonatom bærer både en amin og en karboksylgruppe.
Aminosyrer kombineres til dimerer, trimere ogpolymerer gjennom en peptidbinding. Den dannes ved spaltning av hydroksylgruppen (-OH) fra karboksylregionen av en alfa-aminosyre og hydrogen (—H) fra aminogruppen til en annen alfa-aminosyre. Som et resultat av interaksjonen blir vann splittet av, og i karboksylenden forblir det et C = O-sted med et fritt elektron nær karbonet i karboksylresten. I aminogruppen til en annen syre er det en rest (NH) med en fri radikal til stede ved nitrogenatomet. Dette lar deg koble to radikaler med dannelse av bindinger (CONH). Det kalles peptid.
Totalt er 23 alfa-aminosyrer kjent.De presenteres i form av en liste: glycin, valin, alanin, isolecin, leucin, glutamat, asparaginat, ornitin, treonin, serin, lysin, cystin, cystein, fenylalanin, metionin, tyrosin, prolin, tryptofan, hydroksyprolin, arginin, histin, histin, histin, histin glutamin. Avhengig av om de kan syntetiseres av menneskekroppen, er disse aminosyrene delt inn i utskiftbare og uerstattelige.
Utskiftbar menneskekropp kan syntetisere,mens det uerstattelige bare skal komme med mat. Samtidig er både uerstattelige og utskiftbare syrer viktig for proteinbiosyntese, fordi syntesen ikke kan fullføres uten dem. Uten en aminosyre, selv om alle de andre er til stede, er det umulig å bygge nøyaktig det proteinet som cellen trenger for å utføre sine funksjoner.
En feil på ethvert stadium av biosyntesen - ogproteinet er ikke lenger egnet, fordi det ikke vil være i stand til å samle seg i den ønskede strukturen på grunn av brudd på elektrontettheter og interatomiske interaksjoner. Derfor er det viktig for en person (og andre organismer) å konsumere proteinprodukter som inneholder essensielle aminosyrer. Deres fravær i mat fører til en rekke forstyrrelser i proteinmetabolismen.
De eneste monomerer av proteiner eralfa-aminosyrer. De smelter gradvis sammen til en polypetidkjede, hvis struktur tidligere er lagret i den genetiske koden til DNA (eller RNA, hvis bakteriell biosyntese blir vurdert). Videre er protein en streng sekvens av aminosyrerester. Dette er en kjede som er ordnet inn i en spesifikk struktur som utfører en forhåndsprogrammert funksjon i en celle.
Prosessen med proteindannelse består av en kjede av trinn:replikasjon av en del av DNA (eller RNA), syntese av informasjons-RNA, dets uttredelse i cellecytoplasma fra kjernen, tilknytning til ribosomet og gradvis tilknytning av aminosyrerester som leveres ved transport-RNA. Stoffet, som er en proteinmonomer, deltar i den enzymatiske reaksjonen ved eliminering av hydroksylgruppen og hydrogenprotonet, og blir deretter med i den ekspanderbare polypetidkjeden.
Dermed oppnås en polypeptidkjede,som allerede i den cellulære endoplasmatiske retikulum blir ordnet inn i en viss forhåndsbestemt struktur og supplert med et karbohydrat- eller lipidrester, om nødvendig. Dette kalles prosessen med "modning" av proteinet, hvoretter det blir sendt av transportcellulærsystemet til destinasjonen.
Proteinmonomerer er aminosyrer,nødvendig for å bygge sin primære struktur. Den sekundære, tertiære og kvartære strukturen er allerede dannet selv, selv om det noen ganger også krever deltagelse av enzymer og andre stoffer. Imidlertid er de ikke lenger de viktigste, selv om de er essensielle for at proteinene skal oppfylle sin funksjon.
Aminosyre, som er en proteinmonomer, kanhar tilknytningssteder for karbohydrater, metaller eller vitaminer. Dannelsen av en tertiær eller kvartær struktur gjør det mulig å finne enda flere steder for plasseringen av innføringsgruppene. Dette lar deg lage et proteinderivat som spiller rollen som et enzym, en reseptor, en bærer av stoffer inn i eller fra en celle, immunoglobulin, en strukturell komponent i en membran eller celleorganell, muskelprotein.
Proteiner laget av aminosyrer erdet eneste fundamentet i livet. Og i dag antas det at livet nettopp oppsto etter aminosyrens utseende og som et resultat av polymeriseringen. Tross alt er det intermolekylær interaksjon av proteiner som er begynnelsen på livet, inkludert intelligent liv. Alle andre biokjemiske prosesser, inkludert energi, er nødvendig for implementering av proteinbiosyntese, og som et resultat, den videre fortsettelsen av livet.
