Белки являются биологическими полимерами со estrutura complexa. Eles têm um alto peso molecular e são compostos de aminoácidos, grupos protéticos representados por inclusões de vitaminas, lipídios e carboidratos. Proteínas contendo carboidratos, vitaminas, metais ou lipídios são chamados de complexos. Proteínas simples consistem apenas em aminoácidos, ligados por uma ligação peptídica.
Não importa a estrutura que tenhasubstância, monômeros de proteínas são aminoácidos. Eles formam uma cadeia polipeptídica básica, a partir da qual a estrutura fibrilar ou globular da proteína é formada. Nesse caso, a proteína pode ser sintetizada apenas em tecidos vivos - em células vegetais, bacterianas, fúngicas, animais e outras.
Os únicos organismos que não podempara combinar monômeros de proteínas, são vírus e bactérias protozoários. Todos os outros são capazes de formar proteínas estruturais. Mas quais substâncias são monômeros de proteína e como são formados? Leia sobre isso e sobre a biossíntese de proteínas, sobre polipeptídeos e a formação de uma estrutura protéica complexa, sobre aminoácidos e suas propriedades abaixo.
O único monômero da molécula de proteína équalquer alfa aminoácido. Nesse caso, uma proteína é um polipeptídeo, uma cadeia de aminoácidos ligados. Dependendo do número de aminoácidos envolvidos em sua formação, são isolados dipeptídeos (2 resíduos), tripeptídeos (3), oligopeptídeos (contém de 2-10 aminoácidos) e polipeptídeos (muitos aminoácidos).
A estrutura de uma proteína pode ser primária, ligeiramente mais complexa - secundária, ainda mais complexa - terciária, e a mais complexa - quaternária.
A estrutura primária é uma cadeia simples na qualmonômeros de proteína (aminoácidos) são ligados por meio de uma ligação peptídica (CO-NH). A estrutura secundária é a hélice alfa ou dobras beta. Terciária é uma estrutura tridimensional ainda mais complicada de uma proteína, que foi formada a partir de uma secundária devido à formação de ligações covalentes, iônicas e de hidrogênio, além de interações hidrofóbicas.
A estrutura quaternária é a mais complexa ecaracterística das proteínas receptoras localizadas nas membranas celulares. Esta é uma estrutura supramolecular (domínio) formada pela combinação de várias moléculas com uma estrutura terciária, suplementada com grupos de carboidratos, lipídios ou vitaminas. Nesse caso, como nas estruturas primária, secundária e terciária, os monômeros das proteínas são alfa-aminoácidos. Eles também estão ligados por ligações peptídicas. A única diferença é a complexidade da estrutura.
Os únicos monômeros de moléculas de proteína sãoalfa aminoácidos. Existem apenas 20 deles, e eles são quase a base da vida. Graças ao aparecimento de uma ligação peptídica, a síntese de proteínas tornou-se possível. E a própria proteína então começou a desempenhar funções de formação de estrutura, receptor, enzimática, transporte, mediador e outras funções. Graças a isso, um organismo vivo funciona e é capaz de se reproduzir.
O próprio alfa aminoácido éum ácido carboxílico orgânico com um grupo amino ligado a um átomo de carbono alfa. Este último está localizado próximo ao grupo carboxila. Nesse caso, monômeros de proteína são considerados substâncias orgânicas nas quais o átomo de carbono terminal carrega tanto uma amina quanto um grupo carboxila.
Os aminoácidos se combinam para formar dímeros, trímeros epolímeros através de ligações peptídicas. É formado pela clivagem do grupo hidroxila (-OH) do sítio carboxila de um alfa-aminoácido e hidrogênio (-H) do grupo amino de outro alfa-aminoácido. Como resultado da interação, a água é separada e, na extremidade carboxila, uma região C = O com um elétron livre próximo ao carbono do resíduo carboxila permanece. No grupo amino de outro ácido, existe um resíduo (NH) com um radical livre no átomo de nitrogênio. Isso permite que dois radicais se unam para formar uma ligação (CONH). É chamado de peptídeo.
Existem 23 alfa-aminoácidos conhecidos. Eles são listados como: glicina, valina, alanina, isoleucina, leucina, glutamato, asparaginato, ornitina, treonina, serina, lisina, cistina, cisteína, fenilalanina, metionina, tirosina, prolina, triptofano, hidroxiprolina, arginina, histidina, como glutamina. Dependendo de se podem ser sintetizados pelo corpo humano, esses aminoácidos são divididos em não essenciais e insubstituíveis.
O corpo humano substituível pode sintetizar,ao passo que o insubstituível deve vir apenas dos alimentos. Ao mesmo tempo, os ácidos insubstituíveis e não essenciais são importantes para a biossíntese de proteínas, porque sem eles a síntese não pode ser concluída. Sem um aminoácido, mesmo que todos os outros estejam presentes, é impossível construir exatamente a proteína de que a célula precisa para desempenhar suas funções.
Um erro em qualquer estágio da biossíntese - ea proteína já está inutilizável, pois não será capaz de se montar na estrutura desejada devido à violação das densidades de elétrons e das interações interatômicas. Portanto, é importante para uma pessoa (e outros organismos) consumir produtos proteicos que contenham aminoácidos essenciais. Sua ausência nos alimentos leva a uma série de violações do metabolismo das proteínas.
Os únicos monômeros de proteína sãoalfa aminoácidos. Eles são gradualmente combinados em uma cadeia polipeptídica, cuja estrutura é previamente armazenada no código genético do DNA (ou RNA, se a biossíntese bacteriana for considerada). Nesse caso, uma proteína é uma sequência estrita de resíduos de aminoácidos. Esta é uma cadeia, ordenada em uma estrutura específica, desempenhando uma função pré-programada na célula.
O processo de formação de proteínas consiste em uma cadeia de etapas:replicação de um pedaço de DNA (ou RNA), síntese de RNA do tipo informação, sua saída do núcleo para o citoplasma da célula, conexão com o ribossomo e a fixação gradual de resíduos de aminoácidos que são fornecidos pelo RNA de transporte. A substância, que é um monômero proteico, participa da reação enzimática de eliminação do grupo hidroxila e do próton do hidrogênio e, a seguir, se liga à crescente cadeia polipeptídica.
Assim, uma cadeia polipeptídica é obtida,que já no retículo endoplasmático celular é ordenado em uma certa estrutura predeterminada e é suplementado com um resíduo de carboidrato ou lipídeo, se necessário. Isso é chamado de processo de "maturação" da proteína, após o qual ela é direcionada pelo sistema de transporte celular até seu destino.
Monômeros de proteína são aminoácidos,necessário para construir sua estrutura primária. A estrutura secundária, terciária e quaternária já se forma por si mesma, embora às vezes também requeira a participação de enzimas e outras substâncias. Porém, eles não são mais essenciais, embora sejam essenciais para que as proteínas desempenhem sua função.
Um aminoácido, que é um monômero de proteína, podetêm pontos de fixação para carboidratos, metais ou vitaminas. A formação de uma estrutura terciária ou quaternária permite encontrar ainda mais lugares para a localização dos grupos de inserção. Isso permite que você crie um derivado da proteína, que desempenha o papel de uma enzima, um receptor, um transportador de substâncias para dentro ou fora de uma célula, uma imunoglobulina, um componente estrutural de uma membrana ou uma organela celular, uma proteína muscular.
Proteínas feitas de aminoácidos sãoo único fundamento da vida. E hoje acredita-se que a vida só surgiu após o aparecimento do aminoácido e como resultado de sua polimerização. Afinal, é a interação intermolecular de proteínas que dá início à vida, incluindo a vida inteligente. Todos os outros processos bioquímicos, incluindo energia, são necessários para a implementação da biossíntese de proteínas e, como resultado, a continuação da vida.
