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簡單和複雜的蛋白質。 的結構,功能,屬性,特徵,複雜的蛋白質的實例

一個生命的定義如下:“生命是蛋白體的存在方式”。 我們這個星球上,沒有例外生物含有這些有機材料,如蛋白質。 本文將描述確定了分子結構的差異的簡單和複雜的蛋白質,並在單元格討論了它們的功能。

什麼是蛋白質

從生物化學觀點來看 - 高分子量的有機聚合物,其是20個不同種氨基酸單體。 他們通過共價化學鍵,或稱為肽連接在一起。 由於 蛋白單體是 兩性化合物,它們同時含有氨基和羧基官能團。 發生在它們之間化學鍵CO-NH。

如果所述多肽由氨基酸殘基鏈接,它形成了一個簡單的蛋白質。 該聚合物的分子,其進一步包含金屬離子,維生素,核苷酸,碳水化合物 - 是複雜的蛋白質。 接下來,我們考慮多肽的空間結構。

蛋白質分子的組織層次

他們在四種不同的配置呈現。 第一結構 - 線性的,它是最簡單的,並且具有在其螺旋的額外的氫鍵的形成的多肽鏈的形式存在。 他們穩定的螺旋,這就是所謂的二級結構。 大專院校簡單和複雜的蛋白質,大部分植物和動物細胞的。 後一種配置 - 季出現在天然結構的幾個分子,聯合輔酶的相互作用即這樣的蛋白質具有複雜的結構,在各種身體功能操作。

各種簡單的蛋白質

這組是不是很多多肽。 它們的分子僅由氨基酸殘基。 包括蛋白質,如組蛋白和球蛋白。 在芯結構中的第一表示,並且與DNA分子結合。 第二組 - 球蛋白 - 是血漿的主要成分。 這樣的蛋白質,如丙種球蛋白,進行免疫防禦的功能和為抗體。 這些化合物可形成複合物,其包含複雜的碳水化合物和蛋白質。 這種纖維狀簡單蛋白如膠原蛋白和彈性蛋白,是結締組織,軟骨,腱,皮膚的一部分。 它們的主要功能 - 建設和支持。

微管蛋白的微管是,這是纖毛和鞭毛單細胞生物如纖毛蟲,眼蟲,寄生鞭毛蟲的部件的構件。 此相同的蛋白質是多細胞生物體(鞭毛精子,卵子纖毛,小腸的纖毛上皮)的成員。

蛋白質白蛋白用於儲備的功能(例如,雞蛋的蛋白質)。 在穀物種子的胚乳 - 黑麥,稻,小麥 - 蛋白質分子累積。 他們被稱為 細胞內含物。 這些物質在種子胚在其發展的初期使用。 此外,小麥象鼻蟲的蛋白質含量高,是麵粉質量的一個非常重要的指標。 麵包富含麩質的粉烤具有較高的風味品質和更加有用。 麵筋含有所謂的硬質小麥。 深海魚的血漿中含有阻止他們的死亡從寒冷的蛋白質。 它們具有防凍性能,防止生物的死亡在低水的溫度。 在另一方面,在地熱源的嗜熱細菌的細胞壁的組合物含有能夠保持其天然構型(三級或四級結構)的蛋白質,並在溫度範圍從50至+ 90℃不變性

proteid

這些複雜的蛋白,其與由它們執行的各種功能連接的特徵在於極大的多樣性。 如前所述,該組的多肽的,除了蛋白質部分包含一個輔基。 下的各種因素,如高溫,重金屬鹽的影響,濃鹼和酸絡合物蛋白可以改變其空間形狀,從而簡化了它。 這種現象被稱為變性。 複雜的蛋白質的結構被破壞氫鍵斷裂,並且分子失去其性能和功能。 作為一項規則,變性是不可逆的。 但是,一些多肽起到催化劑的作用,驅動和信令功能,有可能复性 - 恢復proteids的天然結構。

如果動作是要很長一段時間的不穩定因素,蛋白質分子被完全摧毀。 這導致的一級結構的肽鍵的斷裂。 還原蛋白,其功能是不再可能。 這種現象被稱為破壞。 一個實例是蛋的烹飪:液體蛋白 - 白蛋白,位於三級結構被完全破壞。

蛋白質的生物合成

再次,記得在生物體的多肽由20個氨基酸,其中有一些是不可替代的。 這賴氨酸,蛋氨酸,苯丙氨酸等。D.他們進入小腸血液分離蛋白其產品後。 合成必需的氨基酸(丙氨酸,脯氨酸,絲氨酸),真菌和動物使用的含氮化合物。 植物,是自養,獨立地形成表示複雜蛋白質的必要構成單體。 對於此反應,同化它們被使用硝酸鹽,氨,或無氮。 在一些類型的微生物為自己提供一套完整的氨基酸,而在其它一些僅被合成的單體。 蛋白質生物合成的階段發生在所有生物體的細胞。 在轉錄的核心出現,並在細胞的細胞質 - 廣播。

第一步 - 在mRNA前體的合成通過酶RNA聚合酶發生。 他打破了氫鍵的DNA鏈之間,並在補充性原則其中一個收集前體mRNA分子。 它暴露於slaysingu即成熟,然後出來細胞核至細胞質的,形成信使核糖核酸。

為了實現第二階段需要特定的細胞器 - 核糖體和分子信息和轉移核糖核酸。 另一個重要的條件是ATP存在,隨著反應 塑料代謝, 屬於蛋白質的生物合成的能量的吸收發生。

酶,它們的結構和功能

這是一大組的蛋白質(約2000),執行影響該細胞的生化反應的速率的物質的作用。 它們可以是簡單的(trepsin,胃蛋白酶)或複雜。 包含脫輔基酶和輔酶的複雜蛋白質。 相對於用於它的作用的化合物的蛋白的特異性,確定輔酶和proteids活性中觀察到僅在蛋白質組分連接到脫輔基酶的情況。 酶的催化活性是獨立的分子的,而是僅由活性中心。 其結構對應於通過的“鑰匙鎖”的原則,催化物質的化學結構,使酶的作用是嚴格具體。 複雜的蛋白質的功能是在代謝過程的參與和利用他們作為受體。

複雜的蛋白質類

他們被生物化學家開發的,基於三個標準:理化性質,功能和結構特點proteids特異性。 第一組包括不同的電化學特性的多肽。 他們被分為鹼性,中性和酸性。 相對於水的蛋白質可以是親水性,兩親性和疏水性的。 是先前已經考慮酶的第二組。 第三組包括,在化學組成輔基而不同的多肽(是chromoproteids,核蛋白,金屬蛋白)。

考慮更詳細複雜的蛋白質的性質。 因此,例如,酸性蛋白是核糖體的一部分,含有120個氨基酸,是通用的。 它坐落在蛋白質合成的細胞器,原核和真核細胞。 該組的另一部件 - S-100蛋白,由連接的鈣離子兩條鏈。 他是神經元和神經膠質細胞中的一員 - 支持中樞神經系統的組織。 所有酸性蛋白的共同屬性 - 二羧酸的高含量:谷氨酸和天冬氨酸。 通過鹼性蛋白質包括組蛋白 - 蛋白組成的RNA和DNA核酸。 化學組合物的特點是大量賴氨酸和精氨酸。 組蛋白,與核染色質染色體形式一起 - 關鍵的細胞結構,遺傳。 這些蛋白參與轉錄和翻譯的過程。 兩親性蛋白質廣泛表示在細胞膜,形成了脂蛋白雙層。 因此,組研究了上面所討論的複合蛋白,我們確信,由於蛋白質組分和輔基的結構它們的物理 - 化學性質。

一些複雜的細胞膜蛋白是能夠識別各種化學化合物,如抗原和反應以它們。 這個信號功能proteids,它對於選擇性吸收過程非常重要,從外部環境的物質,並保護它。

糖蛋白和蛋白聚醣

它們是複雜的蛋白質生化組成假肢不同群體之間。 如果蛋白質組分和碳水化合物部分之間的化學鍵 - 共價糖苷,這樣的物質被稱為糖蛋白。 脫輔基酶他們提出單糖和寡糖的分子,這種蛋白質的例子是凝血酶原,纖維蛋白原(參與血液凝固蛋白)。 Kortiko-和促性腺激素,干擾素,酶和膜是糖蛋白。 在分子蛋白聚醣蛋白的部分是只有5%,其餘為輔基(geteropolitsaharid)。 這兩個部分是由OH基的蘇氨酸和精氨酸基團的糖苷鍵和NH 2 - 谷氨酰胺和賴氨酸連接。 蛋白多醣分子起到水鹽代謝的細胞非常重要的作用。 下面是複雜的蛋白質的表,我們研究。

糖蛋白 蛋白聚醣
輔基的結構部件
1.單糖(葡萄糖,半乳糖,甘露糖) 1.玻尿酸
2.寡糖(麥芽糖,乳糖,蔗糖) 2.軟骨素酸。
3.單糖的乙酰化氨基酸衍生物 3.肝素
4. Dezoksisaharidy
5.神經氨酸和唾液酸

金屬蛋白

這些材料包含作為一種或多種金屬的其分子離子的一部分。 考慮屬於上述組複雜的蛋白質的例子。 這是所有的酶,如細胞色素氧化酶的上方。 它位於線粒體的嵴和激活 的ATP合成。 鐵蛋白和轉鐵蛋白 - 含有鐵離子proteid。 原點存款它們在細胞中,並且第二個是血液蛋白質的運輸。 另一個金屬蛋白- alfaamelaza它含有鈣離子被包括在唾液的組合物和胰液,參與澱粉的分裂。 血紅蛋白是如何金屬蛋白和hromoproteidov。 他擔任攜帶氧的轉運蛋白。 其結果是氧合血紅蛋白的化合物。 一氧化碳或一氧化碳所謂的吸入,其血紅蛋白分子形成非常穩定的化合物的紅細胞。 它迅速擴散到器官和組織,引起細胞中毒。 其結果是,一氧化碳死亡的經過長時間的吸入從窒息發生。 血紅蛋白部分地執行,並在分解代謝過程形成的二氧化碳。 從二氧化碳的血液流至肺部和腎臟,並從他們 - 外部環境。 一些甲殼類和軟體動物轉運蛋白輸送氧氣,是鎖孔。 取而代之的是鐵的含有銅離子,所以動物血是不是紅色和藍色。

葉綠素功能

正如我們前面提到的,複雜的蛋白質能與色素複合物 - 色的有機物質。 它們的顏色取決於選擇性地吸收太陽光的光譜某些群體hromoformnyh。 在植物細胞中有綠色的質 - 含葉綠素色素葉綠體。 它是由鎂原子和的 多元醇, 葉綠醇。 它們與蛋白質分子相關聯,並且本身包含在堆棧相關聯的類囊體葉綠體(板),或膜 - 小面。 他們是光合色素 - 葉綠素 - 和額外的類胡蘿蔔素。 下面是在光合反應中使用的所有酶。 因此chromoproteids,包括葉綠素,在代謝執行關鍵功能,即在反應同化和異化。

病毒蛋白

它們包括非細胞生命形式的代表,進入梵王國。 病毒沒有自己的蛋白質合成裝置。 核酸,DNA或RNA,可誘導大多數顆粒感染病毒自身的細胞的合成。 簡單病毒只包含蛋白質分子,在一個螺旋結構或多面體形狀緊湊地組裝,如煙草花葉病毒。 複雜的病毒具有額外的膜形成宿主細胞的質膜的一部分。 因為它可以包括糖蛋白(乙肝病毒,天花病毒)。 糖蛋白的主要功能 - 識別在宿主細胞膜特異性受體。 的額外的病毒膜和蛋白質的組合物,包括酶提供DNA的重疊式或RNA的轉錄。 基於前述內容,可以得出結論如下:病毒顆粒的蛋白質殼具有特定結構,這取決於宿主細胞的膜蛋白。

在這篇文章中,我們已經給出了複雜蛋白質的特性,研究了它們的結構和功能在多種生物的細胞。

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