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简单和复杂的蛋白质。 的结构,功能,属性,特征,复杂的蛋白质的实例

一个生命的定义如下:“生命是蛋白体的存在方式”。 我们这个星球上,没有例外生物含有这些有机材料,如蛋白质。 本文将描述确定了分子结构的差异的简单和复杂的蛋白质,并在单元格讨论了它们的功能。

什么是蛋白质

从生物化学观点来看 - 高分子量的有机聚合物,其是20个不同种氨基酸单体。 他们通过共价化学键,或称为肽连接在一起。 由于 蛋白单体是 两性化合物,它们同时含有氨基和羧基官能团。 发生在它们之间化学键CO-NH。

如果所述多肽由氨基酸残基链接,它形成了一个简单的蛋白质。 该聚合物的分子,其进一步包含金属离子,维生素,核苷酸,碳水化合物 - 是复杂的蛋白质。 接下来,我们考虑多肽的空间结构。

蛋白质分子的组织层次

他们在四种不同的配置呈现。 第一结构 - 线性的,它是最简单的,并且具有在其螺旋的额外的氢键的形成的多肽链的形式存在。 他们稳定的螺旋,这就是所谓的二级结构。 大专院校简单和复杂的蛋白质,大部分植物和动物细胞的。 后一种配置 - 季出现在天然结构的几个分子,联合辅酶的相互作用即这样的蛋白质具有复杂的结构,在各种身体功能操作。

各种简单的蛋白质

这组是不是很多多肽。 它们的分子仅由氨基酸残基。 包括蛋白质,如组蛋白和球蛋白。 在芯结构中的第一表示,并且与DNA分子结合。 第二组 - 球蛋白 - 是血浆的主要成分。 这样的蛋白质,如丙种球蛋白,进行免疫防御的功能和为抗体。 这些化合物可形成复合物,其包含复杂的碳水化合物和蛋白质。 这种纤维状简单蛋白如胶原蛋白和弹性蛋白,是结缔组织,软骨,腱,皮肤的一部分。 它们的主要功能 - 建设和支持。

微管蛋白的微管是,这是纤毛和鞭毛单细胞生物如纤毛虫,眼虫,寄生鞭毛虫的部件的构件。 此相同的蛋白质是多细胞生物体(鞭毛精子,卵子纤毛,小肠的纤毛上皮)的成员。

蛋白质白蛋白用于储备的功能(例如,鸡蛋的蛋白质)。 在谷物种子的胚乳 - 黑麦,稻,小麦 - 蛋白质分子累积。 他们被称为 细胞内含物。 这些物质在种子胚在其发展的初期使用。 此外,小麦象鼻虫的蛋白质含量高,是面粉质量的一个非常重要的指标。 面包富含麸质的粉烤具有较高的风味品质和更加有用。 面筋含有所谓的硬质小麦。 深海鱼的血浆中含有阻止他们的死亡从寒冷的蛋白质。 它们具有防冻性能,防止生物的死亡在低水的温度。 在另一方面,在地热源的嗜热细菌的细胞壁的组合物含有能够保持其天然构型(三级或四级结构)的蛋白质,并在温度范围从50至+ 90℃不变性

proteid

这些复杂的蛋白,其与由它们执行的各种功能连接的特征在于极大的多样性。 如前所述,该组的多肽的,除了蛋白质部分包含一个辅基。 下的各种因素,如高温,重金属盐的影响,浓碱和酸络合物蛋白可以改变其空间形状,从而简化了它。 这种现象被称为变性。 复杂的蛋白质的结构被破坏氢键断裂,并且分子失去其性能和功能。 作为一项规则,变性是不可逆的。 但是,一些多肽起到催化剂的作用,驱动和信令功能,有可能复性 - 恢复proteids的天然结构。

如果动作是要很长一段时间的不稳定因素,蛋白质分子被完全摧毁。 这导致的一级结构的肽键的断裂。 还原蛋白,其功能是不再可能。 这种现象被称为破坏。 一个实例是蛋的烹饪:液体蛋白 - 白蛋白,位于三级结构被完全破坏。

蛋白质的生物合成

再次,记得在生物体的多肽由20种氨基酸,其中有一些是不可替代的。 这赖氨酸,蛋氨酸,苯丙氨酸等。D.他们进入小肠血液分离蛋白其产品后。 合成必需的氨基酸(丙氨酸,脯氨酸,丝氨酸),真菌和动物使用的含氮化合物。 植物,是自养,独立地形成表示复杂蛋白质的必要构成单体。 对于此反应,同化它们被使用硝酸盐,氨,或无氮。 在一些类型的微生物为自己提供一套完整的氨基酸,而在其它一些仅被合成的单体。 蛋白质生物合成的阶段发生在所有生物体的细胞。 在转录的核心出现,并在细胞的细胞质 - 广播。

第一步 - 在mRNA前体的合成通过酶RNA聚合酶发生。 他打破了氢键的DNA链之间,并在补充性原则其中一个收集前体mRNA分子。 它暴露于slaysingu即成熟,然后出来细胞核至细胞质的,形成信使核糖核酸。

为了实现第二阶段需要特定的细胞器 - 核糖体和分子信息和转移核糖核酸。 另一个重要的条件是ATP存在,随着反应 塑料代谢, 属于蛋白质的生物合成的能量的吸收发生。

酶,它们的结构和功能

这是一大组的蛋白质(约2000),执行影响该细胞的生化反应的速率的物质的作用。 它们可以是简单的(trepsin,胃蛋白酶)或复杂。 包含脱辅基酶和辅酶的复杂蛋白质。 相对于用于它的作用的化合物的蛋白的特异性,确定辅酶和proteids活性中观察到仅在蛋白质组分连接到脱辅基酶的情况。 酶的催化活性是独立的分子的,而是仅由活性中心。 其结构对应于通过的“钥匙锁”的原则,催化物质的化学结构,使酶的作用是严格具体。 复杂的蛋白质的功能是在代谢过程的参与和利用他们作为受体。

复杂的蛋白质类

他们被生物化学家开发的,基于三个标准:理化性质,功能和结构特点proteids特异性。 第一组包括不同的电化学特性的多肽。 他们被分为碱性,中性和酸性。 相对于水的蛋白质可以是亲水性,两亲性和疏水性的。 是先前已经考虑酶的第二组。 第三组包括,在化学组成辅基而不同的多肽(是chromoproteids,核蛋白,金属蛋白)。

考虑更详细复杂的蛋白质的性质。 因此,例如,酸性蛋白是核糖体的一部分,含有120种氨基酸,是通用的。 它坐落在蛋白质合成的细胞器,原核和真核细胞。 该组的另一部件 - S-100蛋白,由连接的钙离子两条链。 他是神经元和神经胶质细胞中的一员 - 支持中枢神经系统的组织。 所有酸性蛋白的共同属性 - 二羧酸的高含量:谷氨酸和天冬氨酸。 通过碱性蛋白质包括组蛋白 - 蛋白组成的RNA和DNA核酸。 化学组合物的特点是大量赖氨酸和精氨酸。 组蛋白,与核染色质染色体形式一起 - 关键的细胞结构,遗传。 这些蛋白参与转录和翻译的过程。 两亲性蛋白质广泛表示在细胞膜,形成了脂蛋白双层。 因此,组研究了上面所讨论的复合蛋白,我们确信,由于蛋白质组分和辅基的结构它们的物理 - 化学性质。

一些复杂的细胞膜蛋白是能够识别各种化学化合物,如抗原和反应以它们。 这个信号功能proteids,它对于选择性吸收过程非常重要,从外部环境的物质,并保护它。

糖蛋白和蛋白聚糖

它们是复杂的蛋白质生化组成假肢不同群体之间。 如果蛋白质组分和碳水化合物部分之间的化学键 - 共价糖苷,这样的物质被称为糖蛋白。 脱辅基酶他们提出单糖和寡糖的分子,这种蛋白质的例子是凝血酶原,纤维蛋白原(参与血液凝固蛋白)。 Kortiko-和促性腺激素,干扰素,酶和膜是糖蛋白。 在分子蛋白聚糖蛋白的部分是只有5%,其余为辅基(geteropolitsaharid)。 这两个部分是由OH基的苏氨酸和精氨酸基团的糖苷键和NH 2 - 谷氨酰胺和赖氨酸连接。 蛋白多糖分子起到水盐代谢的细胞非常重要的作用。 下面是复杂的蛋白质的表,我们研究。

糖蛋白 蛋白聚糖
辅基的结构部件
1.单糖(葡萄糖,半乳糖,甘露糖) 1.玻尿酸
2.寡糖(麦芽糖,乳糖,蔗糖) 2.软骨素酸。
3.单糖的乙酰化氨基酸衍生物 3.肝素
4. Dezoksisaharidy
5.神经氨酸和唾液酸

金属蛋白

这些材料包含作为一种或多种金属的其分子离子的一部分。 考虑属于上述组复杂的蛋白质的例子。 这是所有的酶,如细胞色素氧化酶的上方。 它位于线粒体的嵴和激活 的ATP合成。 铁蛋白和转铁蛋白 - 含有铁离子proteid。 原点存款它们在细胞中,并且第二个是血液蛋白质的运输。 另一个金属蛋白- alfaamelaza它含有钙离子被包括在唾液的组合物和胰液,参与淀粉的分裂。 血红蛋白是如何金属蛋白和hromoproteidov。 他担任携带氧的转运蛋白。 其结果是氧合血红蛋白的化合物。 一氧化碳或一氧化碳所谓的吸入,其血红蛋白分子形成非常稳定的化合物的红细胞。 它迅速扩散到器官和组织,引起细胞中毒。 其结果是,一氧化碳死亡的经过长时间的吸入从窒息发生。 血红蛋白部分地执行,并在分解代谢过程形成的二氧化碳。 从二氧化碳的血液流至肺部和肾脏,并从他们 - 外部环境。 一些甲壳类和软体动物转运蛋白输送氧气,是锁孔。 取而代之的是铁的含有铜离子,所以动物血是不是红色和蓝色。

叶绿素功能

正如我们前面提到的,复杂的蛋白质能与色素复合物 - 色的有机物质。 它们的颜色取决于选择性地吸收太阳光的光谱某些群体hromoformnyh。 在植物细胞中有绿色的质 - 含叶绿素色素叶绿体。 它是由镁原子和的 多元醇, 叶绿醇。 它们与蛋白质分子相关联,并且本身包含在堆栈相关联的类囊体叶绿体(板),或膜 - 小面。 他们是光合色素 - 叶绿素 - 和额外的类胡萝卜素。 下面是在光合反应中使用的所有酶。 因此chromoproteids,包括叶绿素,在代谢执行关键功能,即在反应同化和异化。

病毒蛋白

它们包括非细胞生命形式的代表,进入梵王国。 病毒没有自己的蛋白质合成装置。 核酸,DNA或RNA,可诱导大多数颗粒感染病毒自身的细胞的合成。 简单病毒只包含蛋白质分子,在一个螺旋结构或多面体形状紧凑地组装,如烟草花叶病毒。 复杂的病毒具有额外的膜形成宿主细胞的质膜的一部分。 因为它可以包括糖蛋白(乙肝病毒,天花病毒)。 糖蛋白的主要功能 - 识别在宿主细胞膜特异性受体。 的额外的病毒膜和蛋白质的组合物,包括酶提供DNA的重叠式或RNA的转录。 基于前述内容,可以得出结论如下:病毒颗粒的蛋白质壳具有特定结构,这取决于宿主细胞的膜蛋白。

在这篇文章中,我们已经给出了复杂蛋白质的特性,研究了它们的结构和功能在多种生物的细胞。

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