Ang malaking bilang ng mga organikong sangkap na bumubuo sa isang buhay na selula ay nailalarawan sa pamamagitan ng malalaking sukat ng molekular at mga biopolymer. Kabilang dito ang mga protina, na bumubuo sa 50 hanggang 80% ng tuyong masa ng buong selula. Ang mga monomer ng protina ay mga amino acid na pinagsama-sama ng mga peptide bond. Ang mga macromolecule ng protina ay may ilang mga antas ng organisasyon at gumaganap ng isang bilang ng mga mahahalagang pag-andar sa cell: pagbuo, proteksiyon, catalytic, motor, atbp. Sa aming artikulo, isasaalang-alang namin ang mga tampok na istruktura ng peptides, at magbibigay din ng mga halimbawa ng mga globular at fibrillar na protina. na bumubuo sa katawan ng tao.
Mga hugis ng organisasyon ng polypeptide macromolecules
Ang mga residue ng amino acid ay sunud-sunod na konektado sa isa't isa sa pamamagitan ng malakas na covalent bond na tinatawag napeptide. Ang mga ito ay medyo malakas at pinapanatili ang pangunahing istraktura ng protina sa isang matatag na estado, na may anyo ng isang kadena. Ang pangalawang anyo ay nangyayari kapag ang polypeptide chain ay napilipit sa isang alpha helix. Ito ay nagpapatatag sa pamamagitan ng karagdagang umuusbong na mga bono ng hydrogen. Ang tersiyaryo, o katutubong, pagsasaayos ay may pangunahing kahalagahan, dahil karamihan sa mga globular na protina sa isang buhay na selula ay may ganoong istraktura. Ang spiral ay nakaimpake sa anyo ng isang sphere o globule. Ang katatagan nito ay dahil hindi lamang sa paglitaw ng mga bagong bono ng hydrogen, kundi pati na rin sa pagbuo ng mga tulay na disulfide. Bumangon ang mga ito dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga atomo ng asupre na bumubuo sa amino acid cysteine. Ang isang mahalagang papel sa pagbuo ng tertiary na istraktura ay nilalaro ng hydrophilic at hydrophobic na mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga grupo ng mga atomo sa loob ng istraktura ng peptide. Kung ang isang globular protein ay pinagsama sa parehong mga molekula sa pamamagitan ng isang non-protein component, halimbawa, isang metal ion, pagkatapos ay isang quaternary configuration ang lilitaw - ang pinakamataas na anyo ng organisasyon ng polypeptide.
Fibrillar proteins
Ang contractile, motor at building function sa cell ay ginagampanan ng mga protina, ang mga macromolecule na mukhang manipis na mga thread - fibrils. Ang mga polypeptide na bumubuo sa mga hibla ng balat, buhok, at mga kuko ay inuri bilang fibrillar species. Ang pinakasikat sa kanila ay collagen, keratin at elastin. Hindi sila natutunaw sa tubig, ngunit maaaring bumukol dito, na bumubuo ng isang malagkit at malapot na masa. Ang mga peptide ng isang linear na istraktura ay bahagi din ng fission spindle filament, na bumubuo ng mitotic apparatus ng cell. Sila ayikabit sa mga chromosome, idikit at iunat ang mga ito sa mga pole ng cell. Ang prosesong ito ay sinusunod sa anaphase ng mitosis - ang dibisyon ng somatic cells ng katawan, pati na rin sa pagbawas at equational na yugto ng dibisyon ng mga cell ng mikrobyo - meiosis. Hindi tulad ng globular protein, ang mga fibril ay mabilis na nag-uunat at nagkontrata. Ang cilia ng ciliates-shoes, ang flagella ng euglena green o unicellular algae - chlamydomonas ay binuo mula sa fibrils at gumaganap ng mga function ng paggalaw sa pinakasimpleng mga organismo. Ang pag-urong ng mga protina ng kalamnan - actin at myosin, na bahagi ng tissue ng kalamnan, ay tumutukoy sa iba't ibang paggalaw ng mga skeletal muscle at nagpapanatili ng muscular skeleton ng katawan ng tao.
Istruktura ng mga globular protein
Peptides - mga carrier ng mga molekula ng iba't ibang mga sangkap, mga proteksiyon na protina - mga immunoglobulin, mga hormone - ito ay isang hindi kumpletong listahan ng mga protina, ang tertiary na istraktura kung saan ay may anyo ng isang bola - mga globule. Mayroong ilang mga protina sa dugo na may ilang mga lugar sa kanilang ibabaw - mga aktibong sentro. Sa kanilang tulong, kinikilala at ikinakabit nila sa kanilang sarili ang mga molekula ng mga biologically active substance na ginawa ng mga glandula ng halo-halong at panloob na pagtatago. Sa tulong ng mga globular protein, ang mga hormone ng thyroid at sex glands, adrenal glands, thymus, pituitary gland ay inihahatid sa ilang mga cell ng katawan ng tao, na nilagyan ng mga espesyal na receptor para sa kanilang pagkilala.
Membrane polypeptides
Ang fluid-mosaic na modelo ng istraktura ng mga lamad ng cell ay pinakamahusay na iniangkop sa kanilang mahahalagang tungkulin: hadlang,receptor at transportasyon. Ang mga protina na kasama dito ay nagsasagawa ng transportasyon ng mga ions at particle ng ilang mga sangkap, tulad ng glucose, amino acids, atbp. Ang mga katangian ng mga globular carrier protein ay maaaring pag-aralan gamit ang sodium-potassium pump bilang isang halimbawa. Isinasagawa nito ang paglipat ng mga ion mula sa cell patungo sa intercellular space at vice versa. Ang mga sodium ions ay patuloy na gumagalaw sa gitna ng cell cytoplasm, at ang mga potassium cation ay patuloy na lumalabas sa cell. Ang paglabag sa nais na konsentrasyon ng mga ion na ito ay humahantong sa pagkamatay ng cell. Upang maiwasan ang banta na ito, isang espesyal na protina ang itinayo sa lamad ng cell. Ang istruktura ng mga globular na protina ay tulad na nagdadala sila ng mga kasyon na Na+ at K+laban sa isang gradient ng konsentrasyon gamit ang enerhiya ng adenosine triphosphoric acid.
Istruktura at paggana ng insulin
Soluble proteins ng spherical structure, na nasa tertiary form, ay nagsisilbing regulators ng metabolism sa katawan ng tao. Ang insulin ay ginawa ng mga beta cell ng mga islet ng Langerhans at kinokontrol ang mga antas ng glucose sa dugo. Binubuo ito ng dalawang polypeptide chain (α- at β-form) na konektado ng ilang disulfide bridge. Ito ay mga covalent bond na lumabas sa pagitan ng mga molecule ng sulfur-containing amino acid - cysteine. Ang pancreatic hormone ay pangunahing binubuo ng isang ordered sequence ng mga unit ng amino acid na nakaayos sa anyo ng isang alpha helix. Ang isang maliit na bahagi nito ay may anyo ng isang β-structure at mga residue ng amino acid na walang mahigpit na oryentasyon sa espasyo.
Hemoglobin
Isang klasikong halimbawa ng globular peptidesAng protina sa dugo na nagiging sanhi ng pulang kulay ng dugo ay hemoglobin. Ang protina ay naglalaman ng apat na polypeptide na rehiyon sa anyo ng alpha at beta helices, na konektado ng isang non-protein component - heme. Ito ay kinakatawan ng isang iron ion na nagbubuklod sa mga polypeptide chain sa isang kumpirmasyon na nauugnay sa quaternary form. Ang mga particle ng oxygen ay nakakabit sa molekula ng protina (sa pormang ito ay tinatawag itong oxyhemoglobin) at pagkatapos ay dinadala sa mga selula. Tinitiyak nito ang normal na kurso ng mga proseso ng dissimilation, dahil para makakuha ng enerhiya, ina-oxidize ng cell ang mga organikong sangkap na pumasok dito.
Tungkulin ng protina ng dugo sa transportasyon ng gas
Bukod sa oxygen, ang hemoglobin ay nakakabit din ng carbon dioxide. Ang carbon dioxide ay ginawa bilang isang by-product ng catabolic cellular reactions at dapat alisin sa mga cell. Kung ang inhaled air ay naglalaman ng carbon monoxide - carbon monoxide, ito ay makakabuo ng isang malakas na bono sa hemoglobin. Sa kasong ito, ang isang walang kulay at walang amoy na nakakalason na sangkap sa proseso ng paghinga ay mabilis na tumagos sa mga selula ng katawan, na nagiging sanhi ng pagkalason. Ang mga istruktura ng utak ay partikular na sensitibo sa mataas na konsentrasyon ng carbon monoxide. Mayroong paralisis ng respiratory center na matatagpuan sa medulla oblongata, na humahantong sa kamatayan mula sa pagka-suffocation.
Sa aming artikulo, sinuri namin ang istraktura, istraktura at katangian ng mga peptide, at nagbigay din ng mga halimbawa ng mga globular protein na gumaganap ng ilang mahahalagang function sa katawan ng tao.
