Valgud: Structure and valkude funktsioone

Valgud on orgaanilised ained. Need makromolekulaarsete ühendeid iseloomustab spetsiifilise koostisega ja hüdrolüüsi lagunevad aminohapeteks. Valgu molekulid võivad olla erineva kujuga, paljud neist koosneda mitmest polüpeptiidahelast. Informatsioon struktuuri kodeeritud valgu DNA ja valgumolekule sünteesi protsessi nimetatakse tõlget.

Keemilist koostist valgud

Keskmine valk sisaldab:

• 52% süsinikku;
• 7% vesinik;
• 12% lämmastikku;
• 21% hapnikku;
• 3% väävlit.

Valgumolekule - on polümeerid. Selleks, et mõista struktuuri, mida pead teadma, mida kujutab endast nende monomeerid - aminohapet.

aminohapped

Neid võib jagada kahte kategooriasse: pidevalt tekkivatele ja mõnikord tekkinud. Neist esimesed 18 valgu monomeerideks amiidi ja 2: asparagiinhape ja glutamiinhape. Mõnikord on vaid kolm happed.

Need happed saab liigitada erinevalt: milline on kõrvalahelate või tasu neid radikaale, ka neid saab jagada mitmeid rühmi, CN ja COOH.

Primaarstruktuur valgu

Järjekorras aminohappeid valguahela määrab tema hilisemad organisatsiooni tasanditel, omadusi ja funktsioone. Peamiseks teadaanne vahel monomeerideks on peptiid. On moodustatud eemaldamisega vesiniku ühest aminoksloty ja OH-rühma teise.

Esimene organiseerituse tase valgumolekuli - jada aminohapet see, vaid ahela, mis määrab struktuuri valgumolekule. See koosneb "skelett", millel on tavaline struktuur. See korduva järjestuse -NH-CH-CO-. Teatud kõrvalahelad aminohapete esitatakse radikaalid (R), nende omadused koostise kindlaks valgu struktuuri.

Isegi kui sama molekulaarstruktuuri valgud võivad nad erinevad ainult omadused, millel on erinevad monomeeride järjestuse ahelas. Järjekorras aminohapet valgu määratakse geenide ja valkude dikteerib teatud bioloogilisi funktsioone. Monomeeride järjestus molekulides Vatutav funktsiooni, sageli tihedas erinevatel loomaliikidel. Sellised molekulid - sama või sarnast korraldama ja läbi erinevate organismide sama funktsiooni - homoloogsete valkude. Struktuur, funktsioonid ja omadused tulevast molekulid on ette etapil sünteesi aminohapete.

Mõned ühisjooned

Struktuuri valk on uuritud pikka aega, ja nende esmane struktuur analüüs võimaldas meil teha mõned üldistused. Suhe suurema hulga valkude iseloomulik kõigi kahekümne aminohappeid, millest eriti suur glütsiin, alaniin, asparagiinhape, glutamiini ja natuke trüptofaan, arginiini, metioniin, histidiin. Erandiks on vaid mõned grupid valkude, näiteks histoonid. Nad on vajalikud DNA pakendite ja sisaldavad palju histidiin.

Teine üldistus: no ühiseid jooni aminohapete vaheldumisest globulaarvalkude. Aga isegi kauges bioloogilist aktiivsust polüpeptiidid on väikesed fragmendid sama molekulidega.

sekundaarne struktuur

Teise astme korraldavate polüpeptiidahel - on ruumilised positsioon, mis on säilitatud vesiniksidemed. Eritavad α-heeliks ja β-kordselt. Circuit osa on järjestatud struktuur, nagu alasid nimetatakse amorfne.

Alfaheeliks looduslike valkude pravozakruchennaya. Side rühmade aminohapete Helix alati suunatud väljapoole ja asetsevad oma telje. Kui nad on mittepolaarsed, on nende rühmituse ühel küljel spiraali saadud kaar, mis loovad tingimused lähenemine eri spiraalsed piirkondades.

Beeta-kordne - vaga piklik helix - kipuvad jääma valgumolekuli ja moodustuvad kõrvuti ja paralleelne mitteparalleelse β-volditud kihid.

Tertsiaarstruktuur valgu

Kolmas organiseerituse tase valgumolekuli - tagaistme spiraalid, voldid ja amorfse osa kompaktne struktuur. Selle põhjusteks vastastikmõju kõrvalahelad monomeeride ise. Sellised lingid on jagatud mitmeks liiki:

• vesiniksidemed vahel moodustuvad polaarse radikaalid;
• Hüdrofoobsed - vahel mittepolaarne R-rühmaga;
• elektrostaatiline külgetõmbejõud (ioonsed sidemed) - rühmade vahel, maksud, mis on vastupidine;
• disulfiidsillad - vahel tsüsteiini radikaale.

Viimast tüüpi ühendus (-S = S-) tähistab kovalentset interaktsiooni. Disulfiidsillad tugevdada valke, nende struktuuri muutub stabiilsemaks. Aga Selliste linkide olemasolu ei pruugi. Näiteks võib tsüsteiini väga vähe polüpeptiidahelas või see radikaalid on lähedal ja ei saa luua "bridge".

Neljas tase organisatsioonis

Kvaternaarne struktuur, mitte kõik valgud. Struktuuri valgud neljandal tasemel, mis määrati mitmeid polüpeptiidahelast (protomeerid). Nad on omavahel seotud sama ühendused nagu eelmine organisatsiooni tasemel, lisaks disulfiidsidemed. Molekul koosneb mitmest protomeerid, igaühel neist on oma eriline (või identsed) tertsiaarstruktuuri.

Kõik organisatsiooni tasanditel kindlaks funktsioone, mis aitavad saada valku. Struktuuri juures valgu esimese organiseerituse tase on väga täpselt määrab nende edasine roll raku ja organismi tervikuna.

Funktsioone valgud

On raske isegi ette kujutada, kui oluline roll on rakuproteiinidest aktiivsus. Üle oleme uurinud nende struktuuri. Funktsioone valgud on otseselt sõltuvad.

Performing hoone (struktuurne) funktsiooni, nad on aluseks mis tahes elusrakust tsütoplasmas. Need polümeerid on põhimaterjal kõik rakumembraanid, kui sisaldub kompleksis lipiide. See hõlmab rakkude jagunemise kambriteks, millest igaüks esineda nende reaktsioone. Asjaolu, et see nõuab oma tingimused, eriti oluline roll keskmise pH iga kompleksi rakuliste protsesside. Valgud ehitada õhukeste seintega, mis eraldavad rakus nn sektsioonides. Aga nähtus on kutsutud lahterdada.

Katalüütiline funktsioon on reguleerida kõiki rakulise reaktsioone. Kõik ensüümid päritoluga lihtsaks või kompleksi valke.

Iga liiki organismide liikumise (lihaste töö, liikumise rakus protoplasma, silmaripslihases värelus algloomad ja t. D.) viiakse läbi valke. Struktuuri valgud võimaldab neil liikuda kujul kiudude ja rõngastega. Transpordiks funktsioon on, et paljud ained transporditakse läbi rakumembraani spetsiifilise kandevalkudega.

Hormonaalsed rolli nende polümeeride on mõistetav korraga: struktuuri kohta mitmed hormoonid on valgud, nagu insuliin, oksütotsiin.

Asendamine funktsioon on määratud nii, et valgud on võimelised moodustama hoiused. Näiteks valgumin munad, piim kaseiin, seemne varuvalkudele - suur hulk toitaineid sellesse salvestatud.

Kõik kõõluste, liigeste liigendus, skelett luud, kabjad moodustatud valgud, mis toob meid teise oma funktsioonide - toetada.

Valgumolekule kuuluvad retseptorid kandva selektiivse tunnustamist teatud aineid. Selles rollis eriti tuntud glükoproteiinid ja lektiinid.

Kõige olulisemad tegurid Immuunsuse - antikehad ja komplemendi süsteemi päritolu on valgud. Näiteks on vere hüübimine muutuste põhjal fibrinogeeni valku. Siseseinad söögitoru ja mao on vooderdatud kaitsekihi lima valgud - Litsinija. Toksiinid on ka valke päritolu. naha sihtasutus, kaitstud loomade keha on kollageeni. Kõik need funktsioonid on kaitsev valke.

Noh, viimane rida funktsiooni - reguleerivad. On valke, mis kontrollivad genoomi tööd. See tähendab, et nad reguleerivad transkriptsiooni ja translatsiooni.

Mis iganes olulist rolli tahes valke, valgu struktuuri oli unriddled teadlased pikka aega. Ja nüüd on nad avada uusi viise, kuidas kasutada neid teadmisi.