Protéines: Structure et fonction des protéines

Les protéines sont des substances organiques. Ces composés macromoléculaires se caractérisent par une composition spécifique et se décomposent par hydrolyse en acides aminés. Les molécules de protéines peuvent être de différentes formes, beaucoup d'entre eux se composent de plusieurs chaînes polypeptidiques. Informations sur la structure de la protéine codée dans l'ADN, et les molécules de protéines procédé de synthèse appelé traduction.

La composition chimique de protéines

moyenne en protéines contient:

• 52% de carbone;
• 7% d'hydrogène;
• 12% d'azote;
• 21% d'oxygène;
• 3% de soufre.

Les molécules de protéines – sont des polymères. Pour comprendre la structure, vous devez savoir ce qui constitue leurs monomères – acides aminés.

Les acides aminés

Ils peuvent être divisés en deux catégories: produit constamment et parfois rencontré. La première fournit 18 monomères protéine amide et 2: l' acide aspartique et l' acide glutamique. Parfois, il y a seulement trois acides.

Ces acides peuvent être classés de différentes manières: la nature des chaînes latérales ou les radicaux chargés, ils peuvent également être divisés par le nombre de groupes, le CN et COOH.

La structure primaire de la protéine

L'ordre des acides aminés dans la chaîne protéique détermine ses niveaux ultérieurs de l'organisation, les caractéristiques et fonctions. La principale forme de communication entre les monomères est un peptide. Il est formé par élimination d'un atome d'hydrogène d'un groupe OH et aminoksloty de l'autre.

Le premier niveau d'organisation de la molécule de protéine – une séquence d'acides aminés, juste une chaîne, qui détermine la structure des molécules de protéines. Il se compose d'un « squelette » ayant une structure régulière. Cette séquence répétée -NH-CH-CO-. Certaines chaînes latérales des acides aminés sont présentés des radicaux (R), leurs propriétés déterminent la composition de la structure des protéines.

Même si la même structure moléculaire des protéines, elles peuvent différer par seules propriétés qui ont une séquence différente de monomères dans la chaîne. L'ordre des acides aminés dans une protéine est déterminée par les gènes et les protéines dicte certaines fonctions biologiques. La séquence des monomères dans les molécules responsables de la même fonction, souvent à proximité de différentes espèces. De telles molécules – identiques ou similaires à organiser et à réaliser différents types d'organismes, la même fonction – protéines homologues. Structure, les propriétés et les fonctions des molécules futures sont définies à l'étape de synthèse de chaînes d'acides aminés.

Quelques caractéristiques communes

La structure de la protéine a été étudiée depuis longtemps, et leur analyse de la structure primaire nous a permis de faire des généralisations. Pour un plus grand nombre de protéines caractérisées par la présence de tous les vingt acides aminés, dont la glycine particulièrement importante, l' alanine, l' acide aspartique, la glutamine et peu de tryptophane, l' arginine, la méthionine, l' histidine. Les exceptions ne sont que quelques groupes de protéines, comme histones. Ils sont nécessaires pour le conditionnement de l'ADN et contiennent beaucoup d'histidine.

La seconde généralisation: pas de modèles communs dans les acides aminés dans l'alternance des protéines globulaires. Mais même dans l'activité biologique éloignée des polypeptides sont de petits fragments des mêmes molécules.

structure secondaire

Le deuxième niveau d'organisation de la chaîne polypeptidique – est sa position dans l' espace, qui est maintenue par des liaisons hydrogène. Sécréter α-β et l'hélice double. une partie de circuit a une structure ordonnée, ces zones sont appelées amorphes.

Hélice alpha des protéines naturelles pravozakruchennaya. des groupes latéraux d'acides aminés dans l'hélice toujours face vers l'extérieur et situées sur des côtés opposés de son axe. Si elles sont non polaires, il est leur regroupement sur un côté de l'arc obtenu hélice, ce qui crée des conditions pour la convergence des différentes régions hélicoïdales.

Beta-fold – hélice très allongée – ont tendance à rester dans la molécule de protéine et sont formées adjacentes et parallèles aux couches de ß-plis non parallèles.

La structure tertiaire de la protéine

Le troisième niveau d'organisation de la molécule de protéine – spirales pliage, les plis et les régions amorphes dans une structure compacte. Ceci est dû à l'interaction entre les chaînes latérales des monomères eux-mêmes. De tels liens sont divisés en plusieurs types:

• des liaisons hydrogène sont formées entre des radicaux polaires;
• Hydrophobe – entre groupes R non polaires;
• électrostatiques forces d' attraction (liaisons ioniques entre les groupes) -, les charges qui sont opposées;
• – ponts disulfure entre les radicaux de cystéine.

Ce dernier type de connexion (S = S-) représente une interaction covalente. ponts disulfures renforcent les protéines, leur structure devient plus stable. Mais la présence de ces liens ne signifie pas nécessairement. Par exemple, la cystéine peut être très peu dans la chaîne de polypeptides, ou les radicaux sont à proximité et ne peut pas créer un « pont ».

Le quatrième niveau de l'organisation

Structure quaternaire est formé, non pas toutes les protéines. La structure des protéines sur le quatrième niveau déterminé par le nombre de chaînes polypeptidiques (les protomères). Ils sont reliés entre eux par les mêmes connexions que le précédent niveau de l'organisation, en plus des ponts disulfure. La molécule est constituée d'un certain nombre de protomères, chacun d'eux a sa propre structure tertiaire spécifique (ou identique).

Tous les niveaux de l'organisation déterminent les caractéristiques qui serviront à obtenir des protéines. La structure de la protéine au premier niveau d'organisation est détermine très précisément leur rôle ultérieur dans la cellule et l'organisme dans son ensemble.

Les fonctions des protéines

Il est difficile d'imaginer à quel point est le rôle des protéines dans l'activité cellulaire. Au-dessus, nous avons examiné leur structure. Les fonctions des protéines dépendent directement sur elle.

la construction de la scène fonction (structurelle), ils forment la base de tout le cytoplasme de cellules vivantes. Ces polymères sont le matériau principal de toutes les membranes cellulaires, lorsque compris dans un complexe avec des lipides. Cela comprend la division des cellules en compartiments, chacun d'eux se produisent leurs réactions. Le fait qu'il exige de ses propres termes, un rôle particulièrement important joué par le pH moyen pour chacun des processus cellulaires complexes. Les protéines de construire des parois minces, qui divisent la cellule dans les compartiments dits. Mais le phénomène a été appelé compartimentation.

La fonction catalytique est de réguler toutes les réactions cellulaires. Toutes les origines enzymes sont simples ou des protéines complexes.

Tous les types de mouvement organismes (travail musculaire, le mouvement dans le protoplasme cellulaire, le scintillement ciliaire dans protozoaire et t. D.) est réalisée protéines. La structure des protéines qui leur permet de se déplacer à des fibres de forme et des anneaux. La fonction de transport est que de nombreuses substances sont transportées à travers les protéines porteuses spécifiques de la membrane cellulaire.

Hormonal rôle de ces polymères est compréhensible à la fois: sur la structure d'un certain nombre d'hormones sont des protéines telles que l'insuline, l'ocytocine.

fonction de remplacement est déterminé de telle sorte que les protéines sont capables de former des dépôts. Par exemple, les œufs valgumin, la caséine du lait, les protéines de stockage des graines de plantes – un grand nombre de nutriments qui y sont stockés.

Tous les tendons, articulations articulations, les os du squelette, les sabots formés protéines, ce qui nous amène à une autre de leurs fonctions – soutien.

Les molécules de protéines sont les récepteurs portant la reconnaissance sélective de certaines substances. Dans ce rôle, en particulier connu glycoprotéines et lectines.

Les facteurs les plus importants de l'immunité – anticorps et l'origine du système du complément sont des protéines. Par exemple, le processus de la coagulation sanguine est basée sur les changements dans la protéine de fibrinogène. Les parois internes de l'œsophage et l'estomac sont recouvertes d'une couche protectrice de protéines muqueuses – Litsinija. Toxines sont également des protéines des origines. fondation de la peau, le corps d'animal protégé est le collagène. Toutes ces fonctions sont des protéines protectrices.

Eh bien, la dernière en fonction de la ligne – réglementaire. Il y a des protéines qui contrôlent le travail du génome. Autrement dit, ils régulent la transcription et la traduction.

Quel que soit le rôle important joué des protéines, la structure des protéines a des scientifiques pendant longtemps si nous avions déchiffré temps. Et maintenant, ils ouvrent de nouvelles façons d'utiliser ces connaissances.