Proteină fibrilă și globulară, monomer proteic, tipare de sinteză a proteinelor

Proteina este baza vieții celulare și a corpului. Realizând un număr mare de funcții în țesuturile vii, își dă seama de principalele sale trăsături: creșterea, activitatea vitală, mișcarea și reproducerea. În acest caz, celula în sine sintetizează o proteină al cărei monomer este un aminoacid. Poziția sa în structura primară a proteinei este programată cu un cod genetic care este moștenit. Chiar și transferul de gene de la celula mamă la celula fiică este doar un exemplu de transmitere a informațiilor despre structura proteinei. Aceasta face ca aceasta să devină o moleculă care formează fundamentul vieții biologice.

Caracteristică generală a structurii proteinei

Moleculele de proteine ​​sintetizate în celulă sunt polimeri biologici.
Monomerul are întotdeauna un aminoacid în proteină, iar agregatul constituie lanțul primar al moleculei. Se numește structura primară a unei molecule de proteine, care mai târziu, spontan sau sub influența catalizatorilor biologici, se transformă într-un domeniu secundar, terțiar sau domeniu.

Structura secundară și terțiară

Structura secundară a proteinei este o modificare spațială a lanțului primar, asociată cu formarea legăturilor de hidrogen din regiunile polare. Din acest motiv, lanțul este pliat în bucle sau răsucite într-o spirală, care ocupă mai puțin spațiu. În acest moment, sarcina locală a părților moleculei se schimbă, din cauza căreia procesul de formare a structurii terțiare - cel globular - este declanșat. Zonele criptate sau spiralizate sunt răsucite în incurcări prin intermediul legăturilor disulfidice.

Încurcările înseși fac posibilă formarea unei structuri speciale care este necesară pentru a efectua funcțiile programate. Este important ca, chiar și după o astfel de modificare a proteinei, monomerul să fie un aminoacid. Acest lucru confirmă, de asemenea, că în formarea de secundar, și apoi terțiar și structura cuaternară a proteinei secvența primară de aminoacizi nu se modifică.

Caracteristicile monomerilor proteici

Toate proteinele sunt polimeri, ale căror monomeri sunt aminoacizi. Acestea sunt compuși organici care sunt fie sintetizați de o celulă vie, fie intră în ea ca nutrienți. Dintre acestea, o molecula de proteine ​​este sintetizata pe ribozomi de-a lungul matricei de ARN-ul de informatii cu o cheltuiala imensa de energie. Aminoacizii în sine sunt compuși cu două grupări chimice active: un radical carboxil și o grupare amino localizată la atomul de alfa-carbon. Această structură permite molecula să fie numită un alfa-aminoacid, capabil să formeze legături peptidice. Proteinele mono sunt numai alfa-aminoacizi.

Formarea legăturii peptidice

Peptida este o grupare chimică moleculară formată din atomi de carbon, oxigen, hidrogen și azot. Se formează în timpul divizării apei din grupa carboxil a unui alfa-aminoacid și a grupării amino a celuilalt. În același timp, hidroxilul este separat de radicalul carboxil, care, combinat cu protonul grupării amino, formează apă. Ca rezultat, doi aminoacizi sunt legați prin legătura polară covalentă CONH.

Numai monomerii alfa-aminoacizi-monomeri ai proteinelor organismelor vii - îl pot forma. Observați formarea unei legături peptidice în condiții de laborator, deși este dificil să se sintetizeze selectiv o moleculă mică într-o soluție. Monomerii proteinei sunt aminoacizi, iar structura sa este programată cu un cod genetic. Prin urmare, aminoacizii trebuie combinați într-o ordine strict desemnată. Într-o soluție în condiții de echilibru haotic, acest lucru este imposibil și, prin urmare, sintetizează complexe de proteine este artificial imposibil. Dacă există un echipament care permite o ordine strictă de asamblare a moleculei, întreținerea acesteia va fi destul de costisitoare.

Sinteza proteinei într-o celulă vie

Într-o celulă vie, situația este inversată, deoarece are un aparat biosintetic dezvoltat. Aici, monomerii moleculelor de proteine ​​pot fi asamblate în molecule într-o secvență strictă. Este programat cu codul genetic stocat în cromozomi. Dacă este necesară sinteza unei proteine ​​sau enzime structurale specifice, începe procesul de citire a codului ADN și formarea matricei (și a ARN-ului), pe baza căreia se sintetizează proteina. Monomerul se va alătura treptat lanțului polipeptidic în creștere pe aparatul ribozomal. La sfârșitul acestui proces se va crea un lanț de reziduuri de aminoacizi care vor forma o structură secundară, terțiară sau de domeniu spontan sau în timpul procesului enzimatic.

Regularitățile biosintezei

Trebuie remarcat unele caracteristici ale biosintezei proteinelor, transferul informațiilor ereditare și implementarea acestora. Ele constau în faptul că ADN și ARN sunt substanțe omogene constând din monomeri similari. Anume, ADN-ul este format din nucleotide, cum ar fi ARN-ul. Acesta din urmă este reprezentat sub formă de informații, transport și ARN ribozomal. Aceasta înseamnă că întregul dispozitiv celular responsabil de stocarea informațiilor ereditare și biosinteza proteinelor este un singur întreg. Prin urmare, nucleul unei celule cu ribozomi, care sunt și molecule de domeniu ale ARN, ar trebui considerat un întreg aparat pentru stocarea genelor și realizarea lor.

A doua caracteristică a biosintezei proteinelor, al cărei monomer este alfa-aminoacid, constă în determinarea ordinii stricte a atașamentului lor. Fiecare aminoacid trebuie să își ia locul în structura proteică primară. Dispozitivul pentru stocarea și vânzarea informațiilor ereditare descrise mai sus este responsabil pentru acest lucru. Poate provoca erori, dar ele vor fi eliminate de aceasta. În cazul unei asamblări incorecte, molecula va fi distrusă și biosinteza va începe din nou.