Proteine ​​globulare: structură, structură, proprietăți. Exemple de proteine ​​globulare și fibrilare

Un număr mare de substanțe organice care alcătuiesc celula vii se disting prin mărimea lor moleculară mare și sunt biopolimeri. Acestea includ proteine, care variază de la 50 la 80% din masa uscată a întregii celule. Monomeri de proteine

Forme de organizare a macromoleculelor de polipeptide

Resturile de aminoacid se leagă succesiv prin legături covalente puternice, numite legături peptidice. Ele sunt destul de puternice și mențin într-o stare stabilă structura primară a proteinei, care arată ca un lanț. Forma secundară apare atunci când lanțul polipeptidic este răsucite într-o helix alfa. Este stabilizat prin legături suplimentare de hidrogen. Terțiar sau configurația nativă este de importanță fundamentală, deoarece majoritatea proteinelor globulare dintr-o celulă vii au exact această structură. Spirala este ambalată sub formă de minge sau globule. Stabilitatea sa se datorează nu numai apariției noilor legături de hidrogen, ci și formării de punți disulfidice. Ele apar datorită interacțiunii dintre atomii de sulf care fac parte din cisteina de aminoacizi. Nu cel puțin rolul în formarea structurii terțiare este jucat de interacțiunile hidrofile și hidrofobe între grupurile de atomi din interiorul structurii peptidice. Dacă proteina globulară este combinată cu aceleași molecule printr-o componentă non-proteică, de exemplu, apare un ion metalic, apoi o configurație cuaternară, cea mai înaltă formă de organizare a polipeptidei.

Proteinele fibrilare

Funcțiile contractile, motorii și clădirile din celulă sunt realizate de proteine ​​ale căror macromolecule arată ca filamente fine - fibrile. Polipeptidele, care fac parte din fibrele pielii, părului, unghiilor, sunt denumite specii fibrilare. Cele mai renumite dintre ele sunt colagenul, keratina și elastina. Ei nu se dizolvă în apă, dar se pot umfla în ea, formând o masă lipicioasă și lipicioasă. Peptidele cu structură liniară sunt, de asemenea, incluse în filamentele fusului de fisiune, formând aparatul mitotic al celulei. Ei se atașează la cromozomi, le contractă și le întind către poli de celulă. Acest proces este observat în anafaza mitozei - diviziunea celulelor somatice ale corpului, precum și în etapele de reducere și evoluție a diviziunii celulelor sexuale - meiozei. Spre deosebire de proteina globulară, fibrilele se pot întinde rapid și se pot contracta. Cilia ciliate-pantofi sau flageli Euglena algei unicelulare verde - Chlamydomonas construit din fibrile și de a efectua funcții de trafic în cele mai simple organisme. Reducerea proteinelor musculare - actina și miozina, care fac parte din țesutul muscular, cauzează diverse mișcări ale mușchilor scheletici și menținerea cadrului muscular al corpului uman.

Structura proteinelor globulare

Peptidele - vectori de molecule de diferite substanțe, proteine ​​protectoare - imunoglobuline, hormoni - o listă neexhaustivă a proteinelor a căror structură terțiară are forma unei bile - din Globula. În sânge există anumite proteine ​​care au pe suprafața lor anumite zone - centre active. Cu ajutorul lor, ei recunosc și se atașează la ei molecule de substanțe biologic active produse de glande de secreție mixtă și internă. Prin utilizarea proteine ​​globulare si hormoni tiroidieni gonadele, glandele suprarenale, timusul, glanda pituitară livrate la celulele specifice ale corpului uman echipat cu receptori specifici pentru recunoașterea lor.

Membrane de polipeptide

Modelul lichid-mozaic al structurii membranelor celulare este cel mai bine adaptat la performanța funcțiilor importante: barieră, receptor și transport. Proteinele implicate în aceasta transportă transportul de ioni și particule de anumite substanțe, de exemplu, glucoză, aminoacizi etc. Proprietățile proteinelor globulare transportoare pot fi studiate utilizând, ca exemplu, pompa de potasiu de sodiu. Efectuează trecerea ionilor din celulă în spațiul intercelular și în spate. Ioniții de sodiu se mișcă constant în mijlocul citoplasmei celulare, iar cationii de potasiu se află în afara celulei. Violarea concentrației dorite a acestor ioni duce la moartea celulelor. Pentru a preveni această amenințare, o proteină specială este integrată în membrana celulară. Structura proteinelor globulare este de așa natură încât acestea transferă Na⁺ și K⁺ împotriva gradientul de concentrație folosind energia adenozin trifosfatului.

Structura și funcția insulinei

Proteine ​​solubile structura sferică, situată în forma terțiară, îndeplinește funcțiile autorităților de reglementare a metabolismului în corpul uman. Produs de celule beta insulele din Langerhans insulina controlează nivelul de glucoză din sânge. Se compune din două lanțuri polipeptidice (alfa - și beta-forme) conectate prin mai multe poduri disulfidice. Acestea sunt legături covalente care apar între moleculele unui aminoacid-cisteină care conține sulf. Hormonul pancreatic constă, în principal, dintr-o secvență ordonată de legături de aminoacizi organizate sub formă de helix alfa. O mică parte din ea are forma beta-structura și resturile de aminoacizi fără o orientare strictă în spațiu.

hemoglobină

Un exemplu clasic de peptide globulare este proteina din sânge, care determină culoarea roșie a sângelui - hemoglobina. Proteina conține patru situsuri polipeptidice sub formă de helixuri alfa și beta, care sunt legate de o componentă non-proteică - hemă. Acesta este reprezentat de un ion de fier, care leagă lanțurile polipeptidice într-o singură confirmare, referindu-se la forma cuaternară. Particulele de oxigen (în această formă se numește oxihemoglobină) sunt atașate la molecula de proteine ​​și apoi transportate în celule. Aceasta asigură cursul normal al proceselor de disimilare, deoarece, pentru a obține energie, celula oxidează substanțele organice care au intrat.

Rolul proteinei din sânge în transportul gazelor

În plus față de oxigen, hemoglobina este capabilă să atașeze și dioxidul de carbon. Dioxidul de carbon este format ca produs secundar al reacțiilor celulare catabolice și trebuie îndepărtat din celule. Dacă monoxidul de carbon este prezent în aerul inhalat, acesta este capabil să formeze un compus puternic cu hemoglobină. În acest caz, substanța toxică fără culoare și miros în procesul de respirație pătrunde rapid în celulele corpului, provocând otrăvire. În mod deosebit sensibil la concentrația ridicată de monoxid de carbon este structura creierului. Există o paralizie a centrului respirator situat în medulla oblongata, care implică moartea de sufocare.

În acest articol, am examinat structura, structura și proprietățile peptidelor și, de asemenea, am dat exemple de proteine ​​globulare care îndeplinesc o serie de funcții importante în corpul uman.