ፕሮቲኖች ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ናቸው። እነዚህ የማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች በተወሰነ ስብጥር ተለይተው ይታወቃሉ እና በሃይድሮሊሲስ ላይ ወደ አሚኖ አሲዶች ይበሰብሳሉ። የፕሮቲን ሞለኪውሎች ብዙ ዓይነት ቅርጾች አሏቸው, ብዙዎቹ ከብዙ ፖሊፔፕታይድ ሰንሰለቶች የተሠሩ ናቸው. ስለ ፕሮቲን አወቃቀር መረጃ በዲ ኤን ኤ ውስጥ ተቀምጧል እና የፕሮቲን ውህደት ሂደት ትርጉም ይባላል።
የፕሮቲኖች ኬሚካላዊ ቅንብር
አማካኝ ፕሮቲን ይይዛል፡
- 52% ካርቦን፤
- 7% ሃይድሮጂን፤
- 12% ናይትሮጅን፤
- 21% ኦክሲጅን፤
- 3% ሰልፈር።
የፕሮቲን ሞለኪውሎች ፖሊመሮች ናቸው። አወቃቀራቸውን ለመረዳት ሞኖመሮች፣ አሚኖ አሲዶች ምን እንደሆኑ ማወቅ ያስፈልጋል።
አሚኖ አሲዶች
ብዙውን ጊዜ በሁለት ምድቦች ይከፈላሉ፡ ያለማቋረጥ የሚከሰቱ እና አልፎ አልፎ የሚከሰቱ። የመጀመሪያዎቹ 18 ፕሮቲን ሞኖመሮች እና 2 ተጨማሪ አሚዶችን ያካትታሉ፡ አስፓርቲክ እና ግሉታሚክ አሲዶች። አንዳንዴ ሶስት አሲዶች ብቻ ይኖራሉ።
እነዚህ አሲዶች በብዙ መንገዶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ፡ በጎን ሰንሰለቶች ባህሪ ወይም በአክራሪዎቻቸው ክፍያ እንዲሁም በCN እና COOH ቡድኖች ሊከፋፈሉ ይችላሉ።
የፕሮቲን የመጀመሪያ ደረጃ መዋቅር
በፕሮቲን ሰንሰለት ውስጥ ያሉ የአሚኖ አሲዶች ቅደም ተከተል ይወስናልየእሱ ተከታይ የአደረጃጀት ደረጃዎች, ንብረቶች እና ተግባራት. በ monomers መካከል ያለው ዋነኛው የግንኙነት አይነት peptide ነው. የተፈጠረው ሃይድሮጂን ከአንድ አሚኖ አሲድ እና የኦኤች ቡድን ከሌላው በመለየት ነው።
የፕሮቲን ሞለኪውል የመጀመሪያ ደረጃ አደረጃጀት በውስጡ ያሉት የአሚኖ አሲዶች ቅደም ተከተል ነው፣ በቀላሉ የፕሮቲን ሞለኪውሎችን አወቃቀር የሚወስን ሰንሰለት ነው። መደበኛ መዋቅር ያለው "አጽም" ያካትታል. ይህ ተደጋጋሚ ተከታታይ -NH-CH-CO- ነው። የተለያዩ የጎን ሰንሰለቶች በአሚኖ አሲድ ራዲካል (R) ይወከላሉ፣ ንብረታቸውም የፕሮቲኖችን አወቃቀር ይወስናሉ።
የፕሮቲን ሞለኪውሎች አወቃቀር ተመሳሳይ ቢሆንም እንኳ በንብረታቸው ሊለያዩ የሚችሉት ሞኖመሮች በሰንሰለቱ ውስጥ የተለያየ ቅደም ተከተል ስላላቸው ብቻ ነው። በፕሮቲን ውስጥ የአሚኖ አሲዶች አቀማመጥ በጂኖች የሚወሰን ሲሆን ለፕሮቲን የተወሰኑ ባዮሎጂያዊ ተግባራትን ያዛል. ለተመሳሳይ ተግባር ተጠያቂ በሆኑ ሞለኪውሎች ውስጥ ያሉት የ monomers ቅደም ተከተል ብዙውን ጊዜ በተለያዩ ዝርያዎች ውስጥ ቅርብ ነው። እንደነዚህ ያሉት ሞለኪውሎች - ተመሳሳይ ወይም ተመሳሳይ ድርጅት እና ተመሳሳይ ተግባራትን በተለያዩ አይነት ፍጥረታት ውስጥ የሚያከናውኑ - ተመሳሳይነት ያላቸው ፕሮቲኖች ናቸው. የወደፊቱ ሞለኪውሎች አወቃቀር፣ ባህሪያት እና ተግባራት በአሚኖ አሲድ ሰንሰለት ውህደት ደረጃ ላይ ተቀምጠዋል።
አንዳንድ የተለመዱ ባህሪያት
የፕሮቲኖች አወቃቀሮች ለረጅም ጊዜ ሲጠና የቆዩ ሲሆን የዋና አወቃቀራቸው ትንተና አንዳንድ አጠቃላይ ነገሮችን እንድናደርግ አስችሎናል። አብዛኞቹ ፕሮቲኖች በተለይ ብዙ glycine, alanine, aspartic አሲድ, glutamine እና ትንሽ tryptophan, arginine, methionine, አሉ ይህም ሁሉ ሃያ አሚኖ አሲዶች, ፊት ባሕርይ ነው.ሂስቲዲን. ልዩ ሁኔታዎች የተወሰኑ የፕሮቲን ቡድኖች ናቸው, ለምሳሌ, ሂስቶን. ለዲኤንኤ ማሸግ ያስፈልጋሉ እና ብዙ ሂስቲዲን ይይዛሉ።
ሁለተኛ አጠቃላይ መግለጫ፡ በግሎቡላር ፕሮቲኖች ውስጥ የአሚኖ አሲዶች መለዋወጥ ላይ ምንም አይነት አጠቃላይ ንድፎች የሉም። ነገር ግን በባዮሎጂካል እንቅስቃሴ ውስጥ ሩቅ የሆኑት ፖሊፔፕቲዶች እንኳን ትንሽ ተመሳሳይ የሞለኪውሎች ቁርጥራጮች አሏቸው።
ሁለተኛ መዋቅር
የሁለተኛው ደረጃ የ polypeptide ሰንሰለት አደረጃጀት በሃይድሮጂን ቦንዶች የተደገፈ የቦታ አቀማመጥ ነው። α-helix እና β-fold ይመድቡ። የሰንሰለቱ ክፍል የታዘዘ መዋቅር የለውም፣እንዲህ ያሉ ዞኖች አሞርፎስ ይባላሉ።
የሁሉም የተፈጥሮ ፕሮቲኖች አልፋ ሄሊክስ ቀኝ እጅ ነው። በሄሊክስ ውስጥ ያሉ የአሚኖ አሲዶች የጎን አክራሪዎች ሁል ጊዜ ወደ ውጭ ይመለከታሉ እናም በዘንግ ተቃራኒው ላይ ይገኛሉ። ዋልታ ካልሆኑ በአንደኛው ጠመዝማዛ በኩል ይመደባሉ፣ በዚህም ምክንያት ለተለያዩ ጠመዝማዛ ክፍሎች መጋጠሚያ ሁኔታዎችን የሚፈጥሩ ቅስቶች ያስከትላሉ።
ቤታ-ፎልድስ - በጣም ረዣዥም ጠመዝማዛዎች - በፕሮቲን ሞለኪውል ውስጥ ጎን ለጎን የመገኘት አዝማሚያ ይኖራቸዋል እና ትይዩ እና ትይዩ ያልሆኑ β-pleated layers ይፈጥራሉ።
የሦስተኛ ደረጃ ፕሮቲን መዋቅር
የፕሮቲን ሞለኪውል ሶስተኛው ደረጃ ጠመዝማዛ፣ታጠፈ እና ቅርጽ ያላቸው ክፍሎች ወደ የታመቀ መዋቅር መታጠፍ ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት የ monomers የጎን ራዲካል እርስ በርስ መስተጋብር ነው. እንደዚህ ያሉ ግንኙነቶች በበርካታ ዓይነቶች ይከፈላሉ፡
- የሃይድሮጅን ቦንዶች በዋልታ ራዲካሎች መካከል ይመሰረታሉ፤
- ሃይድሮፎቢክ- የዋልታ ያልሆኑ R-ቡድኖች መካከል፤
- የኤሌክትሮስታቲክ ሃይሎች መስህብ (ionic bonds) - ክሳቸው ተቃራኒ በሆኑ ቡድኖች መካከል፤
- dsulfide በሳይስቴይን ራዲካልስ መካከል ያሉ ድልድዮች።
የመጨረሻው የማስያዣ አይነት (–S=S-) የኮቫልንት መስተጋብር ነው። የዲሰልፋይድ ድልድዮች ፕሮቲኖችን ያጠናክራሉ, አወቃቀራቸው የበለጠ ዘላቂ ይሆናል. ግን እንደዚህ ያሉ ግንኙነቶች አያስፈልጉም. ለምሳሌ፣ በፖሊፔፕታይድ ሰንሰለት ውስጥ በጣም ትንሽ ሳይስቴይን ሊኖር ይችላል፣ ወይም አክራሪዎቹ በአቅራቢያው ይገኛሉ እና "ድልድይ" መፍጠር አይችሉም።
የድርጅት አራተኛው ደረጃ
ሁሉም ፕሮቲኖች አይደሉም አራት ማዕዘን ቅርፅ ያላቸው። በአራተኛ ደረጃ ላይ ያሉ ፕሮቲኖች አወቃቀር የሚወሰነው በ polypeptide ሰንሰለቶች (ፕሮቶመሮች) ብዛት ነው. ከዲሰልፋይድ ድልድዮች በስተቀር ከቀድሞው የአደረጃጀት ደረጃ ጋር በተመሳሳይ ቦንዶች የተሳሰሩ ናቸው። አንድ ሞለኪውል በርካታ ፕሮቶመሮችን ያቀፈ ሲሆን እያንዳንዳቸው የራሳቸው ልዩ (ወይም ተመሳሳይ) ሶስተኛ ደረጃ መዋቅር አላቸው።
ሁሉም የድርጅት ደረጃዎች የተፈጠሩ ፕሮቲኖች የሚያከናውኗቸውን ተግባራት ይወስናሉ። የፕሮቲኖች አወቃቀር በመጀመሪያ ደረጃ በሴል እና በአጠቃላይ በሰውነት ውስጥ የሚኖራቸውን ሚና በትክክል ይወስናል።
የፕሮቲን ተግባራት
ፕሮቲኖች በሴል እንቅስቃሴ ውስጥ ያላቸው ሚና ምን ያህል አስፈላጊ እንደሆነ መገመት እንኳን ከባድ ነው። ከላይ, የእነሱን መዋቅር መርምረናል. የፕሮቲኖች ተግባር በቀጥታ በእሱ ላይ የተመሰረተ ነው።
የህንፃ (መዋቅራዊ) ተግባርን በማከናወን የማንኛውም ህይወት ያለው ሴል ሳይቶፕላዝም መሰረት ይሆናሉ። እነዚህ ፖሊመሮች የሁሉም የሴል ሽፋኖች ዋና እቃዎች ሲሆኑበሊፒዲዎች የተወሳሰቡ ናቸው. ይህ ደግሞ የሴሉን ክፍል ወደ ክፍሎች መከፋፈልን ያጠቃልላል, እያንዳንዱም የራሱ ምላሽ አለው. እውነታው ግን እያንዳንዱ ውስብስብ የሴሉላር ሂደቶች የራሱ ሁኔታዎችን ይጠይቃል, በተለይም የመካከለኛው ፒኤች ጠቃሚ ሚና ይጫወታል. ፕሮቲኖች ሕዋሱን ወደ ተባሉ ክፍሎች የሚከፍሉ ቀጭን ክፍሎችን ይሠራሉ. እና ክስተቱ እራሱ ክፍልፋይ ይባላል።
የካታሊቲክ ተግባሩ ሁሉንም የሕዋስ ምላሽ መቆጣጠር ነው። ሁሉም ኢንዛይሞች መነሻቸው ቀላል ወይም ውስብስብ ፕሮቲኖች ናቸው።
የማንኛውም አይነት የሰውነት እንቅስቃሴ (የጡንቻዎች ስራ፣ በሴል ውስጥ የፕሮቶፕላዝም እንቅስቃሴ፣ የ cilia ብልጭ ድርግም የሚሉ ፕሮቶዞአዎች ወዘተ) በፕሮቲኖች ይከናወናሉ። የፕሮቲኖች አወቃቀር እንዲንቀሳቀሱ፣ ፋይበር እና ቀለበት እንዲፈጥሩ ያስችላቸዋል።
የትራንስፖርት ተግባር ብዙ ንጥረ ነገሮች በልዩ ተሸካሚ ፕሮቲኖች በሴል ሽፋን እንዲተላለፉ ማድረጉ ነው።
የእነዚህ ፖሊመሮች የሆርሞን ሚና ወዲያውኑ ግልፅ ነው፡- በርካታ ሆርሞኖች ፕሮቲኖች ናቸው በአወቃቀር ውስጥ ለምሳሌ ኢንሱሊን፣ ኦክሲቶሲን።
የመለዋወጫ ተግባር የሚወሰነው ፕሮቲኖች ተቀማጭ ማድረግ በመቻላቸው ነው። ለምሳሌ እንቁላል ቫልጉሚን፣ ወተት ኬሲን፣ የእፅዋት ዘር ፕሮቲኖች - ከፍተኛ መጠን ያለው ንጥረ ነገር ያከማቻሉ።
ሁሉም ጅማቶች፣ articular መገጣጠሚያዎች፣የአጽም አጥንቶች፣ ሰኮናዎች የሚፈጠሩት በፕሮቲኖች ሲሆን ይህም ወደ ቀጣዩ ተግባራቸው ያደርገናል - መደገፍ።
የፕሮቲን ሞለኪውሎች ተቀባይ ናቸው፣ የአንዳንድ ንጥረ ነገሮችን መራጭ እውቅና ያካሂዳሉ። በዚህ ሚና ውስጥ glycoproteins እና lectins በተለይ ይታወቃሉ።
በጣም አስፈላጊው።የበሽታ መከላከያ ምክንያቶች - ፀረ እንግዳ አካላት እና ማሟያ ስርዓት በመነሻ ፕሮቲኖች ናቸው. ለምሳሌ, የደም መፍሰስ ሂደት በ fibrinogen ፕሮቲን ለውጦች ላይ የተመሰረተ ነው. የኢሶፈገስ እና የሆድ ውስጠኛው ግድግዳዎች በጡንቻ ፕሮቲኖች መከላከያ ሽፋን - ሊሲን. መርዞችም መነሻው ፕሮቲኖች ናቸው። የእንስሳትን አካል የሚከላከለው የቆዳው መሠረት ኮላጅን ነው. እነዚህ ሁሉ የፕሮቲን ተግባራት ተከላካይ ናቸው።
መልካም፣ የመጨረሻው ተግባር ተቆጣጣሪ ነው። የጂኖም ሥራን የሚቆጣጠሩ ፕሮቲኖች አሉ. ማለትም የጽሁፍ ግልባጭ እና ትርጉምን ይቆጣጠራሉ።
የፕሮቲኖች ሚና ምንም ያህል ጠቃሚ ቢሆንም የፕሮቲኖች አወቃቀር በሳይንቲስቶች ሲገለጥ ከቆየ ቆይቷል። እና አሁን ይህን እውቀት ለመጠቀም አዳዲስ መንገዶችን እያገኙ ነው።
