ፕሮቲኖች ውስብስብ መዋቅር ያላቸው ባዮሎጂካል ፖሊመሮች ናቸው። እነሱ ከፍተኛ ሞለኪውላዊ ክብደት ያላቸው እና አሚኖ አሲዶች ፣ በቪታሚኖች ፣ በሊፕዲድ እና በካርቦሃይድሬትስ ውስጥ የተካተቱ የሰው ሰራሽ ቡድኖችን ያቀፉ ናቸው። ካርቦሃይድሬትስ፣ ቫይታሚን፣ ብረቶች ወይም ቅባቶች ያካተቱ ፕሮቲኖች ውስብስብ ይባላሉ። ቀላል ፕሮቲኖች በፔፕታይድ ቦንድ የተገናኙ አሚኖ አሲዶችን ብቻ ያቀፈ ነው።
Peptides
አንድ ንጥረ ነገር ምንም አይነት መዋቅር ቢኖረውም የፕሮቲኖች ሞኖመሮች አሚኖ አሲዶች ናቸው። እነሱ መሰረታዊ የ polypeptide ሰንሰለት ይመሰርታሉ, ከዚያ በኋላ የፕሮቲን ፋይብሪላር ወይም ግሎቡላር መዋቅር ይመሰረታል. በተመሳሳይ ጊዜ ፕሮቲን ሊዋሃድ የሚችለው በህይወት ያሉ ቲሹዎች ውስጥ ብቻ ነው - በእፅዋት ፣ በባክቴሪያ ፣ በፈንገስ ፣ በእንስሳት እና በሌሎች ህዋሶች።
የፕሮቲን ሞኖመሮችን ማጣመር የማይችሉት ቫይረሶች እና ፕሮቶዞአዎች ናቸው። ሁሉም ሌሎች መዋቅራዊ ፕሮቲኖችን መፍጠር ይችላሉ. ግን ፕሮቲን ሞኖመሮች ምን ዓይነት ንጥረ ነገሮች ናቸው እና እንዴት ይዘጋጃሉ? ስለዚህ እና ስለ ፕሮቲን ባዮሲንተሲስ, ስለ ፖሊፔፕቲዶች እና ውስብስብ የፕሮቲን መዋቅር መፈጠር, ስለ አሚኖ አሲዶች እና ባህሪያቸው ያንብቡ.በታች።
የፕሮቲን ሞለኪውል ብቸኛው ሞኖመር ማንኛውም አልፋ-አሚኖ አሲድ ነው። ፕሮቲን ፖሊፔፕታይድ ነው፣ የተቆራኙ የአሚኖ አሲዶች ሰንሰለት። በአሚኖ አሲዶች ብዛት ላይ በመመስረት ዲፔፕቲዶች (2 ቅሪቶች) ፣ ትሪፕታይድ (3) ፣ oligopeptides (ከ2-10 አሚኖ አሲዶች የያዙ) እና ፖሊፔፕቲድ (ብዙ አሚኖ አሲዶች) ይገለላሉ ።
የፕሮቲን መዋቅር ግምገማ
የፕሮቲን አወቃቀር የመጀመሪያ ደረጃ፣ ትንሽ ውስብስብ - ሁለተኛ ደረጃ፣ እንዲያውም የበለጠ ውስብስብ - ሶስተኛ ደረጃ እና በጣም ውስብስብ - ኳተርን ሊሆን ይችላል።
ዋናው መዋቅር ፕሮቲን ሞኖመሮች (አሚኖ አሲዶች) በፔፕታይድ ቦንድ (CO-NH) የተገናኙበት ቀላል ሰንሰለት ነው። የሁለተኛ ደረጃ መዋቅር የአልፋ ሄሊክስ ወይም ቤታ እጥፋት ነው. ሶስተኛ ደረጃ ይበልጥ የተወሳሰበ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ ፕሮቲን መዋቅር ሲሆን ይህም ከሁለተኛ ደረጃ የተገነባው በ covalent, ionic እና hydrogen bonds እንዲሁም በሃይድሮፎቢክ ግንኙነቶች ምክንያት ነው.
የኳተርን መዋቅር በጣም ውስብስብ እና በሴል ሽፋኖች ላይ የሚገኙ ተቀባይ ፕሮቲኖች ባህሪይ ነው። ይህ በበርካታ ሞለኪውሎች ከሶስተኛ ደረጃ መዋቅር ጋር በማጣመር በካርቦሃይድሬት ፣ በሊፕዲድ ወይም በቫይታሚን ቡድኖች የተጨመረው የሱፕራሞለኩላር (ጎራ) መዋቅር ነው። በዚህ ሁኔታ, እንደ የመጀመሪያ ደረጃ, ሁለተኛ ደረጃ እና ሶስተኛ ደረጃ መዋቅሮች, የፕሮቲኖች ሞኖመሮች አልፋ-አሚኖ አሲዶች ናቸው. በተጨማሪም በ peptide bonds ተያይዘዋል. ልዩነቱ የአወቃቀሩ ውስብስብነት ብቻ ነው።
አሚኖ አሲዶች
ብቸኞቹ ሞኖመሮችየፕሮቲን ሞለኪውሎች አልፋ አሚኖ አሲዶች ናቸው። ከእነዚህ ውስጥ 20 የሚሆኑት ብቻ ናቸው, እና እነሱ የህይወት መሰረት ናቸው ማለት ይቻላል. ለፔፕታይድ ትስስር ገጽታ ምስጋና ይግባውና የፕሮቲን ውህደት ተችሏል. እና ፕሮቲኑ ራሱ ከዚያ በኋላ መዋቅር-መፍጠር, ተቀባይ, ኢንዛይም, መጓጓዣ, አስታራቂ እና ሌሎች ተግባራትን ማከናወን ጀመረ. ለዚህም ምስጋና ይግባውና አንድ ህይወት ያለው አካል ይሠራል እና እንደገና ለመራባት ይችላል።
አልፋ አሚኖ አሲድ እራሱ ከአልፋ ካርቦን አቶም ጋር የተያያዘ የአሚኖ ቡድን ያለው ኦርጋኒክ ካርቦሃይሊክ አሲድ ነው። የኋለኛው ደግሞ ከካርቦክሳይል ቡድን ቀጥሎ ይገኛል. በዚህ ሁኔታ ፕሮቲን ሞኖመሮች እንደ ኦርጋኒክ ንጥረ ነገሮች ይቆጠራሉ በውስጡም ተርሚናል ካርበን አቶም ሁለቱንም አሚን እና የካርቦክሳይል ቡድን ይይዛል።
የአሚኖ አሲዶች በፔፕቲድ እና ፕሮቲኖች ውስጥ ያለው ግንኙነት
አሚኖ አሲዶች በፔፕታይድ ቦንድ በኩል ከዲመር፣ ትሪመሮች እና ፖሊመሮች ጋር ይገናኛሉ። ከአንድ አልፋ-አሚኖ አሲድ እና ሃይድሮጂን (-ኤች) ከሌላው የአልፋ-አሚኖ አሲድ አሚኖ ቡድን የሃይድሮክሳይል (-ኦኤች) ቡድን በካርቦክሳይል ቦታ በመከፋፈል ነው የተፈጠረው። በግንኙነቱ ምክንያት ውሃ ተከፍሏል እና ነፃ ኤሌክትሮን ያለው የ C=O ጣቢያ ከካርቦክሳይል ቅሪት ካርቦን አጠገብ በካርቦክሳይል መጨረሻ ላይ ይቀራል። በሌላ አሲድ አሚኖ ቡድን ውስጥ በናይትሮጅን አቶም ላይ ያለ ነፃ ራዲካል ያለው ቅሪት (ኤንኤች) አለ። ይህ ቦንድ (CONH) ለመመስረት ሁለት ራዲካሎች እንዲገናኙ ያስችላቸዋል። peptide ይባላል።
የአልፋ አሚኖ አሲድ ልዩነቶች
23 የታወቁ አልፋ-አሚኖ አሲዶች አሉ። ናቸውየተዘረዘሩት እንደ: glycine, ቫሊን, alanine, isolecine, leucine, glutamate, aspartate, ornithine, threonine, ሴሪን, ላይሲን, ሳይስቲን, ሳይስተይን, phenylalanine, methionine, ታይሮሲን, proline, tryptophan, hydroxyproline, arginine, histidine, እንደ ፓራታሚን. በሰው አካል ሊዋሃዱ እንደሚችሉ ላይ በመመስረት እነዚህ አሚኖ አሲዶች አላስፈላጊ እና አላስፈላጊ ተብለው ይከፈላሉ ።
የማይፈለጉ እና አስፈላጊ የአሚኖ አሲዶች ጽንሰ-ሀሳብ
የሚተኩ ዕቃዎች በሰው አካል ሊዋሃዱ ሲችሉ አስፈላጊው ነገር ግን ከምግብ ብቻ መምጣት አለበት። በተመሳሳይ ጊዜ, ሁለቱም አስፈላጊ እና አስፈላጊ ያልሆኑ አሲዶች ለፕሮቲን ባዮሲንተሲስ አስፈላጊ ናቸው, ምክንያቱም ያለ እነርሱ ውህደቱ ሊጠናቀቅ አይችልም. አንድ አሚኖ አሲድ ከሌለ፣ ሌሎቹ ሁሉም ቢገኙም፣ ሴል ተግባሩን ለማከናወን የሚያስፈልገውን ፕሮቲን በትክክል መገንባት አይቻልም።
በማንኛውም የባዮሲንተሲስ ደረጃዎች ላይ አንድ ስህተት - እና ፕሮቲኑ ከአሁን በኋላ ተስማሚ አይደለም፣ ምክንያቱም የኤሌክትሮኒካዊ እፍጋቶችን እና የኢንተርአቶሚክ ግንኙነቶችን በመጣስ ወደሚፈለገው መዋቅር መሰብሰብ አይችልም። ስለዚህ, ለአንድ ሰው (እና ሌሎች ፍጥረታት) አስፈላጊ የሆኑ አሚኖ አሲዶችን የያዙ የፕሮቲን ምግቦችን መመገብ አስፈላጊ ነው. በምግብ ውስጥ አለመኖራቸው ወደ በርካታ የፕሮቲን ሜታቦሊዝም መዛባት ያመራል።
የፔፕታይድ ቦንድ የመፍጠር ሂደት
የፕሮቲኖች ብቸኛ ሞኖመሮች አልፋ-አሚኖ አሲዶች ናቸው። እነሱ ቀስ በቀስ ወደ ፖሊፔፕታይድ ሰንሰለት ይዋሃዳሉ ፣ አወቃቀሩ በዲ ኤን ኤ የጄኔቲክ ኮድ ውስጥ አስቀድሞ ተከማችቷል (ወይም አር ኤን ኤ ፣ የባክቴሪያ ባዮሲንተሲስ ከታየ)። ፕሮቲን የአሚኖ አሲድ ቅሪቶች ጥብቅ ቅደም ተከተል ነው። ይህ በተወሰነ ውስጥ የታዘዘ ሰንሰለት ነው።በሴል ውስጥ አስቀድሞ የታቀደ ተግባር የሚያከናውን መዋቅር።
የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ የእርምጃ ቅደም ተከተል
የፕሮቲን አፈጣጠር ሂደት የእርምጃዎች ሰንሰለትን ያቀፈ ነው፡ የዲኤንኤ (ወይም አር ኤን ኤ) ክፍል መባዛት፣ የመረጃ ዓይነት አር ኤን ኤ ውህደት፣ ከኒውክሊየስ ወደ ሴሉ ሳይቶፕላዝም መውጣቱ፣ ከሪቦዞም ጋር ግንኙነት እና በማስተላለፍ አር ኤን ኤ የሚቀርቡትን የአሚኖ አሲድ ቅሪቶች ቀስ በቀስ ማያያዝ። ፕሮቲን ሞኖመር የሆነ ንጥረ ነገር የሃይድሮክሳይል ቡድንን እና የሃይድሮጂን ፕሮቶንን ለማስወገድ በሚደረገው ኢንዛይም ምላሽ ውስጥ ይሳተፋል እና ከዚያም እያደገ የመጣውን ፖሊፔፕታይድ ሰንሰለት ይቀላቀላል።
በመሆኑም የፖሊፔፕታይድ ሰንሰለት ተገኝቷል፣ እሱም አስቀድሞ በሴሉላር endoplasmic reticulum ውስጥ፣ በተወሰነ የተወሰነ መዋቅር ውስጥ የታዘዘ እና አስፈላጊ ከሆነ በካርቦሃይድሬት ወይም በሊፕድ ቀሪዎች የተሞላ። ይህ ፕሮቲኑን "የማብሰል" ሂደት ይባላል, ከዚያም በትራንስፖርት ሴሉላር ሲስተም ወደ መድረሻው ይላካል.
የተዋሃዱ ፕሮቲኖች ተግባራት
ፕሮቲን ሞኖመሮች ቀዳሚ መዋቅራቸውን ለመገንባት አስፈላጊ የሆኑት አሚኖ አሲዶች ናቸው። የሁለተኛ ደረጃ, የሶስተኛ ደረጃ እና ኳተርን መዋቅር ቀድሞውኑ በራሱ ተሠርቷል, ምንም እንኳን አንዳንድ ጊዜ የኢንዛይሞች እና ሌሎች ንጥረ ነገሮች ተሳትፎ ይጠይቃል. ይሁን እንጂ ፕሮቲኖች ተግባራቸውን እንዲያከናውኑ አስፈላጊ ቢሆኑም ከአሁን በኋላ አስፈላጊ አይደሉም።
የፕሮቲን ሞኖመር የሆነው አሚኖ አሲድ ለካርቦሃይድሬት፣ ለብረታ ብረት ወይም ለቪታሚኖች ተያያዥነት ያላቸው ቦታዎች ሊኖሩት ይችላል። የሶስተኛ ደረጃ ወይም ኳተርን መዋቅር ምስረታ ለመስገቢያ ቡድኖች ተጨማሪ ቦታዎችን ለማግኘት ያስችላል። ይህ ከ እንዲፈጥሩ ያስችልዎታልየኢንዛይም ሚና የሚጫወተው የፕሮቲን ተዋፅኦ፣ ተቀባይ፣ ወደ ሴል ወይም ወደ ውጭ የሚገቡ ንጥረ ነገሮች ተሸካሚ፣ ኢሚውኖግሎቡሊን፣ የሽፋን ወይም የሴል ኦርጋኔል መዋቅራዊ አካል፣ የጡንቻ ፕሮቲን።
ከአሚኖ አሲድ የተፈጠሩ ፕሮቲኖች የህይወት መሰረት ናቸው። እና ዛሬ አሚኖ አሲድ ከታየ በኋላ እና በፖሊሜራይዜሽን ምክንያት ሕይወት እንደተነሳ ይታመናል። ደግሞም ፣ የማሰብ ችሎታን ጨምሮ ፣ የህይወት መጀመሪያ የሆነው የፕሮቲን ኢንተርሞለኩላር መስተጋብር ነው። ሁሉም ሌሎች ባዮኬሚካላዊ ሂደቶች, የኃይል ሂደቶችን ጨምሮ, ለፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ትግበራ አስፈላጊ ናቸው, በዚህም ምክንያት, የህይወት ተጨማሪ ቀጣይነት.
