Sarežģītais proteīns papildus pašam proteīna komponentam satur cita veida papildu grupu (protētisku). Kā šī sastāvdaļa darbojas ogļhidrāti, lipīdi, metāli, fosforskābes atlikumi, nukleīnskābes. Šis raksts jums pastāstīs, kā vienkāršie proteīni atšķiras no sarežģītajiem, kādos veidos šīs vielas tiek sadalītas un kādas ir to īpašības. Galvenā atšķirība starp aplūkotajām vielām ir to sastāvs.
Kompleksie proteīni: definīcija
Tās ir divkomponentu vielas, kas ietver vienkāršu proteīnu (peptīdu ķēdes) un neolb altumvielu vielu (protēžu grupa). To hidrolīzes procesā veidojas aminoskābes, neolb altumvielu daļa un sabrukšanas produkti. Kā vienkāršie proteīni atšķiras no sarežģītajiem? Pirmās sastāv tikai no aminoskābēm.
Sarežģītu proteīnu klasifikācija un raksturojums
Šīs vielas ir sadalītas tipos atkarībā no papildu grupas veida. Līdz kompleksamolb altumvielas ietver:
- Glikoproteīni ir proteīni, kuru molekulas satur ogļhidrātu atlikumus. Starp tiem izšķir proteoglikānus (starpšūnu telpas sastāvdaļas), kuru struktūrā ietilpst mukopolisaharīdi. Glikoproteīni ietver imūnglobulīnus.
- Lipoproteīni ietver lipīdu komponentu. Tajos ietilpst apolipoproteīni, kas veic lipīdu transportēšanas funkciju.
- Metaloproteīni satur metālu jonus (vara, mangāna, dzelzs utt.), kas saistīti donora-akceptora mijiedarbībā. Šajā grupā neietilpst hēma proteīni, kas ietver propirīna gredzena savienojumus ar dzelzi un tiem līdzīgus savienojumus (jo īpaši hlorofilu).
- Nukleoproteīni ir proteīni, kuriem ir nekovalentas saites ar nukleīnskābēm (DNS, RNS). Tajos ietilpst hromatīns, hromosomu sastāvdaļa.
- 5. Fosfoproteīni, kas ietver kazeīnu (sarežģīts biezpiena proteīns), ietver kovalenti saistītas fosforskābes atliekas.
Hromoproteīnus vieno protezēšanas komponenta krāsa. Šajā klasē ietilpst hēma proteīni, hlorofili un flavoproteīni
Glikoproteīnu un proteoglikānu īpašības
Šie proteīni ir sarežģītas vielas. Proteoglikāni satur lielu ogļhidrātu daļu (80-85%), parastajos glikoproteīnos saturs ir 15-20%. Uronskābes atrodas tikai proteoglikāna molekulā, to ogļhidrātiem ir raksturīga regulāra struktūra ar atkārtotām vienībām. Kāda ir sarežģīto glikoproteīna proteīnu struktūra un funkcija? Viņu ogļhidrātu ķēdēs ir tikai 15 saites, un tās ir neregulāras.struktūra. Glikoproteīnu struktūrā ogļhidrāta savienojumu ar proteīna komponentu parasti veic, izmantojot aminoskābju atlikumus, piemēram, serīnu vai aspargīnu.
Glikoproteīnu funkcijas:
- Tie ir daļa no baktēriju šūnu sienas, saistaudu kaula un skrimšļa audiem, ieskauj kolagēna un elastīna šķiedras.
- Atskaņojiet aizsargājošu lomu. Piemēram, antivielām, interferoniem, asins koagulācijas faktoriem (protrombīnam, fibrinogēnam) ir šāda struktūra.
- Ir receptori, kas mijiedarbojas ar efektoru - nelielu molekulu, kas nav proteīna. Pēdējais, pievienojoties proteīnam, izraisa izmaiņas tā konformācijā, kas izraisa noteiktu intracelulāru reakciju.
- Veikt hormonālo funkciju. Glikoproteīni ietver gonadotropos, adrenokortikotropos un vairogdziedzeri stimulējošos hormonus.
- Pārnes vielas asinīs un jonus caur šūnu membrānu (transferrīns, transkortīns, albumīns, Na+, K+ -ATPāze).
Glikoproteīna enzīmi ietver holīnesterāzi un nukleāzi.
Vairāk par proteoglikāniem
Parasti kompleksais proteoglikāns proteoglikāns savā struktūrā ietver lielas ogļhidrātu ķēdes ar atkārtotām disaharīdu atliekām, kas sastāv no sava veida uronskābes un aminocukura. Oligo- vai polisaharīdu ķēdes sauc par glikāniem. Pirmajā parasti ir 2–10 monomēru vienības.
Atkarībā no ogļhidrātu ķēžu struktūras izšķir dažādus to veidus, piemēram, skābosheteropolisaharīdi ar lielu skaitu skābju grupu vai glikozaminoglikānu, ieskaitot aminogrupas. Pēdējie ietver:
- Hialuronskābe, ko aktīvi izmanto kosmetoloģijā.
- Heparīns, kas novērš asins recēšanu.
- Keratāna sulfāti ir skrimšļa un radzenes sastāvdaļas.
- Hondroitīna sulfāti ir daļa no skrimšļa un sinoviālā šķidruma.
Šie polimēri ir proteoglikānu sastāvdaļas, kas aizpilda starpšūnu telpu, aiztur ūdeni, ieeļļo locītavu kustīgās daļas un ir to strukturālās sastāvdaļas. Proteoglikānu hidrofilitāte (laba šķīdība ūdenī) ļauj tiem izveidot barjeru lielām molekulām un mikroorganismiem starpšūnu telpā. Ar to palīdzību tiek izveidota želejveida matrica, kurā tiek iegremdētas citu svarīgu olb altumvielu, piemēram, kolagēna, šķiedras. Tās pavedieniem proteoglikāna vidē ir koka forma.
Lipoproteīnu īpašības un veidi
Sarežģītajam proteīna lipoproteīnam ir skaidri definēts divkāršs hidrofils un hidrofobs raksturs. Molekulas kodolu (hidrofobo daļu) veido nepolāri holesterīna esteri un triacilglicerīdi.
Ārpus hidrofilās zonas atrodas olb altumvielu daļa, fosfolipīdi, holesterīns. Ir vairāki lipoproteīnu proteīnu veidi atkarībā no to struktūras.
Galvenās lipoproteīnu klases:
- Augsta blīvuma kompleksais proteīns (ABL, α-lipoproteīni). Pārnes holesterīnu uz aknām un perifērajiem audiem.
- Zema blīvuma (ZBL, β-lipoproteīni). Izņemotholesterīnu transportē triacilglicerīdi un fosfolipīdi.
- Ļoti zems blīvums (VLDL, pre-β-lipoproteīni). Veiciet funkciju, kas līdzīga ZBL.
- Hilomikroni (XM). Pārvadīt taukskābes un holesterīnu no zarnām pēc ēšanas.
Tāda asinsvadu patoloģija kā ateroskleroze rodas nepareizas dažādu veidu lipoproteīnu attiecības rezultātā asinīs. Pēc kompozīcijas īpašībām var identificēt vairākas fosfolipīdu struktūras tendences (no ABL līdz hilomikroniem): olb altumvielu (no 80 līdz 10%) un fosfolipīdu īpatsvara samazināšanās, triacilglicerīdu procentuālā palielināšanās (no 20 līdz 90%).
Metaloproteīnu vidū ir daudz svarīgu fermentu
Metaloproteīns var ietvert vairāku metālu jonus. To klātbūtne ietekmē substrāta orientāciju fermenta aktīvajā (katalītiskajā) vietā. Metāla joni ir lokalizēti aktīvajā vietā un tiem ir svarīga loma katalītiskajā reakcijā. Bieži vien jons darbojas kā elektronu akceptors.
Fenzīmu metaloproteīnu struktūrā ietverto metālu piemēri:
- Varš ir iekļauts citohroma oksidāzes sastāvā, kas kopā ar hēmu satur šī metāla jonu. Enzīms ir iesaistīts ATP veidošanā elpošanas ķēdes darbības laikā.
- Dzelzs satur tādus fermentus kā feritīns, kas pilda dzelzs nogulsnēšanās funkciju šūnā; transferīns - dzelzs nesējs asinīs; katalāze ir atbildīga par ūdeņraža peroksīda neitralizācijas reakciju.
- Cinks ir metāla īpašībaalkohola dehidrogenāze, kas iesaistīta etilspirtu un līdzīgu spirtu oksidēšanā; laktāta dehidrogenāze - pienskābes metabolisma ferments; karboanhidrāze, kas katalizē ogļskābes veidošanos no CO2 un H2O; sārmainā fosfatāze, kas veic fosforskābes esteru hidrolītisko šķelšanu ar dažādiem savienojumiem; α2-makroglobulīns ir pretproteāzes asins proteīns.
- Selēns ir daļa no tiroperoksidāzes, kas ir iesaistīta vairogdziedzera hormonu veidošanā; glutationa peroksidāze, kas veic antioksidanta funkciju.
- Kalcijs ir raksturīgs α-amilāzes struktūrai, kas ir enzīms cietes hidrolītiskajai sadalīšanai.
Fosfoproteīni
Kas ir iekļauts fosfoproteīnu kompleksajos proteīnos? Šo kategoriju raksturo fosfātu grupas klātbūtne, kas ir saistīta ar olb altumvielu daļu, izmantojot aminoskābes ar hidroksilgrupu (tirozīnu, serīnu vai treonīnu). Kāda ir fosforskābes funkcija olb altumvielu struktūrā? Tas maina molekulas struktūru, piešķir tai lādiņu, palielina šķīdību, ietekmē proteīna īpašības. Fosfoproteīnu piemēri ir piena kazeīns un olu albumīns, bet fermenti galvenokārt ietilpst šajā komplekso olb altumvielu kategorijā.
Fosfātu grupai ir svarīga funkcionāla loma, jo daudzi proteīni nav ar to pastāvīgi saistīti. Šūnā nepārtraukti notiek fosforilēšanās un defosforilācijas procesi. Rezultātā tiek veikta olb altumvielu darba regulēšana. Piemēram, ja histoni ir proteīni, kas saistīti ar nukleīnskābēm, tie pārietnonāk fosforilētā stāvoklī, tad palielinās genoma (ģenētiskā materiāla) aktivitāte. Tādu enzīmu kā glikogēna sintāzes un glikogēna fosforilāzes aktivitāte ir atkarīga no fosforilācijas.
Nukleoproteīni
Nukleoproteīni ir proteīni, kas saistīti ar nukleīnskābēm. Tie ir neatņemama ģenētiskā materiāla uzglabāšanas un regulēšanas sastāvdaļa, ribosomu darbs, kas veic olb altumvielu sintēzes funkciju. Vienkāršākās vīrusu dzīvības formas var saukt par ribo- un dezoksiribonukleoproteīniem, jo tās sastāv no ģenētiskā materiāla un olb altumvielām.
Kā mijiedarbojas dezoksiribonukleīnskābe (DNS) un histoni? Hromatīnā izšķir 2 proteīnu veidus, kas saistīti ar DNS (histonu un nehistonu). Pirmie ir iesaistīti sākotnējā DNS blīvēšanas stadijā. Nukleīnskābes molekula aptin olb altumvielas, veidojot nukleosomas. Iegūtais pavediens ir līdzīgs krellēm, tās veido superspirālu struktūru (hromatīna fibrilu) un superspirāli (starpfāzu hromonēmu). Pateicoties histona proteīnu un augstāka līmeņa proteīnu iedarbībai, tiek nodrošināta DNS dimensijas samazināšanās tūkstošiem reižu. Pietiek salīdzināt hromosomu izmērus un nukleīnskābes garumu, lai novērtētu proteīnu nozīmi (attiecīgi 6-9 cm un 10-6 µm).
Kas ir hromoproteīni
Hromoproteīni satur ļoti dažādas grupas, kurām ir tikai viena kopīga iezīme – krāsas klātbūtne protezēšanas komponentā. Šīs kategorijas kompleksie proteīni ir sadalīti: hemoproteīnos (satur hēmu struktūrā), tīklenes proteīnos (A vitamīns), flavoproteīnos (B2 vitamīns),kobamīda proteīni (B12 vitamīns).
Hemoproteīnus pēc to funkcijām iedala neenzimātiskos (hemoglobīns un mioglobīna proteīns) un enzīmos (citohromi, katalāze, peroksidāze).
Flavoproteīni kā protezēšanas sastāvdaļu satur B2 vitamīna flavīna mononukleotīda (FMN) vai flavīna adenīna dinukleotīda (FAD) atvasinājumus. Šie fermenti ir iesaistīti arī redokstransformācijās. Tajos ietilpst oksidoreduktāzes.
Kas ir citohromi?
Kā aprakstīts iepriekš, hēms sastāv no porfirīna. Tās struktūra ietver 4 pirola gredzenus un melno dzelzi. Īpaša hema enzīmu grupa - citohromi, kas atšķiras ar aminoskābju sastāvu un peptīdu ķēžu skaitu, ir specializējušies redoksreakciju veikšanā, kas nodrošina elektronu pārnesi elpošanas ķēdē. Šie enzīmi ir iesaistīti mikrosomu oksidācijā – ksenobiotiku sākotnējās biotransformācijas reakcijās, kas noved pie to neitralizācijas, un daudzu eksogēno un eksogēno vielu, piemēram, steroīdu, piesātināto taukskābju, apmaiņā.
Protezēšanas grupas ietekme
Protēžu grupa, kas ir daļa no kompleksajiem proteīniem, ietekmē tās īpašības: maina lādiņu, šķīdību, termoplastiskumu. Tāda ietekme ir, piemēram, fosforskābes atlikumiem vai monosaharīdiem. Sarežģītā proteīna sastāvā iekļautā ogļhidrātu daļa aizsargā to no proteolīzes (iznīcināšanas hidrolīzes procesa rezultātā), ietekmē molekulu iekļūšanu šūnā.membrāna, to sekrēcija un šķirošana. Lipīdu fragments ļauj izveidot olb altumvielu kanālus ūdenī slikti šķīstošu (hidrofobu) savienojumu transportēšanai.
Sarežģītu proteīnu struktūra un funkcijas ir pilnībā atkarīgas no protezēšanas grupas. Piemēram, dzelzi saturošais hēms hemoglobīnā saista skābekli un oglekļa dioksīdu. Pateicoties nukleoproteīniem, kas veidojas histonu, protamīnu mijiedarbības ar DNS vai RNS rezultātā, ģenētiskais materiāls tiek aizsargāts, kompakti uzglabāts, proteīnu sintēzes laikā tiek piesaistīta RNS. Nukleoproteīni ir stabili proteīnu un nukleīnskābju kompleksi.
Secinājums
Tādējādi kompleksās olb altumvielas organismā veic ļoti dažādas funkcijas. Tāpēc makro un mikroelementu uzņemšana ir tik svarīga veselības saglabāšanai. Metāli ir daļa no daudziem fermentiem. Zinot bioķīmiju, savas veselības īpašības un dzīvesvietas ekoloģisko stāvokli, jūs pats varat pielāgot savu uzturu. Piemēram, sadaliet teritorijas, kurām raksturīgs jebkura elementa deficīts. Tā papildu ieviešana uzturā uztura bagātinātāju veidā ļauj kompensēt trūkumu.
