Ett komplext protein innehåller, förutom själva proteinkomponenten, ytterligare en grupp av annan karaktär (protes). Kolhydrater, lipider, metaller, fosforsyrarester, nukleinsyror fungerar som denna komponent. Den här artikeln kommer att berätta hur enkla proteiner skiljer sig från komplexa, vilka typer dessa ämnen är indelade i och vilka egenskaper de har. Den största skillnaden mellan de övervägda ämnena är deras sammansättning.
Komplexa proteiner: Definition
Dessa är tvåkomponentsämnen, som inkluderar ett enkelt protein (peptidkedjor) och ett icke-proteinämne (protesgrupp). I processen för deras hydrolys bildas aminosyror, en icke-proteindel och sönderfallsprodukter. Hur skiljer sig enkla proteiner från komplexa? De förra består endast av aminosyror.
Klassificering och karakterisering av komplexa proteiner
Dessa ämnen är indelade i typer beroende på vilken typ av ytterligare grupp. Till komplexaproteiner inkluderar:
- Glykoproteiner är proteiner vars molekyler innehåller en kolhydratrester. Bland dem urskiljs proteoglykaner (komponenter i det intercellulära utrymmet), som inkluderar mukopolysackarider i sin struktur. Glykoproteiner inkluderar immunglobuliner.
- Lipoproteiner innehåller en lipidkomponent. Dessa inkluderar apolipoproteiner, som utför funktionen att tillhandahålla lipidtransport.
- Metalloproteiner innehåller metalljoner (koppar, mangan, järn, etc.) bundna genom en donator-acceptor-interaktion. Denna grupp inkluderar inte hemproteiner, som inkluderar föreningar i profyrinringen med järn och föreningar som liknar dem i struktur (särskilt klorofyll).
- Nukleoproteiner är proteiner som har icke-kovalenta bindningar med nukleinsyror (DNA, RNA). Dessa inkluderar kromatin, en komponent i kromosomerna.
- 5. Fosfoproteiner, som inkluderar kasein (ett komplext ostmassaprotein), inkluderar kovalent kopplade fosforsyrarester.
Kromoproteiner förenas av färgen på proteskomponenten. Denna klass inkluderar hemproteiner, klorofyller och flavoproteiner
Funktioner hos glykoproteiner och proteoglykaner
Dessa proteiner är komplexa ämnen. Proteoglykaner innehåller en stor andel kolhydrater (80-85%), i konventionella glykoproteiner är h alten 15-20%. Uronsyror finns endast i proteoglykanmolekylen; deras kolhydrater kännetecknas av en regelbunden struktur med upprepade enheter. Vad är strukturen och funktionen hos komplexa glykoproteinproteiner? Deras kolhydratkedjor innehåller endast 15 länkar och är oregelbundna.strukturera. I strukturen av glykoproteiner utförs kopplingen av en kolhydrat med en proteinkomponent vanligtvis genom aminosyrarester som serin eller aspargin.
Funktioner av glykoproteiner:
- De är en del av bakteriecellsväggen, bindbens- och broskvävnad, omger kollagen- och elastinfibrer.
- Spela en skyddande roll. Till exempel antikroppar, interferoner, blodkoagulationsfaktorer (protrombin, fibrinogen) har denna struktur.
- Är receptorer som interagerar med en effektor - en liten icke-proteinmolekyl. Det senare, som förenar proteinet, leder till en förändring i dess konformation, vilket leder till ett visst intracellulärt svar.
- Utför hormonell funktion. Glykoproteinerna inkluderar gonadotropa, adrenokortikotropa och sköldkörtelstimulerande hormoner.
- Transportera ämnen i blodet och joner genom cellmembranet (transferrin, transkortin, albumin, Na+, K+ -ATPas).
Glykoproteinenzymer inkluderar kolinesteras och nukleas.
Mer om proteoglykaner
Vanligtvis inkluderar det komplexa proteinet proteoglykan i sin struktur stora kolhydratkedjor med återkommande disackaridrester, bestående av någon sorts uronsyra och ett aminosocker. Oligo- eller polysackaridkedjor kallas glykaner. De förra innehåller vanligtvis 2-10 monomera enheter.
Beroende på strukturen hos kolhydratkedjorna särskiljs olika typer av dem, till exempel suraheteropolysackarider med ett stort antal sura grupper eller glykosaminoglykaner, inklusive aminogrupper. De senare inkluderar:
- Hyaluronsyra, som används aktivt inom kosmetologi.
- Heparin, som förhindrar blodkoagulering.
- Keratansulfater är komponenter i brosk och hornhinna.
- Kondroitinsulfater är en del av brosk och ledvätska.
Dessa polymerer är komponenter av proteoglykaner som fyller det intercellulära utrymmet, håller kvar vatten, smörjer de rörliga delarna av lederna och är deras strukturella komponenter. Hydrofiliciteten (god löslighet i vatten) hos proteoglykaner gör att de kan skapa en barriär för stora molekyler och mikroorganismer i det intercellulära utrymmet. Med deras hjälp skapas en geléliknande matris, i vilken fibrer av andra viktiga proteiner, såsom kollagen, är nedsänkta. Dess strängar i proteoglykanmediet har en trädform.
Funktioner och typer av lipoproteiner
Det komplexa proteinet lipoprotein har en väldefinierad dubbel hydrofil och hydrofob natur. Kärnan i molekylen (hydrofob del) bildas av opolära kolesterolestrar och triacylglycerider.
Utanför den hydrofila zonen finns proteindelen, fosfolipider, kolesterol. Det finns flera typer av lipoproteinproteiner beroende på deras struktur.
Huvudklasser av lipoproteiner:
- Högdensitetskomplexprotein (HDL, α-lipoproteiner). Flyttar kolesterol till levern och perifera vävnader.
- Låg densitet (LDL, β-lipoproteiner). Bortsett frånkolesterol transporteras av triacylglycerider och fosfolipider.
- Mycket låg densitet (VLDL, pre-β-lipoproteiner). Utför en funktion som liknar LDL.
- Kylomikroner (XM). Transportera fettsyror och kolesterol från tarmarna efter matintag.
En sådan vaskulär patologi som ateroskleros uppstår som ett resultat av ett felaktigt förhållande mellan olika typer av lipoproteiner i blodet. Enligt kompositionens egenskaper kan flera trender i strukturen av fosfolipider (från HDL till chylomikroner) identifieras: en minskning av andelen protein (från 80 till 10%) och fosfolipider, en ökning av andelen triacylglycerider (från 20 till 90%).
Det finns många viktiga enzymer bland metalloproteiner
Metalloprotein kan innehålla joner av flera metaller. Deras närvaro påverkar orienteringen av substratet i det aktiva (katalytiska) stället för enzymet. Metalljoner är lokaliserade i det aktiva stället och spelar en viktig roll i den katalytiska reaktionen. Ofta fungerar jonen som en elektronacceptor.
Exempel på metaller som ingår i strukturen av enzymatiska metalloproteiner:
- Koppar ingår i kompositionen av cytokromoxidas, som tillsammans med hem innehåller en jon av denna metall. Enzymet är involverat i bildandet av ATP under driften av andningskedjan.
- Järn innehåller enzymer som ferritin, som utför funktionen att avsätta järn i cellen; transferrin - en bärare av järn i blodet; katalas är ansvarigt för väteperoxidneutraliseringsreaktionen.
- Zink är en metall som är karakteristisk föralkoholdehydrogenas involverat i oxidationen av etyl och liknande alkoholer; laktatdehydrogenas - ett enzym i metabolismen av mjölksyra; kolsyraanhydras som katalyserar bildningen av kolsyra från CO2 och H2O; alkaliskt fosfatas, som utför hydrolytisk klyvning av fosforsyraestrar med olika föreningar; α2-makroglobulin är ett blodprotein mot proteas.
- Selen är en del av tyroperoxidas, som är involverat i bildandet av sköldkörtelhormoner; glutationperoxidas, som har en antioxidantfunktion.
- Kalcium är karakteristiskt för strukturen av α-amylas, ett enzym för hydrolytisk nedbrytning av stärkelse.
fosfoproteiner
Vad ingår i fosfoproteinernas komplexa proteiner? Denna kategori kännetecknas av närvaron av en fosfatgrupp, som är associerad med proteindelen genom aminosyror med hydroxyl (tyrosin, serin eller treonin). Vilken funktion har fosforsyra i proteinstrukturen? Det förändrar molekylens struktur, ger den en laddning, ökar lösligheten, påverkar proteinets egenskaper. Exempel på fosfoproteiner är mjölkkasein och äggalbumin, men enzymer finns oftast i denna kategori av komplexa proteiner.
Fosfatgruppen spelar en viktig funktionell roll, eftersom många proteiner inte är permanent bundna till den. Fosforylerings- och defosforyleringsprocesser pågår ständigt i cellen. Som ett resultat utförs regleringen av proteinernas arbete. Till exempel, om histoner är proteiner kopplade till nukleinsyror, passerar detill ett fosforylerat tillstånd, då ökar aktiviteten av genomet (genetiskt material). Aktiviteten hos sådana enzymer som glykogensyntas och glykogenfosforylas beror på fosforylering.
Nucleoproteins
Nukleoproteiner är proteiner kopplade till nukleinsyror. De är en integrerad del av lagring och reglering av genetiskt material, arbetet med ribosomer som utför funktionen av proteinsyntes. De enklaste livsformerna av virus kan kallas ribo- och deoxiribonukleoproteiner, eftersom de är sammansatta av genetiskt material och proteiner.
Hur interagerar deoxiribonukleinsyra (DNA) och histoner? I kromatin särskiljs 2 typer av proteiner associerade med DNA (histon och icke-histon). De förra är involverade i det inledande skedet av DNA-komprimering. En nukleinsyramolekyl omsluter proteiner för att bilda nukleosomer. Den resulterande tråden liknar pärlor, de bildar en superspiralstruktur (kromatinfibrill) och en superspiral (interfaskromonem). På grund av verkan av histonproteiner och proteiner av högre nivåer förses den med en minskning av dimensionen av DNA tusentals gånger. Det räcker med att jämföra storleken på kromosomerna och längden på nukleinsyran för att bedöma vikten av proteiner (6-9 cm respektive 10-6 µm).
Vad är kromoproteiner
Kromoproteiner innehåller mycket olika grupper som bara har en sak gemensamt - förekomsten av färg i proteskomponenten. Komplexa proteiner i denna kategori är indelade i: hemoproteiner (innehåller hem i strukturen), retinala proteiner (vitamin A), flavoproteiner (vitamin B2),kobamidproteiner (vitamin B12).
Hemoproteiner klassificeras enligt deras funktioner i icke-enzymatiska (hemoglobin och myoglobinprotein) och enzymer (cytokromer, katalas, peroxidas).
Flavoproteiner innehåller som en proteskomponent derivat av vitamin B2 flavinmononukleotid (FMN) eller flavinadenindinukleotid (FAD). Dessa enzymer är också involverade i redoxtransformationer. Dessa inkluderar oxidoreduktaser.
Vad är cytokromer?
Som beskrivits ovan är hem sammansatt av porfyrin. Dess struktur inkluderar 4 pyrrolringar och järn. En speciell grupp av hemenzymer - cytokromer, som skiljer sig i sammansättningen av aminosyror och antalet peptidkedjor, är specialiserade på att utföra redoxreaktioner, som säkerställer överföringen av elektroner i andningskedjan. Dessa enzymer är involverade i mikrosomal oxidation - de första reaktionerna av biotransformation av främlingsfientliga läkemedel, vilket leder till deras neutralisering och utbyte av många exogena och exogena ämnen, till exempel steroider, mättade fettsyror.
Protesgruppens inflytande
Protesgruppen, som är en del av komplexa proteiner, påverkar dess egenskaper: ändrar dess laddning, löslighet, termoplasticitet. Till exempel har fosforsyrarester eller monosackarider en sådan effekt. Kolhydratdelen som ingår i sammansättningen av ett komplext protein skyddar det från proteolys (förstörelse som ett resultat av hydrolysprocessen), påverkar penetrationen av molekyler genom cellenmembran, deras sekretion och sortering. Lipidfragmentet möjliggör skapandet av proteinkanaler för transport av dåligt vattenlösliga (hydrofoba) föreningar.
Strukturen och funktionerna hos komplexa proteiner är helt beroende av protesgruppen. Till exempel binder järninnehållande hem i hemoglobin syre och koldioxid. På grund av de nukleoproteiner som bildas som ett resultat av interaktionen av histoner, protaminer med DNA eller RNA, skyddas det genetiska materialet, lagras kompakt och RNA binds under proteinsyntesen. Nukleoproteiner är stabila komplex av proteiner och nukleinsyror.
Slutsats
Komplexa proteiner fyller alltså ett brett spektrum av funktioner i kroppen. Därför är intaget av makro- och mikronäringsämnen så viktigt för att bibehålla hälsan. Metaller är en del av många enzymer. Genom att känna till biokemin, egenskaperna hos din hälsa och det ekologiska tillståndet på bostadsorten kan du anpassa din egen kost. Till exempel, allokera territorier som kännetecknas av ett underskott av något element. Dess ytterligare introduktion i kosten i form av kosttillskott gör att du kan kompensera för bristen.
