חלבונים: סיווג של מבנה החלבון ותפקודו

פילוסוף ידוע קרל מרקס הציע פעם את ההגדרה הבאה של "חיים" - צורה של קיומם של גופי חלבון. ועם ההצהרה הזו אי אפשר להתווכח. בליבה של כל אורגניזם חי בדיוק החומר הזה. אילו תכונות לקבוע פונקציות החיוניות שלהם? החלבונים מתפקדים? סיווג, מבנה ומבנה של חומרים אלה יידונו במאמר שלנו.

הקונספט של חומרים אורגניים

הקבוצה של חומרים אורגניים הכלולים אורגניזמים חיים, כוללת חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין. כולם biopolymers - מבנים מורכבים מורכב ממספר רב של יחידות חוזרות. לדוגמה, שומנים מורכבים polyalcohol חומצות גליצרול ו שומן. חלקים חוזרים כאלה נקראים מונומרים. הם אינם יוצאי דופן וחלבונים. סיווג של חלבונים וחומרים אורגניים אחרים, ברוב המקרים, על בסיס המבנה שלהם.

חלבון - בסיס החיים

באופן מסורתי ההנחה היא כי בסיס חלבון יש רק אורגניזמים חיה. ואכן, כדי להיות מועשר חומר זה, אנחנו אוכלים בשר חזיר ובשר בקר, עוף, ביצים ודגים. אבל כמות גדולה של חומר זה היא כלולה במזונות מן הצומח. קטניות (שעועית, אפונה, בוטנים, סויה) הם חלבונים צמחיים מעיינים.

המבנה של חלבונים

חלבונים הם פשוטים אך בעת ובעונה אחת ייחודית במבנה שלה. הם נוצרים על ידי מונומרים נקראים חומצות אמינו. זהו חומר אורגני בלבד של אורגניזמים חיים, הכוללים את החנקן יסוד כימי.

חלבון אחד מורכב מעשרים חומצות אמינו. בתורו, מונומר אחד מורכב אטום הפחמן שאליו האלמנט מצורף מימן, קבוצת אמינו, קבוצת carboxyl ו רדיקלית. קבוצה זו של אטומים, מתוכם חומצות אמינו נבדלות זה מזה. זו הסיבה חלבונים הם כה מגוונים במבנה ואת הפונקציות שהם מבצעים.

מבנה החלבון

בהתאם למורכבות של חלבון מבנה מחולק לארבעה:

ראשי 1. היא שרשרת של חומצות אמינו מקושרות על ידי קשרים פפטידיים. הם מתרחשים המפרקים של אמינו karboksogruppy.

2. משנית - שרשרת חומצות אמינו הוא התעקם ספירלה. חיבורים אשר נוצרים במבנה זה נקראים מימן.

3. שלישוני מייצג כדורי. זהו סליל של סלילי מפותל מבנה משני.

4. הרביעון - מולקולות כדורית המייצג קבוצה של כמה מבנים כאלה.

המבנה האחרון עשוי להיות untwisted כדי ולהיפך ועיקריים. תהליכים אלו הם הפיכים והן נקראים דה ו renaturation. תהליך ההרס של המבנה העיקרי - החורבן - הוא בלתי הפיך.

חלבונים: סיווג של חלבונים

בהתאם להרכב הכימי להבחין חלבונים פשוטים ומורכבים. הראשון מורכב רק חומצות אמינו בשנייה בנוסף כוללת קבוצה תותבת. זהו מרכיב של טבע nonprotein.

סיווג של חלבונים פשוטים (proteids) מבוססים על האופי הכימי שלהם. לדוגמה, היסטונים ויש protamines תכונות בסיסיות, מכיוון שרוב מורכבים ארגינין. הם רכיבים של חלבונים מורכבים הם חלק בגרעיני התאים. Prolamins הם חלבונים ממקור צמחי ובכמויות גדולות הכלולות זרעי דגנים. אלבומין ו גלובולין - רכיבים של דם אנושי.

סיווג מורכב של חלבונים הקשורים לקבוצת הטבע של ערמונית. לפיכך, חלק גליקופרוטאינים, למעט חומצות אמינו, פחמימות שאריות כלולות.

חלב קזאין, אלבומין, ביצי-ציפורים, ihtulin ביצים ודגים - גם חלבונים מורכבים. הם נקראים phosphoproteins המכיל חלק מבנים של חומצת מינרלים.

שרידי DNA ו- RNA עם חומצות אמינו הם חלק nucleoprotein, שהם חלק מהמבנים הסלולר.

בשנת בפלסמת הדם, רקמת הריאה, המיטוכונדריה, קרום התא הם ליפופרוטאינים. הקבוצה של הערמונית שלהם המורכבת הנגזר של שומנים.

זה כל כך מגוון במבנה של חלבונים. סיווג של חלבונים יכול גם להיות מבוסס על מוצאם של חומצות אמינו. חלקם מסוגלים נוצר באופן עצמאי בגוף האדם. הם נקראים שאינם חיוניים. חומצות אמינו הן הסוג האחר יכול לעשות את זה רק מבחוץ. חומצות אמינו חיוניות זו. חלקם חי בלבד. לכן, המדענים אומרים כי מזון הבשר הוא הכרחי לצורך ההתפתחות תקינה של הגוף האנושי.

סיווג של פונקצית חלבונים

ברוח דברים פונקציונלית יש כמה קבוצות של תרכובות אורגניות חיוניות. חלבונים אנזימתי הם זרזים ביולוגיים. הם לזרז תגובות כימיות, זה לא להיכנס להרכבו של מוצריה. לדוגמא, עמילאז ו maltase נכללו בהרכב של רוק אנושי, בקעו פחמימות מורכבות כדי פשוט כבר בחלל הפה. אנזים lipase הקיבה emulsifies שומנים כדי מונומרים. ישנה קבוצה של חלבונים בעלי השפעה הפוכה, להאט את המהירות של התגובות. הם נקראים מעכבים.

הורמונים הם גם חומרים ממוצא חלבון. אצל בני אדם ובעלי חיים פולטים איברים המיוחדים שלהם שנקראים בלוטות. לדוגמא, בלוטת יותרת המוח, הממוקמת בבסיס המוח מפרישה הורמון גדילה. הוא מזין את הדם, אשר מצטבר המשפיע על השינויים הכמותיים בהדרגה בגוף.

בטיחות של חלבונים בדם הנקראים נוגדנים. הפונקציה שלהם היא לנטרל חלקיקים נגיפיים וזרים לחדור אל תוך הגוף. נוגדנים מסוגלים לזהות ולהשמיד אותם על ידי phagocytosis - עיכול תאי. תפקוד חלבוני המגן קובע את רמת המערכת החיסונית האנושית, המהווה את היכולת להתנגד למחל טבע ויראלי חיידקים.

חלבון התחבורה גלובין חלק מתאי הדם האדומים, אשר לשאת חילוף הגזים. אקטין שרירן הם תנועתיים חלבונים בשריר רקמות.

הנה מגוונים במבנה ויכולות של חלבונים. סיווג של חלבונים המבוססת על תכונות של ההרכב הכימי שלהם ומאפיינים שימושיים.