'n Komplekse proteïen, benewens die proteïenkomponent self, bevat 'n bykomende groep van 'n ander aard (prostetiese). Koolhidrate, lipiede, metale, fosforsuurreste, nukleïensure dien as hierdie komponent. Hierdie artikel sal jou vertel hoe eenvoudige proteïene van komplekse verskil, in watter tipes hierdie stowwe verdeel word, en wat is hul kenmerke. Die hoofverskil tussen die oorweegde stowwe is hul samestelling.
Komplekse proteïene: definisie
Dit is twee-komponent stowwe, wat 'n eenvoudige proteïen (peptiedkettings) en 'n nie-proteïen stof (prostetiese groep) insluit. In die proses van hul hidrolise word aminosure, 'n nie-proteïendeel en vervalprodukte gevorm. Hoe verskil eenvoudige proteïene van komplekse? Eersgenoemde bestaan slegs uit aminosure.
Klassifikasie en karakterisering van komplekse proteïene
Hierdie stowwe word in tipes verdeel, afhangende van die tipe bykomende groep. Tot kompleksproteïene sluit in:
- Glikoproteïene is proteïene waarvan die molekules 'n koolhidraatresidu bevat. Onder hulle word proteoglikane (komponente van die intersellulêre ruimte) onderskei, wat mukopolisakkariede in hul struktuur insluit. Glikoproteïene sluit immunoglobuliene in.
- Lipoproteïene sluit 'n lipiedkomponent in. Dit sluit apolipoproteïene in, wat die funksie verrig om lipiedvervoer te verskaf.
- Metalloproteïene bevat metaalione (koper, mangaan, yster, ens.) wat deur 'n skenker-aanvaarder-interaksie gebind is. Hierdie groep sluit nie heemproteïene in nie, wat verbindings van die profirienring met yster en verbindings soortgelyk aan hulle in struktuur insluit (veral chlorofil).
- Nukleoproteïene is proteïene wat nie-kovalente bindings met nukleïensure (DNA, RNA) het. Dit sluit chromatien in, 'n komponent van chromosome.
- 5. Fosfoproteïene, wat kaseïen ('n komplekse wrongelproteïen) insluit, sluit kovalent gekoppelde fosforsuurreste in.
Chromoproteïene word verenig deur die kleur van die prostetiese komponent. Hierdie klas sluit heemproteïene, chlorofille en flavoproteïene in
Kenmerke van glikoproteïene en proteoglikane
Hierdie proteïene is komplekse stowwe. Proteoglikane bevat 'n groot deel van koolhidrate (80-85%), in konvensionele glikoproteïene is die inhoud 15-20%. Uronsure is slegs teenwoordig in die proteoglikaanmolekule; hul koolhidrate word gekenmerk deur 'n gereelde struktuur met herhalende eenhede. Wat is die struktuur en funksie van komplekse glikoproteïene proteïene? Hul koolhidraatkettings bevat slegs 15 skakels en is onreëlmatig.struktuur. In die struktuur van glikoproteïene word die koppeling van 'n koolhidraat met 'n proteïenkomponent gewoonlik deur aminosuurreste soos serien of aspargien uitgevoer.
Funksies van glikoproteïene:
- Hulle is deel van die bakteriese selwand, bindbeen- en kraakbeenweefsel, omring kollageen- en elastienvesels.
- Speel 'n beskermende rol. Byvoorbeeld, teenliggaampies, interferone, bloedstollingsfaktore (protrombien, fibrinogeen) het hierdie struktuur.
- Is reseptore wat interaksie het met 'n effektor - 'n klein nie-proteïen molekule. Laasgenoemde, wat by die proteïen aansluit, lei tot 'n verandering in sy konformasie, wat lei tot 'n sekere intrasellulêre reaksie.
- Voer hormonale funksie uit. Die glikoproteïene sluit gonadotropiese, adrenokortikotropiese en tiroïedstimulerende hormone in.
- Vervoer stowwe in die bloed en ione deur die selmembraan (transferrien, transkortien, albumien, Na+, K+ -ATPase).
Glikoproteïen-ensieme sluit cholinesterase en nuklease in.
Meer oor proteoglikane
Gewoonlik sluit die komplekse proteïenproteoglikaan in sy struktuur groot koolhidraatkettings met herhalende disakkariedresidue in, wat bestaan uit een of ander soort uronsuur en 'n aminosuiker. Oligo- of polisakkariedkettings word glikane genoem. Eersgenoemde bevat gewoonlik 2-10 monomeriese eenhede.
Afhangende van die struktuur van koolhidraatkettings, word verskillende tipes daarvan onderskei, byvoorbeeld suurheteropolisakkariede met 'n groot aantal suurgroepe of glikosaminoglikane, insluitend aminogroepe. Laasgenoemde sluit in:
- Hyaluronzuur, wat aktief in skoonheidsmiddels gebruik word.
- Heparien, wat bloedstolling voorkom.
- Keratansulfate is komponente van kraakbeen en kornea.
- Chondroïtiensulfate is deel van kraakbeen en sinoviale vloeistof.
Hierdie polimere is komponente van proteoglikane wat die intersellulêre spasie vul, water vashou, die bewegende dele van die gewrigte smeer en hul strukturele komponente is. Die hidrofilisiteit (goeie oplosbaarheid in water) van proteoglikane stel hulle in staat om 'n versperring vir groot molekules en mikroörganismes in die intersellulêre ruimte te skep. Met hul hulp word 'n jellieagtige matriks geskep waarin vesels van ander belangrike proteïene, soos kollageen, gedompel word. Sy stringe in die proteoglikaanmedium het 'n boomvorm.
Kenmerke en tipes lipoproteïene
Die komplekse proteïen lipoproteïen het 'n goed gedefinieerde dubbele hidrofiele en hidrofobiese aard. Die kern van die molekule (hidrofobiese deel) word gevorm deur nie-polêre cholesterol esters en triasielgliseriede.
Buite in die hidrofiliese sone is die proteïendeel, fosfolipiede, cholesterol. Daar is verskeie tipes lipoproteïene, afhangende van hul struktuur.
Hoofklasse lipoproteïene:
- Hoëdigtheid komplekse proteïen (HDL, α-lipoproteïene). Beweeg cholesterol na die lewer en perifere weefsels.
- Lae digtheid (LDL, β-lipoproteïene). Behalwecholesterol word deur triasielgliseriede en fosfolipiede vervoer.
- Baie lae digtheid (VLDL, pre-β-lipoproteïene). Voer 'n funksie soortgelyk aan LDL uit.
- Chylomikrone (XM). Vervoer vetsure en cholesterol uit die ingewande na voedselinname.
So 'n vaskulêre patologie soos aterosklerose kom voor as gevolg van 'n verkeerde verhouding van verskillende tipes lipoproteïene in die bloed. Volgens die eienskappe van die samestelling kan verskeie neigings in die struktuur van fosfolipiede (van HDL tot chylomikrone) geïdentifiseer word: 'n afname in die proporsie proteïen (van 80 tot 10%) en fosfolipiede, 'n toename in die persentasie triasielgliseriede (van 20 tot 90%).
Daar is baie belangrike ensieme onder metalloproteïene
Metalloproteïen kan ione van verskeie metale insluit. Hul teenwoordigheid beïnvloed die oriëntasie van die substraat in die aktiewe (katalitiese) plek van die ensiem. Metaalione is in die aktiewe plek gelokaliseer en speel 'n belangrike rol in die katalitiese reaksie. Dikwels funksioneer die ioon as 'n elektronaannemer.
Voorbeelde van metale vervat in die struktuur van ensiematiese metalloproteïene:
- Koper is ingesluit in die samestelling van sitochroomoksidase, wat saam met heem 'n ioon van hierdie metaal bevat. Die ensiem is betrokke by die vorming van ATP tydens die werking van die respiratoriese ketting.
- Yster bevat ensieme soos ferritien, wat die funksie van afsetting van yster in die sel verrig; transferrin - 'n draer van yster in die bloed; katalase is verantwoordelik vir die waterstofperoksied neutralisasiereaksie.
- Sink is 'n metaal kenmerk vanalkoholdehidrogenase betrokke by die oksidasie van etiel en soortgelyke alkohole; laktaatdehidrogenase - 'n ensiem in die metabolisme van melksuur; koolsuuranhidrase wat die vorming van koolsuur kataliseer vanaf CO2 en H2O; alkaliese fosfatase, wat die hidrolitiese splitsing van fosforsuuresters met verskillende verbindings uitvoer; α2-makroglobulien is 'n anti-protease bloedproteïen.
- Selenium is deel van tiroperoksidase, wat betrokke is by die vorming van tiroïedhormone; glutathione peroxidase, wat 'n antioksidantfunksie verrig.
- Kalsium is kenmerkend van die struktuur van α-amilase, 'n ensiem vir die hidrolitiese afbreek van stysel.
Fosfoproteïene
Wat is ingesluit in die komplekse proteïene van fosfoproteïene? Hierdie kategorie word gekenmerk deur die teenwoordigheid van 'n fosfaatgroep, wat geassosieer word met die proteïendeel deur aminosure met hidroksiel (tirosien, serien of treonien). Wat is die funksie van fosforsuur in die proteïenstruktuur? Dit verander die struktuur van die molekule, gee dit 'n lading, verhoog oplosbaarheid, beïnvloed die eienskappe van die proteïen. Voorbeelde van fosfoproteïene is melkkaseïen en eieralbumien, maar ensieme is meestal in hierdie kategorie komplekse proteïene.
Die fosfaatgroep speel 'n belangrike funksionele rol, aangesien baie proteïene nie permanent daaraan gebind is nie. Fosforilerings- en defosforileringsprosesse vind voortdurend in die sel plaas. As gevolg hiervan word die regulering van die werk van proteïene uitgevoer. Byvoorbeeld, as histone proteïene is wat aan nukleïensure gekoppel is, gaan hulle verbyin 'n gefosforileerde toestand, dan neem die aktiwiteit van die genoom (genetiese materiaal) toe. Die aktiwiteit van ensieme soos glikogeen sintase en glikogeen fosforilase hang af van fosforilering.
Nukleoproteïene
Nukleoproteïene is proteïene wat aan nukleïensure gekoppel is. Hulle is 'n integrale deel van die berging en regulering van genetiese materiaal, die werk van ribosome wat die funksie van proteïensintese verrig. Die eenvoudigste lewensvorme van virusse kan ribo- en deoksiribonukleoproteïene genoem word, aangesien hulle uit genetiese materiaal en proteïene saamgestel is.
Hoe werk deoksiribonukleïensuur (DNA) en histone in wisselwerking? In chromatien word 2 tipes proteïene wat met DNA geassosieer word, onderskei (histone en nie-histoon). Eersgenoemde is betrokke by die aanvanklike stadium van DNS-verdigting. 'n Nukleïensuurmolekule draai om proteïene om nukleosome te vorm. Die resulterende draad is soortgelyk aan krale, hulle vorm 'n supergedraaide struktuur (chromatienfibril) en 'n superspoel (interfase chromoneem). As gevolg van die werking van histoonproteïene en proteïene van hoër vlakke, word dit voorsien van 'n vermindering in die dimensie van DNA met duisende kere. Dit is genoeg om die grootte van chromosome en die lengte van die nukleïensuur te vergelyk om die belangrikheid van proteïene (6-9 cm en 10-6 µm onderskeidelik) te bepaal.
Wat is chromoproteïene
Chromoproteïene bevat baie uiteenlopende groepe wat net een ding in gemeen het – die teenwoordigheid van kleur in die prostetiese komponent. Komplekse proteïene van hierdie kategorie word verdeel in: hemoproteïene (bevat heem in die struktuur), retinale proteïene (vitamien A), flavoproteïene (vitamien B2),kobamiedproteïene (vitamien B12).
Hemoproteïene word volgens hul funksies geklassifiseer in nie-ensiematiese (hemoglobien- en mioglobienproteïene) en ensieme (sitochrome, katalase, peroksidase).
Flavoproteïene bevat as 'n prostetiese komponent afgeleides van vitamien B2 flavienmononukleotied (FMN) of flavien adenien dinukleotied (FAD). Hierdie ensieme is ook betrokke by redokstransformasies. Dit sluit oksidoreduktase in.
Wat is sitochrome?
Soos hierbo beskryf, is heem saamgestel uit porfirien. Sy struktuur sluit 4 pirroolringe en ysterhoudende yster in. 'n Spesiale groep heem-ensieme - sitochrome, wat verskil in die samestelling van aminosure en die aantal peptiedkettings, is gespesialiseerd in die uitvoer van redoksreaksies, wat die oordrag van elektrone in die respiratoriese ketting verseker. Hierdie ensieme is betrokke by mikrosomale oksidasie - die aanvanklike reaksies van biotransformasie van xenobiotika, wat lei tot die neutralisering daarvan, en die uitruil van baie eksogene en eksogene stowwe, byvoorbeeld steroïede, versadigde vetsure.
Invloed van die prostetiese groep
Die prostetiese groep, wat deel is van komplekse proteïene, beïnvloed sy eienskappe: verander sy lading, oplosbaarheid, termoplastisiteit. Byvoorbeeld, fosforsuurreste of monosakkariede het so 'n effek. Die koolhidraatdeel wat in die samestelling van 'n komplekse proteïen ingesluit is, beskerm dit teen proteolise (vernietiging as gevolg van die hidroliseproses), beïnvloed die penetrasie van molekules deur die selmembraan, hul afskeiding en sortering. Die lipiedfragment laat die skepping van proteïenkanale toe vir die vervoer van swak wateroplosbare (hidrofobiese) verbindings.
Die struktuur en funksies van komplekse proteïene is heeltemal afhanklik van die prostetiese groep. Byvoorbeeld, ysterbevattende heem in hemoglobien bind suurstof en koolstofdioksied. As gevolg van die nukleoproteïene wat gevorm word as gevolg van die interaksie van histone, protamiene met DNA of RNA, word die genetiese materiaal beskerm, kompak gestoor en RNA word tydens proteïensintese gebind. Nukleoproteïene is stabiele komplekse van proteïene en nukleïensure.
Gevolgtrekking
Komplekse proteïene verrig dus 'n wye reeks funksies in die liggaam. Daarom is die inname van makro- en mikrovoedingstowwe so belangrik vir die handhawing van gesondheid. Metale is deel van baie ensieme. As u die biochemie, die eienskappe van u gesondheid en die ekologiese toestand van die woonplek ken, kan u u eie dieet aanpas. Ken byvoorbeeld gebiede toe wat gekenmerk word deur 'n tekort van enige element. Die bykomende bekendstelling daarvan in die dieet in die vorm van aanvullings laat jou toe om die tekort aan te vul.
