Protein kompleks, sebagai tambahan kepada komponen protein itu sendiri, mengandungi kumpulan tambahan yang berbeza sifat (prostetik). Karbohidrat, lipid, logam, sisa asid fosforik, asid nukleik bertindak sebagai komponen ini. Artikel ini akan memberitahu anda bagaimana protein mudah berbeza daripada yang kompleks, jenis bahan ini dibahagikan kepada apa, dan apakah ciri-cirinya. Perbezaan utama antara bahan yang dipertimbangkan ialah komposisinya.
Protein Kompleks: Definisi
Ini adalah bahan dua komponen, yang termasuk protein ringkas (rantai peptida) dan bahan bukan protein (kumpulan prostetik). Dalam proses hidrolisis mereka, asid amino, bahagian bukan protein dan produk pereputan terbentuk. Bagaimanakah protein mudah berbeza daripada yang kompleks? Yang pertama hanya terdiri daripada asid amino.
Pengkelasan dan pencirian protein kompleks
Bahan ini dibahagikan kepada jenis bergantung pada jenis kumpulan tambahan. Kepada kompleksprotein termasuk:
- Glikoprotein ialah protein yang molekulnya mengandungi sisa karbohidrat. Di antara mereka, proteoglycans (komponen ruang antara sel) dibezakan, yang termasuk mucopolysaccharides dalam strukturnya. Glikoprotein termasuk imunoglobulin.
- Lipoprotein termasuk komponen lipid. Ini termasuk apolipoprotein, yang melaksanakan fungsi menyediakan pengangkutan lipid.
- Metalloprotein mengandungi ion logam (kuprum, mangan, besi, dll.) yang terikat melalui interaksi penerima penderma. Kumpulan ini tidak termasuk protein heme, yang termasuk sebatian gelang profirin dengan besi dan sebatian yang serupa dengannya dalam struktur (khususnya klorofil).
- Nukleoprotein ialah protein yang mempunyai ikatan bukan kovalen dengan asid nukleik (DNA, RNA). Ini termasuk kromatin, komponen kromosom.
- 5. Fosfoprotein, yang termasuk kasein (protein dadih kompleks), termasuk sisa asid fosforik yang dipautkan secara kovalen.
Kromoprotein disatukan oleh warna komponen prostetik. Kelas ini termasuk protein heme, klorofil dan flavoprotein
Ciri-ciri glikoprotein dan proteoglikan
Protein ini adalah bahan yang kompleks. Proteoglycans mengandungi sebahagian besar karbohidrat (80-85%), dalam glikoprotein konvensional, kandungannya adalah 15-20%. Asid uronik hanya terdapat dalam molekul proteoglikan; karbohidratnya dicirikan oleh struktur biasa dengan unit berulang. Apakah struktur dan fungsi protein glikoprotein kompleks? Rantaian karbohidrat mereka termasuk hanya 15 pautan dan tidak teratur.struktur. Dalam struktur glikoprotein, sambungan karbohidrat dengan komponen protein biasanya dilakukan melalui sisa asid amino seperti serine atau aspargine.
Fungsi glikoprotein:
- Ia adalah sebahagian daripada dinding sel bakteria, tulang penghubung dan tisu rawan, mengelilingi gentian kolagen dan elastin.
- Mainkan peranan pelindung. Contohnya, antibodi, interferon, faktor pembekuan darah (protrombin, fibrinogen) mempunyai struktur ini.
- Merupakan reseptor yang berinteraksi dengan efektor - molekul kecil bukan protein. Yang terakhir, bergabung dengan protein, membawa kepada perubahan dalam pembentukannya, yang membawa kepada tindak balas intrasel tertentu.
- Lakukan fungsi hormon. Glikoprotein termasuk hormon gonadotropik, adrenokortikotropik dan perangsang tiroid.
- Mengangkat bahan dalam darah dan ion melalui membran sel (transferin, transcortin, albumin, Na+, K+ -ATPase).
Enzim glikoprotein termasuk kolinesterase dan nuklease.
Lagi mengenai proteoglycans
Biasanya, proteoglycan protein kompleks termasuk dalam strukturnya rantai karbohidrat yang besar dengan residu disakarida berulang, yang terdiri daripada beberapa jenis asid uronik dan gula amino. Rantai oligo- atau polisakarida dipanggil glycans. Yang pertama biasanya mengandungi 2-10 unit monomerik.
Bergantung kepada struktur rantai karbohidrat, jenis rantaian karbohidrat berbeza dibezakan, contohnya, masamheteropolisakarida dengan sejumlah besar kumpulan berasid atau glikosaminoglikan, termasuk kumpulan amino. Yang terakhir termasuk:
- Asid hyaluronik, yang digunakan secara aktif dalam kosmetologi.
- Heparin, yang menghalang pembekuan darah.
- Keratan sulfat ialah komponen rawan dan kornea.
- Kondroitin sulfat ialah sebahagian daripada rawan dan cecair sinovial.
Polimer ini ialah komponen proteoglikan yang mengisi ruang antara sel, menyimpan air, melincirkan bahagian yang bergerak pada sendi, dan merupakan komponen strukturnya. Hidrofilisiti (keterlarutan yang baik dalam air) proteoglikan membolehkan mereka mencipta penghalang untuk molekul besar dan mikroorganisma dalam ruang antara sel. Dengan bantuan mereka, matriks seperti jeli dicipta, di mana gentian protein penting lain, seperti kolagen, direndam. Helainya dalam medium proteoglycan mempunyai bentuk pokok.
Ciri dan jenis lipoprotein
Lipoprotein protein kompleks mempunyai sifat dwi hidrofilik dan hidrofobik yang jelas. Teras molekul (bahagian hidrofobik) dibentuk oleh ester kolesterol bukan polar dan triasilgliserida.
Di luar dalam zon hidrofilik adalah bahagian protein, fosfolipid, kolesterol. Terdapat beberapa jenis protein lipoprotein bergantung pada strukturnya.
Kelas utama lipoprotein:
- Protein kompleks berketumpatan tinggi (HDL, α-lipoprotein). Memindahkan kolesterol ke hati dan tisu periferi.
- Ketumpatan rendah (LDL, β-lipoprotein). Kecualikolesterol diangkut oleh triasilgliserida dan fosfolipid.
- Ketumpatan sangat rendah (VLDL, pra-β-lipoprotein). Laksanakan fungsi yang serupa dengan LDL.
- Chylomicrons (XM). Mengangkut asid lemak dan kolesterol daripada usus selepas pengambilan makanan.
Patologi vaskular seperti aterosklerosis berlaku akibat nisbah yang tidak betul bagi pelbagai jenis lipoprotein dalam darah. Mengikut ciri-ciri komposisi, beberapa trend dalam struktur fosfolipid (dari HDL ke kilomikron) boleh dikenal pasti: penurunan dalam bahagian protein (dari 80 hingga 10%) dan fosfolipid, peningkatan peratusan triasilgliserida (daripada 20 hingga 90%).
Terdapat banyak enzim penting dalam kalangan metalloprotein
Metalloprotein boleh termasuk ion beberapa logam. Kehadiran mereka menjejaskan orientasi substrat dalam tapak aktif (pemangkin) enzim. Ion logam disetempat di tapak aktif dan memainkan peranan penting dalam tindak balas pemangkin. Selalunya ion berfungsi sebagai penerima elektron.
Contoh logam yang terkandung dalam struktur metalloprotein enzimatik:
- Tembaga termasuk dalam komposisi cytochrome oxidase, yang, bersama-sama dengan heme, mengandungi ion logam ini. Enzim terlibat dalam pembentukan ATP semasa operasi rantai pernafasan.
- Besi mengandungi enzim seperti feritin, yang melaksanakan fungsi pemendapan besi dalam sel; transferrin - pembawa besi dalam darah; katalase bertanggungjawab untuk tindak balas peneutralan hidrogen peroksida.
- Zink ialah ciri logamalkohol dehidrogenase yang terlibat dalam pengoksidaan etil dan alkohol yang serupa; laktat dehidrogenase - enzim dalam metabolisme asid laktik; anhidrase karbonik yang memangkinkan pembentukan asid karbonik daripada CO2 dan H2O; fosfatase alkali, yang melakukan pembelahan hidrolitik ester asid fosforik dengan pelbagai sebatian; α2-macroglobulin ialah protein darah anti-protease.
- Selenium ialah sebahagian daripada thyroperoxidase, yang terlibat dalam pembentukan hormon tiroid; glutathione peroxidase, yang menjalankan fungsi antioksidan.
- Kalsium ialah ciri struktur α-amilase, enzim untuk penguraian hidrolitik kanji.
Fosfoprotein
Apakah yang termasuk dalam protein kompleks fosfoprotein? Kategori ini dicirikan oleh kehadiran kumpulan fosfat, yang dikaitkan dengan bahagian protein melalui asid amino dengan hidroksil (tirosin, serin atau threonine). Apakah fungsi asid fosforik dalam struktur protein? Ia mengubah struktur molekul, memberikannya caj, meningkatkan keterlarutan, menjejaskan sifat protein. Contoh fosfoprotein ialah kasein susu dan albumin telur, tetapi enzim kebanyakannya berada dalam kategori protein kompleks ini.
Kumpulan fosfat memainkan peranan berfungsi yang penting, kerana banyak protein tidak terikat secara kekal kepadanya. Proses fosforilasi dan nyahfosforilasi sentiasa berlaku di dalam sel. Akibatnya, peraturan kerja protein dilakukan. Contohnya, jika histon ialah protein yang disambungkan kepada asid nukleik, ia luluske dalam keadaan terfosforilasi, maka aktiviti genom (bahan genetik) meningkat. Aktiviti enzim seperti glikogen sintase dan glikogen fosforilase bergantung kepada fosforilasi.
Nukleoprotein
Nukleoprotein ialah protein yang dikaitkan dengan asid nukleik. Mereka adalah bahagian penting dalam penyimpanan dan peraturan bahan genetik, kerja ribosom yang melaksanakan fungsi sintesis protein. Bentuk hidup virus yang paling mudah boleh dipanggil ribo- dan deoxyribonucleoprotein, kerana ia terdiri daripada bahan genetik dan protein.
Bagaimanakah asid deoksiribonukleik (DNA) dan histon berinteraksi? Dalam kromatin, 2 jenis protein yang dikaitkan dengan DNA dibezakan (histone dan bukan histon). Yang pertama terlibat dalam peringkat awal pemadatan DNA. Molekul asid nukleik membungkus protein untuk membentuk nukleosom. Benang yang terhasil adalah serupa dengan manik, ia membentuk struktur supercoiled (kromatin fibril) dan supercoil (interphase chromonema). Disebabkan oleh tindakan protein histon dan protein tahap yang lebih tinggi, ia disediakan dengan pengurangan dalam dimensi DNA sebanyak beribu-ribu kali. Ia cukup untuk membandingkan saiz kromosom dan panjang asid nukleik untuk menilai kepentingan protein (masing-masing 6-9 cm dan 10-6 µm).
Apakah itu kromoprotein
Kromoprotein mengandungi kumpulan yang sangat pelbagai yang hanya mempunyai satu persamaan - kehadiran warna dalam komponen prostetik. Protein kompleks kategori ini dibahagikan kepada: hemoprotein (mengandungi heme dalam struktur), protein retina (vitamin A), flavoprotein (vitamin B2),protein cobamida (vitamin B12).
Hemoprotein dikelaskan mengikut fungsinya kepada bukan enzim (hemoglobin dan protein mioglobin) dan enzim (sitokrom, katalase, peroksidase).
Flavoprotein mengandungi sebagai derivatif komponen prostetik vitamin B2 flavin mononucleotide (FMN) atau flavin adenine dinucleotide (FAD). Enzim ini juga terlibat dalam transformasi redoks. Ini termasuk oksidoreduktase.
Apakah sitokrom?
Seperti yang diterangkan di atas, heme terdiri daripada porfirin. Strukturnya termasuk 4 cincin pirol dan besi ferus. Kumpulan khas enzim heme - sitokrom, berbeza dalam komposisi asid amino dan bilangan rantai peptida, khusus dalam menjalankan tindak balas redoks, yang memastikan pemindahan elektron dalam rantai pernafasan. Enzim ini terlibat dalam pengoksidaan mikrosomal - tindak balas awal biotransformasi xenobiotik, yang membawa kepada peneutralannya, dan pertukaran banyak bahan eksogen dan eksogen, contohnya, steroid, asid lemak tepu.
Pengaruh kumpulan prostetik
Kumpulan prostetik, yang merupakan sebahagian daripada protein kompleks, mempengaruhi sifatnya: mengubah cas, keterlarutan, termoplastiknya. Sebagai contoh, sisa asid fosforik atau monosakarida mempunyai kesan sedemikian. Bahagian karbohidrat yang termasuk dalam komposisi protein kompleks melindunginya daripada proteolisis (kemusnahan akibat proses hidrolisis), menjejaskan penembusan molekul melalui sel.membran, rembesan dan pengasingannya. Serpihan lipid membolehkan penciptaan saluran protein untuk pengangkutan sebatian larut air (hidrofobik) yang kurang baik.
Struktur dan fungsi protein kompleks bergantung sepenuhnya kepada kumpulan prostetik. Contohnya, heme yang mengandungi besi dalam hemoglobin mengikat oksigen dan karbon dioksida. Disebabkan oleh nukleoprotein yang terbentuk hasil daripada interaksi histon, protamin dengan DNA atau RNA, bahan genetik dilindungi, disimpan padat, dan RNA terikat semasa sintesis protein. Nukleoprotein ialah kompleks protein dan asid nukleik yang stabil.
Kesimpulan
Oleh itu, protein kompleks melakukan pelbagai fungsi dalam badan. Oleh itu, pengambilan makro dan mikronutrien sangat penting untuk mengekalkan kesihatan. Logam adalah sebahagian daripada banyak enzim. Mengetahui biokimia, ciri-ciri kesihatan anda dan keadaan ekologi tempat kediaman, anda boleh menyesuaikan diet anda sendiri. Sebagai contoh, peruntukkan wilayah yang dicirikan oleh defisit mana-mana elemen. Pengenalan tambahannya ke dalam diet dalam bentuk makanan tambahan membolehkan anda mengimbangi kekurangan tersebut.
