Globulární protein: struktura. Příklady globulárních proteinů

Pro vznik nejjednoduššího biologického systému v podmínkách naší planety je dostatečná přítomnost pouze dvou typů organických látek: nukleové kyseliny a bílkoviny. Struktura těchto sloučenin má jak podobnosti, tak kardinální rozdíly. Jsou to například biopolymery, jsou bez výjimky ve všech buňkách živých organismů. Sloučeniny pod vlivem negativních faktorů mohou změnit svou přirozenou strukturu - být denaturací a ničením. V našem článku zvažujeme úlohu bílkovin v molekulách komplexních látek, například glykoproteinů a lipoproteinů. Dále studujeme strukturní znaky globulárních proteinů a poskytujeme příklady jejich různých typů.

Peptidová struktura

Gigantická velikost bílkovin (ve srovnání s velikostí ostatních buněčných organických sloučenin - sacharidy, tuky, vitamíny atd.) Je vysvětlena jejich strukturou. Všechny proteiny, jinak nazývané bílkoviny, jsou komplexní komplexy - polymery. Mají nejen vysokou molekulovou hmotnost, ale také několik forem prostorového uspořádání vlastní makromolekuly. Elementární částice bílkovinného polymeru jsou 20 druhů aminokyselin, které se podílejí na polykondenzační reakci. Jsou propojeny peptidovými vazbami - CO-NH-, čímž vzniká nejjednodušší forma makromolekuly. Tato struktura proteinu se nazývá primární nebo lineární konfigurace. Tvorba dalších, prvních vodíkových vazeb a pak disulfidových můstků vede ke vzniku helikálních a globulárních forem proteinu. Terciární uspořádání ve formě sférických molekul - globule - je běžné v živých biosystémech: buňkách, orgánech a tkáních. Může se komplikovat ve formě několika globulí, spojených neproteinovou složkou a formovat vyšší formu organizace - kvartérní strukturu.

Hemoglobin

Krev vstupuje do systému tělesných tekutin. Jeho hlavní funkcí je transport různých sloučenin. Kromě živin, jako je například glukóza, obsažená v krevní plazmě, je do buněk dodáván kyslík a z nich je odstraněn oxid uhličitý. O2 molekuly se kombinují se speciálním proteinem - hemoglobinem - a pak jsou vázány do buněk. Kyslík je pro ně nezbytný pro proces dýchání, který spočívá v oxidaci organických látek. Hemoglobin je globulární protein, který se skládá ze čtyř aminokyselinových řetězců. Jsou drženy dohromady neproteinovou složkou zvanou heme a obsahující ionty železa. Komplex kyslíku a bílkovin se nazývá oxyhemoglobin. V metabolických procesech v buňkách vzniká vedlejší produkt rozkladu - oxid uhličitý. Jeho molekuly jsou také schopné kombinovat s hemoglobinem, čímž vzniká karboxyhemoglobin. Oxid uhličitý vstupuje do dýchacího ústrojí a difúzí, poté je během výdechu odstraněn z těla.

Vlastnosti globulárních proteinů

Základem humorálního typu imunity je schopnost specifických proteinů plnit funkci ochrany buněk, orgánů a tkání před škodlivým účinkem patogenní mikroflóry a mikrofauna: viry, bakterie, prvoky, houby apod. s jejich toxiny na principech zámku. Protilátky se podílejí na metabolismu bakterie nebo viru a blokují je. Čím vyšší je afinita ochranných proteinů a jejich specifičnost, tím rychleji protilátky ničí patogenní faktory. Lidstvo úspěšně bojuje s tak závažnými onemocněními, jako je tetanus, spalničky nebo záškrtem, kteří zavedli zdravé lidi, kteří byli v kontaktu s nemocnými hotovými protilátkami ve formě sér. Tyto látky jsou získávány z krve dříve nakažených zvířat: prasat, krav nebo opic obsahujících protilátky. Sérum obsahuje potřebný ochranný globulární protein a pomáhá předcházet infekci nebo zmírňovat průběh již zahájené nemoci.

Enzymy

Chemické reakce v buňkách, na rozdíl od podobně prováděné v laboratoři nebo v přírodě, probíhají velmi rychle. Je to způsobeno účinkem speciálních látek - enzymů nebo enzymů. Biologickým aktivátorem rychlosti specifické reakce metabolického procesu je globulární protein s komplexní strukturou. Ve svém složení existuje specifická forma - aktivní centrum, které se váže na substrát reakce. To ovlivňuje rychlost procesu, který se vyskytuje u látky. Všechny enzymy jsou specifické a ovlivňují pouze specifický chemický proces.

Klasifikace

Proteiny, které mají sférický tvar molekuly a ovlivňují průběh asimilačních a disimilačních reakcí, lze rozdělit do několika typů. Kritéria jsou typy reakce, forma a lokalizace enzymu v buňce. Globulární proteiny zahrnují třídu enzymů: pepsin, amylázu, glutamin syntetázu, syntézu mastných kyselin atd. Uveďme několik příkladů.

Typy a funkce globulárních proteinů

Pepsin štěpí potravní proteiny v žaludku během energetického metabolismu. Syntetizuje se mukózní vrstva žaludečních buněk, která se skládá z žlázového epitelu. Amyláza, na rozdíl od pepsinu, se nachází nejen u lidí nebo zvířat, ale také u rostlin. Mají enzym tvořený v době klíčení semen, syntetizovaný v embryoch letáků. Zrychluje rozklad škrobu na glukózu, což je nezbytné pro klíčení semen. U savců je amyláza součástí pankreatické šťávy a rozkládá složité sacharidy. Syntáza mastných kyselin je hlavní cytoplazmatický enzym, který zajišťuje syntézu tuků a vyšších mastných kyselin.

V našem článku jsme studovali strukturu a vlastnosti globulárních proteinů.