Monomerer av proteiner är vilka ämnen? Vad är proteinmonomerer?

Proteiner är biologiska polymerer med en komplex struktur. De har en hög molekylvikt och består av aminosyror, protetiska grupper som representeras av vitaminer, lipid och kolhydratintag. Proteiner som innehåller kolhydrater, vitaminer, metaller eller lipider kallas komplexa. Enkla proteiner består av endast aminosyror kopplade ihop med en peptidbindning.

peptider

Oberoende av substansens struktur är aminosyror monomerer av proteiner. De bildar en basisk polypeptidkedja, från vilken den fibrillära eller globala strukturen av proteinet bildas. I detta fall kan proteinet syntetiseras endast i levande vävnad - i växter, bakterier, svamp, djur och andra celler.

De enda organismer som inte kan kombinera proteinmonomerer är virus och protozoer. Alla andra kan bilda strukturella proteiner. Men vilka ämnen är monomerer av proteiner, och hur bildas de? Om detta och om proteinbiosyntes, om polypeptider och bildning av en komplex proteinstruktur, omkring aminosyror och deras egenskaper, läs nedan.

Den enda monomeren av proteinmolekylen är vilken alfa-aminosyra som helst. I detta fall är proteinet en polypeptid, en kedja av anslutna aminosyror. Beroende på mängden aminosyror som är involverade i bildningen isoleras dipeptider (2 rester), tripeptider (3), oligopeptider (innehåller 2-10 aminosyror) och polypeptider (många aminosyror).

Granskning av proteinkonstruktionen

Proteinets struktur kan vara primär, något mer komplex - sekundär, ännu mer komplex - tertiär och den mest komplexa - kvaternära.

Den primära strukturen är en enkel kedja i vilken monomerer av proteiner (aminosyror) är kopplade genom en peptidbindning (CO-NH). Den sekundära strukturen är en alfa-helix eller en beta-vikning. Tertiär är en ännu mer komplicerad tredimensionell struktur av proteinet, som bildades från det sekundära på grund av bildandet av kovalenta, joniska och vätebindningar, såväl som hydrofoba interaktioner.

Den kvartära strukturen är den mest komplexa och är karakteristisk för receptorproteiner som ligger på cellmembran. Detta är en supramolekylär (domän) struktur som bildas genom att kombinera flera molekyler med en tertiär struktur, kompletterad med kolhydrater, lipid- eller vitamingrupper. I detta fall är proteinmonomererna som i de primära, sekundära och tertiära strukturerna alfa-aminosyror. De är också kopplade av peptidbindningar. Den enda skillnaden är strukturens komplexitet.

Aminosyror

De enda monomererna av proteinmolekyler är alfa-aminosyror. De är bara 20, och de är nästan livets grund. Tack vare utseendet av ett peptidbindning blev proteinsyntes möjlig. Och proteinet själv efter det började utföra strukturbildande, receptor, enzymatisk, transport, mediator och andra funktioner. Tack vare detta fungerar den levande organismen och kan reproducera.

Alfa-aminosyran i sig är en organisk karboxylsyra med en aminogrupp kopplad till en alfa-kolatom. Den senare är belägen bredvid karboxylgruppen. I detta fall anses proteinmonomerer som organiska substanser, i vilka den terminala kolatomen bär både amin- och karboxylgrupperna.

Kombinationen av aminosyror i peptider och proteiner

Aminosyror kombineras i dimerer, trimerer och polymerer genom en peptidbindning. Den bildas genom kluvning av hydroxyl- (-OH) -gruppen från karboxyldelen av en alfa-aminosyra och väte (-H) - från aminogruppen i den andra alfa-aminosyran. Som ett resultat av interaktionen är vatten splittrat, och vid karboxyländen kvarstår ett C = O-område med en frielektron nära kolet hos karboxylrester. I aminogruppen i den andra syran finns en (NH) -rest med en tillgänglig friradikal vid kväveatomen. Detta gör att två radikaler kan förenas för att bilda en bindning (CONH). Det kallas peptid.

Varianter av alfa-aminosyror

Totalt är 23 alfa-aminosyror kända. De presenteras i form av en lista: glycin, valin, alanin, isoleucin, leucin, glutamat, asparginat, ornitin, treonin, serin, lysin, cystin, cystein, fenylalanin, metionin, tyrosin, prolin, tryptofan, hydroxiprolin, arginin, histidin, asparagin och glutamin. Beroende på huruvida de kan syntetiseras av människokroppen är dessa aminosyror uppdelade i utbytbara och oersättliga.

Begreppet utbytbara och essentiella aminosyror

Utbytbar mänsklig kropp kan syntetisera, medan det oersättliga måste komma endast med mat. I detta fall är både väsentliga och utbytbara syror viktiga för proteinbiosyntes, eftersom utan dem kan syntesen inte slutföras. Utan en aminosyra, även om alla andra är närvarande, är det omöjligt att bygga exakt det protein som cellen behöver för att utföra sina funktioner.

Ett fel vid varje stadium av biosyntes - och proteinet är redan olämpligt, eftersom det inte kan samlas i önskad struktur på grund av kränkningar av elektroniska densiteter och interatomiska interaktioner. Därför är det viktigt för en person (och andra organismer) att konsumera proteinfoder, där det finns väsentliga aminosyror. Deras frånvaro i mat leder till ett antal överträdelser av proteinmetabolism.

Processen av peptidbindningsbildning

De enda monomererna av proteiner är alfa-aminosyror. De kombineras gradvis till en kedja av polypeptider, vars struktur är förlagrad i DNA: s genetiska kod (eller RNA, om bakteriell biosyntes anses). I detta fall är proteinet en strikt sekvens av aminosyrarester. Detta är en kedja, beställd i en specifik struktur, som utför en förprogrammerad funktion i cellen.

Stegsekvens av proteinbiosyntes

Processen för proteinbildning består av en stegkedja: replikationen av DNA-området (eller RNA), syntesen av RNA av informationstypen, dess frisättning i cellens cytoplasma från kärnan, förbindelsen med ribosomen och den gradvisa bindningen av aminosyraresterna som matas av transport RNA. Ämnet, som är en monomer av proteinet, deltar i den enzymatiska reaktionen av eliminering av hydroxylgruppen och väteprotonen, och förenar sedan den eskalerande polyketiska kedjan.

Sålunda erhålles en polypeptidkedja, som redan i den cellulära endoplasmatiska retikulen beställes till en förutbestämd struktur och kompletteras med en kolhydrat- eller lipidrest om så erfordras. Detta kallas proteinets "mognad", varefter det skickas av transportcellsystemet till destinationen.

Funktioner av syntetiserade proteiner

Monomerer av proteiner är de aminosyror som är nödvändiga för att konstruera sin primära struktur. Den sekundära, tertiära och kvaternära strukturen bildar sig redan, även om det ibland också kräver deltagande av enzymer och andra ämnen. De är dock inte längre grundläggande, även om det är viktigt att proteiner uppfyller sin funktion.

Aminosyran, som är en monomer av proteinet, kan ha bindningsställen för kolhydrater, metaller eller vitaminer. Bildandet av en tertiär eller kvaternär struktur gör det möjligt att hitta ännu fler ställen för arrangemanget av interkalära grupper. Detta gör det möjligt att skapa från ett protein ett derivat som spelar rollen som ett enzym, en receptor, en bärare av substanser in i eller ut ur cellen, ett immunoglobulin, en strukturell komponent i ett membran eller en cellorganell, ett muskelprotein.

Proteiner, bildade från aminosyror, är den enda livsgrunden. Och idag tros det att livet föddes efter aminosyrans utseende och dess polymerisation. Den intermolekylära interaktionen mellan proteiner är trots allt livets början, inklusive den rationella. Alla andra biokemiska processer, inklusive energi, är nödvändiga för att realisera proteinbiosyntesen och som ett resultat den fortsatta livsförlängningen.