Proteinler, karmaşık bir yapıya sahip biyolojik polimerlerdir. Yüksek moleküler ağırlığa sahiptirler ve amino asitler, vitaminler, lipit ve karbonhidrat kapanımları ile temsil edilen prostetik gruplardan oluşurlar. Karbonhidratlar, vitaminler, metaller veya lipitler içeren proteinlere kompleks denir. Basit proteinler yalnızca peptit bağlarıyla bağlanmış amino asitlerden oluşur.
Pep titler
Bir maddenin yapısı ne olursa olsun, proteinlerin monomerleri amino asitlerdir. Proteinin fibriler veya küresel yapısının daha sonra oluşturulduğu temel polipeptit zincirini oluştururlar. Aynı zamanda protein sadece canlı dokuda sentezlenebilir - bitki, bakteri, mantar, hayvan ve diğer hücrelerde.
Protein monomerlerini birleştiremeyen tek organizmalar virüsler ve protozoalardır. Diğerleri yapısal proteinler oluşturma yeteneğine sahiptir. Fakat hangi maddeler protein monomerleridir ve nasıl oluşurlar? Bu ve protein biyosentezi, polipep titler ve karmaşık bir protein yapısının oluşumu, amino asitler ve özellikleri hakkında bilgi edinin.aşağıda.
Bir protein molekülünün tek monomeri herhangi bir alfa-amino asittir. Bir protein, bir polipeptit, bağlı amino asitler zinciridir. Oluşumunda yer alan amino asitlerin sayısına bağlı olarak dipep titler (2 kalıntı), tripep titler (3), oligopep titler (2-10 amino asit içerir) ve polipep titler (birçok amino asit) izole edilir.
Protein yapısı incelemesi
Protein yapısı birincil, biraz daha karmaşık - ikincil, hatta daha karmaşık - üçüncül ve en karmaşık - dördüncül olabilir.
Birincil yapı, protein monomerlerinin (amino asitler) bir peptit bağı (CO-NH) aracılığıyla bağlandığı basit bir zincirdir. İkincil yapı, alfa sarmalı veya beta kıvrımlarıdır. Tersiyer, kovalent, iyonik ve hidrojen bağlarının yanı sıra hidrofobik etkileşimlerin oluşumu nedeniyle ikincilden oluşan daha da karmaşık üç boyutlu bir protein yapısıdır.
Kuaterner yapı en karmaşık olanıdır ve hücre zarlarında bulunan reseptör proteinlerinin karakteristiğidir. Bu, karbonhidrat, lipid veya vitamin grupları ile takviye edilmiş, üçüncül bir yapı ile birkaç molekülün birleşmesi sonucu oluşan supramoleküler (domain) bir yapıdır. Bu durumda, birincil, ikincil ve üçüncül yapılar durumunda olduğu gibi, proteinlerin monomerleri alfa-amino asitlerdir. Ayrıca peptit bağları ile bağlanırlar. Tek fark yapının karmaşıklığıdır.
Amino asitler
Tek monomerlerprotein molekülleri alfa amino asitlerdir. Sadece 20 tane var ve neredeyse hayatın temeli. Peptit bağının ortaya çıkması sayesinde protein sentezi mümkün hale geldi. Ve bundan sonra proteinin kendisi yapı oluşturma, reseptör, enzimatik, taşıma, aracı ve diğer işlevleri yerine getirmeye başladı. Bu sayede canlı bir organizma işlev görür ve çoğalabilir.
Alfa amino asidin kendisi, alfa karbon atomuna bağlı bir amino grubuna sahip organik bir karboksilik asittir. İkincisi, karboksil grubunun yanında bulunur. Bu durumda, protein monomerleri, terminal karbon atomunun hem bir amin hem de bir karboksil grubu taşıdığı organik maddeler olarak kabul edilir.
Peptidlerde ve proteinlerde amino asitlerin bağlantısı
Amino asitler bir peptit bağı yoluyla dimerlere, trimerlere ve polimerlere bağlanır. Bir alfa-amino asidin karboksil bölgesinden bir hidroksil (-OH) grubunun ve başka bir alfa-amino asidin amino grubundan hidrojenin (-H) ayrılmasıyla oluşur. Etkileşimin bir sonucu olarak, su ayrılır ve karboksil kalıntısının karbonuna yakın serbest elektronlu bir C=O bölgesi karboksil ucunda kalır. Başka bir asidin amino grubunda, nitrojen atomunda mevcut bir serbest radikali olan bir kalıntı (NH) bulunur. Bu, iki radikalin bir bağ (CONH) oluşturmak üzere bağlanmasına izin verir. Buna peptit denir.
Alfa amino asit çeşitleri
Bilinen 23 alfa-amino asit vardır. Bunlarglisin, valin, alanin, izolsin, lösin, glutamat, aspartat, ornitin, treonin, serin, lisin, sistin, sistein, fenilalanin, metionin, tirozin, prolin, triptofan, hidroksiprolin, arginin, histidin ve glutamin asparagin, Bu amino asitler insan vücudu tarafından sentezlenip sentezlenemeyeceklerine bağlı olarak esansiyel olmayan ve esansiyel olmayan olarak ikiye ayrılır.
Esansiyel olmayan ve esansiyel amino asitler kavramı
Değiştirilebilir maddeler insan vücudu tarafından sentezlenebilirken, temel ihtiyaçlar yalnızca yiyeceklerden gelmelidir. Aynı zamanda, hem esansiyel hem de esansiyel olmayan asitler protein biyosentezi için önemlidir, çünkü onlarsız sentez tamamlanamaz. Bir amino asit olmadan, diğerleri mevcut olsa bile, hücrenin işlevlerini yerine getirmek için ihtiyaç duyduğu proteini tam olarak oluşturmak imkansızdır.
Biyosentezin herhangi bir aşamasında bir hata - ve protein artık uygun değil, çünkü elektronik yoğunlukların ve atomlar arası etkileşimlerin ihlali nedeniyle istenen yapıya toplanamayacak. Bu nedenle, bir kişinin (ve diğer organizmaların) esansiyel amino asitler içeren proteinli gıdaları tüketmesi önemlidir. Yiyeceklerde bulunmamaları bir dizi protein metabolizması bozukluğuna yol açar.
Peptid bağı oluşturma süreci
Proteinlerin tek monomeri alfa-amino asitlerdir. Yavaş yavaş, yapısı DNA'nın (veya bakteri biyosentezi düşünülürse RNA'nın) genetik kodunda önceden depolanan bir polipeptit zincirinde birleşirler. Bir protein, katı bir amino asit kalıntıları dizisidir. Bu, belirli bir sıraya dizilmiş bir zincirdir.bir hücrede önceden programlanmış bir işlevi yerine getiren bir yapı.
Protein biyosentezinin adım dizisi
Protein oluşum süreci bir dizi adımdan oluşur: bir DNA (veya RNA) bölümünün replikasyonu, bilgi türü RNA'nın sentezi, çekirdekten hücrenin sitoplazmasına salınması, ribozom ile bağlantı ve transfer RNA tarafından sağlanan amino asit kalıntılarının kademeli olarak eklenmesi. Bir protein monomeri olan bir madde, bir hidroksil grubu ve bir hidrojen protonunun ortadan kaldırılmasının enzimatik reaksiyonuna katılır ve ardından büyüyen polipeptit zincirine katılır.
Böylece, zaten hücresel endoplazmik retikulumda bulunan, önceden belirlenmiş bir yapıya sıralanan ve gerekirse bir karbonhidrat veya lipid kalıntısı ile desteklenen bir polipeptit zinciri elde edilir. Bu, proteinin "olgunlaştırılması" süreci olarak adlandırılır, ardından hücre taşıma sistemi tarafından hedefine gönderilir.
Sentezlenen proteinlerin işlevleri
Protein monomerleri, birincil yapılarını oluşturmak için gerekli amino asitlerdir. İkincil, üçüncül ve dördüncül yapı, bazen enzimlerin ve diğer maddelerin katılımını gerektirse de, zaten kendi kendine oluşturulmuştur. Bununla birlikte, proteinlerin işlevlerini yerine getirmeleri için gerekli olmalarına rağmen artık gerekli değildirler.
Bir protein monomeri olan amino asit, karbonhidratlar, metaller veya vitaminler için bağlanma bölgelerine sahip olabilir. Üçüncül veya dörtlü bir yapının oluşumu, ekleme grupları için daha da fazla yer bulmayı mümkün kılar. Bu, aşağıdakilerden oluşturmanıza olanak tanır:enzim, reseptör, hücre içine veya dışına madde taşıyıcısı, immünoglobulin, bir zarın veya hücre organelinin yapısal bileşeni, kas proteini rolünü oynayan protein türevi.
Amino asitlerden oluşan proteinler hayatın tek temelidir. Ve bugün yaşamın, amino asidin ortaya çıkmasından hemen sonra ve polimerizasyonu sonucunda ortaya çıktığına inanılmaktadır. Sonuçta, akıllı yaşam da dahil olmak üzere yaşamın başlangıcı olan proteinlerin moleküller arası etkileşimidir. Enerji süreçleri de dahil olmak üzere diğer tüm biyokimyasal süreçler, protein biyosentezinin uygulanması ve bunun sonucunda yaşamın daha da devam etmesi için gereklidir.
