પ્રોટીન માળખું અને કાર્ય. પ્રોટીન ગુણધર્મો

તરીકે ઓળખાય છે, પ્રોટીન - આપણા ગ્રહ પર જીવન મૂળના આધાર. Oparin-હલ્દેનના સિદ્ધાંત અનુસાર coacervate ડ્રોપ હતી, peptides પરમાણુઓ બનેલી છે, તે વસવાટ કરો છો વસ્તુઓ મૂળના આધાર બની ગયું છે. છોડ, પ્રાણીઓ, સુક્ષ્મસજીવો, ફૂગ, વાયરસ: આ કોઈ શંકા છે, કારણ કે બાયોમાસ કોઇપણ સભ્ય આંતરિક માળખું વિશ્લેષણ બતાવે છે કે આ પદાર્થો બધું છે. અને તેઓ પ્રકૃતિ અને macromolecular માં અત્યંત વૈવિધ્યપુર્ણ છે.

આ ચાર માળખાં નામો, તેઓ સમાન છે:

• પ્રોટીન;
• પ્રોટીન;
• polypeptides;
• peptides.

પ્રોટીન પરમાણુઓ

તેમની સંખ્યા ખરેખર અકલ્પ્ય છે. આ કિસ્સામાં, પ્રોટીન પરમાણુઓ બધા બે મુખ્ય જૂથો વિભાજિત કરી શકાય છે:

• સાદું - માત્ર એમિનો એસિડ પેપ્ટાઇડ બંધથી દ્વારા જોડાયા સિક્વન્સ સમાવે;
• જટિલ - માળખું અને પ્રોટીન માળખું વધારાના protolytic (કૃત્રિમ) જૂથો, તરીકે પણ ઓળખાય છે સહકારકો લાક્ષણિકતા છે.

આ કિસ્સામાં, જટિલ અણુઓ પણ પોતાની વર્ગીકરણ છે.

ક્રમ જટિલ peptides

1. Glycoproteins - નજીકથી પ્રોટીન અને કાર્બોહાઇડ્રેટ સંયોજનો સંકળાયેલા છે. પરમાણુ બંધારણ વણાયેલા કૃત્રિમ જૂથો mucopolysaccharides.
2. Lipoproteins - પ્રોટીન અને લિપિડ એક જટિલ મિશ્રણ છે.
3. Metalloproteins - એક કૃત્રિમ જૂથ તરીકે ધાતુના આયન (આયર્ન, મેંગેનીઝ, કોપર, અને અન્ય) છે.
4. Nucleoproteins - પ્રતિસાદ પ્રોટીન અને nucleic એસિડ (ડીએનએ આરએનએ).
5. Fosfoproteidy - પ્રોટીન બંધબેસતાપણું અને અવશેષ ફોસફેટ એસિડ.
6. Chromoproteids - ખૂબ metalloproteins સમાન હોય છે પરંતુ એક તત્વ છે કે કૃત્રિમ જૂથનો ભાગ છે એક રંગીન જટિલ છે (લાલ - હિમોગ્લોબિન, લીલા - હરિતદ્રવ્ય, અને તેથી પર).

દરેક જૂથ માળખું ચર્ચા અને પ્રોટીન ગુણધર્મો અલગ હોય છે. કાર્યો કે તેઓ કરે છે, અને પરમાણુ પ્રકાર પર આધાર રાખીને બદલાઈ જશે.

પ્રોટીન રાસાયણિક માળખું

ચોક્કસ બોન્ડ પેપ્ટાઇડનું કહેવાય આંતરિક રીતે જોડાયેલા એમિનો એસિડ અવશેષો એક લાંબા, વિશાળ સાંકળ - આ દષ્ટિકોણ પ્રોટીન થી. બાજુ પ્રતિ માળખાં એસિડ શાખા રવાના - રેડિકલ. પરમાણુ આ માળખું XXI સદીના શરૂઆતમાં ઇ ફિશર દ્વારા શોધવામાં આવ્યો હતો.

બાદમાં, પ્રોટીન, માળખું અને પ્રોટીન કાર્ય વધુ વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. તે સ્પષ્ટ છે કે એમિનો એસિડ પેપ્ટાઇડનું માળખું, 20 ના કુલ રચનાર બન્યા છે, પરંતુ તેઓ આમ અલગ અલગ રીતે જોડી શકાય છે. તેથી polypeptide માળખાં વિવિધતા. વધુમાં, જીવન અને તેના કાર્યો કામગીરી પ્રક્રિયા પ્રોટીન રાસાયણિક પરિવર્તન શ્રેણીબદ્ધ પસાર કરવા માટે સક્ષમ છે. પરિણામે, તેઓ માળખું બદલવા માટે, અને ત્યાં તદ્દન જોડાણ એક નવા પ્રકારની છે.

પેપ્ટાઇડનું બોન્ડ તોડવા માટે, એટલે કે, ચેઇનની પ્રોટીન માળખું વિક્ષેપ ખૂબ કડક શરતો (ઊંચા તાપમાન, એસિડ અથવા આલ્કલાઇન ઉત્પ્રેરક) પસંદ કરેલ હોવું જ જોઈએ. આ ઉચ્ચ તાકાત કારણે છે સહસંયોજક બંધની બોન્ડ પેપ્ટાઇડનું જૂથ, પરમાણુ, એટલે કે છે.

પ્રયોગશાળામાં પ્રોટીન માળખું શોધ biuret પ્રતિક્રિયા મદદથી હાથ ધરવામાં આવે છે - polypeptide પર અસર તાજી ઉભૂં હાઇડ્રોક્સાઇડ, તાંબુ (બીજા). પેપ્ટાઇડનું જૂથ અને તાંબાના આયનો જટિલ તેજસ્વી વાયોલેટ રંગ પૂરી પાડે છે.

ચાર મૂળભૂત માળખાકીય સંસ્થા છે, જે પ્રત્યેક પ્રોટીન માળખું તેના પોતાના લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે છે.

સંસ્થા સ્તરો પ્રાથમિક માળખું

ઉપર દર્શાવ્યા મુજબ, પેપ્ટાઇડનું - inclusions, સહ-ઉત્સેચકો સાથે એમિનો એસિડ અવશેષો અનુક્રમ, અથવા તેમને વગર. તેથી પરમાણુ, જે કુદરતી છે પ્રાથમિક માળખું આ કૉલ, અલબત્ત, તે સાચું એમિનો પેપ્ટાઇડનું બોન્ડ, અને બીજું કંઇ દ્વારા જોડાયા એસિડ છે. એટલે કે, polypeptide રેખીય માળખું છે. આ પ્રકારની પ્રોટીન આ ચોક્કસ માળખું છે - કે એસિડ આ સંયોજન પ્રોટીન પરમાણુ કાર્યો કામગીરી માટે નિર્ણાયક છે. આ સુવિધાઓ માટે આભાર માત્ર પેપ્ટાઇડનું ઓળખવા માટે પણ, ગુણધર્મો અને સમગ્ર રીતે નવી ભૂમિકા આગાહી હજુ સુધી શોધેલી તરીકે શક્ય હોય છે. ઇન્સ્યુલિન, પાચનરસનું એક મુખ્ય તત્વ, chymotrypsin, અને અન્ય - કુદરતી પ્રાથમિક માળખું કર્યા peptides, ઉદાહરણોમાં.

ગૌણ બંધબેસતાપણું

માળખું અને આ વર્ગમાં પ્રોટીન ગુણધર્મો અંશે બદલાય છે. આવા માળખું પ્રકૃતિ પર શરૂઆતમાં રચના કરી શકાય છે અથવા જ્યારે કઠોર પ્રાથમિક જલવિચ્છેદનના, તાપમાન અથવા અન્ય શરતો આધિન.

આ બંધબેસતાપણું ત્રણ જાતો છે:

1. સુગમ, નિયમિત, stereoregular કોઇલ એમિનો એસિડ અવશેષો કોર જોડાણ ધરી આસપાસ વળાંક છે બંધાયેલું છે. ફક્ત એકસાથે રાખવામાં હાઇડ્રોજન બંધ દ્વારા એક પેપ્ટાઇડનું ઓક્સિજનનું જૂથ અને અન્ય હાઇડ્રોજન વચ્ચે બનતું હોય છે. જેમાં માળખું હકીકત એ છે કે વારા સમાનરૂપે દર 4 સ્તર પુનરાવર્તન કારણે યોગ્ય છે. આવા માળખું બંને ડાબોડી અને pravozakruchennoy હોઈ શકે છે. પરંતુ સૌથી જાણીતા પ્રોટીન Isomer predominates ડેક્ષ્ટ્રોરોટેટરી. આવા બંધબેસતાપણું આલ્ફા-માળખાં કહેવામાં આવે છે.
2. રચના અને નીચેના પ્રકાર પ્રોટીન માળખું કે અગાઉની એક હાઇડ્રોજન બંધ પરમાણુ બાકીની એક બાજુ પર બાજુ દ્વારા ઉભા બાજુ વચ્ચે રચાયેલી નથી અને વચ્ચે નોંધપાત્ર દૂર, જેમાં એક પૂરતી મોટી અંતરે અલગ પડે છે. આ કારણોસર, સમગ્ર માળખું વધુ ઊંચીનીચી, જટિલ સાપ polypeptide સાંકળો બની જાય છે. ત્યાં એક લક્ષણ એ છે કે પ્રોટીન હોવું જોઈએ. શાખાઓ એમિનો એસિડ માળખું Glycine અથવા Alanine કે તરીકે ટૂંકા, ઉદાહરણ માટે હોવી જોઈએ. ગૌણ બંધબેસતાપણું આ પ્રકારની એકંદર માળખું રચના જો મળીને વળગી ક્ષમતા માટે કહેવામાં આવે છે બિટા શીટ્સમાં.
3. જીવવિજ્ઞાન ત્રીજો પ્રકાર પ્રોટીન માળખું સાથે જોડાયેલા જટિલ raznorazbrosannye, unordered ટુકડાઓ કોઈ stereoregularity આવી રહી છે અને બાહ્ય શરતો પ્રભાવ હેઠળ માળખું સુધારવા માટે સક્ષમ દર્શાવે છે.

કુદરત દ્વારા ગૌણ માળખું કર્યા પ્રોટીન ઉદાહરણોમાં જાહેર કરવામાં આવે છે.

ત્રીજી કક્ષાનું શિક્ષણ

આ એક એકદમ જટિલ બંધબેસતાપણું છે, નામ "લખોટી" હોય છે. પ્રોટીન શું છે? તે માળખું ગૌણ માળખું પર આધારિત છે, પરંતુ જૂથો અણુઓ વચ્ચે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા નવા પ્રકારના ઉમેરી, અને સમગ્ર પરમાણુ folds, જેમ કે જેથી હકીકત એ છે કે હાઇડ્રોફિલિક જૂથો globules અને હાઇડ્રોફોબિક કે નિર્દેશિત કરવામાં આવી છે માર્ગદર્શિત - બહાર.

આ પાણીના રસરૂપી દ્રાવણમાં પ્રોટીન પરમાણુ ચાર્જ સમજાવે છે. શું ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ પ્રકારના હોય છે?

1. હાઇડ્રોજન બંધ - ગૌણ માળખું જેમ જ ભાગો વચ્ચે યથાવત રહે છે.
2. હાઇડ્રોફોબિક (હાઇડ્રોફિલિક) ક્રિયાપ્રતિક્રિયા - ઊભી થાય છે જ્યારે જળ polypeptide ઓગળેલા.
3. આયનીય આકર્ષણ - raznozaryazhennymi એમિનો એસિડ અવશેષો (આમૂલ) જૂથો વચ્ચે રચના કરી હતી.
4. સહસંયોજક બંધની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ - સિસ્ટીનમાં પરમાણુઓ, અથવા બદલે તેમની પૂંછડી - ચોક્કસ તેજાબી સાઇટ્સ વચ્ચે રચના થઇ શકે છે.

આમ, રચના અને ત્યાર બાદ માળખું કર્યા પ્રોટીન માળખું તરીકે વર્ણવી શકાય એક globules polypeptide સાંકળો, જાળવી રાખવાની અને તેમાં રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિવિધ પ્રકારના કારણે તેની બંધબેસતાપણું સ્થિર માં શરૂ કરી. આવા peptides ઉદાહરણો: fosfoglitseratkenaza, tRNA, આલ્ફા-છે.કેરાટિનના, રેશમ fibroin અને અન્યો.

ક્વૉટર્નરી માળખું

આ globules, જે પ્રોટીન રચના સૌથી મુશ્કેલ છે. માળખું અને આવા યોજના પ્રોટીન કાર્ય ખૂબ જ સર્વતોમુખી અને વિશિષ્ટ છે.

આ બંધબેસતાપણું શું છે? તે થોડા મોટા અને નાના polypeptide સાંકળો છે, જે દરેક અન્ય સ્વતંત્ર રચના કરવામાં આવે છે (ક્યારેક ડઝનેક) છે. પરંતુ પછી, એ જ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ કે અમે આ peptides એક તૃતીય માળખું વિચારણા હોવાનું કારણે વળાંક અને એકબીજા સાથે વીંટળાયેલા હોય. આમ જટિલ conformational globules મેટલ અણુઓ અને લિપિડ જૂથો, અને કાર્બોહાઇડ્રેટ સમાવી શકે છે કે જે મેળવી હતી. ડીએનએ પોલિમરેઝ, તમાકુ વાયરસ પરબિડીયું પ્રોટીન, હિમોગ્લોબિન અને અન્ય જેમ કે પ્રોટીન ઉદાહરણો.

બધા પેપ્ટાઇડનું માળખાં આપણે ચર્ચા કરી ક્રોમેટોગ્રાફી, સેન્ટ્રીફ્યુગેશન ઇલેક્ટ્રોન અને ઓપ્ટિકલ માઈક્રોસ્કોપી અને ઉચ્ચ કમ્પ્યુટર ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ હાલની શક્યતાઓ પર આધારિત છે, પ્રયોગશાળામાં ઓળખ તેમના પોતાના પદ્ધતિઓ હોય છે.

કાર્યો

માળખું અને પ્રોટીન કાર્ય નજીકથી એકબીજા સાથે ઘણો નજીકનો સંબંધ છે. કે દરેક પેપ્ટાઇડનું જે ભૂમિકાને અનન્ય અને વિશિષ્ટ છે ભજવે છે. તે એક વસવાટ કરો છો કોષમાં કરવા સક્ષમ હોય છે, જે ઘણી મહત્વની વ્યવહારો પણ હોય છે. પરંતુ તે કારણ કે જેમાં વસવાટ કરો છો માણસો ના શરીરમાં પ્રોટીન પરમાણુઓ મૂળભૂત વિધેયો વ્યક્ત કરવા સારાંશ કરી શકાય છે:

1. ટ્રાફિક પૂરી પાડવી. વિકાસયાત્રા આરંભાઈ ગઈ કે અંગોમાં, અથવા કોષો ચોક્કસ પ્રકારના ચળવળ, કટ, હલનચલન સક્ષમ છે. આ પ્રોટીન પૂરી પાડવામાં આવે છે, મોટર ઉપકરણ તેમના માળખાના ભાગની રચના: ઝીણી રુંવાટી ધરાવતા, flagella, સાઈટોપ્લાઝમિક પટલ. જો આપણે કોષો ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અક્ષમતા વિશે વાત, પ્રોટીન રિડક્શન (myosin સ્નાયુ) ફાળો આપી શકે છે.
2. પોષણયુક્ત અથવા બેકઅપ વિધેય. તે oocytes, એમ્બ્રોયો અને વધુ ભરણ ગુમ પોષક માટે પ્લાન્ટ બીજ માં પ્રોટીન પરમાણુઓ એકઠી થાય છે. peptides એક સ્તનનો પર એમિનો એસિડ અને જૈવિક સક્રિય પદાર્થો છે, કે જે સજીવ સામાન્ય વિકાસ માટે જરૂરી છે પેદા કરે છે.
3. ઊર્જા કાર્ય. ની કાર્બોહાઈડ્રેટ સૈન્યનો શરીર ઉત્પાદન અને પ્રોટીન શકો છો. પેપ્ટાઇડનું 1 ગ્રામ એડ્નોસિન ટ્રાઇફોસ્ફેટ (એટીપી), જે મહત્વપૂર્ણ પ્રક્રિયાઓ પર ખર્ચવામાં આવે છે સ્વરૂપમાં 17.6 kJ ઉપયોગી ઊર્જા રજૂ સડો છે.
4. સિગ્નલ અને નિયમનકારી કાર્ય. તે ચાલુ પ્રક્રિયાઓ સાવચેત દેખરેખ અને પેશીઓ સેલ તરફથી સિગ્નલ્સ ટ્રાન્સમિશન તેમની પાસેથી સત્તાવાળાઓને બહાર વહન, તાજેતરની સિસ્ટમ નથી અને તેથી પર સમાવેશ થાય છે. એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ ઇન્સ્યુલિન, જે સખત લોહીમાં શર્કરાનું સંખ્યા રેકોર્ડ છે.
5. રીસેપ્ટર કામ કરે છે. તે આયનોને કલાની એક બાજુ સાથે પેપ્ટાઇડનું ની બંધબેસતાપણું બદલાતી અને પુનઃરચના બીજા છેડે સંલગ્ન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. જ્યારે આ ઉત્પન્ન થાય અને સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન અને જાણકારી જરૂરી છે. આ પ્રોટીન મોટા ભાગના કોષો સાઈટોપ્લાઝમિક પટલમાં આવેલા અને ભૌતિક પસાર therethrough તમામ ઉપર કડક નિયંત્રણ બહાર લઈ જાય છે. પણ પર્યાવરણ રાસાયણિક અને ભૌતિક ફેરફારો તમને ચેતવણી.
6. peptides પરિવહન કાર્ય. તે હાથ ધરવામાં આવે છે પ્રોટીન અને પરિવાહક પ્રોટીન ફીડ્સ. તેમની ભૂમિકા સ્પષ્ટ છે - ઉચ્ચ ભાગો એક ઓછી સાંદ્રતા ધરાવતા સાઇટ્સ પર ઇચ્છનીય પરમાણુઓ પહોંચાડે છે. એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ અંગો અને પ્રોટીન હિમોગ્લોબિનની પેશીઓમાંથી છૂટો ઓક્સિજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પરિવહન છે. તેઓ પણ કોષમાં પડદામાંથી ઓછી પરમાણુ વજન સાથે સંયોજનો ડિલિવરી હાંસલ કર્યો છે.
7. માળખું કાર્ય. તે પ્રોટીન કરે સૌથી મહત્વપૂર્ણ એક છે. કોશિકાઓ અને તેમના અંગોમાં માળખું peptides આપવામાં આવે છે. તેઓ ફ્રેમ આકાર અને માળખું વ્યાખ્યાયિત કરવા સમાન છે. વધુમાં, તેઓ પણ તેને ટેકો, અને જો જરૂરી હોય તો બદલી નાંખે છે. તેથી, ખોરાક વૃદ્ધિ અને તમામ સજીવ આવશ્યક પ્રોટીન વિકાસ માટે. આવા peptides ઇલાસ્ટિન, tubulin, કોલેજન, actin, અને અન્ય છે.કેરાટિનના સમાવેશ થાય છે.
8. ઉદ્દીપક કાર્ય. હર ઉત્સેચકો પ્રદર્શન કર્યું. ઘણા અને વૈવિધ્યસભર તેઓ શરીરમાં તમામ રાસાયણિક અને બાયોકેમિકલ પ્રતિક્રિયાઓ વેગ. તેમની સહભાગિતા વિના, પેટમાં સામાન્ય સફરજન બે દિવસ માટે જ પાચન કરવા માટે સક્ષમ હશે, તે જ સમયે વાંકા તેવી શક્યતા છે. catalase, peroxidase અને અન્ય ઉત્સેચકો ક્રિયા હેઠળ, આ પ્રક્રિયા બે કલાક માં ઉજવાય છે. સામાન્ય રીતે, તેને આ ભૂમિકા, પ્રોટીન ઉપચય આભાર છે અને અપચય, એટલે કે, પ્લાસ્ટિક અને બહાર કરવામાં આવે છે ઊર્જા ચયાપચય.

રક્ષણાત્મક ભૂમિકા

ત્યાં ધમકીઓ વિવિધ પ્રકારના હોય છે, જેમાંથી પ્રોટીન શરીરને રક્ષણ કરવા માટે રચાયેલ છે.

પ્રથમ, રાસાયણિક હુમલો આઘાતજનક reagents, વાયુઓ, અણુ, પદાર્થો ક્રિયા વિવિધ સ્પેક્ટ્રમ. Peptides, રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા તેમની સાથે સંલગ્ન એક હાનિકારક સ્વરૂપમાં રૂપાંતર અથવા ફક્ત નિષ્ક્રિય કરી શકો છો.

બીજું, ઘા માંથી ભૌતિક રીતે જોખમ - જો પ્રોટીન સમય ફાઈબ્રિનમાં ઈજા સાઇટ પર ફાઇબ્રીન માં રૂપાંતરિત નથી, રક્ત દૂધ મેળવવું કે જમાવવું નથી, અને તેથી અવરોધ થશે. પછી, વિપરીત પર, તે plasmin પેપ્ટાઇડનું સક્ષમ ખેંચવામાં ગંઠાઇ જવાને જરૂર છે અને જહાજ patency પુનઃસ્થાપિત.

ત્રીજું, રોગપ્રતિરક્ષા ધમકી. માળખું અને પ્રોટીન રોગપ્રતિકારક સંરક્ષણ રચના મૂલ્ય અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે. એન્ટિબોડીઝ ઇમ્યુનોગ્લોબ્યુલિન, interferons - લસિકા અને રોગ પ્રતિરક્ષા સિસ્ટમો તમામ મહત્વપૂર્ણ અને નોંધપાત્ર તત્વો છે. કોઈપણ વિદેશી કણો, દૂષિત પરમાણુ, મૃત કોષો અથવા આખી માળખું એક ભાગ પેપ્ટાઇડનું સંયોજન દ્વારા તાત્કાલિક તપાસ આધીન છે. તે વ્યક્તિ શા માટે માલિકી શકે છે, દવાઓ સહાય પોતાને ચેપ અને સરળ વાયરસ સામે રક્ષણ કરવા માટે દરેક દિવસ વગર.

ભૌતિક ગુણધર્મો

પ્રોટીન કોશિકાઓ માળખું ખૂબ ચોક્કસ છે અને કાર્ય પર નિર્ભર છે. પરંતુ peptides ભૌતિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે અને નીચેની લાક્ષણિકતાઓ માટે ઘટાડી શકાય છે.

1. વજન અણુ - 1000000 Daltons છે.
2. જલીય દ્રાવણમાંથી ફોર્મ રસરૂપી સિસ્ટમ છે. ત્યાં માળખું પ્રાપ્ત કરવા માટે સક્ષમ બદલાય ચાર્જ માધ્યમની એસિડિટીએ પર આધાર રાખે છે.
3. જ્યારે કઠોર શરતો (કિરણોત્સર્ગ, એસિડ અથવા ક્ષાર, તાપમાન, વગેરે) માટે ખુલ્લા અન્ય સ્તરો conformations, એટલે ગુણધર્મ બદલી નાખવાં ખસેડવા માટે સક્ષમ છે. અફર કિસ્સાઓમાં 90% માં પ્રક્રિયા. જોકે, ત્યાં એક રિવર્સ શિફ્ટ છે - renaturation.

peptides ભૌતિક લાક્ષણિકતાઓ આ મૂળભૂત ગુણધર્મો ધરાવે છે.