Idadi kubwa ya vitu vya kikaboni vinavyounda seli hai vina sifa ya saizi kubwa za molekuli na ni biopolima. Hizi ni pamoja na protini, ambazo hufanya kutoka 50 hadi 80% ya molekuli kavu ya seli nzima. Monomeri za protini ni asidi ya amino ambayo huunganishwa pamoja na vifungo vya peptidi. Protein macromolecules ina viwango kadhaa vya shirika na hufanya idadi ya kazi muhimu katika seli: jengo, kinga, kichocheo, motor, nk Katika makala yetu, tutazingatia vipengele vya kimuundo vya peptidi, na pia kutoa mifano ya protini za globular na fibrillar. zinazounda mwili wa mwanadamu.
Maumbo ya mpangilio wa macromolecules ya polipeptidi
Mabaki ya asidi ya amino huunganishwa kwa kufuatana kwa viunga dhabiti vinavyoitwapeptidi. Wana nguvu kabisa na huweka muundo wa msingi wa protini katika hali ya utulivu, ambayo ina fomu ya mnyororo. Fomu ya pili hutokea wakati mnyororo wa polipeptidi unaposokotwa kuwa alpha hesi. Inaimarishwa na vifungo vya ziada vya hidrojeni vinavyojitokeza. Usanidi wa hali ya juu, au asilia, ni wa umuhimu wa kimsingi, kwani protini nyingi za globular katika seli hai zina muundo kama huo. Ond imejaa kwa namna ya tufe au globule. Utulivu wake sio tu kwa kuonekana kwa vifungo vipya vya hidrojeni, lakini pia kwa malezi ya madaraja ya disulfide. Zinatokea kwa sababu ya mwingiliano wa atomi za sulfuri zinazounda cysteine ya amino. Jukumu muhimu katika malezi ya muundo wa juu unachezwa na mwingiliano wa hydrophilic na hydrophobic kati ya vikundi vya atomi ndani ya muundo wa peptidi. Ikiwa protini ya globular itachanganyika na molekuli sawa kupitia sehemu isiyo ya protini, kwa mfano, ioni ya chuma, basi usanidi wa quaternary hutokea - aina ya juu zaidi ya shirika la polipeptidi.
Protini za Fibrillar
Utendaji wa contractile, motor na ujenzi katika seli hufanywa na protini, macromolecules ambayo huonekana kama nyuzi nyembamba - nyuzi. Polypeptidi zinazounda nyuzi za ngozi, nywele, na kucha zimeainishwa kama spishi za nyuzi. Maarufu zaidi kati yao ni collagen, keratin na elastin. Hawana kufuta ndani ya maji, lakini wanaweza kuvimba ndani yake, na kutengeneza molekuli yenye fimbo na ya viscous. Peptidi za muundo wa mstari pia ni sehemu ya nyuzi za spindle za fission, na kutengeneza vifaa vya mitotic vya seli. Wao niambatanisha na chromosomes, mkataba na unyoosha kwenye nguzo za seli. Utaratibu huu unazingatiwa katika anaphase ya mitosis - mgawanyiko wa seli za somatic za mwili, na pia katika kupunguza na hatua za usawa za mgawanyiko wa seli za vijidudu - meiosis. Tofauti na protini ya globular, nyuzi zinaweza kunyoosha haraka na kupunguzwa. Cilia ya ciliates-viatu, flagella ya euglena kijani au unicellular algae - chlamydomonas hujengwa kutoka kwa nyuzi na hufanya kazi za harakati katika viumbe rahisi zaidi. Mkazo wa protini za misuli - actin na myosin, ambazo ni sehemu ya tishu za misuli, huamua mienendo mbalimbali ya misuli ya kiunzi na kudumisha mifupa ya misuli ya mwili wa binadamu.
Muundo wa protini globular
Peptides - wabebaji wa molekuli za vitu mbalimbali, protini za kinga - immunoglobulini, homoni - hii ni orodha isiyo kamili ya protini, muundo wa juu ambao una fomu ya mpira - globules. Kuna protini fulani katika damu ambayo ina maeneo fulani juu ya uso wao - vituo vya kazi. Kwa msaada wao, wanatambua na kujiunganisha wenyewe molekuli za vitu vyenye biolojia zinazozalishwa na tezi za usiri wa mchanganyiko na wa ndani. Kwa msaada wa protini za globular, homoni za tezi na tezi za ngono, tezi za adrenal, thymus, tezi ya pituitari hutolewa kwa seli fulani za mwili wa binadamu, zilizo na vipokezi maalum kwa utambuzi wao.
polypeptides za utando
Muundo wa kioevu-mosaic wa muundo wa membrane za seli hubadilishwa vyema kwa utendaji wake muhimu: kizuizi,kipokezi na usafiri. Protini zilizojumuishwa ndani yake husafirisha ioni na chembe za vitu fulani, kama vile sukari, asidi ya amino, nk. Tabia za protini za carrier za globula zinaweza kuchunguzwa kwa kutumia pampu ya sodiamu-potasiamu kama mfano. Inachukua mpito wa ions kutoka kwa seli hadi nafasi ya intercellular na kinyume chake. Ioni za sodiamu husonga kila wakati katikati ya saitoplazimu ya seli, na mikondo ya potasiamu hutoka kila wakati kutoka kwa seli. Ukiukaji wa mkusanyiko unaohitajika wa ioni hizi husababisha kifo cha seli. Ili kuzuia tishio hili, protini maalum hujengwa kwenye membrane ya seli. Muundo wa protini za globular ni kama kwamba hubeba kasheni Na+ na K+dhidi ya gradient ya ukolezi kwa kutumia nishati ya adenosine triphosphoric acid.
Muundo na kazi ya insulini
Protini mumunyifu za muundo wa duara, ambazo ziko katika umbo la juu, hufanya kama vidhibiti vya kimetaboliki katika mwili wa binadamu. Insulini huzalishwa na seli za beta za islets za Langerhans na kudhibiti viwango vya sukari ya damu. Inajumuisha minyororo miwili ya polipeptidi (α- na β-fomu) iliyounganishwa na madaraja kadhaa ya disulfide. Hizi ni vifungo vya ushirikiano vinavyotokea kati ya molekuli za amino asidi iliyo na sulfuri - cysteine. Homoni ya kongosho hasa inajumuisha mlolongo uliopangwa wa vitengo vya amino asidi iliyopangwa kwa namna ya alpha helix. Sehemu yake ndogo ina umbo la β-muundo na mabaki ya asidi ya amino bila mwelekeo mkali katika nafasi.
Hemoglobin
Mfano wa kawaida wa peptidi za globularProtini katika damu ambayo husababisha rangi nyekundu ya damu ni hemoglobin. Protini ina kanda nne za polypeptide kwa namna ya heli za alpha na beta, ambazo zimeunganishwa na sehemu isiyo ya protini - heme. Inawakilishwa na ioni ya chuma ambayo hufunga minyororo ya polypeptide katika uthibitisho mmoja unaohusiana na fomu ya quaternary. Chembe za oksijeni zimeunganishwa kwenye molekuli ya protini (kwa fomu hii inaitwa oksihimoglobini) na kisha kusafirishwa hadi kwenye seli. Hii inahakikisha mwendo wa kawaida wa michakato ya utaftaji, kwani ili kupata nishati, seli huoksidisha vitu vya kikaboni vilivyoingia ndani yake.
Jukumu la protini ya damu katika usafiri wa gesi
Mbali na oksijeni, himoglobini pia inaweza kuambatisha kaboni dioksidi. Dioksidi kaboni huzalishwa kama bidhaa ya ziada ya athari za seli na lazima iondolewe kutoka kwa seli. Ikiwa hewa iliyoingizwa ina monoxide ya kaboni - monoxide ya kaboni, ina uwezo wa kuunda dhamana kali na hemoglobin. Katika kesi hiyo, dutu ya sumu isiyo na rangi na isiyo na harufu katika mchakato wa kupumua huingia haraka kwenye seli za mwili, na kusababisha sumu. Hasa nyeti kwa viwango vya juu vya monoksidi kaboni ni miundo ya ubongo. Kuna kupooza kwa kituo cha upumuaji kilicho katika medula oblongata, ambayo husababisha kifo kutokana na kukosa hewa.
Katika makala yetu, tulichunguza muundo, muundo na sifa za peptidi, na pia tukatoa mifano ya protini za globular ambazo hufanya kazi kadhaa muhimu katika mwili wa binadamu.
