Monomery bílkovin jsou jaké látky? Co jsou bílkovinné monomery?

Proteiny jsou biologické polymery se složitou strukturou. Mají vysokou molekulovou hmotnost a skládají se z aminokyselin, protetických skupin, představovaných vitamíny, inkorporace lipidů a sacharidů. Bílkoviny, které obsahují sacharidy, vitamíny, kovy nebo lipidy, se nazývají komplexní. Jednoduché proteiny se skládají pouze z aminokyselin spojených dohromady peptidovou vazbou.

Peptidy

Bez ohledu na strukturu látky jsou aminokyseliny monomery proteinů. Vytvoří základní polypeptidový řetězec, z něhož se potom vytvoří vláknitá nebo globulární struktura proteinu. Kdy tento protein lze syntetizovat pouze v živé tkáni - v rostlinných, bakteriálních, houbových, živočišných a dalších buňkách.

Jedinými organismy, které nemohou kombinovat bílkovinné monomery, jsou viry a protozoa. Všechny ostatní jsou schopny vytvářet strukturální proteiny. Ale jaké látky jsou monomery bílkovin a jak se tvoří? O tom ao tom biosyntéza proteinů, o polypeptidech a vytvoření komplexní struktury proteinu, o aminokyselinách a jejich vlastnostech, které jsou uvedeny dále.

Jediným monomerem molekuly proteinu je jakákoliv alfa-aminokyselina. V tomto případě protein - polypeptidový řetězec souvisejících aminokyselin. V závislosti na počtu aminokyselin podílejících se na jeho vytváření se izolují dipeptidy (dva zbytky), tripeptid (3), oligopeptidy (obsahující 2-10 aminokyselin) a polypeptidy (množství aminokyselin).

Přehled struktury proteinů

Struktura proteinů může být primární, mírně složitější - sekundární, dokonce složitější - terciární a nejkomplexnější - kvartérní.

Primární struktura je jednoduchý řetězec, do něhož jsou monomery proteinů (aminokyselin) spojeny peptidovou vazbou (CO-NH). Sekundární struktura je alfa helix nebo beta fold. Terciární je ještě složitější trojrozměrná struktura proteinu, který byl vytvořen ze sekundárního stavu v důsledku tvorby kovalentních, iontových a vodíkových vazeb, stejně jako hydrofobních interakcí.

Kvarterní struktura je nejkomplexnější a je charakteristická pro receptorové proteiny umístěné na buněčných membránách. Jedná se o supramolekulární (doménovou) strukturu vytvořenou kombinací několika molekul s terciární strukturou, doplněných skupinami sacharidů, lipidů nebo vitamínů. V tomto případě, stejně jako v primárních, sekundárních a terciárních strukturách, jsou monomery proteinu alfa-aminokyseliny. Jsou také spojeny peptidovými vazbami. Jediným rozdílem je složitost struktury.

Aminokyseliny

Jedinými monomery proteinových molekul jsou alfa-aminokyseliny. Jsou to jen 20 a jsou téměř základem života. Vzhledem k vzhledu peptidové vazby, protein syntéza bylo možné. A samotný protein poté začal provádět strukturu, receptor, enzymatickou, transportní, mediátorovou a další funkce. Díky tomu fungující organismus funguje a je schopen reprodukovat.

Samotná alfa-aminokyselina je organická karboxylová kyselina s aminoskupinou spojenou s alfa-uhlíkovým atomem. Ta je umístěna vedle karboxylové skupiny. Monomery proteinů jsou považovány za monomery organické látky, ve kterém terminální atom uhlíku nese jak amin, tak karboxylovou skupinu.

Kombinace aminokyselin v peptidech a proteinech

Aminokyseliny jsou spojeny v dimérech, trimerů a polymerech peptidovou vazbou. Je tvořena štěpením hydroxylové (-OH) skupiny z karboxylové části jedné alfa-aminokyseliny a vodíku (-H) - z aminoskupiny jiné alfa-aminokyseliny. V důsledku interakce se voda odděluje a na karboxylovém konci zůstává oblast C = O s volným elektronem blízko uhlíku karboxylového zbytku. V aminoskupině druhé kyseliny je (NH) zbytek s volné radikály na atomu dusíku. To umožňuje, aby dva radikály byly kombinovány za vzniku vazby (CONH). Říká se tomu peptid.

Varianty alfa-aminokyselin

Celkem je známo 23 alfa-aminokyselin. Jsou prezentovány jako seznam: glycin, valin, alanin, isoleucin, leucin, glutamát, aspartát, ornithinem, threonin, serin, lysin, cystin, cystein, fenylalanin, methionin, tyrosin, prolin, tryptofan, hydroxyprolin, arginin, histidin, asparagin a glutamin. V závislosti na tom, zda mohou být syntetizovány v lidském těle, jsou tyto aminokyseliny jsou rozděleny do zásadní a neesenciální.

Koncept zaměnitelných a esenciálních aminokyselin

Vyměnitelné lidské tělo může syntetizovat, zatímco nenahraditelné musí přicházet pouze s jídlem. V tomto případě jsou pro biosyntézu proteinů důležité jak esenciální, tak i vyměnitelné kyseliny, protože bez nich nemůže být syntéza dokončena. Bez jedné aminokyseliny, i když jsou přítomny všechny ostatní, není možné vytvořit přesně protein, který buňka potřebuje k plnění svých funkcí.

Jedna chyba v libovolném stádiu biosyntézy - a protein již není vhodný, protože nebude schopen se shromáždit v požadované struktuře z důvodu porušení elektronických hustot a interatomických interakcí. Proto je důležité, aby osoba (a další organismy) konzumovala proteinové produkty, ve kterém jsou esenciální aminokyseliny. Jejich nepřítomnost v potravinách vede k řadě porušení metabolismu bílkovin.

Proces tvorby peptidové vazby

Jedinými monomery bílkovin jsou alfa-aminokyseliny. Postupně se spojují do řetězce polypeptidů, jejichž struktura je předem uložena předem genetický kód DNA (nebo RNA, pokud je zvažována biosyntéza bakterií). V tomto případě je protein přísnou sekvencí aminokyselinových zbytků. Jedná se o řetězec, uspořádaný do specifické struktury, která provádí v buňce předprogramovanou funkci.

Kroková sekvence biosyntézy proteinů

Proces tvorby proteinu se skládá z řetězce stupňů: replikace místo DNA (nebo RNA) syntézu informace o typu RNA, výstup do cytoplazmy buněčného jádra, sloučeniny s ribozomu a postupné upevnění aminokyselinových zbytků, které jsou dodávány transferová RNA. Látka, která je protein monomer se podílí na enzymatické štěpení hydroxylové skupiny a vodíkového protonu, a pak se připojí k rozšiřitelné polipetidnoy řetězce.

Takto získané polypeptidový řetězec, který je již v buněčném endoplazmatickém retikulu se ukládá v určité předem stanovené konstrukce a doplněno sacharidy nebo lipidovou složku v případě potřeby. Tento proces se nazývá „zrání“ proteinu, po kterém poslal do dopravního systému buňky do místa určení.

Funkce syntetizovaných proteinů

Monomery proteinů jsou aminokyseliny nezbytné pro konstrukci jejich primární struktury. Sekundární, terciární a kvartérní struktura je již tvořena sama, ačkoli někdy také vyžaduje účast enzymů a dalších látek. Nicméně již nejsou základní, i když je nezbytné, aby proteiny plnily svou funkci.

Aminokyselin, což je protein, monomer může být sacharidové upevňovací body, kovy nebo vitamíny. Vzdělávání terciární nebo kvarterní struktura umožňuje najít více místa pro umístění vložených skupin. To umožňuje derivát proteinu, který hraje roli enzymů, receptorů, transportních látek do buňky, nebo z, imunoglobulinu, strukturální složkou buněčných membrán a organel, svalových bílkovin.

Proteiny tvořené z aminokyselin jsou jediným základem života. A dnes se předpokládá, že se život po narození aminokyseliny a jeho polymerizaci rodí. Koneckonců, intermolekulární interakce proteinů je začátek života, včetně racionálního. Všechny ostatní biochemické procesy, včetně energie, jsou nezbytné pro realizaci biosyntézy bílkovin a v důsledku toho pro další pokračování života.