Một số lượng lớn các chất hữu cơ tạo nên một tế bào sống được đặc trưng bởi kích thước phân tử lớn và là chất tạo màng sinh học. Chúng bao gồm các protein, chiếm từ 50 đến 80% khối lượng khô của toàn bộ tế bào. Các đơn phân protein là các axit amin liên kết với nhau bằng liên kết peptit. Các đại phân tử protein có một số cấp độ tổ chức và thực hiện một số chức năng quan trọng trong tế bào: xây dựng, bảo vệ, xúc tác, vận động, v.v. Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi sẽ xem xét các đặc điểm cấu trúc của peptit, đồng thời đưa ra các ví dụ về protein hình cầu và dạng sợi. tạo nên cơ thể con người.
Hình dạng tổ chức của đại phân tử polypeptit
Các gốc axit amin liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền vững được gọi làpeptit. Chúng khá mạnh và giữ cho cấu trúc cơ bản của protein ở trạng thái ổn định, có dạng chuỗi. Dạng thứ cấp xảy ra khi chuỗi polypeptit được tháo xoắn thành chuỗi xoắn alpha. Nó được ổn định bởi các liên kết hydro mới xuất hiện. Cấu hình bậc ba, hay cấu hình bản địa, có tầm quan trọng cơ bản, vì hầu hết các protein hình cầu trong tế bào sống đều có cấu trúc như vậy. Vòng xoắn được đóng gói dưới dạng hình cầu hoặc hình cầu. Tính ổn định của nó không chỉ do sự xuất hiện của các liên kết hydro mới mà còn do sự hình thành các cầu nối disulfua. Chúng phát sinh do sự tương tác của các nguyên tử lưu huỳnh tạo nên axit amin cysteine. Một vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc bậc ba là do tương tác ưa nước và kỵ nước giữa các nhóm nguyên tử trong cấu trúc peptit. Nếu một protein hình cầu kết hợp với các phân tử giống nhau thông qua một thành phần không phải protein, chẳng hạn như ion kim loại, thì cấu hình bậc bốn sẽ phát sinh - dạng tổ chức cao nhất của polypeptit.
Protein sợi
Các chức năng co bóp, vận động và xây dựng trong tế bào được thực hiện bởi các protein, các đại phân tử trông giống như những sợi chỉ mảnh - sợi. Các polypeptit tạo nên các sợi của da, tóc và móng tay được phân loại là các loài có sợi xơ. Nổi tiếng nhất trong số đó là collagen, keratin và elastin. Chúng không hòa tan trong nước, nhưng có thể trương nở trong đó, tạo thành một khối nhớt và dính. Các peptit có cấu trúc tuyến tính cũng là một phần của các sợi trục phân hạch, tạo thành bộ máy phân bào của tế bào. họ đanggắn vào các nhiễm sắc thể, co và duỗi chúng về các cực của tế bào. Quá trình này được quan sát thấy ở giai đoạn sau của nguyên phân - sự phân chia tế bào xôma của cơ thể, cũng như trong giai đoạn giảm phân và giai đoạn cân bằng của quá trình phân chia tế bào mầm - meiosis. Không giống như protein hình cầu, các sợi có thể nhanh chóng kéo dài và co lại. Các lông mao của ciliates-giày, roi của tảo lục euglena hoặc tảo đơn bào - chlamydomonas được xây dựng từ các sợi và thực hiện các chức năng di chuyển ở những sinh vật đơn giản nhất. Sự co lại của protein cơ - actin và myosin, là một phần của mô cơ, xác định các chuyển động khác nhau của cơ xương và duy trì bộ xương cơ của cơ thể con người.
Cấu trúc của protein hình cầu
Peptide - chất mang các phân tử của nhiều chất khác nhau, protein bảo vệ - globulin miễn dịch, hormone - đây là danh sách không đầy đủ các protein, cấu trúc bậc ba của chúng có dạng một quả cầu - hình cầu. Có một số protein trong máu có một số khu vực nhất định trên bề mặt của chúng - các trung tâm hoạt động. Với sự giúp đỡ của họ, chúng nhận ra và gắn vào mình các phân tử của các chất hoạt tính sinh học được tạo ra bởi các tuyến bài tiết hỗn hợp và nội bộ. Với sự trợ giúp của các protein hình cầu, hormone của tuyến giáp và tuyến sinh dục, tuyến thượng thận, tuyến ức, tuyến yên được chuyển đến các tế bào nhất định của cơ thể con người, được trang bị các thụ thể đặc biệt để nhận biết chúng.
Polypeptit có màng
Mô hình khảm chất lỏng của cấu trúc màng tế bào thích nghi tốt nhất với các chức năng quan trọng của chúng: rào cản,thụ và vận chuyển. Các protein có trong nó thực hiện việc vận chuyển các ion và các phần tử của một số chất nhất định, chẳng hạn như glucose, axit amin, v.v. Tính chất của protein mang hình cầu có thể được nghiên cứu bằng cách sử dụng bơm natri-kali làm ví dụ. Nó thực hiện quá trình chuyển ion từ tế bào ra gian bào và ngược lại. Các ion natri liên tục di chuyển vào giữa tế bào chất, và các cation kali liên tục di chuyển ra khỏi tế bào. Vi phạm nồng độ mong muốn của các ion này dẫn đến chết tế bào. Để ngăn chặn mối đe dọa này, một loại protein đặc biệt được xây dựng trong màng tế bào. Cấu trúc của protein hình cầu sao cho chúng mang các cation Na+và K+chống lại một gradient nồng độ sử dụng năng lượng của axit adenosine triphosphoric.
Cấu trúc và chức năng của insulin
Protein hòa tan có cấu trúc hình cầu, ở dạng bậc ba, đóng vai trò điều hòa sự trao đổi chất trong cơ thể con người. Insulin được sản xuất bởi các tế bào beta của đảo Langerhans và kiểm soát mức đường huyết. Nó bao gồm hai chuỗi polypeptit (dạng α- và β) được nối với nhau bằng một số cầu nối disulfua. Đây là những liên kết cộng hóa trị nảy sinh giữa các phân tử của axit amin chứa lưu huỳnh - cysteine. Hormone tuyến tụy chủ yếu bao gồm một trình tự có trật tự của các đơn vị axit amin được tổ chức dưới dạng một chuỗi xoắn alpha. Một phần nhỏ của nó có dạng cấu trúc β và gốc axit amin không có định hướng chặt chẽ trong không gian.
Huyết sắc tố
Một ví dụ cổ điển về peptit hình cầuProtein trong máu tạo ra màu đỏ của máu là hemoglobin. Protein chứa bốn vùng polypeptide ở dạng xoắn alpha và beta, được kết nối với nhau bằng thành phần phi protein - heme. Nó được đại diện bởi một ion sắt liên kết chuỗi polypeptit thành một xác nhận liên quan đến dạng bậc bốn. Các phần tử oxy được gắn vào phân tử protein (ở dạng này nó được gọi là oxyhemoglobin) và sau đó được vận chuyển đến các tế bào. Điều này đảm bảo quá trình phân hủy diễn ra bình thường, vì để có được năng lượng, tế bào sẽ oxy hóa các chất hữu cơ đã xâm nhập vào nó.
Vai trò của protein máu trong vận chuyển khí
Ngoài oxy, hemoglobin còn có khả năng gắn carbon dioxide. Carbon dioxide được tạo ra như một sản phẩm phụ của các phản ứng dị hóa tế bào và phải được loại bỏ khỏi tế bào. Nếu không khí hít vào có chứa carbon monoxide - carbon monoxide, nó có khả năng tạo liên kết bền chặt với hemoglobin. Trong trường hợp này, một chất độc không màu, không mùi trong quá trình hô hấp sẽ nhanh chóng xâm nhập vào các tế bào của cơ thể, gây ngộ độc. Đặc biệt nhạy cảm với nồng độ cao của carbon monoxide là cấu trúc của não. Trung tâm hô hấp nằm trong tủy sống bị tê liệt dẫn đến tử vong do ngạt thở.
Trong bài viết của chúng tôi, chúng tôi đã xem xét cấu trúc, cấu trúc và tính chất của peptit, đồng thời đưa ra các ví dụ về các protein hình cầu thực hiện một số chức năng quan trọng trong cơ thể con người.
