Kompleks protein: definition, sammensætning, struktur, struktur, funktioner, klassificering og egenskaber. Hvad er forskellen mellem simple proteiner og komplekse dem?

Kompleksprotein indeholder i tillæg til den egentlige proteinkomponent en yderligere gruppe af forskellig art (protes). Da denne komponent er carbohydrater, lipider, metaller, phosphorsyre -rester, nukleinsyrer. Hvad adskiller simple proteiner fra komplekse, hvilke stoffer er disse stoffer opdelt i, og hvad er deres egenskaber, vil denne artikel fortælle. Hovedforskellen mellem de pågældende stoffer er deres sammensætning.

Komplekse proteiner: definition

Disse er to-komponentstoffer, som omfatter simple protein (peptidkæder) og ikke-proteinstof (protetisk gruppe). Under processen med deres hydrolyse dannes aminosyrer, der udgør en ikke-protein-del og henfaldsprodukter. Hvad er forskellen mellem simple proteiner og komplekse dem? Den første består kun af aminosyrer.

Klassificering og karakterisering af komplekse proteiner

Disse stoffer er opdelt i arter afhængigt af typen af supplerende gruppe. Komplekse proteiner omfatter:

• Glycoproteiner er proteiner, hvis molekyler indeholder en carbohydratrest. Blandt dem isoleres proteoglycaner (komponenter i det intercellulære rum), herunder mucopolysaccharider i deres struktur. Glikoproteidam indbefatter immunglobuliner.
• Lipoproteiner indbefatter en lipidkomponent. Disse indbefatter apolipoproteiner, der udfører funktionen af tilvejebringelse af lipidtransport.
• Metalloproteiner indeholder metalioner (kobber, mangan, jern osv.), Der er forbundet via en donor-acceptor interaktion. Denne gruppe omfatter ikke hæmproteiner, som omfatter forbindelser af profininringen med jern og forbindelser, der ligner struktur (især chlorofyl).
• Nukleoproteiner er proteiner, som har ikke-kovalente bindinger med nukleinsyrer (DNA, RNA). Disse omfatter chromatin - en komponent af kromosomer.
• 5. Fosforproteiner, som omfatter casein (et komplekst protein af hytteost), indbefatter kovalent forbundne rester af phosphorsyre.

• Chromoproteiner kombinerer farvningen af protesekomponenten. Denne klasse omfatter hæmproteiner, chlorofyler og flavoproteiner.

Egenskaber af glycoproteiner og proteoglycaner

Disse proteiner er komplekse stoffer. Proteoglycaner indeholder en stor andel kulhydrater (80-85%), i almindelige glycoproteiner indholdet er 15-20%. Uronsyrer er kun til stede i molekylet af proteoglycaner, deres kulhydrater adskiller regelmæssig struktur med gentagende enheder. Hvad er strukturen og funktionen af komplekse proteiner af glycoproteiner? Deres kulhydratkæder omfatter kun 15 links og har en uregelmæssig struktur. I strukturen af glycoproteiner udføres bindingen af carbohydratet til proteinkomponenten sædvanligvis gennem resterne af aminosyrer, såsom serin eller asparagin.

Funktioner af glycoproteiner:

• De er en del af den bakterielle cellevæg, knoglebindende og bruskvæv, surroundkollagenfibre, elastin.
• De spiller en beskyttende rolle. For eksempel har denne struktur antistoffer, interferoner, koagulationsfaktorer (prothrombin, fibrinogen).
• De er receptorer, der interagerer med en effektor - et lille ikke-proteinmolekyle. Sidstnævnte, der går ind i proteinet, fører til en ændring i dens konformation, hvilket fører til en bestemt intracellulær respons.
• Udfør en hormonal funktion. Glycoproteiner indbefatter gonadotrope, adrenokortikotrope og thyrotrope hormoner.
• Transportstoffer i blodet og ioner gennem cellemembranen (transferrin, transcortin, albumin, Na +, K + -ATPase).

Glycoprotein-enzymerne indbefatter cholinesterase og nuklease.

Mere om proteoglycaner

Typisk indbefatter det komplekse proteinproteoglycan i sin struktur store carbohydratkæder med gentagne disaccharidrester bestående af nogle uronsyre og aminosugere. Oligo- eller polysaccharidkæder kaldes glycaner. Den førstnævnte indeholder normalt 2-10 monomerenheder.

Afhængig af strukturen af kulhydratkæderne adskilles forskellige typer, for eksempel syre heteropolysaccharider med et stort antal syregrupper eller glycosaminoglycaner, der indbefatter aminogrupper. Sidstnævnte omfatter:

• Hyaluronsyre, som anvendes aktivt i kosmetologi.
• Heparin, der forhindrer koagulerbarhed af blod.
• Keratansulfater er komponenter i bruskvæv og hornhinde.
• Chondroitinsulfater er en del af brusk og synovialvæske.

Disse polymerer er komponenter af proteoglycaner, som fylder det intercellulære rum, holder vand, smører de bevægelige dele af leddene og er deres strukturelle komponenter. Hydrophilicitet (god opløselighed i vand) af proteoglycaner tillader dem i det intercellulære rum at skabe en hindring for store molekyler og mikroorganismer. Med deres hjælp er der skabt en gelématrix, hvori fibre af andre vigtige proteiner, for eksempel kollagen, nedsænkes. Dens tråde i miljøet af proteoglycan har en trælignende form.

Egenskaber og typer af lipoproteiner

Kompleksproteinlipoprotein skelnes ved en veludtrykt dobbelt hydrofil og hydrofob natur. Kernen i molekylet (hydrofob del) danner ikke-polære estere af cholesterol og triacylglycerider.

Udenfor indeholder den hydrofile zone proteindelen, phospholipiderne, kolesterolet. Der er flere sorter af lipoproteinproteiner afhængigt af deres struktur.

De vigtigste klasser af lipoproteiner:

• Kompleks protein med høj densitet (HDL, a-lipoproteiner). Flytter kolesterol til leveren og perifere væv.
• Lavdensitet (LDL, β-lipoproteiner). Ud over kolesterol transporteres triacylglycerider og phospholipider.
• Meget lav densitet (VLDL, pre-β-lipoproteiner). Udfør en funktion svarende til LDL.
• Chylomicroner (HM). Fedtsyrer og kolesterol transporteres fra tarmene efter indtagelse af mad.

En sådan vaskulær patologi, som aterosklerose, opstår som følge af en forkert korrelation af forskellige typer lipoproteiner i blodet. Kompositionens egenskaber kan afsløre flere tendenser i strukturen af phospholipider (fra HDL til chylomicroner): et fald i andelen af protein (fra 80 til 10%) og phospholipider, en stigning i procentdelen af triacylglycerider (20 til 90%).

Blandt metalloproteiner er der mange vigtige enzymer

Metalloproteinet kan indbefatte ioner af flere metaller. Deres tilstedeværelse påvirker substratets orientering i det aktive (katalytiske) centrum af enzymet. Metalioner er lokaliseret i det aktive center og spiller en vigtig rolle i katalytisk reaktion. Ofte tjener ionen som en elektronacceptor.

Eksempler på metaller indeholdt i strukturen af enzymmetalloproteiner:

• Kobber er inkluderet i sammensætningen af cytochromoxidase, som sammen med hæm indeholder ionen af et givet metal. Enzymet er involveret i dannelsen af ATP under arbejdet i respirationskæden.
• Jern indeholder enzymer som ferritin, som udfører funktionen af at deponere jern i cellen; Transferrin - bæreren af jern i blodet; Catalase er ansvarlig for hydrogenperoxiddekontamineringsreaktionen.
• Zink er et metalkarakteristika for alkoholdehydrogenase, som er involveret i oxidation af ethyl og lignende alkoholer; Lactat dehydrogenase - et enzym i metabolismen af mælkesyre; Carbonanhydrase, som katalyserer dannelsen af kulsyre fra CO og H20; Alkalisk phosphatase, som udfører hydrolytisk spaltning af phosphorsyreestere med forskellige forbindelser; Α2-macroglobulin er et antiproteinisk blodprotein.
• Selen er en del af thyreperoxidase, som deltager i processen med dannelse af skjoldbruskkirtelhormoner; Glutathionperoxidase, som udfører en antioxidantfunktion.
• Calcium er karakteristisk for strukturen af a-amylase, et enzym med hydrolytisk spaltning af stivelse.

phosphoprotein

Hvad er en del af komplekse proteiner af phosphoproteiner? Denne kategori er kendetegnet ved tilstedeværelsen af en phosphatgruppe, som er forbundet med proteindelen gennem aminosyrer med hydroxyl (tyrosin, serin eller threonin). Hvad er fosforsyrefunktionerne i proteinets struktur? Det ændrer molekylets struktur, giver det en ladning, øger opløseligheden, påvirker proteinets egenskaber. Eksempler på phosphoproteiner er mælkeskasein og ægalbumin, men hovedsagelig omfatter denne kategori af komplekse proteiner enzymer.

Fosfatgruppen spiller en vigtig funktionel rolle, da mange proteiner ikke permanent er forbundet med det. I cellen er der hele tiden processer af phosphorylering og dephosphorylering. Som følge heraf udføres regulering af proteiner. For eksempel, hvis histoner - proteiner, som er forbundet til nukleinsyrer, går til en phosphoryleret tilstand, så øges genets aktivitet (genetisk materiale). Aktiviteten af enzymer såsom glycogensyntase og glycogenphosphorylase afhænger af phosphorylering.

nukleoprotein

Nukleoproteiner er proteiner forbundet til nukleinsyrer. De er en integreret del af opbevaring og regulering af genetisk materiale, driften af ribosomer, som udfører funktionen af proteinsyntese. De enkleste former for virus kan kaldes ribo- og deoxyribonukleoproteiner, da de består af genetisk materiale og proteiner.

Hvordan interagerer deoxyribonukleinsyre (DNA) og histoner? I chromatin er to typer af proteiner forbundet med DNA (histon og ikke-histon). Den førstnævnte deltager i den indledende fase af DNA-komprimering. Nukleinsyremolekylet ombryder proteinerne til dannelse af nukleosomer. Den resulterende filament svarer til perler, de danner en supercoiled struktur (chromatin fibril) og supercoiled (interphase chromon). På grund af virkningen af histonproteiner og proteiner med højere niveauer reduceres DNA-dimensionen med tusindvis af gange. Det er tilstrækkeligt at sammenligne størrelsen af kromosomerne og nukleinsyrens længde for at vurdere betydningen af proteiner (henholdsvis 6-9 cm og 10-6 μm).

Hvad er chromoproteinerne

Chromoproteiner indeholder meget forskellige grupper, som forener kun én - tilstedeværelsen af farve i protesekomponenten. Komplekse proteiner i denne kategori er opdelt i: hæmoproteiner (indeholder i strukturen af hæm), retinalproteiner (vitamin A), flavoproteiner (vitamin B2), cobamidproteiner (vitamin B12).

Hemoproteiner klassificeres afhængigt af funktionerne for ikke-enzymatisk (hæmoglobin- og myoglobinprotein) og enzymer (cytokromer, catalaser, peroxidaser).

Flavoproteiner indeholder som protesekomponent vitamin B2-derivater, flavinmononukleotid (FMN) eller flavin-adenindinucleotid (FAD). Disse enzymer deltager også i oxidations-reduktionstransformationer. Disse indbefatter oxidoreductase.

Hvad er cytochrom?

Som beskrevet ovenfor er perle sammensat af porfyrin. Dens struktur omfatter 4 pyrrol ringe og jern. En særlig gruppe af hæm enzymer - cytokromer, der afviger i sammensætningen af aminosyrer og antallet af peptidkæder, er specialiseret i at udføre oxidationsreduktionsreaktioner, som sikrer overførsel af elektroner i respirationskæden. Disse enzymer deltager i mikrosomal oxidation - de første reaktioner af biotransformation af xenobiotika, som fører til neutralisering og udveksling af mange eksogene og eksogene stoffer, for eksempel steroider, mættede fedtsyrer.

Effekt af protesegruppen

Prostetiske gruppe, som er en del af komplekse proteiner, påvirker dets egenskaber: det ændrer dets opladning, opløselighed, termoplasticitet. For eksempel besidder rester af phosphorsyre eller monosaccharider en sådan virkning. Kolhydratdelen, der indgår i det komplekse protein, beskytter det mod proteolyse (ødelæggelse som følge af hydrolyseprocessen), påvirker molekylernes indtrængning gennem cellemembranen, deres sekretion og sortering. Lipidfragmentet tillader dannelsen af proteinkanaler til transport af dårligt vandopløselige (hydrofobe) forbindelser.

Strukturen og funktionen af komplekse proteiner afhænger helt af den protese gruppe. For eksempel binder hæmoglobin oxygen og kuldioxid ved hjælp af et jernholdigt hæm. På grund af de dannede nucleoproteiner som følge af interaktionen mellem histoner, protaminer med DNA eller RNA, er det genetiske materiale beskyttet, dets kompakte opbevaring, bindingen af RNA under syntesen af proteiner. Nukleoproteiner kaldes stabile komplekser af proteiner og nukleinsyrer.

konklusion

Således udfører komplekse proteiner en bred vifte af funktioner i kroppen. Derfor er forbruget af makro- og mikroelementer så vigtigt for at opretholde helbred. Metaller er en del af mange enzymer. At kende biokemi, dit helbred og den økologiske tilstand af dit bopæl, kan du justere din kost. For eksempel identificere områder, der mangler i ethvert element. Dens ekstra tilsætning i kosten i form af tilsætningsstoffer gør det muligt at udfylde manglen.