Apa protein itu terdiri dari? Contoh protein sederhana dan kompleks

Untuk membayangkan pentingnya protein, cukup untuk mengingat frasa Friedrich Engels yang terkenal: "Hidup adalah jalan keberadaan tubuh protein." Sebenarnya, di Bumi zat ini beserta asam nukleat menyebabkan semua manifestasi zat hidup. Dalam tulisan ini, kita akan mengetahui protein apa yang terdiri dari, kita akan mempelajari fungsi fungsinya, dan juga kita akan menentukan ciri-ciri struktur berbagai spesies.

Peptida - polimer yang sangat teratur

Memang, di sel hidup tumbuhan dan hewan, protein dihitung berdasarkan zat organik lainnya, dan juga melakukan jumlah fungsi beragam yang paling banyak. Mereka berpartisipasi dalam berbagai proses seluler yang sangat penting, seperti gerakan, pertahanan, pensinyalan, dan sebagainya. Misalnya, di jaringan otot hewan dan manusia, peptida membentuk hingga 85% massa bahan kering, dan di tulang dan dermis, dari 15-50%.

Semua protein seluler dan jaringan terdiri dari asam amino (20 spesies). Jumlah mereka dalam organisme hidup selalu dua puluh macam. Berbagai kombinasi monomer peptida membentuk berbagai protein di alam. Hal ini dihitung dengan jumlah astronomi 2x10 ¹⁸ spesies yang mungkin. Dalam biokimia, polipeptida disebut polimer biologis molekul tinggi, makromolekul.

Asam amino - monomer protein

Semua 20 jenis senyawa kimia ini adalah unit struktural protein dan memiliki rumus umum NH ₂ -R-COOH. Mereka adalah zat organik amfoter yang mampu menunjukkan sifat dasar dan asam. Tidak hanya protein sederhana, tapi juga kompleks, mengandung asam amino non-esensial. Tapi monomer yang sangat diperlukan, misalnya, seperti valin, lisin, metionin hanya dapat ditemukan pada beberapa jenis protein. Protein semacam itu disebut penuh.

Oleh karena itu, mengkarakterisasi polimer memperhitungkan tidak hanya berapa banyak asam amino yang terdiri dari protein, tetapi juga monomer yang dihubungkan oleh ikatan peptida ke makromolekul. Kami juga menambahkan bahwa asam amino yang dapat dipertukarkan, seperti asparagin, asam glutamat, sistein dapat disintesis secara independen pada sel manusia dan hewan. Monomer protein yang tidak tergantikan terbentuk di sel bakteri, tumbuhan dan jamur. Mereka memasuki organisme heterotrofik hanya dengan makanan.

Bagaimana polipeptida terbentuk

Seperti yang Anda tahu, 20 asam amino berbeda dapat digabungkan menjadi banyak molekul protein yang berbeda. Bagaimana pengikatan monomer terjadi di antara mereka sendiri? Ternyata kelompok karboksil dan amina sejumlah asam amino bohong berinteraksi satu sama lain. Yang disebut ikatan peptida terbentuk, dan molekul air dilepaskan sebagai produk sampingan dari reaksi polikondensasi. Molekul protein yang terbentuk terdiri dari residu asam amino dan berulang kali berulangnya ikatan peptida. Oleh karena itu mereka juga disebut polipeptida.

Seringkali, protein tidak hanya mengandung satu tapi beberapa rantai polipeptida dan terdiri dari ribuan residu asam amino. Selain itu, protein sederhana, serta protease, dapat mempersulit konfigurasi spasial mereka. Ini tidak hanya menciptakan struktur primer, tapi juga sekunder, tersier dan bahkan kuaterner. Mari kita pertimbangkan proses ini secara lebih rinci. Melanjutkan untuk mempelajari pertanyaan: Apa protein terdiri dari, apa konfigurasi makromolekul ini. Kami telah menetapkan bahwa rantai polipeptida mengandung sejumlah ikatan kimia kovalen. Struktur inilah yang disebut primer.

Ini memainkan peran penting dalam komposisi kuantitatif dan kualitatif dari asam amino, serta urutan hubungan mereka. Struktur sekunder terjadi pada saat pembentukan spiral. Hal ini distabilkan oleh banyak ikatan hidrogen yang baru muncul.

Tingkat protein yang lebih tinggi

Struktur tersier muncul sebagai hasil dari kemasan spiral dalam bentuk globule, misalnya protein protein protein myoglobin yang memiliki struktur spasial seperti itu. Hal ini dipertahankan oleh kedua ikatan hidrogen yang baru terbentuk dan jembatan disulfida (jika beberapa residu sistein memasuki molekul protein). Bentuk kuartenernya adalah hasil penggabungan beberapa globulin protein ke dalam satu struktur sekaligus dengan cara jenis interaksi baru, misalnya hidrofobik atau elektrostatik. Seiring dengan peptida, bagian non-protein juga masuk ke dalam struktur kuartener. Mereka bisa berupa ion magnesium, besi, tembaga, atau residu asam ortofosfat atau nukleat, dan juga lipida.

Fitur biosintesis protein

Sebelumnya, kami menemukan protein yang terdiri dari. Ini dibangun dari urutan asam amino. Perakitan mereka ke dalam rantai polipeptida terjadi pada ribosom - organel non-membran sel tumbuhan dan hewan. Molekul informasi dan transportasi RNA juga berpartisipasi dalam proses biosintesis. Yang pertama adalah matriks untuk perakitan protein, dan kedua mengangkut berbagai asam amino. Dalam proses biosintesis seluler, dilema muncul, yaitu, apakah protein terdiri dari nukleotida atau asam amino? Jawabannya tidak ambigu - polipeptida, sederhana dan kompleks, terdiri dari senyawa organik amfoter - asam amino. Dalam siklus hidup sel, ada periode aktivitasnya, saat sintesis protein sangat aktif. Inilah tahap yang disebut J1 dan J2 dari interphase. Pada saat ini, sel ini aktif tumbuh dan membutuhkan banyak bahan bangunan, yaitu proteinnya. Sebagai tambahan, sebagai akibat mitosis, yang berakhir dengan pembentukan dua sel anak perempuan, masing-masing membutuhkan sejumlah besar zat organik, oleh karena itu saluran lipid dan karbohidrat aktif disintesis pada saluran retikulum endoplasma yang halus, dan biosintesis protein terjadi pada EPS granular.

Fungsi protein

Mengetahui apa protein terdiri dari, seseorang dapat menjelaskan berbagai macam spesies mereka dan sifat unik yang melekat pada zat ini. Protein melakukan berbagai fungsi di dalam sel, misalnya konstruksi, karena merupakan bagian dari membran semua sel dan organoid: mitokondria, kloroplas, lisosom, kompleks Golgi, dan sebagainya. Peptida seperti gamoglobulin atau antibodi adalah contoh protein sederhana yang berfungsi melindungi. Dengan kata lain, kekebalan seluler adalah hasil tindakan zat ini. Protein kompleks - hemosianin, bersama dengan hemoglobin, melakukan fungsi pada hewan pengangkut, yaitu membawa oksigen ke dalam darah. Protein sinyal, yang merupakan bagian dari membran sel, memberikan informasi ke sel itu sendiri tentang zat yang mencoba masuk ke dalam sitoplasma. Albumin peptida bertanggung jawab atas parameter darah dasar, misalnya karena kemampuannya menggumpal. Protein telur ayam ovalbumin disimpan dalam kandang dan berfungsi sebagai sumber nutrisi utama.

Protein adalah dasar dari sitoskeleton sel

Salah satu fungsi penting peptida adalah yang mendukung. Hal ini sangat penting untuk melestarikan bentuk dan volume sel hidup. Struktur sub-membran yang disebut - mikrotubulus dan filamen mikro menjalin membentuk kerangka dalam sel. Protein yang membentuk komposisi mereka, misalnya tubulin, dapat dengan mudah berkontraksi dan meregang. Ini membantu sel untuk mempertahankan bentuknya di bawah berbagai deformasi mekanis.

Pada sel tumbuhan, bersamaan dengan protein hyaloplasma, saluran sitoplasma - plasmodesma juga membawa fungsi pendukung. Melewati pori-pori di dinding sel, mereka menyebabkan hubungan antara sejumlah struktur seluler berbaring yang membentuk jaringan tanaman.

Enzim adalah zat yang bersifat protein

Salah satu sifat protein yang paling penting adalah efeknya terhadap laju reaksi kimia. Protein utama mampu melakukan denaturasi parsial - proses melepaskan makromolekul dalam struktur tersier atau kuartener. Rantai polipeptida itu sendiri tidak rusak. Denaturasi parsial mendasari fungsi sinyal dan katalitik protein. Properti terakhir adalah kemampuan enzim untuk mempengaruhi laju reaksi biokimia di nukleus dan sitoplasma sel. Peptida, yang, sebaliknya, mengurangi kecepatan proses kimia yang biasa disebut bukan penghambat, tapi enzim. Sebagai contoh, protein katalase sederhana adalah enzim yang mempercepat pembelahan zat beracun dari hidrogen peroksida. Ini terbentuk sebagai produk akhir dari banyak reaksi kimia. Katalase mempercepat penggunaannya ke zat netral: air dan oksigen.

Sifat protein

Peptida diklasifikasikan oleh banyak fitur. Misalnya, dalam kaitannya dengan air, mereka dapat dibagi menjadi hidrofilik dan hidrofobik. Suhu juga mempengaruhi struktur dan sifat molekul protein dengan cara yang berbeda. Sebagai contoh, keratin protein - komponen kuku dan rambut dapat menahan suhu rendah dan tinggi, yaitu thermolabile. Tapi protein ovalbumin, sudah disebutkan sebelumnya, saat dipanaskan hingga 80-100 ° C hancur total. Ini berarti bahwa struktur utamanya terbagi menjadi residu asam amino. Proses ini disebut penghancuran. Apapun kondisi yang kita ciptakan, protein tidak bisa kembali ke bentuk aslinya. Motor protein - aktin dan milosin hadir dalam serat otot. Pengurangan dan relaksasi alternatif mereka terletak di jantung kerja jaringan otot.