Nambari 1. Protini: dhamana ya peptidi, utambuzi wao.
Protini ni macromolecules ya polyamidi ya mstari inayoundwa na amino asidi kama matokeo ya mmenyuko wa polycondensation katika vitu vya kibiolojia.
Squirrels ni misombo ya macromolecular iliyojengwa kutoka amino asidi. Asidi 20 za amino zinahusika katika kutengeneza protini. Zinaunganishwa pamoja katika minyororo mirefu inayounda uti wa mgongo wa molekuli kubwa ya protini yenye uzito wa molekuli.
Kazi za protini katika mwili
Mchanganyiko wa kemikali na tabia za kimwili za protini hutoa kundi hili la misombo ya kikaboni na jukumu kuu katika matukio ya maisha.
Protini zina sifa zifuatazo za kibaolojia, au hufanya kazi kuu zifuatazo katika viumbe hai:
1. Kazi ya kichocheo cha protini. Vichocheo vyote vya kibiolojia - enzymes ni protini. Hadi sasa, maelfu ya enzymes yamejulikana, wengi wao wametengwa kwa fomu ya fuwele. Takriban vimeng'enya vyote ni vichocheo vikali, vinavyoongeza viwango vya athari kwa angalau mara milioni. Kazi hii ya protini ni ya kipekee, si tabia ya molekuli nyingine za polymeric.
2. Lishe (hifadhi kazi ya protini). Hizi ni, kwanza kabisa, protini zilizokusudiwa kwa lishe ya kiinitete kinachokua: casein ya maziwa, ovalbumin ya yai, protini za uhifadhi wa mbegu za mmea. Idadi ya protini zingine bila shaka hutumiwa katika mwili kama chanzo cha asidi ya amino, ambayo, kwa upande wake, ni watangulizi wa vitu vyenye biolojia ambavyo hudhibiti mchakato wa metabolic.
3. Kazi ya usafiri wa protini. Molekuli nyingi ndogo na ioni husafirishwa na protini maalum. Kwa mfano, kazi ya kupumua ya damu, yaani usafiri wa oksijeni, inafanywa na molekuli za hemoglobin, protini katika seli nyekundu za damu. Albamu za Serum zinahusika katika usafirishaji wa lipid. Idadi ya protini nyingine za whey huunda complexes na mafuta, shaba, chuma, thyroxine, vitamini A na misombo mingine, kuhakikisha utoaji wao kwa viungo vinavyofaa.
4. Kazi ya kinga ya protini. Kazi kuu ya ulinzi inafanywa na mfumo wa immunological, ambayo hutoa awali ya protini maalum za kinga - antibodies - kwa kukabiliana na kuingia kwa bakteria, sumu au virusi (antigens) ndani ya mwili. Kingamwili hufunga antijeni, kuingiliana nao, na hivyo kupunguza athari zao za kibaolojia na kudumisha hali ya kawaida ya mwili. Kuganda kwa protini ya plasma ya damu - fibrinogen - na uundaji wa donge la damu ambalo hulinda dhidi ya upotezaji wa damu wakati wa majeraha ni mfano mwingine wa kazi ya kinga ya protini.
5. Kazi ya contractile ya protini. Protini nyingi zinahusika katika tendo la kusinyaa na kupumzika kwa misuli. Jukumu kuu katika michakato hii linachezwa na actin na myosin - protini maalum za tishu za misuli. Kazi ya mikataba pia ni asili katika protini za miundo ya seli ndogo, ambayo hutoa michakato bora zaidi ya shughuli muhimu ya seli,
6. Kazi ya muundo wa protini. Protini zilizo na kazi hii huchukua nafasi ya kwanza kati ya protini zingine katika mwili wa mwanadamu. Protini za miundo kama vile collagen husambazwa sana katika tishu zinazojumuisha; keratin katika nywele, misumari, ngozi; elastini - katika kuta za mishipa, nk.
7. Kazi ya homoni (udhibiti) ya protini. Kimetaboliki katika mwili umewekwa na taratibu mbalimbali. Katika udhibiti huu, nafasi muhimu inachukuliwa na homoni zinazozalishwa na tezi za endocrine. Idadi ya homoni inawakilishwa na protini au polypeptides, kwa mfano, homoni za tezi ya pituitary, kongosho, nk.
Kifungo cha peptide
Hapo awali, uundaji wa macromolecule ya protini inaweza kuwakilishwa kama mmenyuko wa polycondensation ya asidi ya α-amino.
Kutoka kwa mtazamo wa kemikali, protini ni misombo ya kikaboni yenye nitrojeni yenye molekuli nyingi (poliamide), ambayo molekuli zake hujengwa kutoka kwa mabaki ya amino asidi. Monomeri za protini ni α-amino asidi, kipengele cha kawaida ambacho ni uwepo wa kikundi cha kaboksili -COOH na kikundi cha amino -NH 2 kwenye atomi ya pili ya kaboni (α-atomi ya kaboni):
Kulingana na matokeo ya kusoma bidhaa za hidrolisisi ya protini na kuweka mbele na A.Ya. Mawazo ya Danilevsky kuhusu jukumu la vifungo vya peptidi -CO-NH- katika ujenzi wa molekuli ya protini, mwanasayansi wa Ujerumani E. Fischer alipendekeza mwanzoni mwa karne ya 20 nadharia ya peptidi ya muundo wa protini. Kulingana na nadharia hii, protini ni polima za mstari wa α-amino asidi zilizounganishwa na peptidi. dhamana - polypeptides:
Katika kila peptidi, mabaki ya asidi ya amino ya mwisho ina kikundi cha α-amino cha bure (N-terminus) na nyingine ina kikundi cha bure cha α-carboxyl (C-terminus). Muundo wa peptidi kawaida huonyeshwa kuanzia asidi ya amino ya N-terminal. Katika kesi hii, mabaki ya amino asidi yanaonyeshwa na alama. Kwa mfano: Ala-Tyr-Leu-Ser-Tyr- - Cys. Ingizo hili linaashiria peptidi ambayo N-terminal α-amino asidi iko lyatsya alanine, na C-terminal - cysteine. Wakati wa kusoma rekodi hiyo, mwisho wa majina ya asidi zote, isipokuwa kwa mwisho, mabadiliko ya - "yl": alanyl-tyrosyl-leucyl-seryl-tyrosyl--cysteine. Urefu wa mnyororo wa peptidi katika peptidi na protini zinazopatikana mwilini ni kati ya mbili hadi mamia na maelfu ya mabaki ya asidi ya amino.
Nambari 2. Uainishaji wa protini rahisi.
KWA rahisi (protini) hujumuisha protini ambazo, wakati wa hidrolisisi, hutoa tu amino asidi.
Protini ____protini rahisi za asili ya wanyama, zisizo na maji, miyeyusho ya chumvi, asidi dilute na alkali. Wanafanya kazi za kusaidia (kwa mfano, collagen, keratin
protamini - protini za nyuklia zilizoshtakiwa vyema, na uzito wa Masi ya 10-12 kDa. Takriban 80% huundwa na asidi ya amino ya alkali, ambayo inafanya uwezekano wa kuingiliana na asidi ya nucleic kupitia vifungo vya ionic. Wanashiriki katika udhibiti wa shughuli za jeni. vizuri mumunyifu katika maji;
histones - protini za nyuklia ambazo zina jukumu muhimu katika udhibiti wa shughuli za jeni. Zinapatikana katika seli zote za eukaryotic, na zimegawanywa katika madarasa 5, tofauti na uzito wa Masi na asidi ya amino. Uzito wa Masi ya histones iko katika safu kutoka 11 hadi 22 kDa, na tofauti katika utungaji wa asidi ya amino zinahusiana na lysine na arginine, maudhui ambayo hutofautiana kutoka 11 hadi 29% na kutoka 2 hadi 14%, kwa mtiririko huo;
prolamini - haina mumunyifu katika maji, lakini mumunyifu katika 70% ya pombe, vipengele vya muundo wa kemikali - proline nyingi, asidi ya glutamic, hakuna lysine ,
glutelini - mumunyifu katika ufumbuzi wa alkali ,
globulini - protini ambazo hazipatikani katika maji na katika suluhisho la nusu-saturated ya sulphate ya amonia, lakini mumunyifu katika ufumbuzi wa maji ya chumvi, alkali na asidi. Uzito wa Masi - 90-100 kDa;
albamu - protini za tishu za wanyama na mimea, mumunyifu katika maji na ufumbuzi wa salini. Uzito wa Masi ni 69 kDa;
scleroproteini - protini za tishu zinazounga mkono za wanyama
Mifano ya protini rahisi ni hariri fibroin, yai serum albumin, pepsin, nk.
Nambari ya 3. Njia za kutengwa na mvua (utakaso) wa protini.
Nambari 4. Protini kama polyelectrolytes. Sehemu ya Isoelectric ya protini.
Protini ni polyelectrolytes ya amphoteric, i.e. kuonyesha sifa zote za asidi na za msingi. Hii ni kutokana na kuwepo kwa molekuli za protini za itikadi kali za amino zenye uwezo wa ionization, pamoja na vikundi vya bure vya α-amino na α-carboxyl kwenye ncha za minyororo ya peptidi. Mali ya asidi ya protini hutolewa na asidi ya amino asidi (aspartic, glutamic), na mali ya alkali - na asidi ya msingi ya amino (lysine, arginine, histidine).
Malipo ya molekuli ya protini inategemea ionization ya vikundi vya tindikali na vya msingi vya radicals ya amino asidi. Kulingana na uwiano wa makundi hasi na chanya, molekuli ya protini kwa ujumla hupata malipo chanya au hasi. Wakati ufumbuzi wa protini ni acidified, kiwango cha ionization ya vikundi vya anionic hupungua, wakati ile ya makundi ya cationic huongezeka; wakati alkali - kinyume chake. Kwa thamani fulani ya pH, idadi ya makundi yenye chaji na hasi inakuwa sawa, na hali ya isoelectric ya protini inaonekana (malipo ya jumla ni 0). Thamani ya pH ambayo protini iko katika hali ya isoelectric inaitwa uhakika wa isoelectric na inaashiria pI, sawa na amino asidi. Kwa protini nyingi, pI iko katika anuwai ya 5.5-7.0, ambayo inaonyesha kiwango fulani cha asidi ya amino asidi katika protini. Hata hivyo, pia kuna protini za alkali, kwa mfano, salmin - protini kuu kutoka kwa milt ya lax (pl = 12). Kwa kuongeza, kuna protini ambazo zina thamani ya chini sana ya pI, kwa mfano, pepsin, enzyme ya juisi ya tumbo (pl = l). Katika hatua ya isoelectric, protini hazina msimamo sana na hupita kwa urahisi, zina umumunyifu mdogo zaidi.
Ikiwa protini haipo katika hali ya isoelectric, basi katika uwanja wa umeme molekuli zake zitaelekea kwenye cathode au anode, kulingana na ishara ya malipo ya jumla na kwa kasi ya sawia na thamani yake; hii ndiyo kiini cha njia ya electrophoresis. Njia hii inaweza kutenganisha protini na maadili tofauti ya pI.
Ingawa protini zina mali ya buffer, uwezo wao katika maadili ya kisaikolojia ya pH ni mdogo. Isipokuwa ni protini zilizo na histidine nyingi, kwani ni radical tu ya histidine ina sifa za buffer katika anuwai ya pH ya 6-8. Kuna wachache sana wa protini hizi. Kwa mfano, hemoglobin, iliyo na karibu 8% ya histidine, ni buffer yenye nguvu ya intracellular katika seli nyekundu za damu, kudumisha pH ya damu kwa kiwango cha mara kwa mara.
Nambari 5. Mali ya physico-kemikali ya protini.
Protini zina mali tofauti za kemikali, za kimwili na za kibaiolojia, ambazo zimedhamiriwa na muundo wa amino asidi na shirika la anga la kila protini. Athari za kemikali za protini ni tofauti sana, zinatokana na kuwepo kwa NH 2 -, vikundi vya COOH na radicals ya asili mbalimbali. Hizi ni athari za nitration, acylation, alkylation, esterification, redox na wengine. Protini zina asidi-msingi, buffer, colloidal na osmotic mali.
Asidi-msingi mali ya protini
Tabia za kemikali. Kwa kupokanzwa dhaifu kwa ufumbuzi wa maji ya protini, denaturation hutokea. Hii inaleta mvua.
Wakati protini zinapokanzwa na asidi, hidrolisisi hutokea, na mchanganyiko wa amino asidi huundwa.
Mali ya physico-kemikali ya protini
Protini zina uzito mkubwa wa Masi.
Malipo ya molekuli ya protini. Protini zote zina angalau kikundi kimoja cha bure -NH na -COOH.
Ufumbuzi wa protini- ufumbuzi wa colloidal na mali tofauti. Protini ni asidi na ya msingi. Protini za asidi zina glu na asp nyingi, ambazo zina kaboksili ya ziada na vikundi vichache vya amino. Kuna lys na args nyingi katika protini za alkali. Kila molekuli ya protini katika mmumunyo wa maji imezungukwa na ganda la maji, kwani protini zina vikundi vingi vya hydrophilic (-COOH, -OH, -NH 2, -SH) kutokana na asidi ya amino. Katika ufumbuzi wa maji, molekuli ya protini ina malipo. Malipo ya protini katika maji yanaweza kubadilika kulingana na pH.
Mvua ya protini. Protini zina shell ya hydration, malipo ambayo huzuia kushikamana. Kwa utuaji, ni muhimu kuondoa shell ya hydrate na malipo.
1. Utoaji wa maji. Mchakato wa hydration ina maana ya kufungwa kwa maji na protini, wakati wanaonyesha mali ya hydrophilic: wao hupiga, wingi wao na ongezeko la kiasi. Kuvimba kwa protini hufuatana na kufutwa kwake kwa sehemu. Hydrophilicity ya protini ya mtu binafsi inategemea muundo wao. Vikundi vya hydrophilic amide (-CO-NH-, peptide bond), amini (NH2) na kaboksili (COOH) vikundi vilivyopo kwenye muundo na vilivyo kwenye uso wa macromolecule ya protini huvutia molekuli za maji, zikizielekeza kwa uso wa molekuli. . Kuzunguka globules za protini, shell ya hydrate (maji) huzuia utulivu wa ufumbuzi wa protini. Katika sehemu ya isoelectric, protini zina uwezo mdogo zaidi wa kufunga maji; ganda la uhamishaji maji karibu na molekuli za protini huharibiwa, kwa hivyo huchanganyika kuunda mkusanyiko mkubwa. Mkusanyiko wa molekuli za protini pia hutokea wakati zimepungukiwa na maji na baadhi ya vimumunyisho vya kikaboni, kama vile pombe ya ethyl. Hii inasababisha mvua ya protini. Wakati pH ya kati inabadilika, macromolecule ya protini inakuwa ya kushtakiwa, na uwezo wake wa ugiligili hubadilika.
Athari za kunyesha zimegawanywa katika aina mbili.
Salting nje ya protini: (NH 4) SO 4 - shell ya unyevu tu ni kuondolewa, protini huhifadhi aina zote za muundo wake, vifungo vyote, huhifadhi mali yake ya asili. Protini kama hizo zinaweza kufutwa tena na kutumika.
Kunyesha na kupoteza sifa za asili za protini ni mchakato usioweza kutenduliwa. Ganda la hydration na malipo huondolewa kwenye protini, mali mbalimbali katika protini zinakiuka. Kwa mfano, chumvi za shaba, zebaki, arsenic, chuma, asidi ya isokaboni iliyojilimbikizia - HNO 3 , H 2 SO 4 , HCl, asidi za kikaboni, alkaloids - tannins, iodidi ya zebaki. Kuongezewa kwa vimumunyisho vya kikaboni hupunguza kiwango cha unyevu na husababisha mvua ya protini. Acetone hutumiwa kama kutengenezea vile. Protini pia hupunguzwa kwa msaada wa chumvi, kwa mfano, sulfate ya amonia. Kanuni ya njia hii inategemea ukweli kwamba kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa chumvi kwenye suluhisho, anga za ionic zinazoundwa na sehemu za protini hukandamizwa, ambayo inachangia muunganisho wao kwa umbali muhimu, ambapo nguvu za intermolecular za van. der Waals kivutio huzidi nguvu za Coulomb za kurudisha nyuma kaunta. Hii inasababisha kushikamana kwa chembe za protini na mvua yao.
Wakati wa kuchemsha, molekuli za protini huanza kusonga kwa nasibu, hugongana, malipo huondolewa, na shell ya hydration hupungua.
Ili kugundua protini katika suluhisho, zifuatazo hutumiwa:
majibu ya rangi;
athari za mvua.
Njia za kutengwa na utakaso wa protini.
salting nje;
electrophoresis;
kromatografia: adsorption, kugawanyika;
ultracentrifugation.
homogenization- seli ni chini ya molekuli homogeneous;
uchimbaji wa protini na maji au maji-chumvi ufumbuzi;
Shirika la muundo wa protini.
Muundo wa Msingi- imedhamiriwa na mlolongo wa asidi ya amino katika mnyororo wa peptidi, imetuliwa na vifungo vya peptidi covalent (insulini, pepsin, chymotrypsin).
muundo wa sekondari- muundo wa anga wa protini. Hii ni aidha ond au kukunja. Vifungo vya hidrojeni huundwa.
Muundo wa elimu ya juu protini za globular na fibrillar. Wao huimarisha vifungo vya hidrojeni, nguvu za umeme (COO-, NH3 +), nguvu za hydrophobic, madaraja ya sulfidi, imedhamiriwa na muundo wa msingi. Protini za globular - enzymes zote, hemoglobin, myoglobin. Protini za fibrillar - collagen, myosin, actin.
Muundo wa Quaternary- hupatikana tu katika baadhi ya protini. Protini hizo hujengwa kutoka kwa peptidi kadhaa. Kila peptidi ina muundo wake wa msingi, sekondari, wa juu, unaoitwa protomers. Protomu kadhaa huungana na kuunda molekuli moja. Protoma moja haifanyi kazi kama protini, lakini tu kwa kushirikiana na protomers zingine.
Mfano: hemoglobin \u003d -globule + -globule - hubeba O 2 kwa jumla, na sio tofauti.
Protini inaweza kuunda upya. Hii inahitaji muda mfupi sana wa kufichua kwa mawakala.
6) Njia za kugundua protini.
Protini ni polima za kibayolojia zenye molekuli ya juu, vitengo vya kimuundo (monomeric) ambavyo ni -amino asidi. Asidi za amino katika protini zimeunganishwa kwa kila mmoja na vifungo vya peptidi. malezi ambayo hutokea kwa sababu ya kundi la carboxyl limesimama -atomi ya kaboni ya amino asidi moja na - kikundi cha amini cha asidi nyingine ya amino na kutolewa kwa molekuli ya maji. Vitengo vya monomeri za protini huitwa mabaki ya asidi ya amino.
Peptidi, polypeptides na protini hutofautiana sio tu kwa wingi, muundo, lakini pia katika mlolongo wa mabaki ya amino asidi, mali ya physicochemical na kazi zinazofanywa katika mwili. Uzito wa molekuli ya protini hutofautiana kutoka elfu 6 hadi milioni 1 au zaidi. Sifa za kemikali na kimwili za protini zinatokana na asili ya kemikali na sifa za kifizikia-kemikali za itikadi kali zinazounda mabaki ya asidi ya amino. Njia za kugundua na kuhesabu protini katika vitu vya kibaolojia na bidhaa za chakula, pamoja na kutengwa kwao kutoka kwa tishu na maji ya kibaolojia, zinategemea mali ya kimwili na kemikali ya misombo hii.
Protini wakati wa kuingiliana na kemikali fulani toa misombo ya rangi. Uundaji wa misombo hii hutokea kwa ushiriki wa radicals ya amino asidi, makundi yao maalum au vifungo vya peptidi. Majibu ya rangi hukuruhusu kuweka uwepo wa protini katika kitu cha kibiolojia au suluhisho na uthibitishe uwepo amino asidi fulani katika molekuli ya protini. Kwa misingi ya athari za rangi, baadhi ya mbinu za uamuzi wa kiasi cha protini na amino asidi zimeandaliwa.
Fikiria zima athari za biuret na ninhydrin, kwani protini zote huwapa. Mmenyuko wa Xantoprotein, mmenyuko wa Fohl na nyingine ni maalum, kwa kuwa zinatokana na makundi makubwa ya amino asidi fulani katika molekuli ya protini.
Athari za rangi hukuruhusu kuanzisha uwepo wa protini katika nyenzo zilizo chini ya utafiti na uwepo wa asidi fulani ya amino katika molekuli zake.
Majibu ya Biuret. Mmenyuko ni kwa sababu ya uwepo wa protini, peptidi, polypeptides vifungo vya peptidi, ambayo katika hali ya kati ya alkali na ioni za shaba (II). misombo ngumu iliyopakwa rangi zambarau (pamoja na tinge nyekundu au bluu).. Rangi ni kutokana na kuwepo kwa angalau makundi mawili katika molekuli -CO-NH- kuunganishwa moja kwa moja kwa kila mmoja au kwa ushiriki wa atomi ya kaboni au nitrojeni.
Ioni za shaba (II) zimeunganishwa kwa viunga viwili vya ioni na vikundi vya =C─O ˉ na vifungo vinne vya uratibu na atomi za nitrojeni (=N−).
Nguvu ya rangi inategemea kiasi cha protini katika suluhisho. Hii inafanya uwezekano wa kutumia mmenyuko huu kwa uamuzi wa kiasi cha protini. Rangi ya ufumbuzi wa rangi inategemea urefu wa mnyororo wa polypeptide. Protini hutoa rangi ya bluu-violet; bidhaa za hidrolisisi zao (poly- na oligopeptides) zina rangi nyekundu au nyekundu. Mmenyuko wa biuret hutolewa sio tu na protini, peptidi na polypeptides, lakini pia na biuret (NH 2 -CO-NH-CO-NH 2), oxamide (NH 2 -CO-CO-NH 2), histidine.
Mchanganyiko changamano wa shaba (II) na vikundi vya peptidi vilivyoundwa kwa njia ya alkali ina muundo ufuatao:
Mmenyuko wa ninhidrini. Katika mmenyuko huu, ufumbuzi wa protini, polypeptides, peptidi na α-amino asidi ya bure, inapokanzwa na ninhydrin, hutoa rangi ya bluu, bluu-violet au pink-violet. Rangi katika mmenyuko huu inakua kutokana na kundi la α-amino.
-amino asidi huguswa kwa urahisi sana na ninhydrin. Pamoja nao, bluu-violet ya Rueman pia huundwa na protini, peptidi, amini za msingi, amonia, na misombo mingine. Amine za sekondari, kama vile proline na hydroxyproline, hutoa rangi ya njano.
Mmenyuko wa ninhydrin hutumiwa sana kugundua na kuhesabu asidi ya amino.
mmenyuko wa xantoprotein. Mmenyuko huu unaonyesha uwepo wa mabaki ya amino asidi yenye kunukia katika protini - tyrosine, phenylalanine, tryptophan. Inategemea nitration ya pete ya benzene ya radicals ya amino asidi hizi na malezi ya misombo ya nitro ya rangi ya njano (Kigiriki "Xanthos" - njano). Kutumia tyrosine kama mfano, majibu haya yanaweza kuelezewa kwa njia ya hesabu zifuatazo.
Katika mazingira ya alkali, derivatives ya nitro ya amino asidi huunda chumvi ya muundo wa quinoid, rangi ya machungwa. Mmenyuko wa xantoprotein hutolewa na benzene na homologues zake, phenoli na misombo mingine ya kunukia.
Athari kwa asidi ya amino iliyo na kikundi cha thiol katika hali iliyopunguzwa au iliyooksidishwa (cysteine, cystine).
Majibu ya Fohl. Inapochemshwa na alkali, sulfuri hugawanyika kwa urahisi kutoka kwa cysteine katika mfumo wa sulfidi ya hidrojeni, ambayo kwa njia ya alkali huunda sulfidi ya sodiamu:
Katika suala hili, athari za kuamua asidi ya amino iliyo na thiol katika suluhisho imegawanywa katika hatua mbili:
Mpito wa sulfuri kutoka kwa hali ya kikaboni hadi hali isiyo ya kawaida
Kugundua sulfuri katika suluhisho
Ili kugundua sulfidi ya sodiamu, acetate ya risasi hutumiwa, ambayo, inapoingiliana na hidroksidi ya sodiamu, inabadilika kuwa bomba lake:
Pb(CH 3 COO) 2 + 2NaOH Pb(ONA) 2 + 2CH 3 COOH
Kama matokeo ya mwingiliano wa ioni za sulfuri na risasi, sulfidi nyeusi au kahawia huundwa:
Na 2 S + Pb(Juu ya) 2 + 2 H 2 O PbS (Mvua nyeusi) + 4NaOH
Kuamua asidi ya amino iliyo na sulfuri, kiasi sawa cha hidroksidi ya sodiamu na matone machache ya ufumbuzi wa acetate ya risasi huongezwa kwenye suluhisho la mtihani. Kwa kuchemsha sana kwa dakika 3-5, kioevu kinageuka nyeusi.
Uwepo wa cystine unaweza kuamua kwa kutumia mmenyuko huu, kwani cystine hupunguzwa kwa urahisi kwa cysteine.
Majibu ya Milioni:
Hii ni mmenyuko wa amino asidi tyrosine.
Hydroksili za bure za phenolic za molekuli za tyrosine, wakati wa kuingiliana na chumvi, hutoa misombo ya chumvi ya zebaki ya derivative ya nitro ya tyrosine, nyekundu ya rangi ya pinki:
Majibu ya Pauli kwa histidine na tyrosine . Mmenyuko wa Pauli hufanya iwezekane kugundua amino asidi histidine na tyrosine katika protini, ambayo huunda misombo changamano ya cheri-nyekundu na asidi ya diazobenzenesulfoniki. Asidi ya diazobenzenesulfoniki huundwa katika mmenyuko wa diazotization wakati asidi ya sulfanili inamenyuka na nitriti ya sodiamu katika hali ya asidi:
Kiasi sawa cha suluhisho la asidi ya asidi ya sulfanili (iliyoandaliwa kwa kutumia asidi hidrokloric) na kiasi cha mara mbili cha suluhisho la nitriti ya sodiamu huongezwa kwenye suluhisho la mtihani, vikichanganywa vizuri na soda (sodium carbonate) huongezwa mara moja. Baada ya kuchochea, mchanganyiko hugeuka nyekundu ya cherry, mradi histidine au tyrosine iko katika suluhisho la mtihani.
Adamkevich-Hopkins-Kohl (Schulz-Raspail) mmenyuko kwa tryptophan (majibu kwa kikundi cha indole). Tryptophan humenyuka katika mazingira ya tindikali na aldehidi, na kutengeneza bidhaa za condensation za rangi. Mmenyuko unaendelea kutokana na mwingiliano wa pete ya indole ya tryptophan na aldehyde. Inajulikana kuwa formaldehyde huundwa kutoka kwa asidi ya glyoxylic mbele ya asidi ya sulfuriki:
R 
Suluhisho zilizo na tryptophan mbele ya asidi ya glyoxylic na sulfuriki hutoa rangi nyekundu-violet.
Asidi ya glyoxylic daima iko kwa kiasi kidogo katika asidi ya asetiki ya glacial. Kwa hiyo, majibu yanaweza kufanywa kwa kutumia asidi asetiki. Wakati huo huo, kiasi sawa cha asidi ya glacial (iliyojilimbikizia) huongezwa kwenye suluhisho la mtihani na moto kwa upole hadi mvua itayeyuka. Baada ya baridi, kiasi cha asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia sawa na kiasi kilichoongezwa cha asidi ya glyoxylic huongezwa kwenye changanya kwa uangalifu kando ya ukuta (ili kuzuia kuchanganya vinywaji). Baada ya dakika 5-10, uundaji wa pete nyekundu-violet huzingatiwa kwenye interface kati ya tabaka mbili. Ikiwa unachanganya tabaka, yaliyomo kwenye sahani yatageuka kuwa zambarau sawasawa.
KWA 
condensation ya tryptophan na formaldehyde:
Bidhaa ya condensation ni oxidized kwa bis-2-tryptophanylcarbinol, ambayo mbele ya asidi ya madini huunda chumvi za bluu-violet:
7) Uainishaji wa protini. Njia za kusoma muundo wa asidi ya amino.
Nomenclature kali na uainishaji wa protini bado haipo. Majina ya protini hupewa nasibu, mara nyingi huzingatia chanzo cha kutengwa kwa protini au kwa kuzingatia umumunyifu wake katika vimumunyisho fulani, sura ya molekuli, nk.
Protini zimeainishwa kulingana na muundo, umbo la chembe, umumunyifu, muundo wa asidi ya amino, asili, n.k.
1. Muundo Protini imegawanywa katika vikundi viwili vikubwa: protini rahisi na ngumu.
Rahisi (protini) ni pamoja na protini zinazotoa amino asidi tu juu ya hidrolisisi (proteinoidi, protamini, histones, prolamini, glutelini, globulins, albumini). Mifano ya protini rahisi ni hariri fibroin, yai serum albumin, pepsin, nk.
Ngumu (kwa protini) ni pamoja na protini zinazojumuisha protini rahisi na kundi la ziada (prosthetic) la asili isiyo ya protini. Kikundi cha protini ngumu kimegawanywa katika vikundi kadhaa kulingana na asili ya sehemu isiyo ya protini:
Metalloproteini zilizo na metali zao za utungaji (Fe, Cu, Mg, nk) zinazohusiana moja kwa moja na mnyororo wa polypeptide;
Phosphoproteini - zina mabaki ya asidi ya fosforasi, ambayo yanaunganishwa na molekuli ya protini na vifungo vya ester kwenye tovuti ya makundi ya hidroksili ya serine, threonine;
Glycoproteins - vikundi vyao vya bandia ni wanga;
Chromoproteins - inajumuisha protini rahisi na kiwanja cha rangi isiyo ya protini inayohusishwa nayo, chromoproteini zote ni biologically kazi sana; kama vikundi vya bandia, vinaweza kuwa na derivatives ya porphyrin, isoalloxazine, na carotene;
Lipoproteins - kundi bandia lipids - triglycerides (mafuta) na phosphatides;
Nucleoproteins ni protini ambazo zinajumuisha protini moja na asidi ya nucleic iliyounganishwa nayo. Protini hizi zina jukumu kubwa katika maisha ya mwili na zitajadiliwa hapa chini. Wao ni sehemu ya kiini chochote, baadhi ya nucleoproteini zipo katika asili kwa namna ya chembe maalum na shughuli za pathogenic (virusi).
2. Umbo la chembe- protini zinagawanywa katika fibrillar (thread-like) na globular (spherical) (tazama ukurasa wa 30).
3. Kwa umumunyifu na sifa za muundo wa asidi ya amino Vikundi vifuatavyo vya protini rahisi vinajulikana:
Protini - protini za tishu zinazounga mkono (mifupa, cartilage, mishipa, tendons, nywele, misumari, ngozi, nk). Hizi ni hasa protini za nyuzi zenye uzito mkubwa wa molekuli (> Da 150,000), ambazo haziwezi kuyeyuka katika vimumunyisho vya kawaida: maji, chumvi na mchanganyiko wa maji-pombe. Wao hupasuka tu katika vimumunyisho maalum;
Protini (protini rahisi zaidi) - protini ambazo huyeyuka katika maji na zina 80-90% ya arginine na seti ndogo (6-8) ya asidi nyingine ya amino, ziko katika maziwa ya samaki mbalimbali. Kutokana na maudhui ya juu ya arginine, wana mali ya msingi, uzito wao wa Masi ni kiasi kidogo na ni takriban sawa na 4000-12000 Da. Wao ni sehemu ya protini katika utungaji wa nucleoproteins;
Histones ni mumunyifu sana katika maji na ufumbuzi wa kuondokana na asidi (0.1 N), hutofautishwa na maudhui ya juu ya amino asidi: arginine, lysine na histidine (angalau 30%) na kwa hiyo wana mali ya msingi. Protini hizi zinapatikana kwa kiasi kikubwa katika viini vya seli kama sehemu ya nucleoproteini na huchukua jukumu muhimu katika udhibiti wa kimetaboliki ya asidi ya nucleic. Uzito wa Masi ya histones ni ndogo na sawa na 11000-24000 Da;
Globulins ni protini ambazo hazipatikani katika maji na ufumbuzi wa salini na mkusanyiko wa chumvi wa zaidi ya 7%. Globulins huwashwa kabisa kwa kueneza kwa 50% ya suluhisho na sulfate ya amonia. Protini hizi zina sifa ya maudhui ya juu ya glycine (3.5%), uzito wao wa molekuli> 100,000 Da. Globulini ni asidi dhaifu au protini zisizo na upande (p1=6-7.3);
Albamu ni protini ambazo huyeyuka sana katika maji na miyeyusho ya chumvi yenye nguvu, na mkusanyiko wa chumvi (NH 4) 2 S0 4 haipaswi kuzidi 50% ya kueneza. Katika viwango vya juu, albin hutiwa chumvi. Ikilinganishwa na globulini, protini hizi zina glycine chini mara tatu na zina uzito wa molekuli ya Da 40,000-70,000. Albamu zina ziada ya malipo hasi na mali ya tindikali (pl = 4.7) kutokana na maudhui ya juu ya asidi ya glutamic;
Prolamini ni kundi la protini za mimea zinazopatikana kwenye gluteni ya nafaka. Ni mumunyifu tu katika suluhisho la maji 60-80% la pombe ya ethyl. Prolamini ina sifa ya muundo wa amino asidi: zina mengi (20-50%) ya asidi ya glutamic na proline (10-15%), ndiyo sababu walipata jina lao. Uzito wao wa molekuli ni zaidi ya Da 100,000;
Glutelins - protini za mboga hazipatikani katika maji, ufumbuzi wa chumvi na ethanol, lakini mumunyifu katika ufumbuzi wa dilute (0.1 N) wa alkali na asidi. Kwa upande wa utungaji wa asidi ya amino na uzito wa Masi, ni sawa na prolamini, lakini yana arginine zaidi na chini ya proline.
Njia za kusoma muundo wa asidi ya amino
Protini hugawanywa katika asidi ya amino na enzymes katika juisi ya utumbo. Hitimisho mbili muhimu zilifanywa: 1) protini zina amino asidi; 2) njia za hidrolisisi zinaweza kutumika kusoma kemikali, haswa asidi ya amino, muundo wa protini.
Ili kujifunza muundo wa amino asidi ya protini, mchanganyiko wa asidi (HCl), alkali [Ba(OH) 2], na, mara chache zaidi, hidrolisisi ya enzymatic, au mmoja wao, hutumiwa. Imeanzishwa kuwa wakati wa hidrolisisi ya protini safi ambayo haina uchafu, 20 tofauti α-amino asidi hutolewa. Asidi zingine zote za amino zilizogunduliwa kwenye tishu za wanyama, mimea na vijidudu (zaidi ya 300) zipo katika asili katika hali ya bure au kwa namna ya peptidi fupi au tata na vitu vingine vya kikaboni.
Hatua ya kwanza katika kuamua muundo wa msingi wa protini ni tathmini ya ubora na kiasi cha utungaji wa amino asidi ya protini fulani ya mtu binafsi. Ni lazima ikumbukwe kwamba kwa ajili ya utafiti unahitaji kuwa na kiasi fulani cha protini safi, bila uchafu wa protini nyingine au peptidi.
Asidi hidrolisisi ya protini
Kuamua utungaji wa amino asidi, ni muhimu kuharibu vifungo vyote vya peptidi katika protini. Protini iliyochambuliwa ni hidrolisisi katika 6 mol / l HC1 kwa joto la karibu 110 ° C kwa masaa 24. Kutokana na matibabu haya, vifungo vya peptidi katika protini vinaharibiwa, na asidi ya amino tu ya bure iko katika hidrolizate. Kwa kuongeza, glutamine na asparagine hutiwa hidrolisisi kwa asidi ya glutamic na aspartic (yaani, dhamana ya amide katika radical imevunjwa na kundi la amino limetengwa kutoka kwao).
Mgawanyiko wa asidi ya amino kwa kutumia kromatografia ya kubadilishana ioni
Mchanganyiko wa asidi ya amino iliyopatikana kwa hidrolisisi ya asidi ya protini hutenganishwa kwa safu na resin ya kubadilishana cation. Resin hiyo ya synthetic ina makundi ya kushtakiwa vibaya (kwa mfano, mabaki ya asidi ya sulfonic -SO 3 -) yanayohusiana sana nayo, ambayo Na + ions huunganishwa (Mchoro 1-4).
Mchanganyiko wa asidi ya amino huletwa kwenye mchanganyiko wa cation katika mazingira ya tindikali (pH 3.0), ambapo amino asidi ni hasa cations, i. kubeba malipo chanya. Asidi za amino zenye chaji chanya huambatanishwa na chembe chembe za resini zenye chaji hasi. Kadiri malipo ya jumla ya asidi ya amino inavyoongezeka, ndivyo dhamana yake na resin inavyoongezeka. Kwa hivyo, asidi ya amino ya lysine, arginine, na histidine hufunga kwa nguvu zaidi kwa kibadilisha mawasiliano, wakati asidi ya aspartic na glutamic hufunga iliyo dhaifu zaidi.
Utoaji wa asidi ya amino kutoka kwa safu hufanywa kwa kufichua (kufafanua) kwa suluhisho la bafa na nguvu inayoongezeka ya ioni (yaani, kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa NaCl) na pH. Kwa ongezeko la pH, amino asidi hupoteza protoni, kwa sababu hiyo, malipo yao mazuri hupungua, na hivyo nguvu ya dhamana na chembe za resin zilizoshtakiwa vibaya.
Kila asidi ya amino hutoka kwenye safu kwa pH maalum na nguvu ya ioni. Kwa kukusanya suluhisho (eluate) kutoka mwisho wa chini wa safu kwa namna ya sehemu ndogo, sehemu zilizo na amino asidi za kibinafsi zinaweza kupatikana.
(kwa maelezo zaidi juu ya "haidrolisisi" tazama swali #10)
8) Vifungo vya kemikali katika muundo wa protini.
9) Dhana ya uongozi na shirika la kimuundo la protini. (tazama swali #12)
10) Hidrolisisi ya protini. Kemia ya majibu (kupiga hatua, vichocheo, vitendanishi, hali ya majibu) - maelezo kamili ya hidrolisisi.
11) Mabadiliko ya kemikali ya protini.
Denaturation na urekebishaji upya
Wakati suluhu za protini zinapokanzwa hadi 60-80% au chini ya hatua ya vitendanishi vinavyoharibu vifungo visivyo na ushirikiano katika protini, muundo wa juu (quaternary) na sekondari ya molekuli ya protini huharibiwa, inachukua fomu ya coil random kwa kiwango kikubwa au kidogo. Utaratibu huu unaitwa denaturation. Asidi, alkali, alkoholi, phenoli, urea, kloridi ya guanidine, n.k. zinaweza kutumika kama vitendanishi vya denaturing. Kiini cha hatua yao ni kwamba huunda vifungo vya hidrojeni na = NH na = CO - vikundi vya uti wa mgongo wa peptidi na vikundi vya asidi. amino asidi itikadi kali, kuchukua nafasi ya vifungo vyao vya hidrojeni vya intramolecular katika protini, kama matokeo ya ambayo miundo ya sekondari na ya juu hubadilika. Wakati wa denaturation, umumunyifu wa protini hupungua, "huunganisha" (kwa mfano, wakati wa kuchemsha yai ya kuku), na shughuli za kibiolojia za protini hupotea. Kulingana na hili, kwa mfano, matumizi ya suluhisho la maji ya asidi ya carbolic (phenol) kama antiseptic. Chini ya hali fulani, na baridi ya polepole ya ufumbuzi wa protini denatured, kuzaliwa upya hutokea - urejesho wa conformation ya awali (asili). Hii inathibitisha ukweli kwamba asili ya kukunja kwa mnyororo wa peptidi imedhamiriwa na muundo wa msingi.
Mchakato wa denaturation ya molekuli ya protini ya mtu binafsi, na kusababisha kutengana kwa muundo wake "imara" wa pande tatu, wakati mwingine huitwa kuyeyuka kwa molekuli. Karibu mabadiliko yoyote yanayoonekana katika hali ya nje, kama vile inapokanzwa au mabadiliko makubwa ya pH, husababisha ukiukaji wa mara kwa mara wa miundo ya quaternary, ya juu na ya sekondari ya protini. Kawaida, denaturation husababishwa na ongezeko la joto, hatua ya asidi kali na alkali, chumvi za metali nzito, vimumunyisho fulani (pombe), mionzi, nk.
Denaturation mara nyingi husababisha mchakato wa kuunganishwa kwa chembe za protini katika kubwa zaidi katika ufumbuzi wa colloidal wa molekuli za protini. Kwa kuibua, hii inaonekana, kwa mfano, kama malezi ya "protini" wakati wa kukaanga mayai.
Renaturation ni mchakato wa nyuma wa denaturation, ambayo protini hurudi kwenye muundo wao wa asili. Ikumbukwe kwamba sio protini zote zinazoweza kurejesha upya; katika protini nyingi, denaturation haiwezi kutenduliwa. Ikiwa, wakati wa denaturation ya protini, mabadiliko ya physicochemical yanahusishwa na mpito wa mnyororo wa polypeptide kutoka kwa hali iliyojaa (iliyoagizwa) hadi hali iliyoharibika, basi wakati wa kuzaliwa upya, uwezo wa protini kujipanga huonyeshwa, njia ambayo ni. iliyoamuliwa mapema na mlolongo wa asidi ya amino katika mnyororo wa polipeptidi, ambayo ni, muundo wake wa msingi unaoamuliwa na habari za urithi. Katika chembe hai, maelezo haya pengine ni madhubuti kwa mabadiliko ya mnyororo wa polipeptidi ulioharibika wakati au baada ya usanisi wake kwenye ribosomu kuwa muundo wa molekuli asili ya protini. Wakati molekuli za DNA zenye nyuzi mbili zinapokanzwa hadi joto la karibu 100 ° C, vifungo vya hidrojeni kati ya besi huvunjwa, na nyuzi za ziada zinatofautiana - denatures za DNA. Walakini, juu ya kupoeza polepole, nyuzi zinazosaidia zinaweza kuunganishwa tena kwenye helix ya kawaida mara mbili. Uwezo huu wa DNA wa kubadilisha upya hutumiwa kuzalisha molekuli za mseto wa DNA bandia.
Miili ya asili ya protini imejaliwa usanidi fulani, uliofafanuliwa madhubuti wa anga na ina idadi ya tabia za fizikia na tabia ya kibayolojia kwa joto la kisaikolojia na maadili ya pH. Chini ya ushawishi wa mambo mbalimbali ya kimwili na kemikali, protini hupata mgando na mvua, na kupoteza mali zao za asili. Kwa hivyo, denaturation inapaswa kueleweka kama ukiukaji wa mpango wa jumla wa muundo wa kipekee wa molekuli ya asili ya protini, haswa muundo wake wa juu, na kusababisha upotezaji wa sifa zake za tabia (ummunyifu, uhamaji wa elektrophoretiki, shughuli za kibaolojia, nk). Protini nyingi hubadilika wakati miyeyusho yao imepashwa joto zaidi ya 50-60°C.
Maonyesho ya nje ya denaturation hupunguzwa hadi upotezaji wa umumunyifu, haswa katika hatua ya isoelectric, kuongezeka kwa mnato wa suluhisho la protini, kuongezeka kwa idadi ya vikundi vya bure vya SH, na mabadiliko katika asili ya kutawanyika kwa X-ray. . Ishara ya tabia zaidi ya denaturation ni kupungua kwa kasi au hasara kamili na protini ya shughuli zake za kibiolojia (kichocheo, antijeni au homoni). Wakati wa ubadilishanaji wa protini unaosababishwa na urea 8M au wakala mwingine, vifungo vingi visivyo na ushirikiano (haswa, mwingiliano wa hydrophobic na vifungo vya hidrojeni) huharibiwa. Vifungo vya disulfidi huvunjwa mbele ya wakala wa kupunguza mercaptoethanol, wakati vifungo vya peptidi vya uti wa mgongo wa mnyororo wa polipeptidi yenyewe haziathiriwa. Chini ya hali hizi, globules za molekuli asili za protini hufunguka na miundo nasibu na isiyo na mpangilio huundwa (Mtini.)
Denaturation ya molekuli ya protini (mpango).
a - hali ya awali; b - mwanzo ukiukwaji unaoweza kurekebishwa wa muundo wa Masi; c - uwekaji usioweza kutenduliwa wa mnyororo wa polypeptide.
Denaturation na urekebishaji upya wa ribonuclease (kulingana na Anfinsen).
a - kupelekwa (urea + mercaptoethanol); b - kurudisha nyuma.
1. Hidrolisisi ya protini: H+
[− NH2─CH─ CO─NH─CH─CO − ]n +2nH2O → n NH2 − CH − COOH + n NH2 ─ CH ─ COOH
│ │ │ │
Amino asidi 1 amino asidi 2
2. Kunyesha kwa protini:
a) inayoweza kugeuzwa
Protini iliyo katika suluhisho ↔ kuongezeka kwa protini. Inatokea chini ya hatua ya ufumbuzi wa chumvi Na+, K+
b) isiyoweza kutenduliwa (denaturation)
Wakati wa denaturation chini ya ushawishi wa mambo ya nje (joto; hatua ya mitambo - shinikizo, kusugua, kutetemeka, ultrasound; hatua ya mawakala wa kemikali - asidi, alkali, nk), mabadiliko hutokea katika miundo ya sekondari, ya juu na ya quaternary ya protini. macromolecule, yaani muundo wake wa asili wa anga. Muundo wa msingi, na, kwa hiyo, muundo wa kemikali wa protini haubadilika.
Wakati wa denaturation, mali ya kimwili ya protini hubadilika: umumunyifu hupungua, shughuli za kibiolojia hupotea. Wakati huo huo, shughuli za vikundi vingine vya kemikali huongezeka, athari za enzymes za proteolytic kwenye protini huwezeshwa, na kwa hiyo, ni hidrolisisi kwa urahisi zaidi.
Kwa mfano, albumin - yai nyeupe - kwa joto la 60-70 ° huingizwa kutoka kwa suluhisho (coagulates), kupoteza uwezo wa kufuta katika maji.
Mpango wa mchakato wa denaturation ya protini (uharibifu wa miundo ya juu na ya sekondari ya molekuli za protini)
3. Kuchoma protini
Protini huwaka na malezi ya nitrojeni, dioksidi kaboni, maji, na vitu vingine. Kuungua kunafuatana na harufu ya tabia ya manyoya ya kuteketezwa.
4. Athari za rangi (za ubora) kwa protini:
a) mmenyuko wa xantoprotein (kwa mabaki ya asidi ya amino yaliyo na pete za benzene):
Protini + HNO3 (conc.) → rangi ya njano
b) mmenyuko wa biuret (kwa vifungo vya peptidi):
Protini + CuSO4 (ameketi) + NaOH (conc) → rangi ya zambarau angavu
c) majibu ya cysteine (kwa mabaki ya asidi ya amino yaliyo na sulfuri):
Protini + NaOH + Pb(CH3COO)2 → Madoa meusi
Protini ni msingi wa maisha yote duniani na hufanya kazi mbalimbali katika viumbe.
Kuweka chumvi nje ya protini
Salting nje ni mchakato wa kutenganisha protini kutoka kwa ufumbuzi wa maji na ufumbuzi wa neutral wa chumvi iliyokolea ya madini ya alkali na alkali duniani. Wakati viwango vya juu vya chumvi vinaongezwa kwenye suluhisho la protini, upungufu wa maji mwilini wa chembe za protini na kuondolewa kwa malipo hutokea, wakati protini zinazidi. Kiwango cha mvua ya protini inategemea nguvu ya ioni ya mmumunyo wa mvua, saizi ya chembe za molekuli ya protini, ukubwa wa chaji yake, na haidrophilicity. Protini tofauti hupanda kwa viwango tofauti vya chumvi. Kwa hiyo, katika sediments zilizopatikana kwa kuongeza hatua kwa hatua mkusanyiko wa chumvi, protini za mtu binafsi ziko katika sehemu tofauti. Salting nje ya protini ni mchakato wa kubadilishwa, na baada ya kuondolewa kwa chumvi, protini hupata mali yake ya asili. Kwa hiyo, salting nje hutumiwa katika mazoezi ya kliniki katika mgawanyo wa protini za serum ya damu, pamoja na kutengwa na utakaso wa protini mbalimbali.
Anions na cations zilizoongezwa huharibu shell ya protini ya hidrati ya protini, ambayo ni mojawapo ya mambo ya utulivu wa ufumbuzi wa protini. Mara nyingi, suluhisho za Na na sulfate za amonia hutumiwa. Protini nyingi hutofautiana katika ukubwa wa shell ya hydration na ukubwa wa malipo. Kila protini ina ukanda wake wa salting. Baada ya kuondolewa kwa wakala wa salting nje, protini huhifadhi shughuli zake za kibiolojia na mali za physicochemical. Katika mazoezi ya kimatibabu, njia ya kuweka chumvi hutumiwa kutenganisha globulini (pamoja na 50% ya sulfate ya ammoniamu (NH4)2SO4 fomu za mvua) na albamu (pamoja na 100% ya sulfate ya ammoniamu (NH4)2SO4 fomu za mvua).
Kupunguza chumvi huathiriwa na:
1) asili na mkusanyiko wa chumvi;
2) mazingira ya pH;
3) joto.
Jukumu kuu linachezwa na valencies za ions.
12) Makala ya shirika la msingi, sekondari, muundo wa juu wa protini.
Kwa sasa, kuwepo kwa viwango vinne vya shirika la kimuundo la molekuli ya protini imethibitishwa kwa majaribio: muundo wa msingi, sekondari, wa juu na wa quaternary.
Muundo wa protini
Squirrels- misombo ya kikaboni ya juu ya Masi yenye mabaki ya α-amino asidi.
V muundo wa protini inajumuisha kaboni, hidrojeni, nitrojeni, oksijeni, sulfuri. Protini zingine huunda tata na molekuli zingine zilizo na fosforasi, chuma, zinki na shaba.
Protini zina uzito mkubwa wa Masi: albin ya yai - 36,000, hemoglobin - 152,000, myosin - 500,000. Kwa kulinganisha: uzito wa molekuli ya pombe ni 46, asidi asetiki - 60, benzini - 78.
Muundo wa asidi ya amino ya protiniSquirrels- polima zisizo za muda, ambazo monomers ni α-amino asidi. Kawaida, aina 20 za asidi ya α-amino huitwa monoma za protini, ingawa zaidi ya 170 kati yao zimepatikana katika seli na tishu.
Kulingana na ikiwa asidi ya amino inaweza kuunganishwa katika mwili wa binadamu na wanyama wengine, kuna: amino asidi zisizo muhimu- inaweza kuunganishwa; amino asidi muhimu- haiwezi kuunganishwa. Amino asidi muhimu lazima iingizwe na chakula. Mimea huunganisha kila aina ya amino asidi.
Kulingana na muundo wa asidi ya amino, protini ni: kamili- vyenye seti nzima ya amino asidi; kasoro- hakuna asidi ya amino katika muundo wao. Ikiwa protini zinaundwa na asidi ya amino tu, huitwa rahisi. Ikiwa protini zina, pamoja na asidi ya amino, pia sehemu isiyo ya amino asidi (kikundi cha bandia), huitwa. changamano. Kundi la bandia linaweza kuwakilishwa na metali (metalloproteins), wanga (glycoproteins), lipids (lipoproteins), asidi nucleic (nucleoproteins).
Tabia za protini
Muundo wa asidi ya amino, muundo wa molekuli ya protini huamua yake mali. Protini huchanganya mali ya kimsingi na ya asidi iliyoamuliwa na itikadi kali ya amino: kadiri asidi ya amino yenye tindikali zaidi katika protini, ndivyo sifa zake za asidi zinavyoonekana zaidi. Uwezo wa kutoa na kuambatisha H + kuamua mali ya buffer ya protini; moja ya buffers yenye nguvu zaidi ni hemoglobin katika erythrocytes, ambayo inadumisha pH ya damu kwa kiwango cha mara kwa mara. Kuna protini za mumunyifu (fibrinogen), kuna protini zisizoweza kufanya kazi za mitambo (fibroin, keratin, collagen). Kuna protini zinazofanya kazi kwa kemikali (enzymes), kuna kemikali ambazo hazifanyi kazi, zinakabiliwa na hali mbalimbali za mazingira na zisizo imara sana.
Mambo ya nje (inapokanzwa, mionzi ya ultraviolet, metali nzito na chumvi zao, mabadiliko ya pH, mionzi, upungufu wa maji mwilini) inaweza kusababisha ukiukwaji wa shirika la kimuundo la molekuli ya protini. Mchakato wa kupoteza upatanisho wa pande tatu ulio katika molekuli fulani ya protini unaitwa denaturation. Sababu ya denaturation ni kuvunja kwa vifungo vinavyoimarisha muundo fulani wa protini. Hapo awali, uhusiano dhaifu zaidi huvunjwa, na wakati hali zinapokuwa ngumu, zile zenye nguvu zaidi. Kwa hiyo, kwanza quaternary, basi miundo ya juu na ya sekondari inapotea. Mabadiliko katika usanidi wa anga husababisha mabadiliko katika mali ya protini na, kwa sababu hiyo, inafanya kuwa haiwezekani kwa protini kufanya kazi zake za kibiolojia. Ikiwa denaturation haipatikani na uharibifu wa muundo wa msingi, basi inaweza kuwa inayoweza kutenduliwa, katika kesi hii, kujiponya kwa tabia ya conformation ya protini hutokea. Denaturation hiyo inakabiliwa, kwa mfano, kwa protini za receptor za membrane. Mchakato wa kurejesha muundo wa protini baada ya denaturation inaitwa urekebishaji upya. Ikiwa urejesho wa usanidi wa anga wa protini hauwezekani, basi denaturation inaitwa isiyoweza kutenduliwa.
Kazi za protiniKichocheo: Moja ya kazi muhimu zaidi za protini. Zinazotolewa na protini - enzymes zinazoharakisha athari za biochemical zinazotokea kwenye seli. Kwa mfano, ribulose bifosfati kaboksilasi huchochea urekebishaji wa CO2 wakati wa usanisinuru.
PROTINI (protini), darasa la misombo tata yenye nitrojeni, sifa zaidi na muhimu (pamoja na asidi ya nucleic) vipengele vya vitu vilivyo hai. Protini hufanya kazi nyingi na tofauti. Protini nyingi ni enzymes ambazo huchochea athari za kemikali. Homoni nyingi zinazosimamia michakato ya kisaikolojia pia ni protini. Protini za muundo kama vile collagen na keratini ndio sehemu kuu ya tishu za mfupa, nywele na kucha. Protini za contractile za misuli zina uwezo wa kubadilisha urefu wao, kwa kutumia nishati ya kemikali kufanya kazi ya mitambo. Protini ni antibodies ambazo hufunga na kutenganisha vitu vyenye sumu. Baadhi ya protini zinazoweza kukabiliana na mvuto wa nje (mwanga, harufu) hutumika kama vipokezi katika viungo vya maana vinavyotambua kuwasha. Protini nyingi ziko ndani ya seli na kwenye utando wa seli hufanya kazi za udhibiti.Katika nusu ya kwanza ya karne ya 19 wanakemia wengi, na miongoni mwao hasa J. von Liebig, hatua kwa hatua walifikia hitimisho kwamba protini ni darasa maalum la misombo ya nitrojeni. Jina "protini" (kutoka kwa Kigiriki.
protos- ya kwanza) ilipendekezwa mnamo 1840 na mwanakemia wa Uholanzi G. Mulder. TABIA ZA KIMWILI Protini ni nyeupe katika hali ngumu, lakini hazina rangi katika mmumunyo, isipokuwa zinabeba kikundi cha kromosomu (rangi), kama vile hemoglobin. Umumunyifu katika maji ya protini tofauti hutofautiana sana. Pia inatofautiana na pH na mkusanyiko wa chumvi kwenye suluhisho, ili mtu aweze kuchagua hali ambayo protini moja itapunguza kwa hiari mbele ya protini zingine. Njia hii ya "kuweka chumvi" hutumiwa sana kutenga na kusafisha protini. Protini iliyosafishwa mara nyingi hutoka kwenye myeyusho kama fuwele.Kwa kulinganisha na misombo mingine, uzito wa molekuli ya protini ni kubwa sana - kutoka elfu kadhaa hadi mamilioni mengi ya daltons. Kwa hiyo, wakati wa ultracentrifugation, protini hupunguzwa, na, zaidi ya hayo, kwa viwango tofauti. Kutokana na kuwepo kwa makundi yenye chaji na hasi katika molekuli za protini, hutembea kwa kasi tofauti katika uwanja wa umeme. Hii ndiyo msingi wa electrophoresis, njia inayotumiwa kutenganisha protini za kibinafsi kutoka kwa mchanganyiko tata. Utakaso wa protini pia unafanywa na chromatography.
MALI ZA KIKEMIKALI Muundo. Protini ni polima, i.e. molekuli zilizojengwa kama minyororo kutoka kwa vitengo vya monomeriki zinazorudia, au vitengo vidogo, jukumu ambalo hucheza a -amino asidi. Muundo wa jumla wa asidi ya amino ambapo R - atomi ya hidrojeni au kikundi fulani cha kikaboni.Molekuli ya protini (mnyororo wa polipeptidi) inaweza kuwa na idadi ndogo tu ya asidi ya amino au vitengo elfu kadhaa vya monoma. Uunganisho wa asidi ya amino kwenye mnyororo inawezekana kwa sababu kila moja ina vikundi viwili tofauti vya kemikali: kikundi cha amino na mali ya msingi,
NH2 , na kundi la asidi ya kaboksili, COOH. Makundi haya yote mawili yana uhusiano na a - atomi ya kaboni. Kikundi cha kaboksili cha asidi moja ya amino kinaweza kuunda kifungo cha amide (peptidi) na kikundi cha amino cha asidi nyingine ya amino:
Baada ya amino asidi mbili zimeunganishwa kwa njia hii, mlolongo unaweza kupanuliwa kwa kuongeza ya tatu kwa asidi ya amino ya pili, na kadhalika. Kama inavyoonekana kutoka kwa equation hapo juu, wakati dhamana ya peptidi inapoundwa, molekuli ya maji hutolewa. Katika uwepo wa asidi, alkali au enzymes ya proteolytic, mmenyuko huendelea kinyume chake: mlolongo wa polypeptide hupigwa ndani ya amino asidi na kuongeza ya maji. Mwitikio huu unaitwa hidrolisisi. Haidrolisisi huendelea yenyewe, na nishati inahitajika ili kuchanganya amino asidi kwenye mnyororo wa polipeptidi. Kikundi cha kaboksili na kikundi cha amide (au kikundi cha imide kinachofanana nayo - katika kesi ya amino asidi proline) zipo katika asidi zote za amino, wakati tofauti kati ya amino asidi imedhamiriwa na asili ya kundi hilo, au "upande". mnyororo", ambayo imeonyeshwa hapo juu na barua
R . Jukumu la mnyororo wa upande linaweza kuchezwa na atomi moja ya hidrojeni, kama vile glycine ya amino asidi, au na kikundi fulani kikubwa, kama katika histidine na tryptophan. Baadhi ya minyororo ya pembeni haifanyi kazi kwa kemikali, huku mingine ikiwa tendaji sana.Maelfu mengi ya asidi tofauti za amino zinaweza kuunganishwa, na asidi nyingi tofauti za amino hutokea katika asili, lakini ni aina 20 tu za amino asidi zinazotumiwa kwa usanisi wa protini: alanine, arginine, asparagine, asidi aspartic, valine, histidine, glycine, glutamine, glutamic. asidi, isoleusini, leucine, lysine, methionine, proline, serine, tyrosine, threonine, tryptophan, phenylalanine, na cysteine (katika protini, cysteine inaweza kuwepo kama dimer
cystine). Kweli, kuna asidi nyingine za amino katika baadhi ya protini, pamoja na ishirini zinazotokea mara kwa mara, lakini huundwa kama matokeo ya marekebisho ya yoyote ya ishirini yaliyoorodheshwa baada ya kuingizwa katika protini.shughuli ya macho. Asidi zote za amino, isipokuwa glycine, a Atomu ya kaboni ina vikundi vinne tofauti vilivyounganishwa. Kwa upande wa jiometri, vikundi vinne tofauti vinaweza kushikamana kwa njia mbili, na ipasavyo kuna usanidi unaowezekana, au isoma mbili, zinazohusiana na kila mmoja kama kitu kwa picha yake ya kioo, i.e. kama mkono wa kushoto kwenda kulia. Usanidi mmoja unaitwa kushoto, au mkono wa kushoto ( L ), na nyingine - kulia, au dextrorotatory ( D ), kwa kuwa isoma mbili hizo hutofautiana katika mwelekeo wa mzunguko wa ndege ya mwanga wa polarized. Inapatikana tu katika protini L -amino asidi (isipokuwa ni glycine; inaweza kuwakilishwa kwa fomu moja tu, kwani vikundi viwili vyake vinne ni sawa), na wote wana shughuli za macho (kwa kuwa kuna isomer moja tu). D -amino asidi ni adimu katika asili; zinapatikana katika baadhi ya viua vijasumu na ukuta wa seli ya bakteria.Mlolongo wa asidi ya amino. Asidi za amino katika mlolongo wa polipeptidi hazipangwa kwa nasibu, lakini kwa utaratibu fulani, na ni utaratibu huu ambao huamua kazi na mali ya protini. Kwa kubadilisha mpangilio wa aina 20 za asidi ya amino, unaweza kupata idadi kubwa ya protini tofauti, kama vile unaweza kuunda maandishi mengi tofauti kutoka kwa herufi za alfabeti.Hapo awali, kuamua mlolongo wa asidi ya amino ya protini mara nyingi ilichukua miaka kadhaa. Uamuzi wa moja kwa moja bado ni kazi ngumu, ingawa vifaa vimeundwa ambavyo vinairuhusu kutekelezwa kiatomati. Kawaida ni rahisi kuamua mlolongo wa nyukleotidi ya jeni inayolingana na kupata mlolongo wa asidi ya amino ya protini kutoka kwake. Hadi sasa, mlolongo wa asidi ya amino ya mamia mengi ya protini tayari imeamuliwa. Kazi za protini zilizopangwa hujulikana kwa kawaida, na hii husaidia kufikiria kazi zinazowezekana za protini zinazofanana zinazoundwa, kwa mfano, katika neoplasms mbaya.
Protini ngumu. Protini zinazojumuisha amino asidi tu huitwa rahisi. Mara nyingi, hata hivyo, atomi ya chuma au kiwanja fulani cha kemikali ambacho si asidi ya amino huunganishwa kwenye mnyororo wa polipeptidi. Protini kama hizo huitwa ngumu. Mfano ni hemoglobini: ina porphyrin ya chuma, ambayo huipa rangi nyekundu na inaruhusu kufanya kazi ya carrier wa oksijeni.Majina ya protini ngumu zaidi yana dalili ya asili ya vikundi vilivyounganishwa: sukari iko katika glycoproteins, mafuta katika lipoproteins. Ikiwa shughuli ya kichocheo cha enzyme inategemea kikundi kilichounganishwa, basi inaitwa kikundi cha prosthetic. Mara nyingi, baadhi ya vitamini ina jukumu la kikundi cha bandia au ni sehemu yake. Vitamini A, kwa mfano, iliyounganishwa na moja ya protini za retina, huamua unyeti wake kwa mwanga.
Muundo wa elimu ya juu. Kilicho muhimu sio sana mlolongo wa asidi ya amino ya protini (muundo wa msingi), lakini jinsi inavyowekwa kwenye nafasi. Pamoja na urefu wote wa mnyororo wa polypeptide, ioni za hidrojeni huunda vifungo vya kawaida vya hidrojeni, ambayo huipa sura ya ond au safu (muundo wa sekondari). Kutoka kwa mchanganyiko wa heli na tabaka kama hizo, fomu ya compact ya utaratibu unaofuata hutokea - muundo wa juu wa protini. Karibu na vifungo vinavyoshikilia viungo vya monomeric vya mlolongo, mzunguko kupitia pembe ndogo huwezekana. Kwa hivyo, kutoka kwa mtazamo wa kijiometri, idadi ya usanidi unaowezekana wa mnyororo wowote wa polipeptidi ni kubwa sana. Kwa kweli, kila protini kawaida huwa katika usanidi mmoja tu, unaoamuliwa na mlolongo wake wa asidi ya amino. Muundo huu sio mgumu, ni kama ilivyokuwa, « hupumua" - inazunguka karibu na usanidi fulani wa wastani. Mlolongo unakunjwa katika usanidi ambao nishati ya bure (uwezo wa kufanya kazi) ni ndogo, kama vile chemchemi iliyotolewa inabanwa tu kwa hali inayolingana na kiwango cha chini cha nishati ya bure. Mara nyingi sehemu moja ya mnyororo huunganishwa kwa uthabiti na disulfide nyingine (- S–S–) vifungo kati ya mabaki mawili ya cysteine. Hii ndio sababu cysteine kati ya asidi ya amino ina jukumu muhimu sana.Ugumu wa muundo wa protini ni mkubwa sana kwamba bado haiwezekani kuhesabu muundo wa juu wa protini, hata ikiwa mlolongo wake wa amino asidi unajulikana. Lakini ikiwa inawezekana kupata fuwele za protini, basi muundo wake wa juu unaweza kuamua na diffraction ya X-ray.
Katika muundo, contractile, na baadhi ya protini nyingine, minyororo ni ndefu na minyororo kadhaa iliyokunjwa kidogo iliyolala upande kwa upande huunda nyuzi; fibrils, kwa upande wake, pinda ndani ya uundaji mkubwa - nyuzi. Walakini, protini nyingi katika suluhisho ni globular: minyororo imefungwa kwenye globule, kama uzi kwenye mpira. Nishati ya bure na usanidi huu ni ndogo, kwani asidi ya amino ya hydrophobic ("inazuia maji") imefichwa ndani ya globule, na asidi ya amino ya hydrophilic ("inayovutia maji") iko kwenye uso wake.
Protini nyingi ni mchanganyiko wa minyororo kadhaa ya polypeptide. Muundo huu unaitwa muundo wa quaternary wa protini. Molekuli ya himoglobini, kwa mfano, ina sehemu ndogo nne, ambazo kila moja ni protini ya globular.
Protini za muundo, kwa sababu ya usanidi wao wa mstari, huunda nyuzi ambazo nguvu ya mkazo ni ya juu sana, wakati usanidi wa globular huruhusu protini kuingia katika mwingiliano maalum na misombo mingine. Juu ya uso wa globule, na kuwekewa sahihi kwa minyororo, cavities ya sura fulani huonekana, ambayo makundi ya kemikali tendaji yanapatikana. Ikiwa protini hii ni enzyme, basi molekuli nyingine, kwa kawaida ndogo, ya dutu fulani huingia kwenye cavity vile, kama vile ufunguo unavyoingia kwenye kufuli; katika kesi hii, usanidi wa wingu wa elektroni wa molekuli hubadilika chini ya ushawishi wa vikundi vya kemikali vilivyo kwenye cavity, na hii inalazimisha kuguswa kwa njia fulani. Kwa njia hii, enzyme huchochea majibu. Molekuli za kingamwili pia zina mashimo ambamo vitu mbalimbali vya kigeni hujifunga na hivyo basi kutokuwa na madhara. Mfano wa "ufunguo na kufuli", unaoelezea mwingiliano wa protini na misombo mingine, inafanya uwezekano wa kuelewa maalum ya enzymes na antibodies, i.e. uwezo wao wa kuguswa tu na misombo fulani.
Protini katika aina tofauti za viumbe. Protini zinazofanya kazi sawa katika spishi tofauti za mimea na wanyama na kwa hivyo zina jina moja pia zina usanidi sawa. Wao, hata hivyo, hutofautiana kwa kiasi fulani katika mlolongo wao wa asidi ya amino. Kadiri spishi zinavyotofautiana kutoka kwa babu wa kawaida, baadhi ya asidi za amino katika nafasi fulani hubadilishwa na mabadiliko na wengine. Mabadiliko mabaya ambayo husababisha magonjwa ya urithi hutupwa na uteuzi wa asili, lakini yenye manufaa au angalau ya upande wowote yanaweza kuhifadhiwa. Aina mbili za kibiolojia zilizo karibu ziko kwa kila mmoja, tofauti ndogo zaidi hupatikana katika protini zao.Protini zingine hubadilika haraka, zingine ni za kihafidhina. Mwisho ni pamoja na, kwa mfano, cytochrome Na- kimeng'enya cha kupumua kinachopatikana katika viumbe hai vingi. Kwa wanadamu na sokwe, mlolongo wake wa asidi ya amino ni sawa, na katika saitokromu. Na ngano, 38% tu ya asidi ya amino iligeuka kuwa tofauti. Hata kulinganisha wanadamu na bakteria, kufanana kwa cytochromes Na(tofauti huathiri 65% ya asidi ya amino hapa) bado inaweza kuonekana, ingawa babu wa kawaida wa bakteria na wanadamu waliishi duniani karibu miaka bilioni mbili iliyopita. Siku hizi, ulinganisho wa mfuatano wa asidi ya amino hutumiwa mara nyingi kujenga mti wa filojenetiki (nasaba) unaoakisi mahusiano ya mageuzi kati ya viumbe mbalimbali.
Denaturation. Molekuli ya protini iliyounganishwa, kukunja, hupata usanidi wake mwenyewe. Usanidi huu, hata hivyo, unaweza kuharibiwa kwa kupokanzwa, kwa kubadilisha pH, kwa hatua ya vimumunyisho vya kikaboni, na hata kwa kuchochea tu suluhisho mpaka Bubbles kuonekana juu ya uso wake. Protini iliyobadilishwa kwa njia hii inaitwa denatured; inapoteza shughuli zake za kibaolojia na kwa kawaida huwa haina mumunyifu. Mifano inayojulikana ya protini ya denatured ni mayai ya kuchemsha au cream cream. Protini ndogo, zilizo na amino asidi mia moja tu, zina uwezo wa kutengeneza upya, i.e. pata tena usanidi wa asili. Lakini protini nyingi hubadilishwa tu kuwa wingi wa minyororo ya polipeptidi iliyochanganyika na hairejeshi usanidi wao wa hapo awali.Mojawapo ya shida kuu katika kutenganisha protini hai ni unyeti wao mkubwa kwa denaturation. Mali hii ya protini hupata matumizi muhimu katika uhifadhi wa bidhaa za chakula: joto la juu hubadilisha enzymes ya microorganisms, na microorganisms hufa.
UTANGULIZI WA PROTINI Kwa usanisi wa protini, kiumbe hai lazima kiwe na mfumo wa vimeng'enya wenye uwezo wa kuunganisha amino asidi moja hadi nyingine. Chanzo cha habari pia kinahitajika ambayo ingeamua ni asidi gani ya amino inapaswa kuunganishwa. Kwa kuwa kuna maelfu ya aina za protini mwilini, na kila moja yao ina wastani wa mamia kadhaa ya asidi ya amino, habari inayohitajika lazima iwe kubwa sana. Huhifadhiwa (sawa na jinsi rekodi inavyohifadhiwa kwenye mkanda wa sumaku) katika molekuli za asidi ya nucleic zinazounda jeni. Sentimita . pia URITHI; NUCLEIC ACDS.Uanzishaji wa enzyme. Mlolongo wa polipeptidi ulioundwa kutoka kwa asidi ya amino sio daima protini katika umbo lake la mwisho. Vimeng'enya vingi huundwa kwanza kama vianzilishi visivyofanya kazi na huanza kufanya kazi baada tu ya kimeng'enya kingine kutoa asidi ya amino kutoka ncha moja ya mnyororo. Baadhi ya vimeng'enya vya usagaji chakula, kama vile trypsin, huunganishwa katika umbo hili lisilofanya kazi; vimeng'enya hivi huamilishwa katika njia ya usagaji chakula kama matokeo ya kuondolewa kwa kipande cha mwisho cha mnyororo. Insulini ya homoni, ambayo molekuli katika fomu yake ya kazi ina minyororo miwili mifupi, imeunganishwa kwa namna ya mlolongo mmoja, kinachojulikana. proinsulin. Kisha sehemu ya kati ya mlolongo huu imeondolewa, na vipande vilivyobaki vinafunga kwa kila mmoja, na kutengeneza molekuli ya homoni inayofanya kazi. Protini tata huundwa tu baada ya kikundi fulani cha kemikali kushikamana na protini, na kiambatisho hiki mara nyingi pia kinahitaji kimeng'enya.Mzunguko wa kimetaboliki. Baada ya kulisha mnyama na asidi ya amino iliyoandikwa na isotopu za mionzi za kaboni, nitrojeni au hidrojeni, lebo hiyo inaingizwa haraka katika protini zake. Ikiwa kinachoitwa amino asidi huacha kuingia ndani ya mwili, basi kiasi cha lebo katika protini huanza kupungua. Majaribio haya yanaonyesha kwamba protini zinazosababishwa hazihifadhiwa katika mwili hadi mwisho wa maisha. Zote, isipokuwa chache, ziko katika hali ya nguvu, hutengana kila mara kwa asidi ya amino, na kisha kuunganishwa tena.Protini zingine huvunjika wakati seli zinakufa na kuharibiwa. Hii hutokea wakati wote, kwa mfano, na seli nyekundu za damu na seli za epithelial zinazoweka uso wa ndani wa utumbo. Kwa kuongeza, uharibifu na upyaji wa protini pia hutokea katika seli hai. Cha ajabu, kidogo inajulikana kuhusu kuvunjika kwa protini kuliko kuhusu usanisi wao. Kilicho wazi, hata hivyo, ni kwamba vimeng'enya vya proteolytic vinahusika katika kuvunjika, sawa na zile zinazogawanya protini katika asidi ya amino katika njia ya utumbo.
Nusu ya maisha ya protini tofauti ni tofauti - kutoka saa kadhaa hadi miezi mingi. Mbali pekee ni molekuli za collagen. Mara baada ya kuundwa, hubakia imara na hazijafanywa upya au kubadilishwa. Hata hivyo, baada ya muda, baadhi ya mali zao, hasa elasticity, hubadilika, na kwa kuwa hazijafanywa upya, mabadiliko fulani yanayohusiana na umri, kama vile kuonekana kwa wrinkles kwenye ngozi, ni matokeo ya hili.
protini za syntetisk. Wanakemia wamejifunza kwa muda mrefu jinsi ya kupolimisha asidi ya amino, lakini asidi ya amino huunganishwa kwa nasibu, ili bidhaa za upolimishaji huo zifanane kidogo na asili. Ukweli, inawezekana kuchanganya asidi ya amino kwa mpangilio fulani, ambayo inafanya uwezekano wa kupata protini zinazofanya kazi kibiolojia, haswa insulini. Mchakato huo ni mgumu sana, na kwa njia hii inawezekana kupata protini hizo tu ambazo molekuli zao zina kuhusu amino asidi mia moja. Ni vyema badala yake kuunganisha au kutenga mfuatano wa nyukleotidi wa jeni unaolingana na mfuatano unaotakiwa wa asidi ya amino, na kisha kuanzisha jeni hii kwenye bakteria, ambayo itazalisha kwa kurudia kiasi kikubwa cha bidhaa inayotakiwa. Njia hii, hata hivyo, pia ina vikwazo vyake. Sentimita . Tazama pia UHANDISI WA JESHI. PROTINI NA LISHE Protini katika mwili zinapovunjwa kuwa amino asidi, amino asidi hizi zinaweza kutumika tena kwa usanisi wa protini. Wakati huo huo, asidi za amino wenyewe zinakabiliwa na kuoza, ili hazitumiwi kikamilifu. Pia ni wazi kwamba wakati wa ukuaji, ujauzito, na uponyaji wa jeraha, awali ya protini lazima izidi uharibifu. Mwili hupoteza kila wakati baadhi ya protini; hizi ni protini za nywele, misumari na safu ya uso ya ngozi. Kwa hiyo, kwa ajili ya awali ya protini, kila kiumbe lazima kupokea amino asidi kutoka kwa chakula. Mimea ya kijani imeundwa kutoka CO 2 , maji na amonia au nitrati zote ni asidi 20 za amino zinazopatikana katika protini. Bakteria nyingi pia zinaweza kuunganisha asidi ya amino mbele ya sukari (au baadhi ya sawa) na nitrojeni isiyobadilika, lakini sukari hutolewa na mimea ya kijani. Katika wanyama, uwezo wa kuunganisha amino asidi ni mdogo; wanapata asidi ya amino kwa kula mimea ya kijani au wanyama wengine. Katika njia ya utumbo, protini zilizopigwa huvunjwa ndani ya amino asidi, mwisho huingizwa, na protini tabia ya viumbe iliyotolewa hujengwa kutoka kwao. Hakuna protini iliyofyonzwa inayoingizwa katika miundo ya mwili kama hivyo. Isipokuwa tu ni kwamba katika mamalia wengi, sehemu ya kingamwili ya uzazi inaweza kupita katika plasenta hadi kwenye mzunguko wa fetasi, na kupitia maziwa ya mama (hasa katika cheu) kuhamishiwa kwa mtoto mchanga mara baada ya kuzaliwa.Haja ya protini. Ni wazi kwamba ili kudumisha maisha, mwili lazima upate kiasi fulani cha protini kutoka kwa chakula. Hata hivyo, ukubwa wa haja hii inategemea mambo kadhaa. Mwili unahitaji chakula kama chanzo cha nishati (kalori) na kama nyenzo ya kujenga miundo yake. Katika nafasi ya kwanza ni haja ya nishati. Hii inamaanisha kuwa wakati kuna wanga na mafuta machache kwenye lishe, protini za lishe hazitumiwi kwa muundo wa protini zao wenyewe, lakini kama chanzo cha kalori. Kwa kufunga kwa muda mrefu, hata protini zako mwenyewe hutumiwa kukidhi mahitaji ya nishati. Ikiwa kuna wanga wa kutosha katika chakula, basi ulaji wa protini unaweza kupunguzwa.usawa wa nitrojeni. Kwa wastani takriban. 16% ya jumla ya molekuli ya protini ni nitrojeni. Wakati asidi za amino zinazounda protini zinavunjwa, nitrojeni iliyo ndani yao hutolewa kutoka kwa mwili kwenye mkojo na (kwa kiasi kidogo) kwenye kinyesi kwa namna ya misombo mbalimbali ya nitrojeni. Kwa hivyo, ni rahisi kutumia kiashiria kama usawa wa nitrojeni ili kutathmini ubora wa lishe ya protini, i.e. tofauti (katika gramu) kati ya kiasi cha nitrojeni iliyochukuliwa ndani ya mwili na kiasi cha nitrojeni inayotolewa kwa siku. Kwa lishe ya kawaida kwa mtu mzima, kiasi hiki ni sawa. Katika kiumbe kinachokua, kiasi cha nitrojeni kilichotolewa ni chini ya kiasi cha zinazoingia, i.e. usawa ni chanya. Kwa ukosefu wa protini katika lishe, usawa ni mbaya. Ikiwa kuna kalori za kutosha katika chakula, lakini protini hazipo kabisa ndani yake, mwili huokoa protini. Wakati huo huo, kimetaboliki ya protini hupungua, na matumizi ya tena ya amino asidi katika awali ya protini huendelea kwa ufanisi iwezekanavyo. Hata hivyo, hasara haziepukiki, na misombo ya nitrojeni bado hutolewa kwenye mkojo na sehemu katika kinyesi. Kiasi cha nitrojeni inayotolewa kutoka kwa mwili kwa siku wakati wa njaa ya protini inaweza kutumika kama kipimo cha ukosefu wa kila siku wa protini. Ni kawaida kudhani kwamba kwa kuanzisha katika chakula kiasi cha protini sawa na upungufu huu, inawezekana kurejesha usawa wa nitrojeni. Hata hivyo, sivyo. Baada ya kupokea kiasi hiki cha protini, mwili huanza kutumia asidi ya amino kwa ufanisi mdogo, hivyo baadhi ya protini ya ziada inahitajika kurejesha usawa wa nitrojeni.Ikiwa kiasi cha protini katika chakula kinazidi kile kinachohitajika ili kudumisha usawa wa nitrojeni, basi inaonekana kuwa hakuna madhara kutoka kwa hili. Asidi za amino za ziada hutumiwa tu kama chanzo cha nishati. Mfano wenye kutokeza hasa ni Waeskimo, ambao hutumia kabohaidreti kidogo na takriban mara kumi ya protini inayohitajika ili kudumisha usawaziko wa nitrojeni. Walakini, katika hali nyingi, kutumia protini kama chanzo cha nishati sio faida, kwani unaweza kupata kalori nyingi zaidi kutoka kwa kiwango fulani cha wanga kuliko kutoka kwa kiwango sawa cha protini. Katika nchi maskini, idadi ya watu hupokea kalori zinazohitajika kutoka kwa wanga na hutumia kiwango cha chini cha protini.
Ikiwa mwili hupokea idadi inayotakiwa ya kalori kwa namna ya vyakula visivyo na protini, basi kiwango cha chini cha protini ambacho kinadumisha usawa wa nitrojeni ni takriban. 30 g kwa siku. Takriban protini nyingi ziko katika vipande vinne vya mkate au lita 0.5 za maziwa. Kiasi kikubwa kidogo kawaida huchukuliwa kuwa bora; Inapendekezwa kutoka 50 hadi 70 g.
Asidi za amino muhimu. Hadi sasa, protini imezingatiwa kwa ujumla. Wakati huo huo, ili awali ya protini ifanyike, amino asidi zote muhimu lazima ziwepo katika mwili. Baadhi ya amino asidi mwili wa mnyama yenyewe ni uwezo wa kuunganisha. Wanaitwa kubadilishana, kwa kuwa si lazima kuwepo katika chakula, ni muhimu tu kwamba, kwa ujumla, ulaji wa protini kama chanzo cha nitrojeni ni wa kutosha; basi, kwa uhaba wa asidi ya amino zisizo muhimu, mwili unaweza kuziunganisha kwa gharama ya wale waliopo kwa ziada. Asidi ya amino "muhimu" iliyobaki haiwezi kuunganishwa na lazima iingizwe na chakula. Muhimu kwa binadamu ni valine, leusini, isoleusini, threonine, methionine, phenylalanine, tryptophan, histidine, lysine, na arginine. (Ingawa arginine inaweza kuunganishwa katika mwili, inachukuliwa kuwa asidi ya amino muhimu kwa sababu watoto wachanga na watoto wanaokua hutoa kiasi cha kutosha. Kwa upande mwingine, kwa mtu aliyekomaa, unywaji wa baadhi ya asidi hizi za amino kutoka kwa chakula. inaweza kuwa ya hiari.)Orodha hii ya asidi muhimu ya amino ni takriban sawa katika wanyama wengine wenye uti wa mgongo na hata kwa wadudu. Thamani ya lishe ya protini kwa kawaida huamuliwa kwa kuwalisha panya wanaokua na kufuatilia uzito wa wanyama.
Thamani ya lishe ya protini. Thamani ya lishe ya protini imedhamiriwa na asidi muhimu ya amino ambayo ni duni zaidi. Hebu tuonyeshe hili kwa mfano. Protini za mwili wetu zina wastani wa takriban. 2% tryptophan (kwa uzito). Hebu tuseme kwamba chakula ni pamoja na 10 g ya protini iliyo na 1% tryptophan, na kwamba kuna kutosha amino asidi nyingine muhimu ndani yake. Kwa upande wetu, 10 g ya protini hii yenye kasoro kimsingi ni sawa na 5 g ya moja kamili; 5 g iliyobaki inaweza kutumika tu kama chanzo cha nishati. Kumbuka kwamba, kwa kuwa asidi za amino hazihifadhiwi mwilini, na ili usanisi wa protini ufanyike, asidi zote za amino lazima ziwepo wakati huo huo, athari ya ulaji wa asidi muhimu ya amino inaweza kugunduliwa tu ikiwa zote zitaingia. mwili kwa wakati mmoja.. Muundo wa wastani wa protini nyingi za wanyama uko karibu na wastani wa muundo wa protini katika mwili wa binadamu, kwa hivyo hatuna uwezekano wa kukabili upungufu wa asidi ya amino ikiwa lishe yetu ina vyakula vingi kama nyama, mayai, maziwa na jibini. Hata hivyo, kuna protini, kama vile gelatin (bidhaa ya denaturation ya collagen), ambayo ina amino asidi muhimu chache sana. Protini za mboga, ingawa ni bora kuliko gelatin kwa maana hii, pia ni duni katika asidi muhimu ya amino; hasa kidogo ndani yao lysine na tryptophan. Hata hivyo, mlo wa mboga tu sio mbaya kwa njia yoyote, isipokuwa hutumia kiasi kikubwa kidogo cha protini za mboga, zinazotosha kuupa mwili asidi muhimu ya amino. Protini nyingi hupatikana kwenye mimea kwenye mbegu, haswa kwenye mbegu za ngano na kunde mbalimbali. Shina mchanga, kama asparagus, pia ni matajiri katika protini.Protini za syntetisk katika lishe. Kwa kuongeza kiasi kidogo cha asidi ya amino muhimu ya synthetic au protini tajiri ndani yao kwa protini zisizo kamili, kama vile protini za mahindi, mtu anaweza kuongeza kwa kiasi kikubwa thamani ya lishe ya mwisho, i.e. na hivyo kuongeza kiasi cha protini zinazotumiwa. Uwezekano mwingine ni kukuza bakteria au chachu kwenye hidrokaboni ya petroli kwa kuongeza nitrati au amonia kama chanzo cha nitrojeni. Protini ya vijidudu inayopatikana kwa njia hii inaweza kutumika kama chakula cha kuku au mifugo, au inaweza kuliwa na wanadamu moja kwa moja. Njia ya tatu, inayotumiwa sana, hutumia fiziolojia ya wacheuaji. Katika ruminants, katika sehemu ya awali ya tumbo, kinachojulikana. Katika rumen, kuna aina maalum za bakteria na protozoa ambazo hubadilisha protini za mimea yenye kasoro kuwa protini kamili zaidi za microbial, na hizi, kwa upande wake, baada ya digestion na kunyonya, hugeuka kuwa protini za wanyama. Urea, mchanganyiko wa bei nafuu ulio na nitrojeni, unaweza kuongezwa kwa malisho ya mifugo. Viumbe vidogo vinavyoishi kwenye rumen hutumia nitrojeni ya urea kubadilisha wanga (ambayo kuna mengi zaidi katika malisho) kuwa protini. Karibu theluthi moja ya nitrojeni yote katika malisho ya mifugo inaweza kuja kwa namna ya urea, ambayo kwa asili ina maana, kwa kiasi fulani, awali ya protini ya kemikali. Nchini Marekani, njia hii ina jukumu muhimu kama mojawapo ya njia za kupata protini.FASIHI Murray R, Grenner D, Meyes P, Rodwell W. biokemia ya binadamu, tt. 1–2. M., 1993Alberts B., Bray D., Lewis J. et al. Biolojia ya molekuli ya seli, tt. 1–3. M., 1994
Protini, au protini, ni misombo ya kikaboni iliyo ngumu, yenye molekuli ya juu inayojumuisha amino asidi. Wanawakilisha sehemu kuu, muhimu zaidi ya seli zote na tishu za viumbe vya wanyama na mimea, bila ambayo michakato muhimu ya kisaikolojia haiwezi kufanyika. Protini hazifanani katika muundo na mali katika viumbe tofauti vya wanyama na mimea na katika seli tofauti na tishu za kiumbe kimoja. Protini za muundo tofauti wa Masi huyeyuka kwa njia tofauti ndani na katika suluhisho la chumvi yenye maji; haziyeyuki katika vimumunyisho vya kikaboni. Kutokana na kuwepo kwa makundi ya tindikali na ya msingi katika molekuli ya protini, ina mmenyuko wa neutral.
Protini huunda misombo mingi na dutu yoyote ya kemikali, ambayo huamua umuhimu wao maalum katika athari za kemikali zinazotokea katika mwili na kuwakilisha msingi wa udhihirisho wote wa maisha na ulinzi wake kutokana na mvuto mbaya. Protini huunda msingi wa enzymes, antibodies, hemoglobin, myoglobin, homoni nyingi, na kuunda complexes tata na vitamini.
Kuingia ndani ya misombo na mafuta na wanga, protini zinaweza kubadilishwa katika mwili wakati wa kugawanyika kwao katika mafuta na wanga. Katika mwili wa wanyama, hutengenezwa tu kutoka kwa asidi ya amino na tata zao - polypeptides, na haziwezi kuundwa kutoka kwa misombo ya isokaboni, mafuta na wanga. Nje ya mwili, dutu nyingi za protini zenye uzani wa chini wa Masi huundwa, sawa na zile zinazopatikana kwenye mwili, kwa mfano, homoni fulani.
Maelezo ya jumla juu ya protini na uainishaji wao
Protini ni misombo muhimu zaidi ya bioorganic, ambayo, pamoja na asidi ya nucleic, inachukua jukumu maalum katika suala lililo hai - maisha haiwezekani bila misombo hii, kwa kuwa, kulingana na F. Engels, maisha ni kuwepo maalum kwa miili ya protini, nk.
"Protini ni biopolymers asili ambazo ni bidhaa za mmenyuko wa polycondensation ya asidi ya asili ya alpha-amino."
Asili alpha-amino asidi 18-23, mchanganyiko wao huunda idadi isiyo na kikomo ya aina za molekuli za protini, kutoa aina mbalimbali za viumbe. Hata kwa watu binafsi wa viumbe vya aina hii, protini zao wenyewe ni tabia, na idadi ya protini hupatikana katika viumbe vingi.
Protini zina sifa ya muundo wa msingi wafuatayo: huundwa na kaboni, hidrojeni, oksijeni, nitrojeni, sulfuri na vipengele vingine vya kemikali. Kipengele kikuu cha molekuli za protini ni uwepo wa lazima wa nitrojeni ndani yao (pamoja na C, H, O atomi).
Katika molekuli za protini, dhamana ya "peptidi" inafanyika, yaani, dhamana kati ya atomi ya C ya kikundi cha carbonyl na atomi ya nitrojeni ya kikundi cha amino, ambayo huamua baadhi ya vipengele vya molekuli za protini. Minyororo ya kando ya molekuli ya protini ina idadi kubwa ya itikadi kali na vikundi vya kazi, ambayo "hufanya" molekuli ya protini kuwa ya polyfunctional, yenye uwezo wa aina kubwa ya mali ya fizikia na biochemical.
Kwa sababu ya anuwai ya molekuli za protini na ugumu wa muundo na mali zao, protini zina uainishaji tofauti kulingana na sifa tofauti. Acheni tuchunguze baadhi yao.
I. Vikundi viwili vya protini vinatofautishwa na muundo:
1. Protini (protini rahisi; molekuli yao huundwa tu na protini, kwa mfano, albamu ya yai).
2. Protini ni protini ngumu, molekuli ambazo zinajumuisha vipengele vya protini na zisizo za protini.
Protini imegawanywa katika vikundi kadhaa, muhimu zaidi ni:
1) glycoproteins (mchanganyiko tata wa protini na wanga);
2) lipoproteins (tata ya molekuli ya protini na mafuta (lipids);
3) nucleoproteins (tata ya molekuli ya protini na molekuli ya asidi ya nucleic).
II. Kuna vikundi viwili vya protini kulingana na umbo la molekuli:
1. Protini za globular - molekuli ya protini ina sura ya spherical (umbo la globule), kwa mfano, molekuli za albin ya yai; protini kama hizo huyeyuka katika maji au zinaweza kutengeneza miyeyusho ya colloidal.
2. Fibrillar protini - molekuli ya vitu hivi ni katika mfumo wa filaments (fibrils), kwa mfano, misuli myosin, hariri fibroin. Protini za fibrillar hazipatikani katika maji, huunda miundo inayotekeleza kazi za mikataba, mitambo, kuchagiza na kinga, pamoja na uwezo wa mwili wa kusonga katika nafasi.
III. Kwa umumunyifu katika vimumunyisho mbalimbali, protini imegawanywa katika makundi kadhaa, ambayo muhimu zaidi ni yafuatayo:
1. Maji mumunyifu.
2. Mafuta mumunyifu.
Kuna uainishaji mwingine wa protini.
Maelezo mafupi ya asili ya alpha-amino asidi
Asidi za alpha-amino ni aina ya asidi ya amino. Asidi ya amino ni dutu ya kikaboni ya aina nyingi iliyo na muundo wake angalau vikundi viwili vya kazi - kikundi cha amino (-NH 2) na kaboksili (carboxylic, mwisho ni sahihi zaidi) kikundi (-COOH).
Alpha amino asidi ni amino asidi ambayo vikundi vya amino na kaboksili viko kwenye atomi moja ya kaboni. Fomula yao ya jumla ni NH 2 CH(R)COOH. Zifuatazo ni kanuni za baadhi ya asidi asilia za alpha-amino; zimeandikwa kwa njia inayofaa kwa kuandika hesabu za mmenyuko wa polycondensation na hutumiwa wakati inahitajika kuandika hesabu (mifumo) ya athari za kupata polipeptidi fulani:
1) glycine (asidi ya aminoacetic) - MH 2 CH 2 COOH;
2) alanine - NH 2 CH (CH 3) COOH;
3) phenylalanine - NH 2 CH (CH 2 C 6 H 5) COOH;
4) serine - NH 2 CH (CH 2 OH) COOH;
5) asidi ya aspartic - NH 2 CH (CH 2 COOH) COOH;
6) cysteine - NH 2 CH (CH 2 SH) COOH, nk.
Asidi zingine za alpha-amino asilia zina vikundi viwili vya amino (kwa mfano, lysine), vikundi viwili vya kaboksili (kwa mfano, asidi ya aspartic na glutamic), vikundi vya hidroksidi (OH) (kwa mfano, tyrosine), na inaweza kuwa ya mzunguko (kwa mfano; proline).
Kulingana na asili ya ushawishi wa asidi ya alpha-amino ya asili kwenye kimetaboliki, imegawanywa katika kubadilishana na isiyoweza kubadilishwa. Amino asidi muhimu lazima iingizwe na chakula.
Maelezo mafupi ya muundo wa molekuli za protini
Protini, pamoja na muundo wao mgumu, pia zina sifa ya muundo tata wa molekuli za protini. Kuna aina nne za miundo ya molekuli za protini.
1. Muundo wa msingi una sifa ya utaratibu wa mpangilio wa mabaki ya alpha-amino asidi katika mlolongo wa polypeptide. Kwa mfano, tetrapeptidi (polypeptidi inayoundwa na polycondensation ya molekuli nne za amino asidi) ala-phen-thyro-serine ni mlolongo wa alanine, phenylalanine, tyrosine na mabaki ya serine yaliyounganishwa kwa kila mmoja kwa kifungo cha peptidi.
2. Muundo wa pili wa molekuli ya protini ni mpangilio wa anga wa mnyororo wa polipeptidi. Inaweza kuwa tofauti, lakini ya kawaida ni alpha helix, inayojulikana na "lami" fulani ya helix, ukubwa na umbali kati ya zamu ya mtu binafsi ya helix.
Utulivu wa muundo wa sekondari wa molekuli ya protini unahakikishwa na kuibuka kwa vifungo mbalimbali vya kemikali kati ya zamu ya mtu binafsi ya helix. Jukumu muhimu zaidi kati yao ni dhamana ya hidrojeni (inayotekelezwa kwa kuchora kiini cha atomi ya vikundi - NH 2 au \u003d NH kwenye ganda la elektroni la oksijeni au atomi za nitrojeni), dhamana ya ioni (inayotekelezwa kwa sababu ya mwingiliano wa umeme wa ions -COO - na - NH + 3 au \u003d NH + 2) na aina nyingine za mawasiliano.
3. Muundo wa juu wa molekuli za protini una sifa ya mpangilio wa anga wa alpha helix, au muundo mwingine. Utulivu wa miundo kama hiyo imedhamiriwa na aina sawa za uunganisho na muundo wa sekondari. Kama matokeo ya utekelezaji wa muundo wa elimu ya juu, "subunit" ya molekuli ya protini inaonekana, ambayo ni ya kawaida kwa molekuli ngumu sana, na kwa molekuli rahisi, muundo wa juu ni wa mwisho.
4. Muundo wa quaternary wa molekuli ya protini ni mpangilio wa anga wa subunits za molekuli za protini. Ni tabia ya protini tata, kama vile hemoglobin.
Kuzingatia swali la muundo wa molekuli za protini, ni muhimu kutofautisha kati ya muundo wa protini hai - muundo wa asili na muundo wa protini iliyokufa. Protini katika viumbe hai (protini asilia) ni tofauti na protini ambayo imeathiriwa na hali ambayo inaweza kupoteza sifa za protini hai. Athari ya kina inaitwa denaturation, ambayo mali ya protini hai inaweza kurejeshwa katika siku zijazo. Aina moja ya denaturation ni mgando unaoweza kugeuzwa. Kwa mgando usioweza kutenduliwa, protini asili hubadilishwa kuwa "protini iliyokufa".
Maelezo mafupi ya tabia ya kimwili, physico-kemikali na kemikali ya protini
Sifa za molekuli za protini zina umuhimu mkubwa kwa utambuzi wa mali zao za kibaolojia na kiikolojia. Kwa hivyo, kulingana na hali ya mkusanyiko, protini zinaainishwa kama vitu vikali, ambavyo vinaweza kuyeyuka au kutoyeyuka katika maji au vimumunyisho vingine. Mengi katika jukumu la bioecological ya protini imedhamiriwa na mali za kimwili. Kwa hivyo, uwezo wa molekuli za protini kuunda mifumo ya colloidal huamua ujenzi wao, kichocheo na kazi zingine. Kutokuwepo kwa protini katika maji na vimumunyisho vingine, fibrillarity yao huamua kazi za ulinzi na kuchagiza, nk.
Sifa za kifizikia za protini ni pamoja na uwezo wao wa kutengeneza denature na kuganda. Mgando unajidhihirisha katika mifumo ya colloidal, ambayo ni msingi wa dutu yoyote hai. Wakati wa kuganda, chembe huwa kubwa kutokana na kushikamana kwao. Kuganda kunaweza kufichwa (inaweza kuzingatiwa tu chini ya darubini) na kwa uwazi - ishara yake ni mvua ya protini. Mgando hauwezi kutenduliwa, wakati muundo wa mfumo wa colloidal haujarejeshwa baada ya kusitishwa kwa hatua ya sababu ya kuchanganya, na kubadilishwa, wakati mfumo wa colloidal umerejeshwa baada ya kuondolewa kwa sababu ya kuchanganya.
Mfano wa mgando unaoweza kurekebishwa ni kunyesha kwa protini ya albin ya yai chini ya utendakazi wa miyeyusho ya chumvi, ilhali myeyusho wa protini huyeyuka wakati myeyusho unapunguzwa au wakati mvua inapohamishiwa kwenye maji yaliyoyeyushwa.
Mfano wa mgando usioweza kutenduliwa ni uharibifu wa muundo wa colloidal wa protini ya albumin inapokanzwa hadi kiwango cha kuchemsha cha maji. Wakati wa kifo (kamili), vitu vilivyo hai hugeuka kuwa mabaki yaliyokufa kutokana na mgandamizo usioweza kutenduliwa wa mfumo mzima.
Mali ya kemikali ya protini ni tofauti sana kutokana na kuwepo kwa idadi kubwa ya vikundi vya kazi katika molekuli za protini, na pia kutokana na kuwepo kwa peptidi na vifungo vingine katika molekuli za protini. Kwa mtazamo wa kiikolojia na kibaolojia, uwezo wa molekuli za protini kwa hidrolisisi ni muhimu sana (katika kesi hii, mchanganyiko wa asidi ya alpha-amino ambayo ilishiriki katika uundaji wa molekuli hii hatimaye hupatikana, mchanganyiko huu unaweza kuwa na vitu vingine. vitu ikiwa protini ilikuwa protini), kwa oxidation (bidhaa zake zinaweza kuwa dioksidi kaboni, maji, misombo ya nitrojeni, kama vile urea, misombo ya fosforasi, nk).
Protini huwaka na kutolewa kwa harufu ya "pembe iliyochomwa" au "manyoya ya kuteketezwa", ambayo ni muhimu kujua wakati wa kufanya majaribio ya mazingira. Athari mbalimbali za rangi kwa protini zinajulikana (biuret, xantoprotein, nk), zaidi juu yao wakati wa kemia.
Maelezo mafupi ya kazi za kiikolojia na kibaolojia za protini
Inahitajika kutofautisha kati ya jukumu la kiikolojia na kibaolojia la protini katika seli na mwili kwa ujumla.
Jukumu la kiikolojia na kibaolojia la protini kwenye seli
Kutokana na ukweli kwamba protini (pamoja na asidi ya nucleic) ni vitu vya maisha, kazi zao katika seli ni tofauti sana.
1. Kazi muhimu zaidi ya molekuli za protini ni kazi ya kimuundo, ambayo inajumuisha ukweli kwamba protini ni sehemu muhimu zaidi ya miundo yote inayounda seli, ambayo ni sehemu ya tata ya misombo mbalimbali ya kemikali.
2. Protini ni reagent muhimu zaidi wakati wa aina kubwa ya athari za biochemical ambayo inahakikisha utendaji wa kawaida wa viumbe hai, kwa hiyo ina sifa ya kazi ya reagent.
3. Katika viumbe hai, athari huwezekana tu mbele ya vichocheo vya kibiolojia - enzymes, na kama ilivyoanzishwa na masomo ya biochemical, ni asili ya protini, kwa hiyo protini pia hufanya kazi ya kichocheo.
4. Ikiwa ni lazima, protini ni oxidized katika viumbe na, wakati huo huo, hutolewa, kutokana na ambayo ATP inaunganishwa, i.e. protini pia hufanya kazi ya nishati, lakini kwa sababu ya ukweli kwamba vitu hivi vina thamani fulani kwa viumbe (kutokana na muundo wao mgumu), kazi ya nishati ya protini hugunduliwa na viumbe tu chini ya hali mbaya.
5. Protini pia zinaweza kufanya kazi ya kuhifadhi, kwa kuwa ni aina ya "chakula cha makopo" cha vitu na nishati kwa viumbe (hasa mimea) ambayo inahakikisha maendeleo yao ya awali (kwa wanyama - intrauterine, kwa mimea - maendeleo ya kiinitete kabla ya kuonekana kwa kiumbe mchanga - miche).
Idadi ya kazi za protini ni tabia ya seli zote mbili na viumbe kwa ujumla, kwa hiyo, zinajadiliwa hapa chini.
Jukumu la kiikolojia na kibaolojia la protini katika viumbe (kwa ujumla)
1. Protini huunda miundo maalum katika seli na viumbe (pamoja na vitu vingine) vinavyoweza kutambua ishara kutoka kwa mazingira kwa namna ya hasira, kwa sababu ambayo hali ya "msisimko" hutokea, ambayo mwili hujibu kwa jambo fulani. majibu, yaani kwa protini katika seli na katika mwili kwa ujumla, kazi ya utambuzi ni tabia.
2. Protini pia zina sifa ya kazi ya conductive (katika seli na katika mwili kwa ujumla), inayojumuisha ukweli kwamba msisimko ambao umetokea katika miundo fulani ya seli (kiumbe) hupitishwa kwenye kituo kinachofanana (kiini. au kiumbe), ambamo mmenyuko fulani huundwa ( majibu) ya kiumbe au seli kwa ishara inayoingia.
3. Viumbe vingi vina uwezo wa kuhamia kwenye nafasi, ambayo inawezekana kutokana na uwezo wa miundo ya seli au viumbe kwa mkataba, na hii inawezekana kwa sababu protini za muundo wa fibrillar zina kazi ya contractile.
4. Kwa viumbe vya heterotrophic, protini, wote tofauti na katika mchanganyiko na vitu vingine, ni bidhaa za chakula, yaani, zina sifa ya kazi ya trophic.
Maelezo mafupi ya mabadiliko ya protini katika viumbe vya heterotrofiki kwa mfano wa mwanadamu
Protini katika muundo wa chakula huingia kwenye cavity ya mdomo, ambapo hutiwa maji na mate, kusagwa na meno na kugeuka kuwa misa ya homogeneous (kwa kutafuna kabisa), na kupitia pharynx na esophagus huingia ndani ya tumbo (kabla ya kuingia mwisho, hakuna kinachotokea. na protini kama misombo).
Katika tumbo, bolus ya chakula imejaa juisi ya tumbo, ambayo ni siri ya tezi za tumbo. Juisi ya tumbo ni mfumo wa maji yenye kloridi hidrojeni na enzymes, ambayo muhimu zaidi (kwa protini) ni pepsin. Pepsin katika mazingira ya tindikali husababisha mchakato wa hidrolisisi ya protini kwa peptoni. Kisha gruel ya chakula huingia kwenye sehemu ya kwanza ya utumbo mdogo - duodenum, ambayo duct ya kongosho hufungua, ambayo hutoa juisi ya kongosho, ambayo ina mazingira ya alkali na tata ya enzymes, ambayo trypsin huharakisha mchakato wa hidrolisisi ya protini na inaongoza. hadi mwisho, yaani mpaka kuonekana kwa mchanganyiko wa asili ya alpha-amino asidi (ni mumunyifu na inaweza kufyonzwa ndani ya damu na intestinal villi).
Mchanganyiko huu wa asidi ya amino huingia ndani ya maji ya uingilizi, na kutoka hapo - ndani ya seli za mwili, ambazo wao (amino asidi) huingia katika mabadiliko mbalimbali. Sehemu moja ya misombo hii hutumiwa moja kwa moja kwa ajili ya awali ya protini tabia ya kiumbe fulani, sehemu ya pili inapita transamination au deamination, kutoa misombo mpya muhimu kwa mwili, sehemu ya tatu ni oxidized na ni chanzo cha nishati muhimu kwa mwili. kutambua majukumu yake muhimu.
Ni muhimu kutambua baadhi ya vipengele vya mabadiliko ya ndani ya seli ya protini. Ikiwa kiumbe ni heterotrophic na unicellular, basi protini kwenye chakula huingia kwenye seli kwenye cytoplasm au vacuoles maalum za utumbo, ambapo hupitia hidrolisisi chini ya hatua ya enzymes, na kisha kila kitu kinaendelea kama ilivyoelezwa kwa amino asidi katika seli. Miundo ya seli husasishwa mara kwa mara, hivyo protini "ya zamani" inabadilishwa na "mpya", wakati ya kwanza ni hidrolisisi ili kupata mchanganyiko wa amino asidi.
Viumbe vya Autotrophic vina sifa zao wenyewe katika mabadiliko ya protini. Protini za msingi (katika seli za meristem) hutengenezwa kutoka kwa asidi ya amino, ambayo hutengenezwa kutoka kwa bidhaa za mabadiliko ya wanga ya msingi (zilizotokea wakati wa photosynthesis) na vitu vilivyo na nitrojeni isokaboni (nitrati au chumvi za amonia). Uingizwaji wa miundo ya protini katika seli za muda mrefu za viumbe vya autotrophic haina tofauti na viumbe vya heterotrophic.
Usawa wa nitrojeni
Protini, yenye asidi ya amino, ni misombo ya msingi ambayo ni ya asili katika michakato ya maisha. Kwa hiyo, ni muhimu sana kuzingatia kimetaboliki ya protini na bidhaa zao za cleavage.
Kuna nitrojeni kidogo sana katika utungaji wa jasho, hivyo kawaida uchambuzi wa jasho kwa maudhui ya nitrojeni haufanyiki. Kiasi cha nitrojeni kinachotolewa kwa chakula na kiasi cha nitrojeni kilichomo kwenye mkojo na kinyesi huongezeka kwa 6.25 (16%) na ya pili hutolewa kutoka kwa thamani ya kwanza. Matokeo yake, kiasi cha nitrojeni kinachoingia ndani ya mwili na kufyonzwa nayo imedhamiriwa.
Wakati kiasi cha nitrojeni kinachoingia mwili na chakula ni sawa na kiasi cha nitrojeni katika mkojo na kinyesi, yaani, kilichoundwa wakati wa deamination, basi kuna usawa wa nitrojeni. Usawa wa nitrojeni ni tabia, kama sheria, ya kiumbe cha mtu mzima mwenye afya.
Wakati kiasi cha nitrojeni kinachoingia ndani ya mwili ni kikubwa zaidi kuliko kiasi cha nitrojeni iliyotolewa, basi kuna uwiano mzuri wa nitrojeni, yaani, kiasi cha protini kilichoingia ndani ya mwili ni kikubwa zaidi kuliko kiasi cha protini ambacho kimepata kuoza. Usawa chanya wa nitrojeni ni tabia ya kiumbe kinachokua na afya.
Wakati ulaji wa protini kutoka kwa chakula huongezeka, kiasi cha nitrojeni kilichotolewa katika mkojo pia huongezeka.
Na, hatimaye, wakati kiasi cha nitrojeni kinachoingia ndani ya mwili ni chini ya kiasi cha nitrojeni iliyotolewa, basi kuna usawa mbaya wa nitrojeni, ambayo kuvunjika kwa protini huzidi awali yake na protini ambayo ni sehemu ya mwili huharibiwa. . Hii hutokea kwa njaa ya protini na wakati asidi ya amino muhimu kwa mwili haiji. Usawa hasi wa nitrojeni pia ulipatikana baada ya hatua ya viwango vya juu vya mionzi ya ionizing, ambayo husababisha kuongezeka kwa mgawanyiko wa protini katika viungo na tishu.
Tatizo la protini optimum
Kiwango cha chini cha protini za chakula kinachohitajika ili kujaza protini zilizoharibika za mwili, au kiwango cha mgawanyiko wa protini za mwili na lishe ya kabohaidreti pekee, hujulikana kama sababu ya kuvaa. Kwa mtu mzima, thamani ndogo zaidi ya mgawo huu ni kuhusu 30 g ya protini kwa siku. Hata hivyo, kiasi hiki haitoshi.
Mafuta na wanga huathiri matumizi ya protini zaidi ya kiwango cha chini kinachohitajika kwa madhumuni ya plastiki, kwa vile hutoa kiasi cha nishati ambacho kilihitajika kuvunja protini zaidi ya kiwango cha chini. Wanga na lishe ya kawaida hupunguza kuvunjika kwa protini kwa mara 3-3.5 zaidi kuliko njaa kamili.
Kwa mtu mzima aliye na chakula cha mchanganyiko kilicho na kiasi cha kutosha cha wanga na mafuta, na uzito wa mwili wa kilo 70, kiwango cha protini kwa siku ni 105 g.
Kiasi cha protini ambayo inahakikisha ukuaji kamili na shughuli muhimu ya mwili imeteuliwa kama protini bora na ni sawa na 100-125 g ya protini kwa siku kwa mtu aliye na kazi nyepesi, hadi 165 g kwa bidii, na 220. -230 g kwa kazi ngumu sana.
Kiasi cha protini kwa siku kinapaswa kuwa angalau 17% ya jumla ya chakula kwa uzito, na 14% kwa nishati.
Protini kamili na isiyo kamili
Protini zinazoingia mwilini na chakula zimegawanywa kuwa kamili ya kibiolojia na duni ya kibaolojia.
Protini kamili za kibayolojia ni zile protini ambazo zina kwa wingi wa kutosha amino asidi zote muhimu kwa usanisi wa protini ya kiumbe cha mnyama. Muundo wa protini kamili muhimu kwa ukuaji wa mwili ni pamoja na asidi muhimu ya amino zifuatazo: lysine, tryptophan, threonine, leucine, isoleucine, histidine, arginine, valine, methionine, phenylalanine. Amino asidi nyingine, homoni, nk zinaweza kuundwa kutoka kwa amino asidi hizi Tyrosine huundwa kutoka phenylalanine, homoni thyroxine na adrenaline hubadilishwa kutoka tyrosine, na histamine hutengenezwa kutoka histidine. Methionine inahusika katika malezi ya homoni za tezi na ni muhimu kwa malezi ya choline, cysteine na glutathione. Inahitajika kwa michakato ya redox, kimetaboliki ya nitrojeni, ngozi ya mafuta, shughuli za kawaida za ubongo. Lysine inashiriki katika hematopoiesis, inakuza ukuaji wa mwili. Tryptophan pia ni muhimu kwa ukuaji, inahusika katika malezi ya serotonin, vitamini PP na katika usanisi wa tishu. Lysine, cystine na valine husisimua shughuli za moyo. Maudhui ya chini ya cystine katika chakula huzuia ukuaji wa nywele, huongeza sukari ya damu.
Protini duni kibayolojia ni zile protini ambazo hazina hata amino asidi moja ambayo haiwezi kuunganishwa na viumbe vya wanyama.
Thamani ya kibiolojia ya protini hupimwa na kiasi cha protini katika mwili, ambayo hutengenezwa kutoka kwa 100 g ya protini ya chakula.
Protini za asili ya wanyama, zilizomo katika nyama, mayai na maziwa, ni kamili zaidi (70-95%). Protini za asili ya mmea zina thamani ya chini ya kibaolojia, kama vile protini kutoka mkate wa rye, mahindi (60%), viazi, chachu (67%).
Protini ya asili ya wanyama - gelatin, ambayo haina tryptophan na tyrosine, ni kasoro. Ngano na shayiri ni chini ya lysine, nafaka ni chini ya lysine na tryptophan.
Baadhi ya asidi ya amino hubadilisha kila mmoja, kwa mfano, phenylalanine inachukua nafasi ya tyrosine.
Protini mbili zisizo kamili, ambazo hazina amino asidi mbalimbali, kwa pamoja zinaweza kuunda mlo kamili wa protini.
Jukumu la ini katika usanisi wa protini
Ini hutengeneza protini zilizomo kwenye plasma ya damu: albin, globulins (isipokuwa gamma globulins), fibrinogen, asidi ya nucleic na vimeng'enya vingi, ambavyo vingine hutengenezwa kwenye ini tu, kama vile vimeng'enya vinavyohusika katika uundaji wa urea.
Protini zilizoundwa katika mwili ni sehemu ya viungo, tishu na seli, enzymes na homoni (thamani ya plastiki ya protini), lakini hazihifadhiwa na mwili kwa namna ya misombo mbalimbali ya protini. Kwa hiyo, sehemu hiyo ya protini ambayo haina umuhimu wa plastiki imeharibiwa na ushiriki wa enzymes - huvunjika na kutolewa kwa nishati katika bidhaa mbalimbali za nitrojeni. Maisha ya nusu ya protini za ini ni siku 10.
Lishe ya protini chini ya hali mbalimbali
Protini ambayo haijagawanywa haiwezi kufyonzwa na mwili isipokuwa kupitia mfereji wa utumbo. Protini iliyoletwa nje ya mfereji wa chakula (kwa wazazi) husababisha mmenyuko wa kinga kwa sehemu ya mwili.
Asidi za amino za protini iliyogawanyika na misombo yao - polypeptides - huletwa kwa seli za mwili, ambayo, chini ya ushawishi wa enzymes, awali ya protini hutokea daima katika maisha. Protini za chakula ni hasa thamani ya plastiki.
Katika kipindi cha ukuaji wa mwili - katika utoto na ujana - awali ya protini ni ya juu sana. Tunapozeeka, usanisi wa protini hupungua. Kwa hiyo, katika mchakato wa ukuaji, uhifadhi hutokea, au kuchelewa kwa mwili wa kemikali zinazounda protini.
Utafiti wa kimetaboliki kwa kutumia isotopu ulionyesha kuwa katika baadhi ya viungo ndani ya siku 2-3 takriban nusu ya protini zote huharibika na kiasi sawa cha protini huunganishwa tena na mwili (resynthesis). Katika kila mmoja, katika kila kiumbe, protini maalum hutengenezwa ambazo hutofautiana na protini za tishu nyingine na viumbe vingine.
Kama vile mafuta na wanga, amino asidi ambazo hazitumiwi kujenga mwili huvunjwa ili kutoa nishati.
Asidi za amino, ambazo hutengenezwa kutoka kwa protini za seli zinazokufa, zinazooza za mwili, pia hupitia mabadiliko na kutolewa kwa nishati.
Katika hali ya kawaida, kiasi cha protini kinachohitajika kwa siku kwa mtu mzima ni 1.5-2.0 g kwa kilo 1 ya uzito wa mwili, katika hali ya baridi ya muda mrefu 3.0-3.5 g, na kazi ngumu sana ya kimwili 3.0-3.5 G.
Kuongezeka kwa kiasi cha protini kwa zaidi ya 3.0-3.5 g kwa kilo 1 ya uzito huharibu shughuli za mfumo wa neva, ini na figo.
Lipids, uainishaji wao na jukumu la kisaikolojia
Lipids ni dutu ambazo hazipatikani katika maji na kufuta katika misombo ya kikaboni (pombe, kloroform, nk). Lipids ni pamoja na mafuta ya neutral, vitu kama mafuta (lipoids) na baadhi ya vitamini (A, D, E, K). Lipids zina umuhimu wa plastiki na ni sehemu ya seli zote na homoni za ngono.
Hasa mengi ya lipids katika seli za mfumo wa neva na tezi za adrenal. Sehemu kubwa yao hutumiwa na mwili kama nyenzo ya nishati.
Protini ni biopolima, monoma ambazo ni mabaki ya alpha-amino asidi iliyounganishwa na vifungo vya peptidi. Mlolongo wa asidi ya amino ya kila protini hufafanuliwa madhubuti; katika viumbe hai, imesimbwa kwa njia ya nambari ya maumbile, kwa msingi ambao biosynthesis ya molekuli za protini hufanyika. Asidi 20 za amino zinahusika katika ujenzi wa protini.
Kuna aina zifuatazo za muundo wa molekuli za protini:
- Msingi. Ni mlolongo wa asidi ya amino katika mlolongo wa mstari.
- Sekondari. Huu ni mrundikano wa kompakt zaidi wa minyororo ya polipeptidi kupitia uundaji wa vifungo vya hidrojeni kati ya vikundi vya peptidi. Kuna lahaja mbili za muundo wa pili - alpha helix na kukunja beta.
- Elimu ya juu. Inawakilisha kuwekewa kwa mnyororo wa polipeptidi kwenye globule. Katika kesi hii, vifungo vya hidrojeni, disulfide huundwa, na uimarishaji wa molekuli pia hupatikana kutokana na mwingiliano wa hydrophobic na ionic wa mabaki ya amino asidi.
- Quaternary. Protini ina minyororo kadhaa ya polipeptidi ambayo huingiliana kupitia vifungo visivyo na uhusiano.
Kwa hivyo, amino asidi zilizounganishwa katika mlolongo fulani huunda mnyororo wa polipeptidi, sehemu za kibinafsi ambazo coil au fomu za mikunjo. Vipengele vile vya miundo ya sekondari huunda globules, na kutengeneza muundo wa juu wa protini. Globules ya mtu binafsi huingiliana na kila mmoja, na kutengeneza tata za protini na muundo wa quaternary.
Uainishaji wa protini
Kuna vigezo kadhaa ambavyo misombo ya protini inaweza kuainishwa. Utungaji hutofautisha kati ya protini rahisi na ngumu. Dutu za protini ngumu zina vyenye vikundi visivyo vya amino asidi katika muundo wao, asili ya kemikali ambayo inaweza kuwa tofauti. Kulingana na hili, kuna:
- glycoproteini;
- lipoproteini;
- nucleoproteini;
- metalloproteini;
- phosphoproteini;
- kromoprotini.
Pia kuna uainishaji kulingana na aina ya jumla ya muundo:
- fibrillar;
- globular;
- utando.
Protini huitwa protini rahisi (sehemu moja), inayojumuisha tu mabaki ya asidi ya amino. Kulingana na umumunyifu, wamegawanywa katika vikundi vifuatavyo:
Uainishaji huo sio sahihi kabisa, kwa sababu kulingana na tafiti za hivi karibuni, protini nyingi rahisi zinahusishwa na idadi ndogo ya misombo isiyo ya protini. Kwa hivyo, protini zingine zina rangi, wanga, wakati mwingine lipids, ambayo huwafanya kuwa kama molekuli ngumu za protini.
Mali ya physico-kemikali ya protini
Sifa za kifizikia za protini zimedhamiriwa na muundo na idadi ya mabaki ya asidi ya amino yaliyojumuishwa katika molekuli zao. Uzito wa molekuli ya polipeptidi hutofautiana sana, kutoka elfu chache hadi milioni au zaidi. Sifa za kemikali za molekuli za protini ni tofauti, ikiwa ni pamoja na amphotericity, umumunyifu, na uwezo wa denature.
Amphoteric
Kwa kuwa protini zina asidi ya asidi na ya msingi ya amino, molekuli daima itakuwa na vikundi vya msingi vya tindikali na vya bure (COO- na NH3+, mtawalia). Malipo imedhamiriwa na uwiano wa vikundi vya asidi ya amino ya msingi na tindikali. Kwa sababu hii, protini zinashtakiwa "+" ikiwa pH inapungua, na kinyume chake, "-" ikiwa pH huongezeka. Katika kesi wakati pH inalingana na hatua ya isoelectric, molekuli ya protini itakuwa na malipo ya sifuri. Amphotericity ni muhimu kwa utekelezaji wa kazi za kibiolojia, moja ambayo ni kudumisha kiwango cha pH katika damu.
Umumunyifu
Uainishaji wa protini kulingana na mali ya umumunyifu tayari umepewa hapo juu. Umumunyifu wa protini katika maji unaelezewa na mambo mawili:
- malipo na kuchukiza kwa pamoja kwa molekuli za protini;
- uundaji wa shell ya hydration karibu na protini - dipoles ya maji huingiliana na makundi ya kushtakiwa kwenye sehemu ya nje ya globule.
Denaturation
Sifa ya physicochemical ya denaturation ni mchakato wa uharibifu wa sekondari, muundo wa juu wa molekuli ya protini chini ya ushawishi wa mambo kadhaa: joto, hatua ya alkoholi, chumvi za metali nzito, asidi na mawakala wengine wa kemikali.
Muhimu! Muundo wa msingi hauharibiki wakati wa denaturation.
Sifa za kemikali za protini, athari za ubora, usawa wa majibu
Sifa za kemikali za protini zinaweza kuzingatiwa kwa kutumia athari za utambuzi wao wa ubora kama mfano. Athari za ubora hufanya iwezekanavyo kuamua uwepo wa kikundi cha peptidi katika kiwanja:
1. Xanthoprotein. Wakati viwango vya juu vya asidi ya nitriki huathiri protini, mvua hutengenezwa, ambayo, inapokanzwa, inakuwa ya njano.
2. Biuret. Chini ya hatua ya sulfate ya shaba juu ya ufumbuzi dhaifu wa protini ya alkali, misombo tata huundwa kati ya ioni za shaba na polypeptides, ambayo inaambatana na kuchafua suluhisho katika rangi ya violet-bluu. Mmenyuko hutumiwa katika mazoezi ya kliniki kuamua mkusanyiko wa protini katika seramu ya damu na maji mengine ya kibaolojia.
Mali nyingine muhimu ya kemikali ni kugundua sulfuri katika misombo ya protini. Kwa lengo hili, ufumbuzi wa protini ya alkali huwashwa na chumvi za risasi. Hii inatoa mvua nyeusi iliyo na sulfidi ya risasi.
Umuhimu wa kibiolojia wa protini
Kwa sababu ya mali zao za mwili na kemikali, protini hufanya idadi kubwa ya kazi za kibaolojia, ambazo ni pamoja na:
- kichocheo (protini za enzyme);
- usafiri (hemoglobin);
- miundo (keratin, elastin);
- contractile (actin, myosin);
- kinga (immunoglobulins);
- ishara (molekuli za receptor);
- homoni (insulini);
- nishati.
Protini ni muhimu kwa mwili wa binadamu, kwa vile zinahusika katika uundaji wa seli, hutoa contraction ya misuli kwa wanyama, na kubeba misombo mingi ya kemikali pamoja na serum ya damu. Aidha, molekuli za protini ni chanzo cha amino asidi muhimu na hufanya kazi ya kinga, kushiriki katika uzalishaji wa antibodies na malezi ya kinga.
Mambo 10 Ya Juu Yanayojulikana Kuhusu Protini
- Protini zilianza kuchunguzwa tangu 1728, wakati huo Mtaliano Jacopo Bartolomeo Beccari alitenga protini kutoka kwa unga.
- Protini za recombinant sasa zinatumika sana. Wao ni synthesized kwa kurekebisha genome ya bakteria. Hasa, insulini, sababu za ukuaji na misombo mingine ya protini ambayo hutumiwa katika dawa hupatikana kwa njia hii.
- Molekuli za protini zimepatikana katika samaki wa Antarctic ambao huzuia damu kuganda.
- Protein ya resini ina sifa ya elasticity bora na ni msingi wa pointi za kushikamana za mbawa za wadudu.
- Mwili una protini za kipekee za chaperone ambazo zinaweza kurejesha muundo sahihi wa asili wa elimu ya juu au quaternary wa misombo mingine ya protini.
- Katika kiini cha seli kuna histones - protini zinazoshiriki katika uundaji wa chromatin.
- Asili ya molekuli ya antibodies - protini maalum za kinga (immunoglobulins) - ilianza kusoma kikamilifu tangu 1937. Tiselius na Kabat walitumia electrophoresis na kuthibitisha kuwa katika wanyama walio na chanjo sehemu ya gamma iliongezeka, na baada ya kunyonya kwa seramu na antijeni ya kuchochea, usambazaji wa protini kwa sehemu ulirudi kwenye picha ya mnyama asiye na afya.
- Yai nyeupe ni mfano wazi wa utekelezaji wa kazi ya hifadhi na molekuli za protini.
- Katika molekuli ya collagen, kila mabaki ya tatu ya asidi ya amino huundwa na glycine.
- Katika muundo wa glycoproteins, 15-20% ni wanga, na katika muundo wa proteoglycans sehemu yao ni 80-85%.
Hitimisho
Protini ni misombo ngumu zaidi, bila ambayo ni vigumu kufikiria shughuli muhimu ya kiumbe chochote. Zaidi ya molekuli 5,000 za protini zimetengwa, lakini kila mtu ana seti yake ya protini na hii inatofautiana na watu wengine wa spishi zake.
Mali muhimu zaidi ya kemikali na kimwili ya protini
ilisasishwa: Oktoba 29, 2018 na: Makala ya kisayansi.Ru
