En quoi consiste la protéine? Exemples de protéines simples et complexes

Pour imaginer l'importance des protéines,il suffit de rappeler la phrase bien connue de Friedrich Engels: "La vie est une manière d'exister des corps protéiques". En fait, sur la Terre, ces substances ainsi que les acides nucléiques provoquent toutes les manifestations de la matière vivante. Dans cet article, nous allons découvrir en quoi consiste la protéine, quelle fonction elle va effectuer, et également déterminer les caractéristiques de la structure des différentes espèces.

Peptides - polymères hautement organisés

En effet, dans une cellule vivante comme plante,à la fois animale et animale, les protéines sont quantifiées par rapport à d'autres substances organiques et remplissent également le plus grand nombre de fonctions diverses. Ils participent à une variété de processus cellulaires très importants, tels que le mouvement, la défense, la signalisation, etc. Par exemple, dans les tissus musculaires des animaux et des humains, les peptides constituent jusqu'à 85% de la masse de matière sèche, et dans l'os et le derme, de 15 à 50%.

Toutes les protéines cellulaires et tissulaires sont constituées deacides aminés (20 espèces). Leur nombre dans les organismes vivants est toujours égal à vingt sortes. Diverses combinaisons de monomères peptidiques forment une variété de protéines dans la nature. Il est calculé par le nombre astronomique 2x10¹⁸ espèces possibles. En biochimie, les polypeptides sont appelés polymères biologiques de haut poids moléculaire, macromolécules.

Acides aminés - monomères de protéines

Tous les 20 types de ces composés chimiques sont des unités structurelles de protéines et ont la formule générale NH₂-R-COOH. Ce sont des substances organiques amphotères capables d'exercer à la fois des propriétés basiques ou acides. Non seulement des protéines simples, mais aussi complexe, contiennent ce qu'on appelle les acides aminés essentiels. Mais les monomères essentiels, tels que la valine, la lysine, méthionine peut être trouvée que dans certains types de protéines appelées utilité belkov.Takie.

Par conséquent, la caractérisation du polymère prend en compte non seulementCombien d'acides aminés une protéine est faite, mais quels monomères sont liés par des liaisons peptidiques à la macromolécule. Nous ajoutons également que les acides aminés interchangeables, tels que l'asparagine, l'acide glutamique, la cystéine peuvent être synthétisés indépendamment dans les cellules humaines et animales. Des monomères irremplaçables de protéines sont formés dans des cellules de bactéries, de plantes et de champignons. Ils n'entrent dans les organismes hétérotrophes qu'avec de la nourriture.

Comment le polypeptide est formé

Comme on le sait, 20 acides aminés différents peuvents'unir dans une multitude de toutes les molécules de protéines possibles. Comment se produit la liaison des monomères entre eux? Il s'avère que les groupes carboxyle et amine d'un certain nombre d'acides aminés allongés interagissent les uns avec les autres. Des liaisons dites peptidiques sont formées et des molécules d'eau sont libérées en tant que sous-produit de la réaction de polycondensation. Les molécules protéiques formées sont constituées de résidus d'acides aminés et de répétitions répétées de liaisons peptidiques. Par conséquent, ils sont également appelés polypeptides.

Souvent, les protéines peuvent en contenir non pas une, mais à la foisplusieurs chaînes polypeptidiques et consistent en plusieurs milliers de résidus d'acides aminés. De plus, des protéines simples, ainsi que des protéines, peuvent compliquer leur configuration spatiale. Cela crée non seulement une structure primaire, mais aussi secondaire, tertiaire et même quaternaire. Considérons ce processus plus en détail. Continuer à étudier la question: en quoi consiste la protéine, quelle est la configuration de cette macromolécule. Nous avons établi ci-dessus que la chaîne polypeptidique contient un certain nombre de liaisons chimiques covalentes. C'est cette structure qui s'appelle primaire.

Un rôle important est joué par le quantitatif etla composition qualitative des acides aminés, ainsi que la séquence de leur connexion. La structure secondaire se produit au moment de la formation de la spirale. Il est stabilisé par de nombreuses liaisons hydrogène émergentes.

Des niveaux plus élevés d'organisation des protéines

La structure tertiaire apparaît à la suite del'emballage d'une hélice sous la forme d'un globule, par exemple, une protéine du tissu musculaire, la myoglobine a juste une telle structure spatiale. Il est maintenu à la fois par des liaisons hydrogène nouvellement formées et des ponts disulfure (si plusieurs résidus de cystéine entrent dans la molécule de protéine). La forme quaternaire est le résultat de la combinaison de plusieurs globules protéiques en une seule structure à la fois par de nouveaux types d'interactions, par exemple hydrophobes ou électrostatiques. Avec les peptides, les parties non protéiques entrent également dans la structure quaternaire. Ils peuvent être des ions de magnésium, de fer, de cuivre ou des restes d'orthophosphate ou d'acides nucléiques, ainsi que des lipides.

Caractéristiques de la biosynthèse des protéines

Auparavant, nous avons découvert en quoi consiste la protéine. Il est construit à partir d'une séquence d'acides aminés. Leur assemblage en une chaîne polypeptidique se produit dans les ribosomes - des organelles non membranaires de cellules végétales et animales. Les molécules d'information et de transport ARN participent également au processus de biosynthèse. Les premiers sont la matrice pour l'assemblage des protéines, et les derniers transportent divers acides aminés. il y a un dilemme dans le processus de biosynthèse cellulaire, à savoir, protéine est constituée de nucléotides ou d'acides aminés? La réponse est non ambiguë - les polypeptides, simples et complexes, sont constitués de composés organiques amphotères - des acides aminés. Dans le cycle de vie de la cellule, il y a des périodes de son activité, lorsque la synthèse des protéines est particulièrement active. Ce sont les soi-disant étapes J1 et J2 de l'interphase. À ce moment, la cellule est en pleine croissance et a besoin de beaucoup de matériaux de construction, qui sont les protéines. En outre, en raison de la forme de fin mitotiques deux cellules filles, dont chacun a besoin d'une grande quantité de substances organiques, cependant dans les canaux réticulum endoplasmique lisse est synthèse active des lipides et des hydrates de carbone, et dans l'EPM granulaire se produit la biosynthèse des protéines.

Fonctions des protéines

Sachant en quoi consiste la protéine, vous pouvez expliquer commentune grande variété de leurs espèces, et les propriétés uniques inhérentes à ces substances. Les protéines jouent dans la cage une variété de fonctions, telles que la construction, dans le cadre des membranes de toutes les cellules et organites: les mitochondries, les chloroplastes, les lysosomes, Golgi, et ainsi de suite. De tels peptides comme les gamoglobulines ou les anticorps sont des exemples de protéines simples qui remplissent une fonction protectrice. En d'autres termes, l'immunité cellulaire est le résultat de l'action de ces substances. Une protéine complexe - trou de serrure, avec l'hémoglobine, exécute la fonction de transport d'animaux, qui est, transporte l'oxygène dans le sang. protéines de signalisation qui composent la membrane cellulaire, les informations de cellule pour fournir des substances, en essayant d'obtenir dans son cytoplasme. L'albumine peptidique est responsable de la numération sanguine de base, par exemple, pour sa capacité à coaguler. Protéine d'oeufs de poule ovalbumine est stockée dans une cage et sert de source principale de nutriments.

Les protéines sont la base du cytosquelette de la cellule

L'une des fonctions importantes des peptides est le support. C'est très important pour maintenir la forme et le volume des cellules vivantes. Les structures dites sous-membranaires - microtubules et microfilaments entrelacés forment un squelette cellulaire interne. Les protéines qui composent leur composition, par exemple la tubuline, peuvent facilement se contracter et s'étirer. Cela aide la cellule à conserver sa forme sous diverses déformations mécaniques.

Dans les cellules végétales, avec les protéineshyaloplasmes, la fonction de soutien est également effectuée par les brins cytoplasmiques-plasmodesmata. Passant à travers les pores dans la paroi cellulaire, ils provoquent la relation entre un certain nombre de structures cellulaires mentales formant le tissu végétal.

Les enzymes sont des substances de nature protéique

L'une des propriétés les plus importantes des protéines est leur influencesur le taux de réactions chimiques. Les protéines principales sont capables de dénaturation partielle - le processus de déroulement de la macromolécule dans la structure tertiaire ou quaternaire. La chaîne polypeptidique elle-même ne se décompose pas. La dénaturation partielle sous-tend le signal et les fonctions catalytiques de la protéine. La dernière propriété est la capacité des enzymes à influencer le taux de réactions biochimiques dans le noyau et le cytoplasme de la cellule. Les peptides, qui, au contraire, réduisent la vitesse des processus chimiques sont habituellement appelés non inhibiteurs, mais des enzymes. Par exemple, une simple protéine catalase est une enzyme qui accélère le clivage de la substance toxique du peroxyde d'hydrogène. Il est formé comme le produit final de nombreuses réactions chimiques. La catalase accélère son utilisation en substances neutres: l'eau et l'oxygène.

Propriétés des protéines

Les peptides sont classés par de nombreuses fonctionnalités. Par exemple, en ce qui concerne l'eau peut être divisée en hydrophile et hydrophobe. La température affecte également différemment la structure et les propriétés des molécules de protéines. Par exemple, la protéine kératine - cheveux et des ongles composants peuvent résister à des températures à la fois haute et basse, à savoir est thermolabile. Mais l'ovalbumine de protéine, mentionné plus haut, lorsqu'il est chauffé à 80-100 ° C est complètement détruite. Cela signifie qu'il est divisé dans la structure primaire des résidus d'acides aminés. Ce processus est appelé la destruction. Quelles que soient les conditions, nous n'avons pas créé, sous la forme native des rendements de protéines ne peuvent pas. protéine Moteur - actine et milozin présent dans les fibres musculaires. Leur contraction et la relaxation alternative est la base du travail musculaire.