Ποια είναι τα μονομερή των πρωτεϊνών
Τι είναι οι πρωτεΐνες
Πριν μάθουμε για τα μονομερή των πρωτεϊνών, ας δούμε τι είναι οι πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες είναι τα φυσικά πολυμερή που παίζουν ζωτικό ρόλο στις διαδικασίες της ζωής. Οι πρωτεΐνες αποτελούν περισσότερο από το 50% του ξηρού βάρους των κυττάρων και υπάρχουν σε μεγάλες ποσότητες από οποιοδήποτε άλλο βιομόριο. Επομένως, διαφέρουν πολύ από άλλους κύριους τύπους βιομορίων, συμπεριλαμβανομένων των λιπιδίων, των υδατανθράκων και των νουκλεϊκών οξέων. Το πιο σημαντικό, οι πρωτεΐνες είναι τα πιο εκτενώς μελετημένα βιομόρια λόγω της δομής, των λειτουργιών, των φυσικοχημικών ιδιοτήτων, της τροποποίησης και των εφαρμογών τους, ειδικά στους πιο προηγμένους τομείς της επιστήμης όπως η γενετική μηχανική, το φιλικό προς το περιβάλλον υλικό, τα νέα σύνθετα υλικά που βασίζονται σε ανανεώσιμες πηγές. Οι πρωτεΐνες ως βιομόρια είναι υπεύθυνες για τη διεξαγωγή πολλών σημαντικών λειτουργιών σε βιολογικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένης της ενζυμικής κατάλυσης (από ένζυμα), της άμυνας (από ανοσοσφαιρίνες, τοξίνες και αντιγόνα κυτταρικής επιφάνειας), μεταφορά (από κυκλοφορούντες μεταφορείς), υποστήριξη (από ίνες), κίνηση ( με σχηματισμό μυϊκών ινών όπως κολλαγόνο, κερατίνη και ινώδες), ρύθμιση (από οσμωτικές πρωτεΐνες, ρυθμιστές γονιδίων και ορμόνες) και αποθήκευση (με σύνδεση ιόντων). Οι πρωτεΐνες είναι σημαντικοί ανανεώσιμοι πόροι που παράγονται από ζώα, φυτά και μικροοργανισμούς όπως οι ιοί και τα βακτήρια. Μερικές σημαντικές φυτικές πρωτεΐνες περιλαμβάνουν τη ζεΐνη, τις πρωτεΐνες σόγιας και τις πρωτεΐνες σιταριού. Η καζεΐνη και το ινώδες μεταξιού είναι μερικές πρωτεΐνες που βρίσκονται στα ζώα. Παραδείγματα κύριων βακτηριακών πρωτεϊνών περιλαμβάνουν γαλακτική αφυδρογονάση, χυμοθρυψίνη και φουμαράση.
Οι πρωτεΐνες σχηματίζονται από την ένωση ενός μεγάλου αριθμού μονομερών μονάδων. Οι πρωτεΐνες περιέχουν ένα ή περισσότερα πολυπεπτίδια. Κάθε πολυπεπτιδική αλυσίδα σχηματίζεται με την ένωση μεγάλου αριθμού αμινοξέων μέσω χημικών δεσμών γνωστών ως πεπτιδικοί δεσμοί. Το γονίδιο που κωδικοποιεί τη συγκεκριμένη πρωτεΐνη καθορίζει την αλληλουχία των αμινοξέων. Μόλις σχηματιστεί μια πολυπεπτιδική αλυσίδα, αναδιπλώνεται για να δώσει μια συγκεκριμένη τρισδιάστατη δομή, η οποία είναι μοναδική για τη συγκεκριμένη πολυπεπτιδική αλυσίδα. Η διαμόρφωση μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας καθορίζεται κυρίως από την αλληλουχία αμινοξέων και τις πολλαπλές, ασθενείς αλληλεπιδράσεις μεταξύ των τμημάτων της αλυσίδας του πολυμερούς. Αυτές οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις μπορούν να διαταραχθούν με την εφαρμογή θερμότητας ή την προσθήκη μιας χημικής ουσίας που τελικά αλλάζει τη διαμόρφωση της δομής του πολυπεπτιδίου 3-D. Αυτή η διαδικασία διακοπής είναι γνωστή ως μετουσίωσης πρωτεϊνών . Η μετουσίωση θα σταματήσει τελικά τη λειτουργική δραστηριότητα των πρωτεϊνών. Ως εκ τούτου, η δομή της πρωτεΐνης είναι πολύ σημαντική για τη διατήρηση των ρόλων της.
Δομή πρωτεΐνης
Η δομή των πρωτεϊνών μπορεί να συζητηθεί με βάση τέσσερα επίπεδα δομών. πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια, τριτογενής και τεταρτοταγής. Η κύρια δομή μιας πρωτεΐνης είναι η αλληλουχία αμινοξέων της. Υπάρχουν δύο τύποι δευτερεύουσες δομές; α-έλικα και β-φύλλο. Η τριτογενής δομή των πρωτεϊνών καθορίζεται από την τρισδιάστατη δομή, η οποία μπορεί να είναι είτε σφαιρική είτε ινώδης. Η τριτογενής δομή είναι πιο περίπλοκη και συμπαγής. Τεταρτοταγής δομή μιας πρωτεΐνης είναι πολύ πιο περίπλοκη λόγω του υψηλότερου βαθμού αναδίπλωσής της. Οι περισσότερες από τις πρωτεΐνες με τεταρτοταγή δομή, περιέχουν υπομονάδες, οι οποίες συγκρατούνται μεταξύ τους με μη-συμβατικούς δεσμούς. Για παράδειγμα, η αιμοσφαιρίνη έχει τέσσερις υπομονάδες.
Τι είναι τα μονομερή των πρωτεϊνών
Ένα μονομερές είναι η κύρια λειτουργική και δομική μονάδα ενός πολυμερούς. Είναι τα δομικά στοιχεία των πολυμερών. Το μονομερές μιας πρωτεΐνης είναι ένα αμινοξύ. Ένας μεγάλος αριθμός μορίων αμινοξέων ενώνονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς για να σχηματίσουν πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Δύο ή περισσότερες πολυπεπτιδικές αλυσίδες ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μεγάλες πρωτεΐνες. Η αλληλουχία αμινοξέων καθορίζει τη δομή και τη λειτουργία μιας πρωτεΐνης.
Γενική δομή ενός αμινοξέος
Υπάρχουν 20 διαφορετικά αμινοξέα που σχηματίζουν όλες τις πρωτεΐνες του βιολογικού συστήματος ταξινομώντας σε διαφορετικές αλληλουχίες. Η αλληλουχία των αμινοξέων είναι γνωστή ως η πρωταρχική δομή μιας πρωτεΐνης. Όταν εξετάζουμε τον χημικό τύπο ενός μορίου αμινοξέος, περιέχει τρεις ομάδες. αμινομάδα (-NH2 ), ομάδα καρβοξυλικού οξέος (-COOH) και πλευρική αλυσίδα (ομάδα R), η οποία είναι ειδική για κάθε αμινοξύ. Το απλούστερο αμινοξύ περιέχει ένα άτομο υδρογόνου ως ομάδα R, γνωστή ως γλυκίνη.
Παραπομπές:
Belgacem, M. N., &Gandini, A. (Επιμ.). (2008). Μονομερή, πολυμερή και σύνθετα υλικά από ανανεώσιμες πηγές . Άμστερνταμ:Elsevier.Moore, J. N., &Slusher, H. S. (1970). Βιολογία:Μια αναζήτηση για τάξη σε πολυπλοκότητα . Grand Rapids:Zondervan Pub. House. Raven, Ρ. Η., &Johnson, G. B. (1988). Κατανόηση της βιολογίας . St. Louis:Times Mirror/Mosby College Pub.Walsh, G. (2002). Πρωτεΐνες:Βιοχημεία και βιοτεχνολογία . Chichester:J. Wiley.Whitford, D. (2005). Πρωτεΐνες:Δομή και λειτουργία . Hoboken, NJ:J. Wiley &Sons. Ευγενική παραχώρηση εικόνας:"Πρωτογενής δομή πρωτεΐνης" Από το Εθνικό Ινστιτούτο Ερευνών Ανθρώπινου Γονιδιώματος – (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia «AminoAcid ball» By GYassineMrabetTalk – δημιουργήθηκε με το Inkscape. – Ίδιο έργο (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia
