What are the Monomers of Proteins - Ero-Välillä

What are the Monomers of Proteins

Mitä ovat proteiinit

Ennen kuin tutustut proteiinien monomeereihin, katsotaan, mitä proteiineja on. Proteiinit ovat luonnollisia polymeerejä, joilla on elintärkeä rooli elämässä. Proteiinit muodostavat yli 50% solujen kuivapainosta ja ovat suuria määriä kuin mikään muu biomolekyyli. Siksi ne eroavat suuresti muista tärkeimmistä biomolekyylien tyypeistä, mukaan lukien lipidit, hiilihydraatit ja nukleiinihapot. Tärkeintä on, että proteiinit ovat laajimmin tutkittuja biomolekyylejä niiden rakenteen, funktioiden, fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien, modifikaation ja niiden sovellusten takia, etenkin kehittyneimmillä tieteenaloilla, kuten geenitekniikka, ympäristöystävällinen materiaali, uusiutuviin lähteisiin perustuvat uudet komposiitit. Proteiinit biomolekyyleinä ovat vastuussa monien tärkeimpien toimintojen suorittamisesta biologisissa järjestelmissä, mukaan lukien entsyymikatalyysi (entsyymien avulla), puolustus (immunoglobuliinien, toksiinien ja solun pinnan antigeenien avulla), kuljetus (kiertoliikenteen harjoittajien avulla), tuki (kuiduilla), liike (kuitu) muodostamalla lihaskuituja, kuten kollageenia, keratiinia ja fibriiniä), säätelyä (osmoottiset proteiinit, geenisäätimet ja hormonit) ja varastointia (ionisitoutumisella). Proteiinit ovat tärkeitä uusiutuvia luonnonvaroja, joita tuottavat eläimet, kasvit ja mikro-organismit, kuten virukset ja bakteerit. Joitakin tärkeitä kasviperäisiä proteiineja ovat zeiini, soijaproteiinit ja vehnäproteiinit. Kaseiini ja silkki fibroiini ovat joitakin proteiineja, jotka löytyvät eläimistä. Esimerkkejä tärkeimmistä bakteeriproteiineista ovat laktaattidehydrogenaasi, kymotrypsiini ja fumaraasi.

Proteiinit muodostetaan liittämällä suuri määrä monomeeriyksiköitä. Proteiinit sisältävät yhden tai useamman polypeptidin. Kukin polypeptidiketju muodostetaan liittämällä suuri määrä aminohappoja kemiallisten sidosten kautta, jotka tunnetaan peptidisidoksina. Tätä spesifistä proteiinia koodaava geeni määrittää aminohappojen sekvenssin. Kun polypeptidiketju on muodostettu, se taittuu, jolloin saadaan spesifinen kolmiulotteinen rakenne, joka on ainutlaatuinen kyseiselle polypeptidiketjulle. Polypeptidiketjun konformaatio määritetään pääasiassa aminohapposekvenssillä ja monilla, heikoilla vuorovaikutuksilla polymeeriketjun osien välillä. Nämä heikot vuorovaikutukset voidaan hajottaa levittämällä lämpöä tai lisäämällä kemikaalia, joka lopulta muuttaa polypeptidin 3-D-rakenteen konformaatiota. Tämä häiriöprosessi tunnetaan nimellä proteiinien denaturoituminen. Denaturointi lopulta lopettaa proteiinien toiminnallisen aktiivisuuden. Näin ollen proteiinin rakenne on erittäin tärkeä niiden roolien ylläpitämiseksi.

Proteiinirakenne

Proteiinien rakennetta voidaan käsitellä rakenteiden neljällä tasolla; ensisijainen, toissijainen, tertiäärinen ja kvaternaarinen. ensisijainen rakenne proteiinin aminohapposekvenssi. On olemassa kahdenlaisia toissijaiset rakenteet; a-heliksin ja p-levyn. tertiäärinen rakenne proteiinien määrittelee kolmiulotteinen rakenne, joka voi olla joko pallomainen tai kuituinen. Tertiaarinen rakenne on monimutkaisempi ja kompakti. Kvaternaarinen rakenne proteiinin pitoisuus on paljon monimutkaisempi johtuen sen suuremmasta taitekuvioista. Useimmat proteiinit, joissa on kvaternaarinen rakenne, sisältävät alayksiköitä, joita pidetään yhdessä ei-liitto- jen sidosten kanssa. Esimerkiksi hemoglobiinissa on neljä alayksikköä.


Mitkä ovat proteiinien monomeerit

Monomeeri on polymeerin pääasiallinen toiminnallinen ja rakenteellinen yksikkö. Ne ovat polymeerien rakennuspalikoita. Proteiinin monomeeri on aminohappo. Suuri määrä aminohappomolekyylejä yhdistyvät peptidisidoksilla muodostamaan polypeptidiketjuja. Kaksi tai useampia polypeptidiketjuja on liitetty yhteen suurten proteiinien muodostamiseksi. Aminohapposekvenssi määrittää proteiinin rakenteen ja toiminnan.


Aminohapon yleinen rakenne

On olemassa 20 erilaista aminohappoa, jotka muodostavat kaikki proteiinit biologisessa järjestelmässä järjestämällä eri sekvensseihin. Aminohappojen sekvenssi tunnetaan proteiinin ensisijaisena rakenteena. Kun otetaan huomioon aminohappomolekyylin kemiallinen kaava, se sisältää kolme ryhmää; aminoryhmä (-NH2), karboksyylihapporyhmä (-COOH) ja sivuketju (R-ryhmä), joka on spesifinen kullekin aminohapolle. Yksinkertaisin aminohappo sisältää vetyatomin R-ryhmänä, joka tunnetaan nimellä glysiini.

Viitteet:

Belgacem, M. N., & Gandini, A. (toim.). (2008). Monomeerit, polymeerit ja komposiitit uusiutuvista luonnonvaroista. Amsterdam: Elsevier. Moore, J. N., ja Slusher, H. S. (1970). Biologia: Etsintä järjestyksessä. Grand Rapids: Zondervan Pub. Talo. Raven, P. H., ja Johnson, G. B. (1988). Biologian ymmärtäminen. St. Louis: Times Mirror / Mosby College Pub. Walsh, G. (2002). Proteiinit: Biokemia ja biotekniikka. Chichester: J. Wiley. Whitford, D. (2005). Proteiinit: rakenne ja toiminta. Hoboken, NJ: J. Wiley & Sons. Image Courtesy: ”Proteiinien primäärirakenne” By