Protein (Norsk)

Proteiner er byggesteinene i livet. De er avgjørende for vår eksistens og finnes i alle organismer på Jorden.

Proteiner er den vanligste molekylene som finnes i cellene. Faktisk, de er mer av en celle er tørrstoff enn lipider, karbohydrater og alle andre molekyler kombinert.

Et protein er laget av ett eller flere polypeptid kjeder og hver polypeptid-kjeden er bygd opp av mindre molekyler som kalles ‘aminosyrer’., Det er en total av 20 aminosyrer som kan være ordnet i trillioner på trillioner av forskjellige måter å lage proteiner som serverer et stort utvalg av funksjoner.

Proteiner er faktisk den mest strukturelt komplekse molekyler kjent for å biologi.

Funksjoner av proteiner

Proteiner kommer i et stort utvalg av former og utføre et bredt spekter av funksjoner. Eksempler på proteiner inkluderer enzymer, antistoffer og noen hormoner som bidrar til å øke hastigheten på kjemiske reaksjoner, forsvare seg mot sykdommer og regulere aktiviteten i cellene.,

Proteiner også spille en rolle i bevegelse, strukturell støtte, lagring, kommunikasjon mellom celler, fordøyelsen og transport av stoffer rundt i kroppen.

Bevegelse

Motor proteiner, slik som myosin og dyneins, har evnen til å konvertere kjemisk energi i bevegelse. Myosin er et protein som finnes i muskel og forårsaker sammentrekning av muskelfibre i musklene.

Dyneins gir den kraft som driver flagella. Flagella er lange, tynne strukturer festet til utsiden av visse celler, for eksempel sædceller, og er ansvarlig for deres mobilitet.,

– Struktur og støtte

Mange proteiner gir strukturell støtte til spesifikke deler av en organisme. Keratin, for eksempel, er et protein som finnes i de ytre lag av huden og gir huden en sterk beskyttende lag for verden utenfor. Keratin er også strukturelle proteiner som gjør hår, horn og negler.

Mobil kommunikasjon

Celler kommuniserer med sine omkringliggende miljø og andre celler. Reseptor proteiner i cellens membran motta signaler fra utsiden av cellen og videresende meldinger i cellen., Når signalet er inne i cellen og det er vanligvis sendes mellom en rekke proteiner før den når sitt endelige reisemål (også som oftest et protein).

Fordøyelsen

Fordøyelsen er drevet av, du gjettet det, er proteiner. Enzymer er proteiner som stasjonen fordøyelsen ved å påskynde kjemiske reaksjoner.

Fordøyelsen er nedbryting av mat fra store, ikke oppløselig molekyler til mindre molekyler som kan oppløses i vann. Som mindre molekyler er vannløselige de kan gå inn i blodet og transporteres rundt i kroppen.,

Fordøyelsesenzymer er det enzymer som er ansvarlig for å bryte ned mat molekyler til mindre, vann løselig molekyler. Noen eksempler på fordøyelsen proteiner inkluderer:

• Amylase – enzym i spytt som bryter ned stivelse til løselig sukker
• Lipase – bryter ned fett og andre lipider
• Pepsin – bryter ned proteiner i mat

Transport av oksygen

Hemoglobin er enda en svært viktig protein for dyr, slik som pattedyr og fugler. Det er protein i blodet som binder seg til oksygen, slik at oksygen kan fraktes rundt i kroppen.,

Hemoglobin inneholder et strykejern atom. Den kjemiske strukturen av hemoglobin rundt oksygenrike tillater oksygen å binde seg til jern og deretter bli frigitt til oksygen fratatt vev.

Som du kan se proteiner er åpenbart svært viktig for sunn funksjon av en organisme. De fleste eksemplene jeg har brukt er animalske proteiner, men proteiner er ikke mindre viktig for andre livsformer slik som planter, sopp og bakterier.

byggesteinene i proteiner

aminosyrer er byggesteinene i proteiner. Totalt er det 20 forskjellige aminosyrer som finnes i naturen., Aminosyrer kan koble seg sammen i et stort utvalg av måter å lage forskjellige proteiner.

Den kjemiske strukturen av aminosyrer er nøkkelen til hvorfor proteiner har blitt grunnlaget for liv. En aminosyre som består av en carboxyl gruppen (kjemiske struktur -COOH), et amin-gruppen (-NH₂), og en sidechain gjort det meste fra karbon og hydrogen.

sidechain er ofte referert til som R-gruppen. Forskjeller i gruppe er det som gjør det 20 aminosyrer forskjellige fra hverandre.,

Avhengig av strukturen i R-gruppen, en aminosyre som kan være vannløselige (polar), vann uløselig (non-polar) eller inneholde en positiv eller negativ ladning. Disse egenskapene vil i sin tur påvirke hvordan aminosyrer oppføre seg som de knytter opp og påvirker den generelle formen og funksjon av et protein.

Alle 20 aminosyrer er nødvendig for god helse. Hvis en organisme er lave i en av 20 aminosyrer, visse proteiner vil ikke være i stand til å bli bygget, og tap av deres funksjoner vil føre til helseproblemer for organismen.,

Noen aminosyrer kan være skapt av kroppen ved hjelp av andre molekyler, mens andre aminosyrer må være hentet fra mat. Aminosyrene som må spises er kjent som «essensielle aminosyrer’ fordi de er en viktig del av et sunt kosthold. Aminosyrer som kan være laget av våre kropper er kjent som «ikke-essensielle aminosyrer’.

Polypeptides

Et polypeptid er en kjede av aminosyrer og er den enkleste formen for et protein. Aminosyrer bond sammen for å danne lange, lineære kjeder som kan være mer enn 2000 aminosyrer lange.,

for at aminosyrer er knyttet sammen bestemmer den endelige formen og strukturen i polypeptid-kjeden. Et protein vil inneholde ett polypeptid eller flere polypeptides limt sammen for å danne store, komplekse proteiner.

aminosyrer som er bundet sammen mellom amin-gruppen (-NH₂) av en aminosyre og carboxyl gruppe (-COOH) av en annen aminosyre.

Som to aminosyrer bånd sammen, to hydrogen ioner er fjernet fra amin gruppe og oksygen er fjernet fra carboxyl gruppe., Amin gruppe og carboxyl gruppe bånd sammen og vann molekylet er produsert som en bieffekt. Bond er kjent som en «peptid bond’.

Bonding flere aminosyrer sammen av peptid obligasjoner skaper et polypeptid ryggraden med en gruppe som strekker seg ut fra hver aminosyre. Som nevnt tidligere R-grupper av 20 aminosyrer hver har sine egne unike struktur og kjemiske egenskaper., Struktur og kjemiske egenskaper (for eksempel reaktivitet og kokende temperatur) av et polypeptid og til slutt et protein er bestemt av unik sekvens av R-grupper som strekker seg fra polypeptid ryggraden. Som R-gruppene er tiltrukket eller frastøtt fra hverandre, polypeptid kjede svinger og vendinger i et unikt formede protein.

Protein struktur

Proteiner har fire nivåer av struktur, som vi allerede har antydet på denne siden. De fire nivåene er kjent som primær, sekundær, tertiær og kvartær strukturen til et protein.,

Primær struktur

Den primære strukturen er bestemt sekvens av aminosyrer dvs. den rekkefølge som de er bundet sammen. Den rekkefølgen som aminosyrer som er bundet sammen er bestemt av informasjonen som er lagret i genene.

Gjennom prosesser som kalles transkripsjon og oversettelse, DNA gir all nødvendig informasjon for cellene til å produsere nøyaktig primære struktur for tusenvis av ulike proteiner. Den primære strukturen bestemmer sekundære og tertiære strukturer av proteiner.,

Sekundær struktur

Den sekundære strukturen til et protein dannes av hydrogen bindinger mellom atomer langs ryggraden i polypeptid-kjeden.

Huske hver aminosyre har en carboxyl gruppe og et amin gruppe, svak negativ ladning på oksygen av carboxyl gruppe danner en svak bånd med svak positiv ladning av et hydrogenatom på amin gruppe av en annen aminosyre. Hydrogen bindinger er svak, men mange av dem lage nok styrke til å påvirke utformingen av et polypeptid-kjeden.,

hydrogen obligasjoner føre til polypeptid ryggrad til å kaste og spole i to mulige former – for α-helix og β plisserte ark. En α (greske bokstaven ‘alpha’) helix er en spiral, som ligner til dobbel helix over den ikoniske DNA-strand, men med bare én coil, og er dannet av hydrogen bindinger mellom hver fjerde aminosyre. De α-helix er vanlig i strukturelle proteiner som keratin.

β (greske bokstaven ‘beta’) plisserte ark dannes når hydrogen obligasjoner oppstå mellom to eller flere tilstøtende polypeptid kjeder og er vanlig i globular proteiner (se nedenfor i «Typer av proteiner’).,

Tertiær struktur

tertiær struktur er den siste formen som den polypeptid-kjeden tar og er bestemt av R-grupper. Den tiltrekning og frastøting mellom ulike R-grupper bøyer seg og kaster polypeptid til å lage den endelige 3D form av et protein.

Kvartær struktur

Ikke alle proteiner har en kvartær struktur. En kvartær strukturen bare oppstår når flere polypeptid kjeder kombinere sammen for å danne et stort kompleks protein. I slike tilfeller, hver polypeptid er referert til som et «subunit’.,

Hemoglobin er et eksempel på et protein med kvartær struktur. I de fleste dyr, hemoglobin er laget av fire globular underenhetene.

Typer proteiner

Det er fire hovedtyper av proteiner. Det mest kjente er den globular proteiner. De tre andre typer proteiner er fibrøs, membran og uordnede proteiner.

Globular proteiner

En globular protein er protein som tar en sfærisk form i sin tertiær struktur. Disse inkluderer mange enzymer, antistoffer og proteiner som hemoglobin.,

Globular proteiner er vannløselige og er opprettet på grunn av tiltrekning og frastøting av ulike R-grupper med vann. Polar R grupper av aminosyrer i proteiner er vannløselige, mens ikke-polar R gruppene er vann uløselig. Globular proteiner form, fordi non-polar R grupper skjul i de indre delene av protein og polar R grupper som stiller seg på den ytre overflaten som er eksponert for eventuelle omkringliggende vann.

Fibrøse proteiner

Fibrøse proteiner er langstrakt proteiner som mangler noen tertiær struktur., I stedet for å bøye og folding å danne en globular protein, fibrøse proteiner forbli i sin lineær sekundær struktur. De er ofte viktige strukturelle og støtte proteiner.

Fibrøse proteiner er uløselig i vann og har ofte gjentatte mønstre av aminosyrer sammen sine polypeptid-kjeden. Eksempler på fibrøse proteiner inkluderer kollagen, keratin og silke.

membranproteiner

En membran protein er protein som finnes i eller festet til en celle membranen. De er unike proteiner på grunn av det unike miljøet som de eksisterer i.,

Celle membraner er laget av et dobbelt lag av fosfolipider. De indre deler av en celle membranen er ikke-polar men utvendig er polar. For membranproteiner å kunne eksistere over en celle membranen de må inneholde spesifikke ikke-polar og polar seksjoner.

Uordnede proteiner

oppdagelsen av uordnede proteiner i begynnelsen av 2000-tallet utfordret historiske tenker på proteiner. Inntil da hadde det vært antatt at funksjon av et protein som var avhengig av sine faste 3D struktur. Uordnede proteiner imidlertid viser ingen bestilte struktur til deres form.,

Noen proteiner kan være helt ustrukturert, mens andre er delvis strukturert med visse ustrukturerte seksjoner. Andre proteiner har evnen til å eksistere som uordnede proteiner bare for å danne en fast struktur etter binding til andre molekyler.

Sist redigert: 23 April 2016

– >