Fibrilarni i globularni protein, protein monomer, uzorci sinteze proteina

Protein je temelj života ćelija i tijela. Obavljajući veliki broj funkcija u živim tkivima, shvaća svoje glavne značajke: rast, vitalnu aktivnost, kretanje i reprodukciju. U ovom slučaju, sama stanica sintetizira protein čiji je monomer aminokiselina. Njegov položaj u primarnoj strukturi proteina programiran je genetskim kodom koji je naslijeđen. Čak je prijenos gena od majke do kćeri stanica samo primjer prijenosa informacija o strukturi proteina. To ga čini molekulom koja tvori temelj biološkog života.

Opća svojstva strukture proteina

Proteinske molekule sintetizirane u stanici su biološki polimeri.
Monomer uvijek ima aminokiselinu u proteinu, a agregat predstavlja primarni lanac molekule. Naziva se primarnom strukturom proteinske molekule koja kasnije, spontano ili pod utjecajem bioloških katalizatora, mijenja u sekundarnu, tercijarnu ili domenu.

Sekundarna i tercijarna struktura

Sekundarna struktura proteina je prostorna modifikacija primarnog lanca, povezana s stvaranjem vodikovih veza polarnih regija. Iz tog razloga, lanac je presavijen u petlje ili upleten u spiralu, koja zauzima manje prostora. U ovom trenutku se mijenja lokalna naboja dijelova molekule, zbog čega se aktivira proces formiranja tercijarne strukture - globularnog. Krivulja ili spiralna područja su uvrnuta u tangles pomoću disulfidnih veza.

Sami čvorovi omogućuju oblikovanje posebne strukture koja je potrebna za izvršavanje programiranih funkcija. Važno je da čak i nakon takve modifikacije proteina, monomer je aminokiselina. To također potvrđuje da je u formiranju sekundarnih, a zatim tercijarnih i kvartarnu strukturu proteina primarna aminokiselinska sekvenca se ne mijenja.

Svojstva proteinskog monomera

Svi proteini su polimeri, monomeri koji su aminokiseline. To su organski spojevi koji su ili sintetizirani živom stanicom ili ulaze u njega kao hranjive tvari. Od tih, molekula proteina se sintetizira na ribosomima uz matricu informacijske RNA s ogromnim troškovima energije. Samih aminokiselina su spojevi s dvije aktivne kemijske skupine: karboksilni radikal i amino skupinu lokaliziranu na a-ugljikovom atomu. Ova struktura omogućuje da se molekula naziva alfa-aminokiselina, sposobna za stvaranje peptidnih veza. Mono-proteini su samo alfa-amino kiseline.

Stvaranje peptidne veze

Peptidna veza je molekularna kemijska skupina koju tvore atomi ugljika, kisika, vodika i dušika. Nastala je tijekom cijepanja vode iz karboksilne skupine jedne alfa-amino kiseline i amino skupine druge. Istodobno, hidroksil se odvoji od karboksilnog radikala koji u kombinaciji s protonom amino skupine tvori vodu. Kao rezultat, dvije aminokiseline su povezane kovalentnom polarnom vezom CONH.

Samo alfa-amino kiseline - monomeri proteina živih organizama - mogu ga oblikovati. Pratite formiranje peptidne veze u laboratorijskim uvjetima, iako je teško selektivno sintetizirati malu molekulu u otopini. Monomeri proteina su aminokiseline, a njegova struktura je programirana s genetskim kodom. Stoga se aminokiseline moraju kombinirati u strogo određenom redoslijedu. U rješenju u kaotičnim ravnotežnim uvjetima, to je nemoguće i stoga sintetizirati kompleksnog proteina to je umjetno nemoguće. Ako postoji oprema koja omogućuje strog redoslijed montaže molekule, njegovo održavanje će biti prilično skupo.

Sinteza proteina u živoj stanici

U živoj stanici, situacija je obrnuta, budući da ima razvijeni biosintetički aparat. Ovdje monomeri proteinskih molekula mogu se sastaviti u molekule u strogoj sekvenci. Programiran je s genetskim kodom pohranjenim u kromosomima. Ako je potrebno sintetizirati specifični strukturni protein ili enzim, započinje proces čitanja DNA koda i stvaranja matrice (i RNA), na temelju kojeg se protein sintetizira. Monomer će se postupno pridružiti rastućem polipeptidnom lancu na ribosomskom uređaju. Na kraju ovog procesa, stvorit će se lanac aminokiselinskih ostataka koji će formirati sekundarnu, tercijarnu ili strukturu domene spontano ili tijekom enzimskog procesa.

Redovitosti biosinteze

Valja napomenuti neke značajke biosinteze proteina, prijenos nasljednih informacija i njezinu primjenu. Oni se sastoje od činjenice da su DNK i RNA homogene tvari koje se sastoje od sličnih monomera. Naime, DNA se sastoji od nukleotida, poput RNA. Potonji je predstavljen u obliku informacija, transporta i ribosomske RNA. To znači da je cijeli mobilni uređaj odgovoran za pohranu nasljednih informacija i biosinteze proteina jedinstvena cjelina. Stoga, jezgra stanice s ribosomima, koje su također molekule domena RNA, treba smatrati jednim cjelovitim aparatom za pohranu gena i njihovu realizaciju.

Druga obilježja biosinteze proteina, čiji je monomer alfa-aminokiselina, sastoji se u određivanju strogog redoslijeda njihova vezanja. Svaka aminokiselina mora zauzeti svoje mjesto u primarnoj strukturi proteina. Za to je odgovoran uređaj za pohranjivanje i prodaju nasljednih informacija opisanih gore. Može uzrokovati pogreške, ali će ih ukloniti. U slučaju pogrešne montaže, molekula će biti uništena i biosinteza će započeti ponovno.