Комплексни протеини: определение, състав, структура, структура, функции, класификация и характеристики. Каква е разликата между прости протеини и сложни?

Комплексният протеин, в допълнение към собствения протеинов компонент, съдържа допълнителна група с различна природа (протетична). Тъй като този компонент са въглехидрати, липиди, метали, фосфорни остатъци киселини, нуклеинови киселини. Това, което отличава простите протеини от сложните, какъв вид вещества са разделени и какви са техните характеристики, ще разкаже тази статия. Основната разлика между разглежданите вещества е техният състав.

Комплексни протеини: определение

Това са двукомпонентни вещества, които включват прост протеин (пептидни вериги) и небелтъчна субстанция (протетична група). В процеса на тяхната хидролиза се образуват аминокиселини, небелтъчна част и продукти на разпадане. Каква е разликата между прости протеини и сложни? Първата се състои само от аминокиселини.

Класификация и характеризиране на сложни протеини

Тези вещества са разделени на видовете в зависимост от вида на допълнителната група. Комплексните протеини включват:

• Гликопротеините са протеини, чиито молекули съдържат въглехидратни остатъци. Сред тях са изолирани протеогликани (компоненти на междуклетъчното пространство), включително мукополизахариди в тяхната структура. Гликопротеидамът включва имуноглобулини.
• Липопротеините включват липиден компонент. Те включват аполипопротеини, изпълняващи функцията за осигуряване на липиден транспорт.
• Металопротеините съдържат метални йони (мед, манган, желязо и др.), Които са свързани чрез взаимодействие донор-акцептор. Тази група не включва хемо протеини, които включват съединения на профининовия пръстен с желязо и подобни съединения (по-специално хлорофил).
• Нуклеопротеините са протеини, които имат нековалентни връзки с нуклеинови киселини (ДНК, РНК). Те включват хроматин - компонент на хромозомите.
• 5. Фосфопротеините, които включват казеин (комплексна протеинова извара), включват ковалентно свързани остатъци от фосфорна киселина.
• Хромопротеините комбинират оцветяването на протезния компонент. Този клас включва хемо протеини, хлорофили и флавопротеини.

Характеристики на гликопротеините и протеогликаните

Тези протеини са сложни вещества. Протегликаните съдържат голяма част от въглехидратите (80-85%), в обикновените гликопротеини съдържанието е 15-20%. Уроновите киселини присъстват само в протеогликановата молекула, техните въглехидрати са редовни в структура с повтарящи се единици. Каква е структурата и функцията на сложните протеини на гликопротеините? Техните въглеводородни вериги включват само 15 връзки и имат неправилна структура. В структурата на гликопротеините, връзката на въглехидрата с протеиновия компонент обикновено се осъществява чрез остатъците от аминокиселини като серин или аспарагин.

Функции на гликопротеините:

• Те са част от клетъчната стена на бактериите, костната съединителна и хрущялната тъкан, съкратените колагенови влакна, еластин.
• Те играят защитна роля. Например, тази структура има антитела, интерферони, фактори на кръвосъсирването (протромбин, фибриноген).
• Те са рецептори, които взаимодействат с ефектор - малка небелтъчна молекула. Последният, свързващ протеина, води до промяна в неговата конформация, което води до специфичен вътреклетъчен отговор.
• Изпълнявайте хормонална функция. Гликопротеините включват гонадотропни, адренокортикотропни и тиротропни хормони.
• Транспортни вещества в кръвта и йони през клетъчната мембрана (трансферин, транскортин, албумин, Na +, K + -ATPase).

Гликопротеиновите ензими включват холинестераза и нуклеаза.

Повече за протеогликаните

Обикновено комплексният протеинов протеогликан включва в структурата си големи въглехидратни вериги с повтарящи се дизахаридни остатъци, състоящи се от някои уронова киселина и амино захари. Олиго- или полизахаридни вериги се наричат ​​гликани. Първите обикновено съдържат 2-10 мономерни единици.

В зависимост от структурата на въглехидратните вериги се разграничават различни типове, например, киселинни хетерополизахариди с голям брой киселинни групи или гликозаминогликани, включително аминогрупи. Последните включват:

• Хиалуронова киселина, която се използва активно в козметологията.
• Хепарин, предотвратяващ коагулацията на кръвта.
• Кератан сулфатите са компоненти на хрущялната тъкан и роговицата.
• Хондроитин сулфатите са част от хрущяла и синовиална течност.

Тези полимери са компоненти на протеогликаните, които запълват междуклетъчното пространство, задържат вода, смазват движещите се части на ставите, представляват техните структурни съставки. Хидрофилността (добра разтворимост във вода) на протеогликаните им позволява в междуклетъчното пространство да създаде пречка за големи молекули и микроорганизми. С тяхна помощ се създава желеобразна матрица, в която са потопени влакната на други важни протеини, например колаген. Неговите нишки в средата на протеогликана имат дървоподобна форма.

Характеристики и видове липопротеини

Комплексният протеинов липопротеин се отличава с подчертана двойна хидрофилна и хидрофобна природа. Ядрото на молекулата (хидрофобна част) образува неполярни естери на холестерол и триацилглицериди.

Навън, хидрофилната зона съдържа протеиновата част, фосфолипидите, холестерола. Има няколко разновидности на липопротеиновите протеини в зависимост от тяхната структура.

Основните класове липопротеини:

• Комплексен протеин с висока плътност (HDL, алфа - липопротеини). Премества холестерола в черния дроб и периферните тъкани.
• Ниската плътност (LDL, бета - липопротеини). В допълнение към холестерола се транспортират триацилглицериди и фосфолипиди.
• Много ниска плътност (VLDL, пре-бета-липопротеини). Изпълнете функция, подобна на LDL.
• Хиломикрони (HM). Мастните киселини и холестеролът се транспортират от червата след поглъщане на храната.

Такава съдова патология като атеросклероза възниква в резултат на неправилна корелация на различните видове липопротеини в кръвта. Чрез охарактеризиране на състава може да се открие няколко тенденции фосфолипиди структура промяна (от HDL до хиломикрон): намаляване на съотношението на протеин (80 до 10%), и фосфолипиди, триглицериди процент увеличение (20 до 90%).

Сред металопротеините има много важни ензими

Металопротеинът може да включва йони от няколко метала. Тяхното присъствие влияе върху ориентацията на субстрата в активния (каталитичен) център на ензима. Металните йони се локализират в активното място и играят важна роля в каталитичната реакция. Често йонът служи като акцептор на електрони.

Примери за метали, съдържащи се в структурата на ензимни металопротеини:

• Медта е включена в състава на цитохром оксидазата, която заедно с хемата съдържа йон на даден метал. Ензимът участва в процеса на образуване на АТР на работното място респираторна верига.
• Желязо съдържа ензими като феритин, желязо изпълнява функцията на депозиране kletke- трансферин - желязо транспортер krovi- каталаза отговорен за реакцията на неутрализация на водороден пероксид.
• Цинк - метал, което е характерно за алкохола, участващи в окисляването на етанол и подобни spirtov- лактат дехидрогеназа - ензим в метаболизма на млечна киселина-карбоанхидраза, който катализира образуването на карбонова киселина от CO₂ и H₂О-алкална фосфатаза, която извършва хидролитично разцепване на естери на фосфорната киселина с различни съединения - алфа-2-макроглобулинът е антипротеинов кръвен протеин.
• Селенът е част от тирепероксидазата, която участва в процеса на образуване на тироид глутатион глутатион пероксидаза, която изпълнява антиоксидантна функция.
• Калциумът е характерен за структурата алфа - амилаза - ензимът на хидролитичното разцепване на нишесте.

фосфопротеиновото

Какво представлява част от сложните протеини на фосфопротеините? Тази категория се характеризира с присъствието на фосфатна група, която е свързана с протеиновата част чрез аминокиселини с хидроксил (тирозин, серин или треонин). Какви функции има фосфорна киселина, в структурата на протеина? Той променя структурата на молекулата, дава й заряд, увеличава разтворимостта, влияе върху свойствата на протеина. Примери за фосфопротеини са казеинното мляко и яйчния албумин, но основно тази категория комплексни протеини включват ензими.

Фосфатната група играе важна функционална роля, тъй като много протеини не са постоянно свързани с нея. В клетката през цялото време има процеси на фосфорилиране и дефосфорилиране. В резултат на това се извършва регулиране на протеините. Например, ако хистоните - протеините, които са свързани с нуклеиновите киселини, стигат до фосфорилирано състояние, тогава активността на генома (генетичен материал) се увеличава. Активността на ензими като гликоген синтаза и гликоген фосфорилаза зависи от фосфорилирането.

нуклеопротеиновото

Нуклеопротеините са протеини, които са свързани с нуклеинови киселини. Те са неразделна част от съхранението и регулирането на генетичния материал, работата на рибозомите, изпълнявайки функцията на протеинов синтез. Най-простите форми на живот на вирусите могат да се нарекат ribo- и deoxyribonucleoproteins, тъй като те се състоят от генетичен материал и протеини.

Как е взаимодействието? дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) и хистони? В хроматина, 2 един вид протеини, свързан с ДНК (хистон и нехистон). Първите участват в началния етап на ДНК компактификацията. Молекулата на нуклеиновата киселина обвива протеините, за да образува нуклеозоми. Получената нишка е подобна на перлите, те образуват свръхвисока структура (хроматин фибрил) и свръхвисока (междуфазен хромон). Поради действието на хистонни протеини и протеини с по-високи нива, ДНК измерението се намалява хиляди пъти. Достатъчно е да се сравнят размерите на хромозомите и дължината на нуклеиновата киселина, за да се оцени важността на белтъците (съответно 6-9 cm и 10-6 μm).

Какви са хромопротеините

Хромопротеините съдържат много разнообразни групи, които обединяват само едно - наличието на цвят в протезния компонент. Комплекс протеини в тази категория са разделени на: хемопротеини (съдържа хем структура) retinalproteiny (витамин А), флавопротеини (витамин В2), kobamidproteiny (витамин В12).

Хемопротеини класифицирани според функциите на трета ензимната (mioglobinovy ​​хемоглобина и протеин) и ензими (цитохроми, каталази, пероксидази).

Флавопротеините съдържат протезен компонент производни на витамин В2, флавин мононуклеотид (FMN) или флавин аденинов динуклеотид (FAD). Тези ензими също участват в окислително-редукционни трансформации. Те включват оксидоредуктаза.

Какво представлява цитохромът?

Както е описано по-горе, скъпоценното камъче е съставено от порфирин. Структурата му включва 4 пиролови пръстена и желязо желязо. Специална група хем ензими - цитохроми, различаващи се по състав амино киселина и броя на пептидни вериги, специализирани в провеждане на реакцията на редокси, поради което се осигурява от електронен трансфер в дихателната верига. Тези ензими са включени в микрозомалната окислението - първоначалните реакции на биотрансформация ксенобиотичен, което води до тяхното освобождаване и метаболизма на много ендогенни и екзогенни вещества, като например стероиди, наситени мастни киселини.

Ефект на протезната група

Простетични групи, която е част от комплекс протеин засяга неговите свойства: променя своята заряд, разтворимост, термопластичност. Например, остатъците от фосфорна киселина или монозахариди притежават такова действие. Частта на въглехидрати включени в комплекса на протеина, го предпази от протеолиза (разрушен от хидролиза) засяга проникването на молекули през клетъчната мембрана, тяхната секреция и сортиране. Липидният фрагмент позволява създаването на протеинови канали за транспортиране на слабо водоразтворими (хидрофобни) съединения.

Структурата и функциите на сложните протеини напълно зависят от протетичната група. Например, с помощта на съдържаща желязо хем, хемоглобинът свързва кислорода и въглеродния диоксид. Благодарение на нуклеопротеините, образувани в резултат на взаимодействието на хистони, протамини с ДНК или РНК, генетичният материал е защитен, неговото компактно съхранение и свързването на РНК по време на синтеза на протеини. Нуклеопротеините се наричат ​​стабилни комплекси на протеини и нуклеинови киселини.

заключение

По този начин, сложните протеини изпълняват широк спектър от функции в организма. Поради това консумацията на макро- и микроелементи е толкова важна за поддържането на здравето. Металите са част от много ензими. Познавайки биохимията, характеристиките на вашето здраве и екологичното състояние на мястото на пребиваване, можете да коригирате собствената си диета. Например разпределете територии, които са недостатъчни във всеки елемент. Неговото допълнително въвеждане в диетата под формата на добавки прави възможно да се компенсира дефицитът.