Ir-rwol tal-proteina fil-ġisem tal-bniedem

L-importanza kbira tal-proteini għall-ġisem hija dovuta għall-funzjonijiet tagħhom.

Il-funzjonijiet bażiċi ppreżentati tal-proteini juru l-importanza ta ’din il-klassi ta’ sustanzi fl-iżgurar ta ’ħajja umana normali.

Fis-seklu 19, ix-xjentisti ddikjaraw:

• korpi tal-proteini huma uniċi, l-essenza tal-ħajja,
• huwa meħtieġ metaboliżmu kostanti bejn l-affarijiet ħajjin u l-ambjent.

Dawn id-dispożizzjonijiet ma jinbidlux għall-preżent.

Il-kompożizzjoni bażika tal-proteini

L-unitajiet molekulari enormi ta 'proteina sempliċi msejħa proteina huma ffurmati minn blokki żgħar konnessi kimikament - aċidi amminiċi bi frammenti identiċi u differenti. Kompożizzjonijiet strutturali bħal dawn jissejħu heteropolimeri. 20 rappreżentant tal-klassi tal-aċidi amminiċi biss jinstabu dejjem fi proteini naturali. Il-kompożizzjoni bażika tal-proteini hija kkaratterizzata mill-preżenza obbligatorja ta 'karbonju-C, nitroġenu-N, idroġenu-H, ossiġnu-O. Kubrit-S ħafna drabi tinsab. Fi proteini kumplessi msejħa proteidi, sustanzi oħra jinsabu flimkien ma' residwi ta 'aċidu amminiku. Għaldaqstant, fosfru - P, ram - Cu, ħadid - Fe, jodju - I, u selenju - Se jistgħu jkunu fil-kompożizzjoni tagħhom.

Aċidi aminokarboxiliċi ta 'proteini naturali huma kklassifikati skond l-istruttura kimika u l-importanza bijoloġika. Il-klassifikazzjoni kimika hija importanti għal kimiċi, bijoloġiċi - għal kulħadd.

Fil-ġisem tal-bniedem dejjem hemm żewġ flussi ta 'trasformazzjonijiet:

• it-tqassim, l-ossidazzjoni, ir-rimi ta 'prodotti ta' l-ikel,
• sintesi bijoloġika ta 'sustanzi essenzjali ġodda.

12-aċidi amminiċi minn dejjem misjuba fi proteini naturali jistgħu jinħolqu permezz ta ’sinteżi bijoloġika tal-ġisem tal-bniedem. Dawn jissejħu interkambjabbli.

8 amino aċidi qatt ma huma sintetizzati fil-bnedmin. Dawn huma indispensabbli, għandhom jingħataw regolarment bl-ikel.

Skond il-preżenza ta 'aċidi amino karbossiliċi essenzjali, il-proteini huma maqsuma f'żewġ klassijiet.

• Proteini kompleti għandhom l-aċidi amminiċi kollha meħtieġa mill-ġisem tal-bniedem. Is-sett meħtieġ ta ’aċidi amminiċi essenzjali fih proteini ta’ ġobon tad-dgħajsa, prodotti tal-ħalib, tjur, laħam ta ’baqar, baħar u ħut tal-ilma ħelu, bajd.

• Fi proteini difettużi, aċidu wieħed jew iktar importanti jista 'jkun nieqes. Dawn jinkludu proteini tal-pjanti.

Biex tevalwa l-kwalità tal-proteini tal-ikel, il-komunità medika tad-dinja medika tqabbelhom ma 'proteina "ideali", li strettament verifikat proporzjonijiet ta' aċidi amminiċi essenzjali u essenzjali. Fin-natura, proteina “ideali” ma teżistix. Qarib lejh bħala proteini tal-annimali. Il-proteini tal-pjanti ħafna drabi mhumiex biżżejjed għall-konċentrazzjoni normattiva ta 'aċidu amminiku wieħed jew aktar. Jekk is-sustanza nieqsa tiġi miżjuda, il-proteina ssir kompluta.

Is-sorsi ewlenin ta 'proteina ta' oriġini mill-pjanti u mill-annimali

Fil-komunità xjentifika domestika involuta fi studju komprensiv dwar il-kimika tal-ikel, grupp ta ’professuri A.P Nechaev, kollegi tiegħu, u studenti jispikka. It-tim iddetermina l-kontenut tal-proteina fil-prodotti tal-ikel ewlenin disponibbli fis-suq Russu.

• Importanti! Figuri identifikati jinformaw dwar il-kontenut ta 'proteina f'100 g tal-prodott, meħlus mill-parti li ma tittieħedx.

• L-akbar ammont ta 'proteina jinstab fiż-żerriegħa tas-sojja, żerriegħa tal-qargħa ħamra, u karawett (34.9 - 26.3 g).
• Valuri minn 20 sa 30 gramma jinsabu fil-piżelli, fażola, pistaċċi, u żerriegħa tal-ġirasol.
• Lewż, anakardju, ġellewż huma kkaratterizzati minn numri minn 15 sa 20 gr.
• Il-ġewż, l-għaġin, il-biċċa l-kbira taċ-ċereali (minbarra ross, naqal tal-qamħ) fihom minn 10 sa 15-il gramma ta 'proteina għal kull 100 gramma ta' prodott.
• Ross, naqal tal-qamħ, ħobż, tewm, berquq niexef jaqgħu fil-medda minn 5 sa 10 gr.
• F'100 gramma ta 'kaboċċa, faqqiegħ, patata, pruna, xi varjetajiet ta' pitravi, il-kontenut ta 'proteina huwa minn 2 sa 5 grammi.
• Żbib, ravanell, karrotti, bżar ħelu għandhom ftit proteini, l-indikaturi tagħhom ma jaqbżux 2 grammi.

Jekk ma stajtx issib oġġett tal-pjanti hawn, allura l-konċentrazzjoni tal-proteina fiha baxxa wisq jew ma tinsab xejn. Pereżempju, fil-meraq tal-frott hemm ftit proteini, fiż-żjut veġetali naturali - xejn.

• Il-konċentrazzjoni massima tal-proteina nstabet fil-bajd tal-ħut, ġobon iebes u proċessat u laħam tal-fenek (minn 21.1 sa 28.9 g).
• Numru kbir ta 'prodotti fih 15 sa 10 grammi ta' proteina. Din hija għasfur, ħut tal-baħar (minbarra kapelina), laħam tal-baqar, gambli, klamar, ġobon tad-dgħajsa, ġobon feta, ħut tal-ilma ħelu.
• Kapella, bajd tat-tiġieġ, majjal fihom 12.7-15 grammi ta ’proteina għal kull 100 gramma ta’ prodott.
• Jogurt, ġobon tal-baqta huma kkaratterizzati bin-numri 5 - 7.1 gr.
• Ħalib, kefir, ħalib moħmi iffermentat, krema qarsa, krema fihom minn 2,8 sa 3 grammi ta 'proteina.

L-informazzjoni dwar is-sorsi ewlenin ta 'proteini ta' oriġini mill-pjanti u mill-annimali fi prodotti li għaddew minn proċessar teknoloġiku f'diversi stadji (stew, zalzett, perżut, zalzett) mhix ta 'interess. Mhumiex irrakkomandati għal ikel tajjeb għas-saħħa regolari. L-użu għal żmien qasir ta 'prodotti bħal dawn mhuwiex sinifikanti.

Ir-rwol tal-proteina fin-nutrizzjoni

Bħala riżultat ta 'proċessi metaboliċi fil-ġisem, molekuli proteini ġodda huma kostantement iffurmati, minflok dawk qodma. Ir-rata ta 'sinteżi f'organi differenti mhix l-istess. Proteini tal-ormoni, per eżempju, l-insulina, huma rrestawrati (resintetizzati) malajr ħafna, fi ftit sigħat. Proteini tal-fwied, membrani mukużi intestinali huma riġenerati f'10 ijiem. Molekuli tal-proteini tal-moħħ, muskoli, tessut konnettiv huma rrestawrati l-itwal, sintesi restawrattiva (resintesi) tista 'ddum sa sitt xhur.

Il-proċess ta 'użu u sinteżi huwa kkaratterizzat minn bilanċ tan-nitroġenu.

• F’persuna ffurmata b’saħħa sħiħa, il-bilanċ tan-nitroġenu huwa żero. F'dan il-każ, il-massa totali ta 'nitroġenu fornuta bi proteini waqt in-nutrizzjoni hija ugwali għall-massa mneħħija bi prodotti ta' tħassir.
• Organiżmi żgħażagħ qed jiżviluppaw malajr. Il-bilanċ tan-nitroġenu huwa pożittiv. Hemm ħafna proteina, inqas hija mneħħija.
• Fix-xjuħija, nies morda, il-bilanċ tan-nitroġenu huwa negattiv. Il-massa ta ’nitroġenu rilaxxata bi prodotti metaboliċi hija ikbar minn dik riċevuta mal-konsum tal-ikel.

Ir-rwol tal-proteina fin-nutrizzjoni huwa li jipprovdi lil persuna bl-ammont meħtieġ ta 'komponenti ta' aċidu amminiku adattati għall-parteċipazzjoni fil-proċessi bijokimiċi tal-ġisem.

Biex tkun żgurata metaboliżmu normali, huwa importanti li tkun taf kemm proteina persuna trid tikkonsma kuljum.

Fiżjologi domestiċi u Amerikani jirrakkomandaw li tiekol 0.8 - 1 g ta ’proteina għal kull 1 kg ta’ piż uman. In-numri huma pjuttost medja. L-ammont jiddependi fuq l-età, in-natura tax-xogħol, l-istil ta 'ħajja ta' persuna. Bħala medja, huma jirrakkomandaw li jikkunsmaw minn 60 gramma għal 100 gramma ta 'proteina kuljum. Għall-irġiel ingaġġati fix-xogħol fiżiku, in-norma tista 'tiżdied għal 120 gramma kuljum. Għal dawk li għaddejjin minn operazzjoni, mard infettiv, in-norma tiżdied ukoll għal 140 gramma kuljum. Id-dijabetiċi huma dieti rrakkomandati b’kontenut għoli ta ’prodotti ta’ proteina, li jistgħu jilħqu 140g kuljum. Nies b'disturbi metaboliċi, tendenza għall-gotta, għandhom jikkunsmaw ferm anqas proteini. In-norma għalihom hija 20 - 40 gramma kuljum.

Għal nies involuti fi sports attivi li jżidu l-massa tal-muskoli, in-norma tiżdied b'mod sinifikanti, tista 'tilħaq 1.6-1.8 grammi għal kull 1 kg ta' piż tal-atleta.

• Importanti! Huwa rakkomandabbli għat-trejner li tiċċara t-tweġiba għall-mistoqsija - kemm proteini għandhom jiġu kkunsmati kuljum waqt l-eżerċizzju. Il-professjonisti għandhom informazzjoni dwar l-ispejjeż tal-enerġija għat-tipi kollha ta ’taħriġ, modi kif iżommu l-funzjonament normali tal-ġisem tal-atleta.

Għall-implimentazzjoni tal-funzjonijiet fiżjoloġiċi kollha, huwa importanti mhux biss il-preżenza ta 'aċidi amminiċi essenzjali fil-proteina, iżda wkoll l-effiċjenza ta' l-assimilazzjoni tagħhom. Molekuli tal-proteini għandhom livelli differenti ta 'organizzazzjoni, solubilità, grad ta' aċċessibilità għal enżimi diġestivi. 96% tal-proteini tal-ħalib, il-bajd huma mqassma b’mod effettiv. Fil-laħam, ħut, 93-95% tal-proteini huma diġeriti b'mod sigur. L-eċċezzjoni hija l-proteini tal-ġilda u x-xagħar. Prodotti li fihom proteini veġetali huma diġeriti b'60-80%. Fil-ħxejjex, 80% tal-proteini huma assorbiti, fil-patata - 70%, fil-ħobż - 62-86%.

Il-porzjon rakkomandat ta 'proteini minn sorsi ta' annimali għandu jkun 55% tal-ammont totali ta 'massa ta' proteina.

• Id-defiċjenza tal-proteini fil-ġisem twassal għal bidliet metaboliċi sinifikanti. Dawn il-patoloġiji jissejħu distrofija, kwashiorkor. Għall-ewwel darba, ġiet żvelata ksur fl-abitanti tat-tribujiet selvaġġi tal-Afrika, ikkaratterizzata minn bilanċ negattiv tan-nitroġenu, funzjoni intestinali indebolita, atrofija fil-muskoli u tkabbir stunted. Defiċjenza parzjali tal-proteina tista 'sseħħ b'sintomi simili, li jistgħu jkunu ħfief għal xi żmien. Speċjalment perikoluża hija n-nuqqas ta 'proteina fil-ġisem tat-tarbija. Disturbi fid-dieta bħal dawn jistgħu jipprovokaw l-inferjorità fiżika u intellettwali ta 'persuna li qed tikber.

• Proteina eċċessiva fil-ġisem tgħabbi ż-żejjed fis-sistema. It-tagħbija fuq il-kliewi tiżdied. Bil-patoloġiji eżistenti fit-tessut tal-kliewi, il-proċess jista 'jiggrava. Huwa ħażin ħafna jekk eċċess ta 'proteina fil-ġisem ikun akkumpanjat minn nuqqas ta' komponenti oħra ta 'valur ta' l-ikel. Fi żminijiet antiki, fil-pajjiżi ta 'l-Asja kien hemm metodu ta' eżekuzzjoni, li fih il-ħati kien mitmugħ laħam biss. Bħala riżultat, il-ħati miet minħabba l-formazzjoni ta 'prodotti ta' taħsir fl-imsaren wara din l-avvelenament.

Approċċ raġonevoli biex jipprovdi lill-ġisem bil-proteina jiggarantixxi t-tħaddim effettiv tas-sistemi tal-ħajja kollha.

Studju tal-istorja

Il-proteina nkisbet għall-ewwel darba (fil-forma ta 'glutina) fl-1728 mit-Taljan Jacopo Bartolomeo Beccari mid-dqiq tal-qamħ. Il-proteini ġew iżolati fi klassi separata ta 'molekuli bijoloġiċi fis-seklu 18 bħala riżultat tal-ħidma tal-kimiku Franċiż Antoine de Fourcroix u xjenzati oħra li nnotaw il-proprjetà ta' proteini li jikkoagulaw (denatura) taħt l-influwenza tas-sħana jew l-aċidi. Dak iż-żmien, ġew investigati proteini bħall-albumina (“bajda tal-bajd”), fibrina (proteina mid-demm), u glutina mill-ħbub tal-qamħ.

Fil-bidu tas-seklu 19, diġà nkisbet xi informazzjoni dwar il-kompożizzjoni elementali tal-proteini; kien magħruf li l-aċidi amminiċi huma ffurmati waqt l-idroliżi tal-proteini. Uħud minn dawn l-aċidi amminiċi (e.g. glycine u leucine) diġà ġew ikkaratterizzati. Ibbażat fuq l-analiżi tal-kompożizzjoni kimika tal-proteini, il-kimiku Olandiż Gerrit Mulder ipotesi li kważi l-proteini kollha għandhom formula empirika simili. Fl-1836, Mulder ippropona l-ewwel mudell tal-istruttura kimika tal-proteini. Fuq il-bażi tat-teorija tar-radikali, wara diversi raffinamenti huwa wasal għall-konklużjoni li l-unità strutturali minima ta 'proteina għandha l-kompożizzjoni li ġejja: C₄₀H₆₂N₁₀O₁₂. Huwa sejjaħ din l-unità "proteina" (Pr) (mill-Grieg. Protos - l-ewwel, primarju), u t-teorija - "teorija tal-proteini". It-terminu "proteina" innifsu ġie propost mill-kimiku Żvediż Jacob Berzelius. Skond Mulder, kull proteina tikkonsisti f'diversi unitajiet ta 'proteina, kubrit u fosfru. Pereżempju, huwa ssuġġerix li tikteb il-formula tal-fibrina bħala 10PrSP. Mulder investiga wkoll il-prodotti tal-qerda tal-proteini - amino aċidi u għal wieħed minnhom (leukina) bi frazzjoni żgħira ta 'żball, huwa ddetermina l-piż molekulari - 131 daltons. Bl-akkumulazzjoni ta 'dejta ġdida dwar il-proteini, it-teorija tal-proteina bdiet tiġi kkritikata, iżda, minkejja dan, sa l-aħħar tas-snin 1850 kien għadu meqjus bħala rikonoxxut universalment.

Sal-aħħar tas-seklu 19, il-biċċa l-kbira tal-aċidi amminiċi li jiffurmaw il-proteini ġew investigati. Fl-1880s tard. Xjenzat Russu A. Ya.Danilevsky innota l-eżistenza ta 'gruppi ta' peptidi (CO - NH) fil-molekula tal-proteina. Fl-1894, il-fiżjologu Ġermaniż Albrecht Kossel ressaq teorija li tgħid li l-aċidi amminiċi huma l-elementi strutturali ewlenin tal-proteini. Fil-bidu tas-seklu 20, il-kimiku Ġermaniż Emil Fischer wera b'mod sperimentali li l-proteini jikkonsistu minn residwi ta 'aċidu amminiku konnessi minn bonds ta' peptidi. Huwa wettaq ukoll l-ewwel analiżi tas-sekwenza tal-aċidu amminiku tal-proteina u spjega l-fenomenu tal-proteolisi.

Madankollu, ir-rwol ċentrali tal-proteini fl-organiżmi ma kienx rikonoxxut sal-1926, meta l-ispiżjar Amerikan James Sumner (aktar tard Premju Nobel fil-Kimika) wera li l-enzima urease hija proteina.

Id-diffikultà biex jiġu iżolati proteini puri għamlitha diffiċli biex jiġu studjati. Għalhekk, l-ewwel studji saru bl-użu ta 'dawk il-polypeptides li jistgħu faċilment jiġu ppurifikati fi kwantitajiet kbar, jiġifieri, proteini tad-demm, bajd tat-tiġieġ, tossini varji, kif ukoll enzimi diġestivi / metaboliċi sekretati wara l-qatla ta' baqar. Fl-aħħar tas-snin 1950, il-kumpanija Armor Hot Dog Co. kien kapaċi jikklerja kilogramma ta 'ribonukleżiżi A pankreatiċi bovina, li saret mira sperimentali għal ħafna studji.

L-idea li l-istruttura sekondarja tal-proteini hija r-riżultat tal-formazzjoni ta 'bonds ta' idroġenu bejn residwi ta 'aċidu amminiku ġiet imressqa minn William Astbury fl-1933, iżda Linus Pauling huwa meqjus bħala l-ewwel xjentist li kien kapaċi jbassar b'suċċess l-istruttura sekondarja tal-proteini. Aktar tard, Walter Kausman, ibbażat fuq ix-xogħol ta 'Kai Linnerstrom-Lang, ta kontribut sinifikanti għall-fehim tal-liġijiet tal-formazzjoni tal-istruttura terzjarja tal-proteini u r-rwol tal-interazzjonijiet idrofobiċi f'dan il-proċess. Fl-aħħar tas-snin 1940 u l-bidu tas-snin 1950, Frederick Senger żviluppa metodu għas-sekwenzar tal-proteini, li permezz tiegħu huwa ddetermina s-sekwenza tal-aċidu amminiku ta 'żewġ ktajjen tal-insulina sal-1955, li juri li l-proteini huma polimeri lineari ta' amino aċidi, u mhux ramifikati (bħal xi zokkor ) ktajjen, kollojdi jew ċikloli. L-ewwel proteina, li s-sekwenza tal-amino aċidi tagħha ġiet stabbilita minn xjenzati Sovjetiċi / Russi, kienet fl-1972 aspartate aminotransferase.

L-ewwel strutturi spazjali tal-proteini miksuba bid-diffrazzjoni tar-raġġi X (analiżi tad-diffrazzjoni tar-raġġi X) saru magħrufa fl-aħħar tas-snin 1950 u fil-bidu tas-snin 1960, u l-istrutturi skoperti bl-użu tar-reżonanza manjetika nukleari fis-snin 80. Fl-2012, il-Bank tad-Dejta tal-Proteini kien fih madwar 87,000 strutturi ta 'proteina.

Fis-seklu 21, ir-riċerka dwar il-proteina mxiet għal livell ġdid kwalitattivament, meta mhux studjati biss proteini purifikati individwali, iżda wkoll il-bidla simultanja fl-għadd u l-modifiki ta ’wara t-traduzzjoni ta’ numru kbir ta ’proteini ta’ ċelloli individwali, tessuti jew organiżmi sħaħ. Din il-qasam tal-bijokimika tissejjaħ proteomika. Bl-użu ta 'metodi bijoinformatiċi, sar possibbli mhux biss li tiġi pproċessata d-dejta tal-analiżi tad-diffrazzjoni tar-raġġi X, iżda wkoll li titbassar l-istruttura tal-proteina bbażata fuq is-sekwenza ta' amino aċidi tagħha. Fil-preżent, il-mikroskopija cryoelectron ta 'kumplessi kbar ta' proteini u l-previżjoni ta 'l-istrutturi spazjali ta' dominji ta 'proteina bl-użu ta' programmi tal-kompjuter qed joqorbu għall-eżattezza atomika.

Id-daqs tal-proteina jista 'jitkejjel f'termini ta' residwi ta 'aċidu amminiku jew f'daltons (piż molekulari), iżda minħabba d-daqs relattivament kbir tal-molekula, il-massa tal-proteina hija espressa f'unitajiet derivati ​​- kilodaltoni (kDa). Il-proteini tal-ħmira, bħala medja, jikkonsistu minn 466 residwi ta 'aċidu amminiku u għandhom piż molekulari ta' 53 kDa. L-akbar proteina magħrufa bħalissa - titin - hija komponent ta 'sarcomeres fil-muskoli, il-piż molekulari tad-diversi varjanti tiegħu (isoforms) ivarja fil-medda minn 3000 sa 3700 kDa. Titin tal-muskolu ta 'soleus (lat. Soleus) ta' persuna jikkonsisti minn 38,138 amino aċidi.

Amfoteriċità

Il-proteini għandhom il-proprjetà ta 'amfoteriċità, jiġifieri, skond il-kondizzjonijiet, juru kemm aċidużi kif ukoll proprjetajiet bażiċi. Fil-proteini, hemm diversi tipi ta 'gruppi kimiċi kapaċi jonizzati f'soluzzjoni milwiema: residwi ta' aċidu karbossiliku tal-katini tal-ġenb ta 'aċidi amminiċi aċidużi (aċidu aspartiku u glutamiku) u gruppi li fihom in-nitroġenu tal-katini tal-ġnub ta' aċidi amminiċi bażiċi (primarjament il-grupp ε-amino ta 'lysine u r-residwu ta' amidine CNH (NH₂) l-arginina, sa ftit inqas - ir-residwu ta 'imidazole istidina). Kull proteina hija kkaratterizzata minn punt isoelettriku (pI) - aċidità medja (pH), li fiha t-tagħbija elettrika totali tal-molekuli ta 'din il-proteina hija żero u, għalhekk, ma jiċċaqalqux fil-kamp elettriku (per eżempju bl-elettroforesi). Fil-punt isoelettriku, l-idratazzjoni u s-solubilità tal-proteina huma minimi. Il-valur pI jiddependi fuq il-proporzjon ta 'residwi ta' aċidu amminiku aċiduż u bażiku fi proteina: għal proteini li fihom ħafna residwi ta 'aċidu amminiku, punti isoelettriċi jinsabu fir-reġjun aċiduż (tali proteini jissejħu aċidużi), u fil-proteini li fihom residwi aktar bażiċi, huma fir-reġjun alkalin (proteini bażiċi ) Il-valur pI ta 'din il-proteina jista' jvarja wkoll skont is-saħħa ijonika u t-tip ta 'soluzzjoni buffer li fiha tkun tinsab, billi l-melħ newtrali jaffettwa l-grad ta' jonizzazzjoni tal-gruppi kimiċi tal-proteina. Il-pI ta 'proteina jista' jiġi determinat, pereżempju, minn kurva ta 'titrazzjoni jew b'enfasi isoelettrika.

B'mod ġenerali, il-pI ta 'proteina jiddependi mill-funzjoni li twettaq: il-punt isoelettriku tal-biċċa l-kbira tal-proteini fit-tessuti vertebrati jvarja minn 5.5 sa 7.0, iżda f'xi każijiet il-valuri jinsabu f'żoni estremi: pereżempju, għal pepsin, enzima proteolitika ta' gastrika aċiduża ħafna meraq tal-pI

1, u għas-salmins - il-proteina tal-proteina tal-ħalib tas-salamun, li l-karatteristika tiegħu hija kontenut għoli ta 'arginine - pI

12. Il-proteini li jorbtu ma 'aċidi nuklejiċi minħabba interazzjoni elettrostatika ma' gruppi ta 'fosfati huma spiss il-proteini ewlenin. Eżempju ta 'proteini bħal dawn huma l-istoni u l-protamini.

X'inhuma l-proteini?

Il-proteini huma komposti organiċi kumplessi b'piż molekulari għoli li jikkonsistu minn residwi ta 'aċidu amminiku, magħqudin b'mod speċjali. Kull proteina għandha s-sekwenza tal-amino aċidi individwali tagħha, il-lok tagħha fl-ispazju. Huwa importanti li tifhem li l-proteini li jidħlu fil-ġisem ma jiġux assorbiti minnhom f'forma mhux mibdula, huma jinqasmu f'aċidi amminiċi u bl-għajnuna tagħhom il-ġisem jissintetizza l-proteini tiegħu.

22 aċidi amminiċi jipparteċipaw fil-formazzjoni ta 'proteini, 13 minnhom jistgħu jiġu kkonvertiti f'xulxin, 9 - fenilalanina, triptofan, lisina, istidina, treonina, lewċina, valina, isoleucina, metjonina - huma insostitwibbli. In-nuqqas ta ’aċidi insostitwibbli fil-ġisem mhix aċċettabbli, dan iwassal għal tfixkil tal-ġisem.

Huwa importanti mhux biss il-fatt li l-proteina tidħol fil-ġisem, iżda wkoll f'liema amino aċidi tikkonsisti!

X'inhi proteina?

Proteini (proteini / polipeptidi) - sustanzi organiċi, polimeri naturali li fihom għoxrin amino aċidi relatati. Il-kombinazzjonijiet jipprovdu ħafna tipi. Il-korp jaffronta bis-sintesi ta 'tnax-il aċidu amminiku interkambjabbli innifsu.

Tmienja mill-għoxrin amino aċidi essenzjali li jinsabu fil-proteina ma jistgħux jiġu sintetizzati mill-ġisem waħedhom, huma miksuba bl-ikel. Dawn huma valine, leucine, isoleucine, metionine, triptofan, lisina, treonina, fenilalanina, li huma importanti għall-ħajja.

X'jiġri fil-proteina

Iddistingwi bejn annimal u veġetali (skond l-oriġini). Żewġ tipi ta 'konsum huma meħtieġa.

Annimali:

Abjad tal-bajd jiġi assorbit faċilment u kważi kompletament mill-ġisem (90-92%). Il-proteini tal-prodotti tal-ħalib iffermentat huma kemmxejn agħar (sa 90%). Il-proteini tal-ħalib sħiħ frisk huma assorbiti saħansitra inqas (sa 80%).
Il-valur taċ-ċanga u l-ħut fl-aħjar kombinazzjoni ta 'aċidi amminiċi essenzjali.

Ħaxix:

Is-sojja, il-canola u l-qotonra għandhom proporzjon ta 'aċidu amminiku tajjeb għall-ġisem. Fl-għelejjel, dan il-proporzjon huwa iktar dgħajjef.

M'hemm l-ebda prodott bi proporzjon ta 'aċidu amminiku ideali. Nutrizzjoni tajba tinvolvi taħlita ta 'proteini mill-annimali u l-ħaxix.

Il-bażi tan-nutrizzjoni "bir-regoli" hija l-proteina mill-annimali. Huwa rikk fl-aċidi amminiċi essenzjali, u jipprovdi assorbiment tajjeb tal-proteina veġetali.

Funzjonijiet tal-proteini fil-ġisem

Li jkun fiċ-ċelloli tat-tessut, iwettaq bosta funzjonijiet:

1. Protettivi. Il-funzjonament tas-sistema immunitarja huwa n-newtralizzazzjoni ta 'sustanzi barranin. Produzzjoni ta 'antikorpi sseħħ.
2. Trasport. Il-provvista ta 'diversi sustanzi, per eżempju, emoglobina (provvista ta' ossiġnu).
3. Regolatorja. Iż-żamma ta ’sfond ormonali.
4. Propulsjoni. It-tipi kollha ta ’moviment jipprovdu l-attina u l-myosin.
5. Plastik. Il-kundizzjoni tat-tessut konnettiv hija kkontrollata mill-kontenut tal-collagen.
6. Katalitiċi. Huwa katalist u jaċċelera l-passaġġ tar-reazzjonijiet bijokimiċi kollha.
7. Konservazzjoni u trasmissjoni ta 'informazzjoni tal-ġeni (molekuli tad-DNA u RNA).
8. Enerġija. Il-provvista tal-ġisem kollu bl-enerġija.

Oħrajn jipprovdu n-nifs, huma responsabbli għad-diġestjoni tal-ikel, jirregolaw il-metaboliżmu. Il-proteina fotosensittiva tal-rodopsina hija responsabbli għall-funzjoni viżwali.

Il-vini tad-demm fihom elastin, grazzi għaliha jaħdmu bis-sħiħ. Il-proteina tal-fibrinogen tipprovdi l-koagulazzjoni tad-demm.

Sintomi ta 'nuqqas ta' proteina fil-ġisem

Id-defiċjenza tal-proteini hija okkorrenzi komuni mal-malnutrizzjoni u stil ta 'ħajja iperattiv ta' persuna moderna. F'forma ħafifa huwa espress fi għeja regolari u prestazzjoni ħażina. B'żieda fi kwantitajiet insuffiċjenti, il-korp jagħti sinjali permezz ta 'sintomi:

1. Dgħjufija u sturdament ġenerali. Tnaqqis fil-burdata u l-attività, id-dehra ta 'għeja fil-muskoli mingħajr sforz fiżiku speċjali, koordinazzjoni mxekkla tal-movimenti, dgħajjef ta' l-attenzjoni u l-memorja.
2. Uġigħ ta 'ras u agħar għall-irqad. L-insomnja u l-ansjetà li tirriżulta jindikaw nuqqas ta 'serotonin.
3. Tibdil fil-burdata frekwenti, tqaxxir. In-nuqqas ta 'enzimi u ormoni jipprovoka eżawriment tas-sistema nervuża: irritabilità għal kwalunkwe raġuni, aggressività mhux raġonevoli, trażżin emozzjonali.
4. Ġilda pallida, raxx. B'nuqqas ta 'proteina li fiha l-ħadid, tiżviluppa anemija, li s-sintomi tagħha huma niexfa u bil-kulur tal-ġilda, membrani mukużi.
5. Nefħa ta 'l-estremitajiet. Kontenut baxx ta 'proteina fil-plażma jġib il-bilanċ tal-ilma u l-melħ. Ix-xaħam taħt il-ġilda jakkumula fluwidu fl-għekiesi u fl-għekiesi.
6. Fejqan fqir ta 'feriti u brix. It-tiswija taċ-ċelluli hija inibita minħabba nuqqas ta '"materjal tal-bini".
7. Fragilità u telf ta 'xagħar, fraġilità tad-dwiefer. Id-dehra ta 'brija minħabba ġilda xotta, tqaxxir u qsim tal-pjanċa tad-dwiefer hija l-iktar sinjal komuni tal-ġisem dwar nuqqas ta' proteina. Ix-xagħar u l-imsiemer qed jikbru b'mod kostanti u jirrispondu istantanjament għal nuqqas ta 'sustanzi li jippromwovu t-tkabbir u l-kundizzjoni tajba.
8. Telf ta 'piż mhux raġonevoli. L-għibien ta 'kilogrammi għal ebda raġuni apparenti hija dovuta għall-ħtieġa għall-korp li jikkumpensa għan-nuqqas ta' proteina minħabba l-massa tal-muskoli.
9. Nuqqas tal-qalb u tal-vini, id-dehra ta 'nuqqas ta' nifs. Is-sistemi respiratorji, diġestivi, u ġenitourinary qed jiddeterjoraw ukoll. Dispnea tidher mingħajr sforz fiżiku, sogħla mingħajr irjiħat u mard virali.

Bid-dehra ta 'sintomi ta' dan it-tip, għandek tibdel immedjatament il-kors u l-kwalità tal-ikel, terġa 'tikkunsidra l-istil tal-ħajja tiegħek, u jekk tkun aggravat, ikkonsulta tabib.

Kemm hija meħtieġa proteina għall-assimilazzjoni

Ir-rata ta 'konsum kuljum tiddependi fuq l-età, is-sess, it-tip ta' xogħol. Id-dejta dwar l-istandards hija ppreżentata fit-tabella (hawn taħt) u maħsuba għall-piż normali.
It-tgħaffiġ tal-konsum tal-proteini diversi drabi huwa fakultattiv. Kull wieħed jiddetermina forma konvenjenti għalih innifsu, il-ħaġa ewlenija hija li żżomm ir-rata ta 'konsum ta' kuljum.

attività fiżikaPerjodu ta 'età Il-konsum tal-proteina kuljum, g Għall-irġielGħan-nisa TotalOriġini mill-annimaliTotalOriġini mill-annimali L-ebda tagħbija18-4096588249 40-6089537545 Grad żgħir18-4099548446 40-6092507745 Grad medju18-40102588647 40-6093517944 Grad għoli18-40108549246 40-60100508543 Perjodiku18-4080487143 40-6075456841 Età tal-irtirar75456841

Kontenut għoli ta 'proteina fl-ikel

Ikel rikonoxxut li fih proteini:

Mill-varjetajiet kollha ta 'laħam, l-ewwel post wara t-tjur għandu jkun iċ-ċanga: 18.9 g. Wara, majjal: 16.4 g, ħaruf: 16.2 g.

Frott tal-baħar u klamari huma l-mexxejja: 18.0 g.
L-aktar sinjur tal-ħut għall-proteina huwa s-salamun: 21,8 g, imbagħad is-salamun roża: 21 g, perka tal-majjal: 19 g, kavalli: 18 g, aringa: 17,6 g u merluzz: 17,5 g.

Fost il-prodotti tal-ħalib, il-kefir u l-krema qarsa jżommu sew il-pożizzjoni: 3.0 g, imbagħad ħalib: 2.8 g.
Qmuħ Għoli - Hercules: 13.1 g, millieġ: 11.5 g, semolina: 11.3 g

Meta tkun taf in-norma u b'kont meħud tal-opportunitajiet finanzjarji, tista 'tikkomponi b'mod korrett menu u kun żgur li tissupplimentah b'xaħmijiet u karboidrati.

Il-proporzjon ta 'proteina fin-nutrizzjoni

Il-proporzjon ta ’proteini, xaħmijiet, karboidrati f’dieta tajba għas-saħħa għandu jkun (fi grammi) 1: 1: 4. Iċ-ċavetta għall-bilanċ ta 'platt b'saħħtu tista' tiġi rrappreżentata b'mod ieħor: proteini 25-35%, xaħmijiet 25-35%, karboidrati 30-50%.

Fl-istess ħin, ix-xaħmijiet għandhom ikunu utli: żejt taż-żebbuġa jew żejt tal-kittien, ġewż, ħut, ġobon.

Il-karboidrati fi pjanċa huma għaġin iebes, kwalunkwe ħaxix frisk, kif ukoll frott / frott imnixxef, prodotti tal-ħalib qares.

Proteini f'porzjonijiet jistgħu jingħaqdu b'mod alternattiv: veġetali + annimali.

Aċidi amminiċi li jinsabu fil-proteini

L-interkambjabbli jista 'jkun sintetizzat mill-ġisem innifsu, iżda l-provvista tagħhom minn barra qatt ma hija superfluwa. Speċjalment bi stil ta 'ħajja attiv u sforz fiżiku kbir.

Kollha mingħajr eċċezzjoni huma importanti, l-aktar popolari minnhom:

Alanina.
Jistimula l-metaboliżmu tal-karboidrati, jgħin biex jelimina t-tossini. Responsabbli għall- "indafa". Kontenut għoli ta 'laħam, ħut, prodotti tal-ħalib.

Arginina.
Huwa meħtieġ li tikkuntratta xi muskoli, ġilda b'saħħitha, qarquċa u ġogi. Jipprovdi ħruq tax-xaħam u funzjoni tas-sistema immuni. Huwa fi kwalunkwe laħam, ħalib, kwalunkwe ġewż, ġelatina.

Aċidu aspartiku.
Jipprovdi bilanċ tal-enerġija. Ittejjeb il-funzjonalità tas-sistema nervuża ċentrali. Ibdel sew ir-riżorsa enerġetika tal-platti taċ-ċanga u tat-tiġieġ, ħalib, zokkor tal-kannamieli. Kontenut fi patata, ġewż, ċereali.

Istidina.
Il- "bennej" ewlieni tal-ġisem huwa trasformat fi istamina u emoglobina. Tfejjaq malajr il-feriti, hija responsabbli għall-mekkaniżmi tat-tkabbir. Relattivament ħafna fil-ħalib, ċereali u kwalunkwe laħam.

Trankwilla.
Neurotrasmettitur, indispensabbli għall-funzjonament ċar tal-moħħ u tas-sistema nervuża ċentrali. Hemm karawett, laħam, ċereali, sojja.

Bi nutrizzjoni xierqa u l-mod it-tajjeb tal-ħajja, l-aċidi amminiċi kollha se jidhru fil-ġisem għas-sintesi ta '"kubi" u l-immudellar tas-saħħa, sbuħija u lonġevità.

Dak li jikkawża nuqqas ta 'proteina fil-ġisem

1. Mard infettiv frekwenti, tiddgħajjef tas-sistema immuni.
2. Stress u ansjetà.
3. Ix-xjuħija u t-tnaqqis tal-proċessi metaboliċi kollha.
4. Effett sekondarju tal-użu ta 'mediċini individwali.
5. Ħsarat fl-apparat diġestiv.
6. Korrimenti.
7. Ikel ibbażat fuq ikel veloċi, prodotti immedjati, prodotti nofshom lesti ta 'kwalità baxxa.

Defiċjenza ta 'aċidu amminiku wieħed twaqqaf il-produzzjoni ta' proteina speċifika. Il-korp huwa organizzat fuq il-prinċipju ta '"timla l-vojt", u għalhekk l-aċidi amminiċi nieqsa se jiġu estratti minn proteini oħra. Dan il- "bini mill-ġdid" ifixkel il-funzjonament ta 'organi, muskoli, qalb, moħħ u sussegwentement jipprovoka l-marda.

Id-defiċjenza tal-proteini fit-tfal tinibixxi t-tkabbir, tikkawża diżabilità fiżika u mentali.
L-iżvilupp ta 'anemija, id-dehra ta' mard tal-ġilda, patoloġija ta 'l-għadam u tessut tal-muskolu mhix lista kompluta ta' mard. Distrofija severa ta 'proteina tista' tirriżulta fil-genn u l-kwashiorkor (tip ta ’distrofija severa minħabba nuqqas ta’ proteini).

Meta l-proteina tagħmel ħsara lill-ġisem

• akkoljenza żejda
• Mard kroniku tal-fwied, il-kliewi, il-qalb u l-vini.

Provvista żejda ma sseħħx ħafna drabi minħabba assorbiment mhux komplut ta 'sustanza mill-ġisem.Dan iseħħ f'dawk li jixtiequ jżidu l-muskoli kemm jista 'jkun malajr mingħajr ma jsegwu r-rakkomandazzjonijiet ta' min iħarreġ u n-nutrizzjonisti.

Il-problemi ta 'akkoljenza "eċċessiva" jinkludu:

Insuffiċjenza renali. Ammonti eċċessivi ta 'organi żejda ta' proteina, ifixklu l-funzjoni naturali tagħhom. "Iffiltra" ma tistax tlaħħaq mat-tagħbija, tidher mard tal-kliewi.

Mard tal-fwied. Proteina żejda takkumula ammonja fid-demm, li tiggrava l-kundizzjoni tal-fwied.

L-iżvilupp ta 'aterosklerożi. Ħafna prodotti mill-annimali, minbarra sustanzi utli, fihom xaħam u kolesterol ta 'ħsara.

Nies li jbatu minn patoloġija tal-fwied, il-kliewi, sistemi kardjovaskulari u diġestivi għandhom jillimitaw il-konsum ta 'proteina.

Il-kura għas-saħħa tagħhom stess hija ppremjata bl-idejn lil dawk li jinkwetaw dwarha. Biex tevita konsegwenzi severi, għandek bżonn tiftakar il-ħtieġa tal-ġisem għall-irkupru. Mistrieħ sħiħ, nutrizzjoni, speċjalisti li jżuru jtawwlu ż-żgħażagħ, is-saħħa u l-ħajja.

Solubilità

Il-proteini jvarjaw fil-grad tas-solubilità fl-ilma. Proteini li jinħallu fl-ilma jissejħu albumina, dawn jinkludu proteini tad-demm u tal-ħalib. Insolubbli, jew skleroproteini, jinkludu, pereżempju, il-keratina (il-proteina li tifforma x-xagħar, ix-xagħar tal-mammiferi, ir-rix ta 'l-għasafar, eċċ.) U l-fibroina, li hija parti mill-ħarir u għanqbut. Is-solubilità ta 'proteina hija ddeterminata mhux biss mill-istruttura tagħha, iżda minn fatturi esterni, bħan-natura tas-solvent, is-saħħa ijonika u l-pH tas-soluzzjoni.

Il-proteini huma wkoll maqsuma f 'idrofiliċi (li jinħallu fl-ilma) u idrofobiċi (li jirreżistu l-ilma). Ħafna proteini taċ-ċitoplasma, nukleu, u sustanza interċellulari, inklużi keratina li ma tinħallx u fibroina, huma idrofiliċi. Ħafna mill-proteini li jiffurmaw membrani bijoloġiċi huma idrofobi - proteini integrali tal-membrana li jinteraġixxu mal-lipidi idrofobiċi tal-membrana (dawn il-proteini ġeneralment ikollhom siti idrofiliċi).

Bijosintesi tal-proteini fil-ġisem

Bijosintesi tal-proteini - il-formazzjoni fil-ġisem tal-proteini mixtieqa mill-aċidi amminiċi billi tgħaqqadhom ma 'tip speċjali ta' rbit kimiku - il-katina tal-polipeptide. Id-DNA jaħżen informazzjoni dwar l-istruttura tal-proteini. Is-sinteżi nnifisha sseħħ f'parti speċjali taċ-ċellula msejħa ribosoma. L-RNA jittrasferixxi l-informazzjoni mill-ġene mixtieq (is-sit tad-DNA) għar-ribosoma.

Peress li l-bijosintesi tal-proteini hija kumplessa f'ħafna stadji, tuża l-informazzjoni stabbilita fil-bażi tal-eżistenza tal-bniedem - id-DNA, is-sinteżi kimika tagħha hija biċċa xogħol diffiċli. Ix-xjentisti tgħallmu kif jiksbu inibituri ta 'ċerti enzimi u ormoni, iżda l-iktar kompitu xjentifiku importanti huwa li jiksbu proteini bl-użu ta' inġinerija ġenetika.

Trasport

Il-funzjoni ta 'trasport ta' proteina speċjali fid-demm - emoglobina. Bis-saħħa ta 'din il-proteina, l-ossiġenu jitwassal mill-pulmuni lill-organi u t-tessuti tal-ġisem.

Tikkonsisti fl-attività tal-proteini tas-sistema immuni msejħa antikorpi. Huwa antikorpi li jħarsu saħħet il-ġisem, jipproteġuha minn batterji, viruses, veleni, u jippermettu li d-demm jifforma embolu fil-post ta 'ferita miftuħa.

Il-funzjoni tas-sinjal tal-proteini hija li jittrasmettu sinjali (informazzjoni) bejn iċ-ċelloli.

Normi ​​tal-Proteina għall-Adulti

Il-ħtieġa tal-ġisem tal-bniedem għal proteina tiddependi fuq l-attività fiżika tiegħu. Iktar ma nimxu, iktar malajr tipproċedi r-reazzjonijiet bijokimiċi kollha f'ġisimna. Nies li jeżerċitaw regolarment għandhom bżonn kważi d-doppju ta ’proteina mill-medja tal-persuna. Nuqqas ta 'proteina għal nies involuti fl-isport huwa perikoluż li "jinxfu" l-muskoli u l-eżawriment tal-ġisem kollu!

Bħala medja, in-norma tal-proteina għal adult hija kkalkulata fuq il-bażi ta 'koeffiċjent ta' 1 g ta 'proteina għal kull 1 kg ta' piż, jiġifieri bejn wieħed u ieħor 80-100 g għall-irġiel, 55-60 g għan-nisa. L-atleti rġiel huma avżati biex iżidu l-ammont ta 'proteina kkunsmata għal 170-200 g kuljum.

Nutrizzjoni xierqa tal-proteina għall-ġisem

Nutrizzjoni xierqa biex tissatura l-ġisem bil-proteina hija taħlita ta 'proteini tal-annimali u tal-pjanti. Il-grad ta 'assimilazzjoni tal-proteina mill-ikel jiddependi fuq l-oriġini tagħha u l-metodu ta' trattament bis-sħana.

Għalhekk, madwar 80% tal-konsum totali ta 'proteina mill-annimali u 60% tal-proteina veġetali huma assorbiti mill-ġisem. Prodotti li joriġinaw mill-annimali fihom ammont akbar ta ’proteina għal kull unità ta’ massa tal-prodott milli fil-ħaxix. Barra minn hekk, il-kompożizzjoni tal-prodotti "mill-annimali" tinkludi l-aċidi amminiċi kollha, u l-prodotti tal-pjanti f'dan ir-rigward huma kkunsidrati inferjuri.

Regoli nutrittivi bażiċi għal assorbiment aħjar tal-proteini:

• Mod ġentili ta 'tisjir - tisjir, fwar, stewing. It-taqli għandu jiġi eskluż.
• Huwa rrakkomandat li tiekol aktar ħut u tjur. Jekk tassew trid laħam, agħżel iċ-ċanga.
• Il-brodi għandhom jiġu esklużi mid-dieta, huma xaħmija u ta 'ħsara. F'każijiet estremi, tista 'issajjar l-ewwel platt billi tuża l- "brodu sekondarju".

Karatteristiċi tan-nutrizzjoni tal-proteina għat-tkabbir tal-muskoli

Atleti li qed jiksbu b'mod attiv massa tal-muskoli għandhom jaderixxu mar-rakkomandazzjonijiet kollha msemmija hawn fuq. Il-parti l-kbira tad-dieta tagħhom għandha tkun proteina ta 'oriġini mill-annimali. Għandhom jittieklu flimkien ma 'prodotti tal-proteini veġetali, li sojja hija preferenza partikolari.

Huwa wkoll neċessarju li tikkonsulta tabib u tikkunsidra l-użu ta 'xorb speċjali ta' proteina, li l-persentaġġ ta 'l-assorbiment tal-proteina tiegħu huwa 97-98%. L-ispeċjalista individwalment jagħżel xarba, jikkalkula d-doża korretta. Dan se jkun suppliment ta 'proteina pjaċevoli u utli għat-taħriġ ta' saħħa.

Denaturazzjoni

Id-denaturazzjoni tal-proteini tirreferi għal kwalunkwe bidla fl-attività bijoloġika tagħha u / jew il-proprjetajiet fiżikokimiċi assoċjati mat-telf ta 'struttura kwaternarja, terzjarja jew sekondarja (ara t-taqsima "Struttura tal-proteina"). Bħala regola, il-proteini huma pjuttost stabbli taħt dawk il-kundizzjonijiet (temperatura, pH, eċċ.) Li fihom normalment jaħdmu fil-ġisem. Bidla qawwija f'dawn il-kundizzjonijiet twassal għad-denaturazzjoni tal-proteina. Jiddependi fuq in-natura ta 'l-aġent ta' denaturazzjoni, huma distinti mekkaniċi (taħwid qawwi jew tħawwad), fiżiċi (tisħin, tkessiħ, irradjazzjoni, sonika) u kimiċi (aċidi u alkali, surfactants, urea).

Id-denaturazzjoni tal-proteini tista 'tkun kompluta jew parzjali, riversibbli jew irreversibbli. L-iktar każ famuż ta ’denaturazzjoni irreversibbli tal-proteini fil-ħajja ta’ kuljum huwa l-preparazzjoni ta ’bajd tat-tiġieġ, meta, taħt l-influwenza ta’ temperatura għolja, il-proteina trasparenti li tinħall fl-ilma ovalbumin issir densa, li ma tinħallx u opaka. F'xi każijiet id-denaturazzjoni hija riversibbli, bħal fil-każ tal-preċipitazzjoni ta 'proteini li jinħallu fl-ilma bl-użu ta' mluħa ta 'l-ammonju (metodu ta' tmelliħ), u dan il-metodu jintuża bħala mod biex jitnaddfu.

Molekuli tal-proteina huma polimeri lineari li jikkonsistu minn residwi ta 'α-L-amino aċidi (li huma monomeri), u wkoll residwi ta' aċidi amminiċi modifikati u komponenti ta 'natura mhux aċiduża jistgħu jiġu inklużi fil-kompożizzjoni ta' proteini. Fil-letteratura xjentifika, abbrevjazzjonijiet b'wieħed jew tliet ittri jintużaw biex jirreferu għall-aċidi amminiċi. Għalkemm mal-ewwel daqqa t'għajn jista 'jidher li l-użu ta' "biss" 20 tip ta 'aċidi amminiċi fil-biċċa l-kbira tal-proteini jillimita d-diversità ta' strutturi ta 'proteina, fil-fatt, in-numru ta' għażliet ma tantx jista 'jiġi stmat iżżejjed: għal katina ta' 5 residwi ta 'aċidu amminiku, hija diġà aktar minn 3 miljun, u katina ta' 100 residwu ta 'aċidu amminiku (proteina żgħira) tista 'tkun rappreżentata f'aktar minn 10,130 varjant. Proteini minn 2 sa bosta għexieren ta 'residwi ta' aċidu amminiku huma spiss imsejħa peptidi, bi grad akbar ta 'polimerizzazzjoni - squirils, għalkemm din id-diviżjoni hija arbitrarja ħafna.

Meta tkun iffurmata proteina bħala riżultat ta 'l-interazzjoni tal-grupp α-karbossil (-COOH) ta' aċidu amminiku wieħed mal-grupp α-amino (-NH₂) ta 'aċidu amminiku ieħor, bond ta' peptidi huma ffurmati. It-truf tal-proteina jissejħu t-terminus N- u C, li jiddependi fuq liema mill-gruppi tar-residwu ta 'l-aċidu amminiku terminali huwa ħieles: -NH₂ jew -COOH, rispettivament. Fis-sinteżi tal-proteina fuq ir-ribosoma, l-ewwel residwu ta 'amino acid (N-terminal) huwa ġeneralment ir-residwu tal-metjonina, u r-residwi sussegwenti huma mwaħħlin mat-terminu C ta' dak ta 'qabel.

Karatteristiċi tan-nutrizzjoni tal-proteina, dieters

Dawk li jixtiequ jitilfu l-piż għandhom jieklu prodotti tal-proteini tal-annimali u tal-ħaxix. Huwa importanti li tissepara l-konsum tagħhom, minħabba li l-ħin għall-assimilazzjoni tagħhom huwa differenti. Prodotti tal-laħam xaħmi għandhom jintremew, il-patata m'għandhiex tiġi abbużata, iċ-ċereali b'kontenut medju ta 'proteina għandhom ikunu ppreferuti.

Tmurx għall-estremitajiet u "toqgħod bilqegħda" fuq dieta ta 'proteina. Ma jaqblux ma 'kulħadd, minħabba li l-esklużjoni sħiħa tal-karboidrati se twassal għal tnaqqis fil-kapaċità tax-xogħol u fl-enerġija. Huwa biżżejjed li tiekol ikel li fih il-karboidrati filgħodu - dan se jagħti l-enerġija matul il-ġurnata, wara nofsinhar, tiekol ikel ta 'proteini b'livell baxx ta' proteina. Biex tpatti għan-nuqqas ta 'enerġija fil-għaxija, il-ġisem se jibda jaħarqu xaħam tal-ġisem, madankollu, dan il-proċess se jkun sigur għas-saħħa tal-ġisem.

Kun żgur li tinkludi ikel tal-proteina dritt u ppreparat sewwa fid-dieta tiegħek. Għall-ġisem, il-proteina hija l-materjal ewlieni tal-bini! Flimkien ma 'taħriġ regolari, dan jgħinek tibni korp atletiku sabiħ!

Il-proteini huma l-aktar komposti kimiċi importanti li mingħajrhom l-attività vitali tal-ġisem tkun impossibbli. Il-proteini jikkonsistu minn enzimi, ċelloli ta 'l-organi, tessuti. Huma responsabbli għal metaboliċi, trasport u ħafna proċessi oħra li jseħħu fil-ġisem tal-bniedem. Il-proteini ma jistgħux jakkumulaw “fir-riserva”, għalhekk għandhom jiġu inġestiti regolarment. Huma ta 'importanza partikolari għal nies involuti fl-isport, minħabba li l-proteini huma rregolati.

Livelli ta 'Organizzazzjoni

K. Lindstrom-Lang ippropona li ssir distinzjoni bejn 4 livelli tal-organizzazzjoni strutturali tal-proteini: strutturi primarji, sekondarji, terzjarji u kwaternarji. Għalkemm din id-diviżjoni hija kemmxejn skaduta, tibqa 'tintuża. L-istruttura primarja (sekwenza ta 'residwi ta' aċidu amminiku) ta 'polipeptide hija ddeterminata mill-istruttura tal-ġene u l-kodiċi ġenetiku tagħha, u strutturi ta' ordnijiet ogħla huma ffurmati waqt it-tiwi tal-proteina. Għalkemm l-istruttura spazjali tal-proteina kollha kemm hi hija ddeterminata bis-sekwenza tal-aċidu amminiku tagħha, hija pjuttost laboratorja u tista 'tiddependi fuq kondizzjonijiet esterni, għalhekk huwa iktar korrett li wieħed jitkellem dwar il-konformità tal-proteina preferuta jew l-iktar enerġetikament favorevoli.

Struttura primarja

L-istruttura primarja hija s-sekwenza ta 'residwi ta' aċidu amminiku fil-katina tal-polipeptide. L-istruttura primarja ta 'proteina hija tipikament deskritta bl-użu ta' denominazzjonijiet ta 'ittra waħda jew tlieta għal residwi ta' aċidu amminiku.

Karatteristiċi importanti tal-istruttura primarja huma motivi konservattivi - kombinazzjonijiet stabbli ta 'residwi ta' aċidu amminiku li jwettqu ċerta funzjoni u jinstabu f'ħafna proteini. Motivi konservattivi huma kkonservati matul l-evoluzzjoni ta 'speċi; ħafna drabi huwa possibbli li titbassar il-funzjoni ta' proteina mhux magħrufa minnhom. Il-grad ta 'omoloġija (xebh) tas-sekwenzi ta' l-aċidu amminiku tal-proteini ta 'organiżmi differenti jista' jintuża biex tevalwa d-distanza evoluzzjonarja bejn it-taxons li jagħmlu parti minn dawn l-organiżmi.

L-istruttura primarja ta 'proteina tista' tiġi determinata permezz ta 'metodi ta' sekwenzar tal-proteini jew mill-istruttura primarja ta 'l-mRNA tagħha bl-użu tat-tabella tal-kodiċi ġenetika.

Struttura sekondarja

L-istruttura sekondarja hija l-ordni lokali ta 'framment ta' katina tal-polipeptide stabilizzata minn bonds ta 'l-idroġenu.Dawn li ġejjin huma l-aktar tipi komuni ta 'struttura sekondarja ta' proteina:

• Ħelikes α huma dawriet densi madwar l-assi twil tal-molekula. Dawra waħda hija 3.6 residwi ta 'aċidu amminiku, iż-żift tal-helix huwa 0.54 nm (0.15 nm jaqa' fuq residwu ta 'aċidu amminiku). L-ispirall huwa stabbilizzat permezz ta ’l-idroġenu bejn il-gruppi ta’ peptidi H u O, spazjati 4 unitajiet bejn xulxin. Għalkemm l-elika α tista 'tkun jew ix-xellug jew il-lemin, il-lemin jippredomina fil-proteini. L-ispirall huwa mfixkel mill-interazzjonijiet elettrostatiċi tal-aċidu glutamiku, lysine, arginine. Qrib xulxin, residwi ta 'l-asparagine, serine, treonine u leucine jistgħu jinterferixxu b'mod steriku mal-formazzjoni ta' l-eli, residwi proline jikkawżaw liwi tal-katina u wkoll ifixklu α-helices,
• Folji β (saffi mitwija) huma diversi katini tal-polipeptidi żigżag li fihom huma ffurmati l-idroġenu bejn l-aċidi amminiċi relattivament imbiegħda (0.34 nm għal kull residwu ta 'l-aċidu amminiku) fl-istruttura primarja jew f'katini ta' proteini differenti (aktar milli spazjati mill-qrib, kif inhu l-każ jkun fl-elika α). Dawn il-ktajjen ġeneralment huma diretti mit-truf N f'direzzjonijiet opposti (orjentazzjoni kontra l-paralleli) jew f'direzzjoni waħda (struttura β parallela). Hija wkoll possibbli l-eżistenza ta 'struttura β imħallta li tikkonsisti minn strutturi β paralleli u antiparali. Għall-formazzjoni ta 'folji β, daqsijiet żgħar tal-gruppi sekondarji ta' aċidi amminiċi huma importanti, ġeneralment jippredominaw il-gliċina u l-alanina,
• Helice π
• 3₁₀spirali
• frammenti mhux ordnati.

Struttura terzjarja

L-istruttura terzjarja hija l-istruttura spazjali tal-katina tal-polipeptide. Strutturalment, tikkonsisti f'elementi ta 'struttura sekondarja stabbilizzata minn diversi tipi ta' interazzjonijiet li fihom l-interazzjonijiet idrofobiċi għandhom rwol kruċjali. L-istabbilizzazzjoni ta 'l-istruttura terzjarja tinvolvi:

• rabtiet kovalenti (bejn iż-żewġ residwi ta 'ċisteina - pontijiet ta' disulfide),
• bonds joniċi bejn gruppi sekondarji ċċarġjati b'mod oppost ta 'residwi ta' aċidu amminiku,
• bonds tal-idroġenu
• Interazzjonijiet idrofobiċi. Meta tinteraġixxi mal-molekuli tal-ilma tal-madwar, il-molekula tal-proteina hija mitwija sabiex il-gruppi sekondarji mhux polari tal-aċidi amminiċi jiġu iżolati mis-soluzzjoni milwiema, u l-gruppi tal-ġenb idrofiliċi polari jidhru fuq il-wiċċ tal-molekula.

Studji tal-prinċipji tat-tiwi tal-proteini wrew li huwa konvenjenti li ssir distinzjoni bejn livell ieħor bejn il-livell ta 'l-istruttura sekondarja u l-istruttura spazjali atomika - il-motif li jintwew (arkitettura, motiv strutturali). Il-motif tal-grafika huwa determinat mill-arranġament reċiproku tal-elementi tal-istruttura sekondarja (α-helices u β-strands) fi ħdan id-dominju tal-proteina - globu kumpatt li jista 'jeżisti jew waħdu jew ikun parti minn proteina ikbar flimkien ma' oqsma oħra. Ikkunsidra, pereżempju, wieħed mill-motivi karatteristiċi tal-istruttura tal-proteini. Il-proteina globulari murija fil-figura fuq il-lemin, triose phosphatisomerase, għandha motiv li jintwew imsejjaħ iċ-ċilindru α / β: 8 linji β paralleli jiffurmaw β ċilindru ġewwa ċilindru ieħor, magħmul minn 8 helic eliks. Dan il-motiv jinstab f'madwar 10% tal-proteini.

Huwa magħruf li l-motivi tal-grafika huma pjuttost konservattivi u jinstabu fi proteini li la għandhom relazzjonijiet funzjonali u lanqas evoluzzjonarji. L-identifikazzjoni ta 'motivi li jintwew hija l-bażi tal-klassifikazzjoni fiżika jew razzjonali tal-proteini (bħal CATH jew SCOP).

Biex tiddetermina l-istruttura spazjali tal-proteina, metodi ta 'analiżi ta' diffrazzjoni tar-raġġi-x, reżonanza manjetika nukleari u xi tipi ta 'mikroskopija huma wżati.

Struttura kwaternarja

L-istruttura kwaternarja (jew is-subunità, dominju) hija l-arranġament reċiproku ta 'bosta katini tal-polipeptidi f'kumpless ta' proteina waħda.Il-molekuli tal-proteina li jiffurmaw il-proteina bl-istruttura kwaternarja huma ffurmati separatament fuq ir-ribosomi u biss wara t-tmiem tas-sinteżi jiffurmaw struttura supramolekulari komuni. Proteina bi struttura kwaternarja tista 'tinkludi kemm katini tal-polipeptidi identiċi kif ukoll differenti. L-istabbilizzazzjoni ta 'l-istruttura kwaternarja tinvolvi l-istess tipi ta' interazzjonijiet bħal fl-istabbilizzazzjoni tat-Terzjarju. Kumplessi ta 'proteini supramolekulari jistgħu jikkonsistu minn għexieren ta' molekuli.

Klassifikazzjoni skont it-tip ta ’bini

Il-proteini jistgħu jinqasmu fi tliet gruppi skont it-tip ġenerali ta 'struttura:

1. Proteini tal-fibrilla - jiffurmaw polimeri, l-istruttura tagħhom hija ġeneralment regolari ħafna u hija sostnuta prinċipalment minn interazzjonijiet bejn ktajjen differenti. Huma jiffurmaw mikrofilamenti, mikrotubuli, fibrilli, u jappoġġjaw l-istruttura taċ-ċelloli u tessuti. Il-proteini tal-fibra jinkludu il-keratin u l-kollaġen.
2. Proteini globulari huma li jinħallu fl-ilma, il-forma ġenerali tal-molekula hija ftit jew wisq sferika.
3. Proteini tal-membrana - għandhom dominji li jaqsmu l-membrana taċ-ċellula, iżda partijiet minnhom jisporġu mill-membrana fl-ambjent interċellulari u ċ-ċitoplasma taċ-ċellula. Il-proteini tal-membrana jaġixxu bħala riċetturi, jiġifieri, jittrasmettu sinjali, u jipprovdu wkoll trasport transmembrane ta 'diversi sustanzi. It-trasportaturi tal-proteini huma speċifiċi, kull wieħed minnhom jgħaddi mill-membrana biss ċerti molekuli jew ċertu tip ta 'sinjal.

Proteini sempliċi u kumplessi

Minbarra l-katini tal-peptidi, ħafna proteini jinkludu wkoll gruppi mhux amino aċidi, u b'dan il-kriterju l-proteini huma maqsuma f'żewġ gruppi kbar - proteini sempliċi u kumplessi (proteidi). Proteini sempliċi jikkonsistu biss f'katini tal-polypeptide, proteini kumplessi fihom ukoll gruppi mhux amino aċidi, jew prostetiċi. Skont in-natura kimika tal-gruppi prostetiċi, il-klassijiet li ġejjin huma distinti fost proteini kumplessi:

Glycoproteins li fihom residwi ta 'karboidrati marbuta b'mod kovalenti bħala grupp prostetiku, il-glycoproteins li fihom residwi ta' mucopolysaccharide jappartjenu għas-subklassi ta 'proteoglycans. Fil-formazzjoni ta 'rbit ma' residwi ta 'karboidrati, gruppi hydroxyl ta' serine jew treonine huma ġeneralment involuti. Il-biċċa l-kbira tal-proteini extraċellulari, b'mod partikolari l-immunoglobulini, huma glicoproteini. Fil-proteoglycans, il-parti tal-karboidrati hija

95% tal-massa totali tal-molekula tal-proteina, huma l-komponent ewlieni tal-matriċi interċellulari,

2. Is-sinjifikat bijoloġiku tar-riproduzzjoni ta 'organiżmi. Metodi ta 'riproduzzjoni.

1. Ir-riproduzzjoni u s-sinifikat tagħha.

Riproduzzjoni - riproduzzjoni ta 'organiżmi simili, li tipprovdi

l - eżistenza ta 'speċi għal ħafna millennji tikkontribwixxi għal żieda fl - 2005

l-għadd ta 'individwi tal-ispeċi, il-kontinwità tal-ħajja. Asesswali, sesswali u

Propagazzjoni veġetattiva ta 'organiżmi.

2. Ir-riproduzzjoni sesswali hija l-iktar mod antik. Fi

Organiżmu wieħed huwa involut fis-sess sesswalità, filwaqt li ħafna drabi jipparteċipa fis-sess

żewġ individwi. Fil-pjanti, riproduzzjoni asesswali tuża spori - waħda

Ċelloli speċjalizzati. Propagazzjoni permezz ta 'l-ispori ta' l-alka, ħażiż, ħnieżer,

serqin, felċi. Raxx tal-ispori mill-pjanti, il-ġerminazzjoni u l-iżvilupp tagħhom

minnhom organiżmi sussidjarji ġodda f'kundizzjonijiet favorevoli. Mewt ta 'numru kbir

tilwima li taqa 'f'kundizzjonijiet ħżiena. Probabbiltà baxxa ta 'okkorrenza

organiżmi ġodda mill-ispori minħabba li fihom ftit nutrijenti u

iż-żerriegħa tassorbi l-aktar mill-ambjent.

3. Propagazzjoni veġetattiva - propagazzjoni tal-pjanti

billi tuża organi veġetattivi: rimjiet mill-ajru jew taħt l-art, partijiet mill-għerq,

weraq, tuberu, basal. Parteċipazzjoni fil-propagazzjoni veġetattiva ta 'organiżmu wieħed

jew partijiet minnhom. L-affinità tal-pjanta tat-tifla mal-omm, kif inhi

ikompli l-iżvilupp tal-ġisem tal-omm. Effiċjenza kbira u

it-tixrid tal-propagazzjoni veġetattiva fin-natura, bħala organiżmu sussidjarju

iffurmati aktar malajr mill-parti materna milli mill-ispori. Eżempji veġetattivi

tgħammir: bl-użu ta ’riżomi - ġilju tal-wied, zekka, ħaxix tal-qamħ, eċċ, għeruq

Fergħat baxxi li jmissu l-ħamrija (saffi) - passolina, għeneb selvaġġ, moustache

- frawli, basal - tulipani, daffodil, kukkus. Użu ta 'materjal veġetattiv

tgħammir meta jikbru pjanti kkultivati: il-patata tiġi propagata minn tuberi,

basal - basal u tewm, saffi - passolina u ribes, għeruq

frieħ - ċirasa, għanbaqar, qatgħat - siġar tal-frott.

4. Riproduzzjoni sesswali. L-essenza tar-riproduzzjoni sesswali

fil-formazzjoni ta ’ċelloli ġerminali (gameti), il-fużjoni taċ-ċellula ġerminali maskili

(sperma) u mara (bajda) - fertilizzazzjoni u żvilupp ta 'xi ħaġa ġdida

organiżmu bint minn bajda fertilizzata. Grazzi għall-fertilizzazzjoni

organiżmu sussidjarju b'sett aktar divers ta 'kromożomi, li jfisser b'aktar

diversi karatteristiċi ereditarji, li r-riżultat tagħhom jistgħu jirriżultaw li huma

aktar adattat għall-abitat. Il-preżenza ta ’riproduzzjoni sesswali fi

alka, ħażiż, felċi, ġimmnospermi u anġjospermi. Kumplikazzjoni

il-proċess sesswali fil-pjanti matul l-evoluzzjoni tagħhom, id-dehra mill-aktar kumplessa

forom fil-pjanti taż-żerriegħa.

5. Il-propagazzjoni taż-żerriegħa sseħħ bl-għajnuna taż-żrieragħ,

huwa karatteristiku ta 'ġimmnospermi u anġjospermi (anġjospermi

Il-propagazzjoni veġetattiva hija mifruxa wkoll). Sekwenza tal-passi

Propagazzjoni taż-żerriegħa: pollinazzjoni - trasferiment tal-polline lejn l-istigma ta 'pistil, tagħha

ġerminazzjoni, tfaċċar billi taqsam żewġ sperma, il-progress tagħhom fi

ovule, allura l-fużjoni ta 'sperma waħda ma' bajda, u l-oħra ma '

nukleu sekondarju (f'anġjospermi). Formazzjoni minn żerriegħa ta 'ovuli -

l-embrijun bi provvista ta 'nutrijenti, u mill-ħitan ta' l-ovarju - il-fetu. Żerriegħa -

in-nebbieta ta ’pjanta ġdida, f’kundizzjonijiet favorevoli, tispara u l-ewwel darba

in-nebbieta hija mitmugħa min-nutrijenti taż-żerriegħa, u mbagħad mill-għeruq tagħha

jibdew jassorbu l-ilma u l-minerali mill-ħamrija, u l-weraq - id-dijossidu tal-karbonju

gass ​​mill-arja fid-dawl tax-xemx. Ħajja indipendenti ta 'impjant ġdid.

Bijofiżika tal-proteini

Il-proprjetajiet fiżiċi tal-proteina fiċ-ċellula, b'kont meħud tal-membrana ta 'l-ilma u l-iffullar ta' makromolekuli (eng.) ikkumplikat ħafna. L-ipoteżi ta 'proteina bħala "sistema simili tal-kristall" - "kristall aperjodiku" - hija sostnuta minn analiżi ta' diffrazzjoni tar-raġġi X (sa riżoluzzjoni ta '1 angstrom), densità għolja ta' ppakkjar, kooperattività tal-proċess ta 'denaturazzjoni u fatti oħra.

Favur ipoteżi oħra, il-proprjetajiet likwidi bħall-proteini fil-proċessi ta 'movimenti intraglobulari (mudell ta' qbiż limitat jew diffużjoni kontinwa) huma evidenzjati minn esperimenti fuq tixrid ta 'newtroni, spettroskopija ta' Mössbauer.

Il-metodu universali: sinteżi tar-ribosomi

Il-proteini huma sintetizzati minn organiżmi ħajjin minn aċidi amminiċi bbażati fuq informazzjoni kkodifikata fil-ġeni. Kull proteina tikkonsisti minn sekwenza unika ta 'residwi ta' aċidu amminiku, li hija determinata mis-sekwenza tan-nukleotidi tal-ġene li jikkodifika l-proteina. Il-kodiċi ġenetiku huwa metodu biex tittraduċi s-sekwenza tan-nukleotidi tad-DNA (permezz ta 'l-RNA) fis-sekwenza ta' l-aċidu amminiku ta 'katina tal-polipeptide. Dan il-kodiċi jiddetermina l-korrispondenza ta 'sezzjonijiet tat-trinukleotidi ta' l-RNA, imsejħa kodoni, u ċerti amino aċidi li huma inklużi fil-proteina: is-sekwenza tan-nukleotidi AUG, per eżempju, tikkorrispondi għall-metjonina. Peress li d-DNA tikkonsisti f'erba 'tipi ta' nukleotidi, in-numru totali ta 'kodoni possibbli huwa 64, u peress li 20 aċidi amminiċi jintużaw fil-proteini, ħafna amino aċidi huma determinati minn aktar minn kodon wieħed. Tliet kodoni huma insinifikanti: iservu bħala sinjali ta 'waqfien għas-sinteżi tal-katina tal-polipeptide u huma msejħa kodoni ta' terminazzjoni, jew kodoni ta 'waqfien.

Ġeni li jikkodifikaw il-proteini huma l-ewwel traskritti fis-sekwenza tan-nukleotidi ta 'l-RNA tal-messaġġier (mRNA) mill-enżimi ta' l-RNA polimerażi. Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, il-proteini ta 'l-organiżmi ħajjin huma sintetizzati fuq ribosomi - magni molekulari b'ħafna komponenti preżenti fiċ-ċitoplasma taċ-ċelloli. Il-proċess ta 'sintetizzazzjoni ta' katina tal-polipeptide permezz ta 'ribosoma fuq matriċi ta' mRNA jissejjaħ traduzzjoni.

Is-sintesi tal-proteina ribosomali hija fondamentalment l-istess fil-prokarioti u l-ewkarjoti, iżda hija differenti f'xi dettalji. Għalhekk, mRNA prokarijot jista 'jinqara mir-ribosomi fis-sekwenza ta' l-aċidu amminiku tal-proteini immedjatament wara t-traskrizzjoni jew saħansitra qabel it-tlestija tagħha. F'ekwarioti, it-traskrizzjoni primarja l-ewwel trid tgħaddi minn serje ta 'modifiki u timxi fiċ-ċitoplażma (lejn il-post tar-ribosoma) qabel ma tibda t-traduzzjoni. Ir-rata ta 'sinteżi tal-proteini hija ogħla fil-prokarioti u tista' tilħaq 20 amino acid kull sekonda.

Anke qabel il-bidu tat-traduzzjoni, l-enżimi aminoacyl-tRNA synthetase speċifikament jwaħħlu l-aċidi amminiċi ma 'l-RNA tat-trasport korrispondenti tagħhom (tRNA). Reġjun ta 'tRNA, imsejjaħ anticodon, jista' jikkumplimenta ma 'kodon mRNA, biex b'hekk jiżgura l-inklużjoni ta' residwu ta 'aċidu amminiku mehmuż ma' tRNA fil-katina tal-polipeptide skond il-kodiċi ġenetiku.

Matul l-istadju inizjali tat-traduzzjoni, il-bidu, il-kodon tal-inizjatur (ġeneralment metjonina) huwa rikonoxxut mis-subunità żgħira tar-ribosoma, li miegħu tRNA metjonin amminakilat huwa marbut bl-użu ta 'fatturi ta' proteina tal-bidu. Wara li tirrikonoxxi l-kodonja tal-bidu, is-sottunita 'kbira tingħaqad mas-subunita' żgħira tar-ribosoma, u tibda t-tieni stadju tat-traduzzjoni, it-titwil. F'kull stadju tar-ribosoma mit-tarf 5'- sa 3'-l-mRNA, qara kodon wieħed billi jifforma konnessjonijiet ta 'l-idroġenu bejnu u l-RNA tat-trasport komplementari miegħu, li miegħu huwa marbut ir-residwu korrispondenti ta' l-aċidu amminiku. Il-formazzjoni ta 'rbit peptide bejn l-aħħar residwu ta' aċidu amminiku tal-peptide li qed jikber u r-residwu ta 'aċidu amminiku marbut ma' tRNA huwa katalizzat minn RNA ribosomali (rRNA), li jifforma ċ-ċentru ta 'peptidyl transferase tar-ribosoma. Dan iċ-ċentru jqiegħed l-atomi tan-nitroġenu u tal-karbonju f'pożizzjoni favorevoli għall-mogħdija tar-reazzjoni. It-tielet u l-aħħar stadju tat-traduzzjoni, it-terminazzjoni, iseħħ meta r-ribosoma jilħaq il-codon ta ’waqfien, wara li l-fatturi tat-terminazzjoni tal-proteina idrolizzaw il-konnessjoni bejn l-aħħar tRNA u l-katina tal-polypeptide, u jwaqqfu s-sinteżi tiegħu. Fir-ribosomi, il-proteini huma dejjem sintetizzati min-N- sal-C-terminus.

Sinteżi tan-neribosomal

F'xi fungi baxxi u xi batterji, metodu addizzjonali (mhux ribosomali, jew multienzyme) ta 'bijosintesi ta' peptidi, ġeneralment ta 'struttura żgħira u mhux tas-soltu, huwa magħruf.Is-sintesi ta 'dawn il-peptidi, ġeneralment metaboliti sekondarji, titwettaq minn kumpless ta' proteini b'piż molekulari għoli, NRS synthase, mingħajr il-parteċipazzjoni diretta ta 'ribosomi. Is-sintassi NRS ġeneralment tikkonsisti f'diversi oqsma jew proteini individwali li jagħżlu aċidi amminiċi, jiffurmaw kolla peptide u jirrilaxxaw peptide sintetizzat. Flimkien, dawn l-oqsma jiffurmaw il-modulu. Kull modulu jiżgura l-inklużjoni ta 'aċidu amminiku wieħed fil-peptide sintetizzat. Is-sintasi NRS jistgħu għalhekk ikunu magħmula minn modulu wieħed jew aktar. Xi drabi, dawn il-kumplessi jinkludu dominju li kapaċi iżomerizza l-aċidi amminiċi L (forma normali) f'forma D.

Sintesi kimika

Proteini qosra jistgħu jiġu sintetizzati kimikament bl-użu ta 'metodi ta' sinteżi organika, per eżempju, ligazzjoni kimika. Ħafna drabi, sintesi kimika tal-peptide sseħħ fid-direzzjoni mill-C-terminus għan-N-terminus, għall-kuntrarju tal-bijosintesi fuq ribosomi. Il-metodu ta 'sinteżi kimika jipproduċi peptidi immunoġeniċi qosra (epitopi), li mbagħad jiġu injettati f'annimali sabiex jinkisbu antikorpi speċifiċi jew ibridijmi. Barra minn hekk, dan il-metodu jintuża wkoll biex jinkisbu inibituri ta 'ċerti enzimi. Is-sinteżi kimika tippermetti l-introduzzjoni ta 'residwi ta' aċidu amminiku li ma jinstabux fi proteini konvenzjonali, pereżempju, dawk li għandhom tikketti ta 'fluworexxenza mwaħħlin mal-ktajjen tal-ġnub tagħhom. Il-metodi kimiċi għas-sinteżi tal-proteini għandhom diversi limitazzjonijiet: huma ineffettivi b'tul ta 'proteina ta' aktar minn 300 residwu ta 'aċidu amminiku, proteini sintetizzati artifiċjalment jista' jkollhom struttura terzjarja irregolari u għandhom nuqqas ta 'modifiki ta' wara t-traslazzjoni tradizzjonali (ara hawn taħt).

Modifika ta ’wara t-traduzzjoni

Wara li t-traduzzjoni tkun kompluta, ħafna mill-proteini jgħaddu minn aktar modifikazzjonijiet kimiċi msejħa modifiki ta ’wara t-traduzzjoni. Aktar minn mitejn varjant ta 'modifiki ta' wara t-traslazzjoni tal-proteini huma magħrufa.

Modifiki ta 'wara t-traduzzjoni jistgħu jirregolaw il-ħajja tal-proteini fiċ-ċellula, l-attività enżimatika tagħhom u l-interazzjonijiet ma' proteini oħra. F'xi każijiet, il-modifiki ta 'wara t-traslazzjoni huma stadju obbligatorju tal-maturazzjoni tal-proteina, inkella hija inattiva b'mod funzjonali. Pereżempju, bil-maturazzjoni tal-insulina u xi ormoni oħra, proteolisi limitata tal-katina tal-polipeptide hija meħtieġa, u bil-maturazzjoni tal-proteini tal-membrana fil-plażma, il-glukożilazzjoni hija meħtieġa.

Il-modifiki ta 'wara t-traduzzjoni jistgħu jkunu mifruxa u rari, sa dawk uniċi. Eżempju ta 'modifika universali hija l-ubikwittinazzjoni (twaħħil ta' katina ta 'diversi molekuli tal-proteina qasira ta' ubiquitin ma 'proteina), li jservi bħala sinjal għall-qsim ta' din il-proteina mill-proteasome. Modifika komuni oħra hija l-glukożilazzjoni - huwa stmat li madwar nofs il-proteini umani huma glukożilati. Modifiki rari jinkludu tyrosination / detirozination u polyglycylation ta 'tubulin.

Proteina waħda u l-istess jistgħu jgħaddu minn bosta modifiki. Allura, l-istoni (proteini li huma parti mill-kromatina fl-ewkarioti) taħt kundizzjonijiet differenti jistgħu jgħaddu minn aktar minn 150 modifika differenti.

Modifiki ta 'wara t-traduzzjoni huma maqsuma fi:

• modifiki taċ-ċirkwit prinċipali,
  • qsim tal-fdalijiet tan-N-terminali metjonina,
  • proteolisi limitata - tneħħija ta 'framment ta' proteina li tista 'sseħħ mit-trufijiet (qsim tas-sekwenzi tas-sinjali) jew, f'xi każijiet, fin-nofs tal-molekula (maturazzjoni ta' l-insulina),
  • it-twaħħil ta 'diversi gruppi kimiċi għal gruppi amino u karbossiliċi ħielsa (N-aċilazzjoni, miristilazzjoni, eċċ.),
• modifiki tal-katini tal-ġenb ta 'l-aċidi amminiċi,
  • iż-żieda jew il-qsim ta 'gruppi kimiċi żgħar (glukożilazzjoni, fosforilazzjoni, eċċ.),
  • iż-żieda ta 'lipidi u idrokarburi,
  • bidla ta 'residwi ta' aċidu amminiku standard għal dawk mhux standard (il-formazzjoni ta 'citrulline),
  • il-formazzjoni ta 'pontijiet disulfide bejn residwi ta' ċisteina,
• iż-żieda ta 'proteini żgħar (sumoylation u ubikwittinazzjoni).

Trasport u ssortjar intraċellulari

Il-proteini sintetizzati fiċ-ċitoplasma ta 'ċellola ewkarjotika għandhom jinġarru lejn organoids ċellulari differenti: in-nukleu, il-mitokondrija, ir-retikolu endoplasmiku (EPR), l-apparat Golgi, lisożomi, eċċ., U xi proteini għandhom jidħlu fil-mezz extraċellulari. Biex tidħol f'ċerta sezzjoni taċ-ċellula, il-proteina għandu jkollha tikketta speċifika. F'ħafna każijiet, tikketta bħal din hija parti mis-sekwenza tal-amino aċidi tal-proteina nnifisha (peptide mexxej, jew sekwenza tas-sinjal tal-proteina), iżda f'xi każijiet, l-oligosakkaridi mwaħħla mal-proteina huma t-tikketta.

It-trasport tal-proteini fl-EPR jitwettaq hekk kif huma sintetizzati, billi r-ribosomi li sintetizzaw proteini bis-sekwenza tas-sinjal għall-EPR "joqogħdu" fuq proteini speċjali fuq il-membrana ta 'barra tagħha. Mill-EPR għall-apparat Golgi, u minn hemm għal-lysosomes u għall-membrana esterna jew għall-mezz extraċellulari, il-proteini jidħlu permezz tat-trasport vesikulari. Proteini bis-sinjal ta 'lokalizzazzjoni nukleari jidħlu fin-nukleu minn pori nukleari. Fil-mitokondriji u l-kloroplasti, proteini li għandhom is-sekwenzi tas-sinjal korrispondenti jidħlu permezz ta 'pori tat-tradutturi tal-proteini speċifiċi bil-parteċipazzjoni ta' chaperones.

Iż-żamma tal-istruttura u d-degradazzjoni

Iż-żamma tal-istruttura ġeografika korretta tal-proteini hija kruċjali għall-funzjonament normali tagħhom. It-tiwi skorrett tal-proteini li jwassal għall-aggregazzjoni tagħhom jista 'jkun ikkawżat minn mutazzjonijiet, ossidazzjoni, kundizzjonijiet ta' stress, jew bidliet globali fil-fiżjoloġija taċ-ċellula. L-aggregazzjoni ta 'proteini hija sinjal karatteristiku tat-tixjiħ. Huwa maħsub li t-tiwi mhux xieraq tal-proteina huwa l-kawża jew l-aggravar ta 'mard bħal fibrożi ċistika, marda ta' akkumulazzjoni lisosomali. kif ukoll disturbi newrodeġenerattivi (Alzheimer, Huntington u Parkinson's).

Fil-proċess tal-evoluzzjoni taċ-ċelluli, ġew żviluppati erba ’mekkaniżmi ewlenin biex jikkumbattu l-aggregazzjoni tal-proteini. L-ewwel tnejn - li jintwew (jerġgħu jintwerew) bl-għajnuna ta 'chaperones u qsim bil-proteasi - jinstabu kemm f'batterji kif ukoll f'organiżmi ogħla. L-awtofagija u l-akkumulazzjoni ta 'proteini mitwija b'mod mhux xieraq f'organelli speċjali mhux tal-membrana huma karatteristiċi ta' ewkarjoti.

L-abbiltà tal-proteini biex terġa 'tiddaħħal l-istruttura tridimensjonali korretta wara d-denaturazzjoni ippermettilna nipotesi li l-informazzjoni kollha dwar l-istruttura finali tal-proteina tinsab fis-sekwenza ta' l-aċidu amminiku tagħha. Bħalissa, it-teorija li l-konformazzjoni stabbli ta 'proteina għandha enerġija ħielsa minima hija mqabbla ma' konformazzjonijiet oħra possibbli ta 'dan il-polypeptide.

Fiċ-ċelloli hemm grupp ta 'proteini li l-funzjoni tagħhom hija li tiżgura t-tiwi korrett ta' proteini oħra wara s-sinteżi tagħhom fuq ir-ribosoma, li terġa 'tiddaħħal l-istruttura tal-proteini wara l-ħsara tagħhom, kif ukoll il-ħolqien u d-dissoċjazzjoni ta' kumplessi tal-proteini. Dawn il-proteini jissejħu chaperones. Il-konċentrazzjoni ta 'ħafna chaperones fiċ-ċellula tiżdied b'żieda qawwija fit-temperatura tal-ambjent, u għalhekk jappartjenu għall-grupp Hsp (proteini bl-Ingliż shock shock - proteini ta' xokk tas-sħana). L-importanza tat-tħaddim normali ta 'chaperones għat-tħaddim tal-ġisem tista' tiġi murija bl-eżempju ta 'α-kristallin chaperone, li huwa parti mil-lenti ta' l-għajn tal-bniedem. Il-mutazzjonijiet f'din il-proteina jwasslu għall-għeruq tal-lenti minħabba l-aggregazzjoni ta 'proteini u, bħala riżultat, għal katarretti.

Jekk l-istruttura terzjarja tal-proteini ma tistax tiġi rrestawrata, dawn jinqerdu miċ-ċellula. L-enżimi li jiddegradaw il-proteini jissejħu proteasi.Fil-post ta 'l-attakk tal-molekula tas-substrat, l-enzimi proteolitiċi huma maqsuma f'endopeptidasi u exopeptidases:

• L-endopeptidasi, jew il-proteasiżi, jkissru l-konnessjonijiet peptidi fil-katina tal-peptidi. Huma jirrikonoxxu u jorbtu sekwenzi ta 'peptidi qosra ta' substrati u relattivament speċifikament idrolizza l-kollegamenti bejn ċerti residwi ta 'aċidu amminiku.
• Exopeptidases hydrolyze peptides mit-truf tal-katina: aminopeptidases mit-terminus N, carboxypeptidases mill-C-terminus. Finalment, dipeptidases jinqasmu biss minn dipeptidi.

Skond il-mekkaniżmu ta 'katalisi, l-Unjoni Internazzjonali għall-Bijokimika u l-Bijoloġija Molekulari tidentifika diversi klassijiet ta' proteasi, inklużi protease serine, proteasi aspartiċi, cysteine ​​proteases, u metalloproteases.

Tip speċjali ta 'protease huwa l-proteasome, protease multisubunit kbira preżenti fin-nukleu u ċ-ċitoplażma ta' ewkarioti, archaea, u xi batterji.

Sabiex il-proteina fil-mira tkun maqtugħa mill-proteasome, din trid tkun ittikkettjata billi tehmu magħha proteina żgħira ta 'ubiquitin. Ir-reazzjoni ta 'żieda ta' ubiquitin hija katalizzata minn enzimi ta 'ubiquitin ligase. Iż-żieda ta 'l-ewwel molekula ta' ubiquitin mal-proteina sservi bħala sinjal għal-ligases għaż-żieda ulterjuri ta 'molekuli ta' ubiquitin. Bħala riżultat, katina tal-polyubiquitin hija mwaħħla mal-proteina, li teħel mal-proteasome u tiżgura qsim tal-proteina fil-mira. B'mod ġenerali, din is-sistema tissejjaħ degradazzjoni tal-proteina li tiddependi minn ubiquitin. Id-degradazzjoni ta ’80–90% tal-proteini intraċellulari sseħħ bil-parteċipazzjoni tal-proteasoma.

Id-degradazzjoni tal-proteina fil-perossisomi hija importanti għal ħafna proċessi ċellulari, inkluż iċ-ċiklu taċ-ċellula, ir-regolazzjoni tal-espressjoni tal-ġeni, u r-rispons għal stress ossidattiv.

L-awtofagija hija l-proċess ta 'degradazzjoni ta' bijomolekuli b'ħajja twila, b'mod partikolari proteini, kif ukoll organelli fil-lisosomi (fil-mammiferi) jew fil-vakuoli (fil-ħmira). L-awtofagija takkumpanja l-attività vitali ta 'kwalunkwe ċellula normali, iżda n-nuqqas ta' nutrijenti, il-preżenza ta 'organelli bil-ħsara fiċ-ċitoplasma u, fl-aħħar, il-preżenza ta' proteini parzjalment żnaturati u l-aggregati tagħhom fiċ-ċitoplasma jistgħu jservu bħala stimoli għat-tisħiħ tal-proċessi ta 'l-awtofagija fiċ-ċelloli.

Tliet tipi ta 'awtofagija huma distinti: mikroautofagija, makroautofaġja u awtofagija dipendenti mis-chaperone.

Matul il-mikroautofaġja, makromolekuli u frammenti tal-membrani taċ-ċelloli jinqabdu mil-lisosoma. B'dan il-mod, iċ-ċellula tista 'tiddiġerixxi proteini b'nuqqas ta' enerġija jew materjal tal-bini (pereżempju waqt il-ġuħ). Iżda l-proċessi ta 'mikroautofaġija jseħħu f'kundizzjonijiet normali u ġeneralment mhumiex indiskriminati. Kultant organoids huma wkoll diġeriti waqt il-mikroautofaġja, pereżempju, mikroautofaġija ta 'persiżomi u mikroautofaġija parzjali ta' nuklei li fihom iċ-ċellula tibqa 'vijabbli hija deskritta fil-ħmira.

Fil-makroautofaġija, porzjon taċ-ċitoplażma (li ħafna drabi jkun fih xi organoids) huwa mdawwar minn kompartiment tal-membrana simili għal ġebel tar-retikolu endoplasmiku. Bħala riżultat, dan is-sit huwa sseparat mill-kumplament taċ-ċitoplasma minn żewġ membrani. Tali organelli tal-membrana doppja jissejħu awtofagoġomi. L-awtofagoġomi jingħaqdu ma 'lysosomes, li jiffurmaw awtofagojiżomi, li fihom l-organelli u l-bqija tal-kontenut ta' l-awtofagoġomi huma diġeriti. Mid-dehra, il-makroautofaġija hija wkoll mhux selettiva, għalkemm ħafna drabi huwa enfasizzat li bl-għajnuna tagħha ċ-ċellula tista 'teħles minn organoidi li jkunu "skaduti" (mitokondrija, ribosomi, eċċ.).

It-tielet tip ta 'awtofaġija jiddependi fuq il-kompressjoni. F'dan il-metodu, trasport dirett ta 'proteini parzjalment żnaturati miċ-ċitoplasma minn ġol-membrana ta' lysosome għall-kavità tagħha, fejn huma diġeriti. Dan it-tip ta 'autofhagy, deskritt biss fil-mammiferi, huwa indott mill-istress.

JUNQ u IPOD

Taħt tensjoni, meta ċellula ewkarjotika ma tistax tlaħħaq mal-akkumulazzjoni ta 'numru kbir ta' proteini żnaturati, dawn jistgħu jintbagħtu lil wieħed minn żewġ tipi ta 'organelli temporanji - JUNQ u IPOD (Russu). .

JUNQ (kompartiment tal-kontroll tal-Kwalità Nukleari JUxta) huwa assoċjat man-naħa ta ’barra tal-membrana nukleari u fih proteini ubikwitinati li jistgħu jittrasferixxu malajr fiċ-ċitoplasma, kif ukoll chaperones u proteasomes. Il-funzjoni intenzjonata ta 'JUNQ hija li jerġa' jimla u / jew jiddegrada proteini.

L-IPOD (Depożitu tal-Proteina Insolubbli) jinsab ħdejn il-vakuole ċentrali u fih aggregati immobbli ta 'proteini li jiffurmaw l-amiloide. L-akkumulazzjoni ta 'dawn il-proteini fl-IPOD tista' tipprevjeni l-interazzjoni tagħhom ma 'strutturi ċellulari normali, għalhekk huwa maħsub li din l-inklużjoni għandha funzjoni protettiva.

Il-funzjonijiet tal-proteini fil-ġisem

Bħal makromolekuli bijoloġiċi oħra (polisakkaridi, lipidi u aċidi nuklejiċi), il-proteini huma komponenti essenzjali tal-organiżmi ħajjin kollha u għandhom rwol importanti fil-ħajja taċ-ċellula. Il-proteini jwettqu proċessi metaboliċi. Huma parti minn strutturi intraċellulari - organelli u ċitoskeletru, sekretati fl-ispazju extraċellulari, fejn jistgħu jaġixxu bħala sinjal trasmess bejn iċ-ċelloli, jipparteċipaw fl-idroliżi tal-ikel u fil-formazzjoni ta 'sustanza interċellulari.

Il-klassifikazzjoni tal-proteini skont il-funzjonijiet tagħhom hija pjuttost arbitrarja, peress li l-istess proteina tista 'twettaq diversi funzjonijiet. Eżempju studjat sew ta 'multifunzjonalità bħal din huwa lysyl tRNA synthetase, enzima mill-klassi ta' aminoacyl tRNA synthetases, li mhux biss torbot ir-residwu ta 'lysine mat-tRNA, iżda tirregola wkoll it-traskrizzjoni ta' diversi ġeni. Il-proteini jwettqu bosta funzjonijiet minħabba l-attività enżimatika tagħhom. Allura, l-enzimi huma l-proteina tal-mutur tal-myosin, il-proteini regolatorji tal-proteina kinase, il-proteina tat-trasport tas-sodju-potassju adenosine trifosfatase, eċċ.

Funzjoni katalitika

L-iktar funzjoni magħrufa tal-proteini fil-ġisem hija l-katalisi ta 'reazzjonijiet kimiċi varji. L-enzimi huma proteini li għandhom proprjetajiet katalitiċi speċifiċi, jiġifieri, kull enzima tikkatalizza waħda jew aktar reazzjonijiet simili. L-enżimi jikkatalizzaw il-qsim ta 'molekuli kumplessi (kataboliżmu) u s-sinteżi tagħhom (anaboliżmu), inkluża r-replikazzjoni u t-tiswija tad-DNA u s-sinteżi tal-RNA tal-matriċi. Sal-2013, ġew deskritti aktar minn 5,000 enzima. L-aċċellerazzjoni tar-reazzjoni bħala riżultat ta 'katalisi enżimatika tista' tkun enormi: ir-reazzjoni katalizzata mill-enzima orotidine-5'-phosphate decarboxylase, pereżempju, tipproċedi 10 17-il darba aktar malajr minn dik mhux katalizzata (il-half-life tad-dekarboxilazzjoni ta 'aċidu orotiku hija 78 miljun sena mingħajr l-enzima u 18 millisekondi). Molekuli li jeħlu ma 'l-enzima u jinbidlu bħala riżultat tar-reazzjoni huma msejħa substrati.

Għalkemm l-enzimi ġeneralment jikkonsistu f'mijiet ta 'residwi ta' aċidu amminiku, frazzjoni żgħira minnhom biss tinteraġixxi mas-sottostrat, u ammonti saħansitra iżgħar - bħala medja 3-4 residwi ta 'aċidu amminiku, li spiss jinsabu' l bogħod minn xulxin fl-istruttura primarja - huma involuti direttament fil-katalisi. Il-parti tal-molekula tal-enzima li tipprovdi l-irbit tas-substrat u l-katalisi tissejjaħ iċ-ċentru attiv.

Fl-1992, l-Unjoni Internazzjonali tal-Bijokimika u l-Bijoloġija Molekulari pproponiet il-verżjoni finali tan-nomenklatura ġerarkika ta 'l-enzimi bbażata fuq it-tip ta' reazzjonijiet ikkatalizzati minnhom. Skond din in-nomenklatura, l-ismijiet ta 'l-enżimi għandhom dejjem ikollhom tmiem -il-punti bażiċi u jiffurmaw mill-ismijiet tar-reazzjonijiet katalizzati u s-substrati tagħhom. Kull enzima hija assenjata kodiċi individwali li permezz tiegħu huwa faċli li tiddetermina l-pożizzjoni tagħha fil-ġerarkija ta 'l-enzimi.Skond it-tip ta 'reazzjonijiet ikkatalizzati, l-enzimi kollha huma maqsuma fi 6 klassijiet:

• CF 1: ossidoreduktasi li tikkatalizza reazzjonijiet redox,
• CF 2: Trasferimenti li jikkatalizzaw it-trasferiment ta 'gruppi kimiċi minn molekula ta' substrat għal ieħor,
• CF 3: Idrolasi li tikkatalizza l-idroliżi ta 'bonds kimiċi,
• CF 4: Lyases li jikkatalizzaw it-tkissir ta 'bonds kimiċi mingħajr idroliżi bil-formazzjoni ta' bond doppju f'wieħed mill-prodotti,
• CF 5: Isomerases li jikkatalizzaw bidliet strutturali jew ġeometriċi fil-molekula tas-substrat,
• CF 6: Ligases li jikkatalizzaw il-formazzjoni ta 'kambjali kimiċi bejn is-substrati minħabba idroliżi tal-bond ATP difosfat jew trifosfat simili.

Funzjoni strutturali

Il-proteini strutturali taċ-ċitoskeletru, bħala tip ta 'armatura, jiffurmaw iċ-ċelloli u ħafna organoidi u huma involuti fit-tibdil tal-forma taċ-ċelloli. Il-biċċa l-kbira tal-proteini strutturali huma filamentous: l-attina u t-tubulini huma, pereżempju, proteini globulari u li jinħallu, iżda wara l-polimerizzazzjoni jiffurmaw linji ta 'tul li jiffurmaw iċ-ċitoskeletru, li jippermetti li ċ-ċellula tinżamm il-forma. Il-kollaġen u l-elastina huma l-komponenti ewlenin tas-sustanza interċellulari ta 'tessut konnettiv (per eżempju, qarquċa), u x-xagħar, l-imsiemer, ir-rix tal-għasafar u xi qxur huma magħmula minn proteina strutturali oħra tal-keratina.

Funzjoni protettiva

Hemm diversi tipi ta 'funzjonijiet protettivi ta' proteini:

1. Protezzjoni fiżika. Il-protezzjoni fiżika tal-ġisem hija pprovduta mill-kollaġen, proteina li tifforma l-bażi tas-sustanza interċellulari ta 'tessuti konnettivi (inklużi għadam, qarquċa, għeruq u saffi profondi tal-ġilda (dermis)), keratina, li tifforma l-bażi ta' tarki qarn, xagħar, rix, qrun u derivati ​​oħra ta 'l-epidermide. Tipikament, proteini bħal dawn huma kkunsidrati bħala proteini bil-funzjoni strutturali. Eżempji ta 'proteini ta' dan il-grupp huma l-fibrinogen u t-trombina involuti fil-koagulazzjoni tad-demm.
2. Protezzjoni kimika. It-tossini li jorbtu mal-molekuli tal-proteini jistgħu jipprovdu d-ditossifikazzjoni tagħhom. Rwol partikolarment importanti fid-ditossifikazzjoni fil-bnedmin għandu l-enzimi tal-fwied li jkissru l-veleni jew jibdluhom f'forma solubbli, li tikkontribwixxi għall-eliminazzjoni rapida tagħhom mill-ġisem.
3. Difiża immuni. Proteini li jiffurmaw demm u fluwidi oħra tal-ġisem huma involuti fir-rispons difensiv tal-ġisem kemm għal ħsara kif ukoll għal attakk ta 'patoġeni. Proteini tas-sistema tal-komplement u antikorpi (immunoglobulini) jappartjenu għall-proteini tat-tieni grupp, jinnewtralizzaw batterji, viruses jew proteini barranin. Antikorpi li huma parti mis-sistema immunitarja adattiva, jeħlu ma 'sustanzi barranin għall-ġisem, antiġeni, u b'hekk jinnewtralizzawhom, billi jidderieġuhom lejn il-postijiet ta' qerda. L-antikorpi jistgħu jiġu mnixxfin fl-ispazju interċellulari jew imwaħħlin fil-membrani ta 'l-limfoċiti B speċjalizzati msejħa plasmocytes.

Funzjoni regolatorja

Ħafna proċessi ġewwa ċ-ċelloli huma rregolati minn molekuli tal-proteina, li ma jservu la bħala sors ta 'enerġija u lanqas bħala materjali tal-bini għaċ-ċellula. Dawn il-proteini jirregolaw l-avvanz taċ-ċelluli fiċ-ċiklu taċ-ċellula, traskrizzjoni, traduzzjoni, tagħqid, attività ta 'proteini oħra u ħafna proċessi oħra. Il-proteini jwettqu l-funzjoni regolatorja jew minħabba attività enżimatika (per eżempju, proteina kinażi), jew minħabba t-twaħħil speċifiku għal molekuli oħra. Għalhekk, fatturi ta 'traskrizzjoni, proteini attivaturi u proteini li jrażżnu, jistgħu jirregolaw l-intensità tat-traskrizzjoni tal-ġeni billi jorbtu mas-sekwenzi regolatorji tagħhom. Fil-livell ta 'traduzzjoni, il-qari ta' ħafna mRNAs huwa wkoll regolat biż-żieda ta 'fatturi ta' proteina.

L-iktar rwol importanti fir-regolazzjoni tal-proċessi intraċellulari huwa l-kinażi tal-proteina u l-proteina tal-fosfatasi - enzimi li jattivaw jew jinibixxu l-attività ta 'proteini oħra billi jeħlu magħhom jew jaqsmu gruppi ta' fosfati.

Funzjoni tas-sinjal

Il-funzjoni tas-sinjal tal-proteini hija l-abbiltà tal-proteini li jservu bħala sustanzi ta ’sinjalazzjoni, li jittrasmettu sinjali bejn ċelloli, tessuti, organi u organiżmi. Ħafna drabi, il-funzjoni tas-sinjal hija kombinata ma 'dik regolatorja, peress li ħafna proteini regolatorji intraċellulari jittrasmettu wkoll sinjali.

Il-funzjoni ta ’sinjalazzjoni titwettaq minn proteini tal-ormoni, ċitokini, fatturi ta’ tkabbir, eċċ.

L-ormoni jinġarru mid-demm. Ħafna mill-ormoni tal-annimali huma proteini jew peptidi. L-ormon li jorbot mar-riċettur tiegħu huwa sinjal li jqajjem rispons taċ-ċellula. L-ormoni jirregolaw il-konċentrazzjoni ta ’sustanzi fid-demm u fiċ-ċelloli, it-tkabbir, ir-riproduzzjoni u proċessi oħra. Eżempju ta 'proteini bħal dawn huwa l-insulina, li tirregola l-konċentrazzjoni ta' glukosju fid-demm.

Iċ-ċelloli jinteraġixxu ma 'xulxin billi jużaw proteini tas-sinjal trasmessi permezz tas-sustanza interċellulari. Dawn il-proteini jinkludu, pereżempju, ċitokini u fatturi ta 'tkabbir.

Iċ-ċitokini huma molekuli ta ’sinjalazzjoni tal-peptidi. Huma jirregolaw l-interazzjonijiet bejn iċ-ċelloli, jiddeterminaw is-sopravivenza tagħhom, jistimulaw jew jinibixxu t-tkabbir, id-differenzjazzjoni, l-attività funzjonali u l-apoptożi, jiżguraw il-koordinazzjoni tas-sistemi immuni, endokrinali u nervużi. Eżempju ta 'ċitokini huwa l-fattur ta' nekrożi tat-tumur, li jittrasmetti sinjali infjammatorji bejn iċ-ċelloli tal-ġisem.

Spare (standby) funzjoni

Dawn il-proteini jinkludu l-hekk imsejħa proteini ta 'riżerva, li huma maħżuna bħala sors ta' enerġija u sustanza fiż-żerriegħa tal-pjanti (per eżempju, globulini 7S u 11S) u bajd ta 'annimali. Għadd ta 'proteini oħra jintużaw fil-ġisem bħala sors ta' aċidi amminiċi, li min-naħa tagħhom huma prekursuri ta 'sustanzi bijoloġikament attivi li jirregolaw il-proċessi metaboliċi.

Funzjoni tar-riċettur

Riċetturi tal-proteini jistgħu jinstabu kemm fiċ-ċitoplasma kif ukoll jintegraw fil-membrana taċ-ċellula. Parti waħda mill-molekula tar-riċettur tirċievi sinjal, li l-iktar spiss ikun servut minn sustanza kimika, u f'xi każijiet - stress ħafif, mekkaniku (per eżempju, tiġbid) u stimoli oħra. Meta sinjal ikun espost għal parti speċifika tal-molekula - il-proteina tar-riċettur - iseħħu l-bidliet konformazzjonali tagħha. Bħala riżultat, il-konformazzjoni ta 'parti oħra tal-molekula, li tittrasmetti sinjal lil komponenti ċellulari oħra, tinbidel. Hemm diversi mekkaniżmi ta 'trasmissjoni ta' sinjali. Xi riċetturi jikkatalizzaw ċerta reazzjoni kimika, oħrajn iservu bħala kanali tal-joni, li jiftħu jew jagħlqu wara l-azzjoni ta 'sinjal, filwaqt li oħrajn jorbtu speċifikament molekuli intra-ċellulari li jimmodernaw. Fir-riċetturi tal-membrana, il-parti tal-molekula li teħel mal-molekula tas-sinjal tinsab fuq il-wiċċ taċ-ċellula, u d-dominju li jittrasmetti s-sinjal jinsab ġewwa.

Funzjoni tal-mutur (motor)

Klassi sħiħa ta 'proteini tal-mutur tipprovdi movimenti tal-ġisem, per eżempju, kontrazzjoni tal-muskoli, inkluża lokomozzjoni (myosin), moviment ta' ċelloli fil-ġisem (per eżempju, moviment amoeboid ta 'lewkoċiti), moviment ta' cilia u flagella, kif ukoll trasport intraċellulari attiv u dirett (kinesin, dynein) . Dyneins u kinesins jittrasportaw molekuli tul mikrotubuli billi jużaw idroliżi ATP bħala sors ta 'enerġija. Dyneins jittrasferixxi molekuli u organelli mill-partijiet periferali taċ-ċellula lejn iċ-centrosome, kinesins - fid-direzzjoni opposta. Dyneins huma wkoll responsabbli għall-moviment ta ’cilia u flagella ta’ ewkarjoti. Varjanti ċitoplasmiċi ta 'myosin jistgħu jkunu involuti fit-trasport ta' molekuli u organoids permezz ta 'mikrofilamenti.

Proteini fil-metaboliżmu

Ħafna mikroorganiżmi u pjanti jistgħu sintetizzati 20 aċidi amminiċi standard, kif ukoll amino aċidi addizzjonali (mhux standard), bħal citrulline.Iżda jekk l-aċidi amminiċi jinsabu fl-ambjent, anke l-mikro-organiżmi jikkonservaw l-enerġija billi jittrasportaw l-aċidi amminiċi fiċ-ċelloli u jagħlqu l-mogħdijiet bijosintetiċi tagħhom.

Aċidi amminiċi li ma jistgħux jiġu sintetizzati mill-annimali huma msejħa essenzjali. L-enzimi ewlenin fil-mogħdijiet bijosintetiċi, pereżempju, l-aspartate kinase, li jikkatalizza l-ewwel pass fil-formazzjoni tal-lisina, il-metjonina u t-treonina mill-aspartat, huma assenti fl-annimali.

L-annimali prinċipalment jiksbu aċidi amminiċi mill-proteini misjuba fl-ikel. Il-proteini jinqerdu waqt id-diġestjoni, li normalment tibda bid-denaturazzjoni tal-proteina billi tpoġġiha f'ambjent aċiduż u idrolizzaha bl-użu ta 'enzimi msejħa proteasi. Xi aċidi amminiċi miksuba bħala riżultat tad-diġestjoni jintużaw għas-sintesi tal-proteini tal-ġisem, waqt li l-bqija huma kkonvertiti għal glukożju waqt il-glukoneġenesi jew jintużaw fiċ-ċiklu ta 'Krebs. L-użu ta 'proteina bħala sors ta' enerġija huwa partikolarment importanti f'kundizzjonijiet ta 'sawm, meta l-proteini tal-ġisem stess, speċjalment il-muskoli, iservu bħala sors ta' enerġija. Aċidi amminiċi huma wkoll sors importanti ta 'nitroġenu fin-nutrizzjoni tal-ġisem.

M'hemm l-ebda standards unifikati għall-konsum tal-proteina umana. Il-mikroflora tal-musrana l-kbira sintetizzata aċidi amminiċi li mhumiex ikkunsidrati fil-preparazzjoni tan-normi tal-proteina.

Metodi ta 'studju

L-istruttura u l-funzjonijiet tal-proteini huma studjati kemm fuq preparazzjonijiet purifikati in vitro, u fl-ambjent naturali tagħhom f'organiżmu ħaj, in vivo. Studji ta 'proteini puri taħt kondizzjonijiet ikkontrollati huma utli għad-determinazzjoni tal-funzjonijiet tagħhom: karatteristiċi kinetiċi ta' l-attività katalitika ta 'enzimi, affinità relattiva għal diversi substrati, eċċ. Studji ta' proteina in vivo f'ċelluli jew f'organiżmi sħaħ jipprovdu informazzjoni addizzjonali dwar fejn jiffunzjonaw u kif l-attività tagħhom hija rregolata.

Bijoloġija molekulari u ċellulari

Il-metodi tal-bijoloġija molekulari u ċellulari huma komunement użati biex jistudjaw is-sinteżi u l-lokalizzazzjoni ta 'proteini f'ċellula. Metodu ta 'studju tal-lokalizzazzjoni huwa użat ħafna, ibbażat fuq is-sintesi ta' proteina kimerika f'ċellula, li tikkonsisti fil-proteina studjata, konnessa ma '"reporter", per eżempju, proteina fluworexxenti ħadra (GFP). Il-lok ta 'tali proteina fiċ-ċellula jista' jidher bl-użu ta 'mikroskopju ta' fluworexxenza. Barra minn hekk, il-proteini jistgħu jiġu viżwalizzati bl-użu ta ’antikorpi li jagħrfuhom, li min-naħa tagħhom ikollhom tikketta fluworexxenti. Ħafna drabi, fl-istess ħin mal-proteina studjata, proteini spiss magħrufa ta 'organelli bħal retikulu endoplasmiku, apparat Golgi, lysosomes, u vacuoles huma viżwalizzati, li jippermetti determinazzjoni aktar preċiża tal-lokalizzazzjoni tal-proteina studjata.

Il-metodi immunohistokimiċi ġeneralment jużaw antikorpi konjugati ma 'enzimi li jikkatalizzaw il-formazzjoni ta' prodott luminexxenti jew ikkulurit, li jippermettilek tqabbel il-lokalizzazzjoni u l-ammont ta 'proteina studjata fil-kampjuni. Teknika iktar rari biex tkun iddeterminata l-lok tal-proteini hija l-ultraċentrifugazzjoni tal-ekwilibriju tal-frazzjonijiet taċ-ċelloli fi gradjent ta 'sukrosju jew klorur taċ-ċesju.

Finalment, wieħed mill-metodi klassiċi huwa l-mikroskopija immunoelettronika, li hija fundamentalment simili għall-mikroskopija tal-immunofluworexxenza bid-differenza li jintuża mikroskopju elettroniku. Il-kampjun huwa ppreparat għall-mikroskopija elettronika, u mbagħad ipproċessat bl-antikorpi għal proteina li hija konnessa ma ’materjal dens ta’ elettroni, ġeneralment id-deheb.

Bl-użu ta 'mutaġenesi diretta mis-sit, ir-riċerkaturi jistgħu jibdlu s-sekwenza tal-aċidu amminiku ta' proteina u, konsegwentement, l-istruttura ġeografika tagħha, il-post fiċ-ċellola u r-regolazzjoni tal-attività tagħha. Bl-użu ta 'dan il-metodu, bl-użu ta' tRNAs modifikati, aċidi amminiċi artifiċjali jistgħu wkoll jiġu introdotti fi proteina u proteini bi proprjetajiet ġodda jistgħu jinbnew.

Bijokimiċi

Biex twettaq analiżi in vitro il-proteina għandha tiġi ppurifikata minn komponenti ċellulari oħra. Dan il-proċess ġeneralment jibda bil-qerda ta 'ċelloli u l-kisba ta' l-hekk imsejjaħ estratt taċ-ċellula. Barra minn hekk, permezz ta 'ċentrifugazzjoni u ultraċentrifugazzjoni, dan l-estratt jista' jinqasam fi: frazzjoni li fiha proteini li jinħallu, frazzjoni li fiha lipidi u proteini tal-membrana, u frazzjoni li fiha organelli ċellulari u aċidi nuklejiċi.

Il-preċipitazzjoni tal-proteina bit-tmelliħ tintuża biex tissepara taħlitiet ta 'proteini, u tippermetti wkoll konċentrazzjoni ta' proteina. L-analiżi tas-sedimentazzjoni (ċentrifugazzjoni) tippermettilek li tqassam taħlitiet ta 'proteini skond il-valur tal-kostanti tas-sedimentazzjoni ta' proteini individwali, imkejla fi svedbergs (S). Diversi tipi ta 'kromatografija huma mbagħad użati biex jiżolaw il-proteina jew proteini mixtieqa abbażi ta' proprjetajiet bħal piż molekulari, ħlas, u affinità. Barra minn hekk, il-proteini jistgħu jiġu iżolati skont il-ħlas tagħhom bl-użu ta 'electrofocus.

Biex tissimplifika l-proċess ta 'purifikazzjoni tal-proteina, spiss tintuża inġinerija ġenetika, li tippermetti li toħloq derivati ​​ta' proteini li huma konvenjenti għat-tisfija mingħajr ma taffettwa l-istruttura jew l-attività tagħhom. "Tikketti", li huma sekwenzi żgħar ta 'aċidu amminiku, per eżempju, katina ta' 6 jew aktar residwi ta 'histidine, u huma mwaħħlin ma' tarf wieħed tal-proteina. Meta l-estratt taċ-ċelloli li sintetizza l-proteina "tikkettata" jgħaddi minn kolonna kromatografika li fiha jonji tan-nikil, l-istidina torbot man-nikil u tibqa 'fuq il-kolonna, waqt li l-komponenti li jifdal tal-lisat jgħaddu mill-kolonna bla xkiel (kromatografija tan-nikil-chelate). Ħafna tikketti oħra ġew iddisinjati biex jgħinu lir-riċerkaturi jiżolaw proteini speċifiċi minn taħlitiet kumplessi, ħafna drabi jużaw kromatografija ta 'affinità.

Il-grad ta 'purifikazzjoni tal-proteina jista' jiġi ddeterminat jekk il-piż molekulari tagħha u l-punt isoelettriku huma magħrufa - bl-użu ta 'diversi tipi ta' elettroforesi tal-ġel - jew billi titkejjel l-attività enżimatika jekk il-proteina hija enzima. L-ispettrometrija tal-massa tippermetti li tidentifika l-proteina magħżula bil-piż molekulari tagħha u l-massa tal-frammenti tagħha.

Proteomiċi

It-totalità tal-proteini taċ-ċelloli tissejjaħ proteome, l-istudju tiegħu - proteomics, imsejjaħ b'analoġija mal-ġenomika. Il-metodi ta 'proteomika sperimentali ewlenin jinkludu:

• Elettroforeżi 2D, li tippermetti s-separazzjoni ta 'taħlitiet ta' proteini b'ħafna komponenti,
• Spettrometrija tal-massa, li tippermetti l-identifikazzjoni ta 'proteini bil-piż tal-peptidi li jiffurmaw il-piż tagħhom b'rata għolja,
• mikroarrays tal-proteina li jippermettulek tkejjel fl-istess ħin il-kontenut ta 'numru kbir ta' proteini fiċ-ċellula,
• sistema ta 'ħmira b'żewġ ibridi , li jippermettilek tistudja b'mod sistematiku l-interazzjonijiet proteina-proteina.

It-totalità ta 'l-interazzjonijiet bijoloġikament sinifikanti ta' proteini f'ċellula tissejjaħ interactome. Studju sistematiku tal-istruttura ta 'proteini li jirrappreżentaw it-tipi kollha possibbli ta' strutturi terzjarji huwa msejjaħ ġenomika strutturali.

Tbassir ta 'Struttura u Mudellar

Tbassir ta 'struttura spazjali bl-użu ta' programmi tal-kompjuter (fis-silico) tippermetti l-kostruzzjoni ta 'mudelli ta' proteina li l-istruttura tagħhom għadha ma ġietx determinata b'mod sperimentali. L-iktar tip ta 'suċċess ta' tbassir strutturali, magħruf bħala l-immudellar omoloġiku, jiddependi fuq l-istruttura ta '"template" eżistenti, simili fis-sekwenza ta' aċidu amminiku għall-proteina simulata. Il-metodi għat-tbassir tal-istruttura spazjali tal-proteini jintużaw fil-qasam tal-iżvilupp tal-inġinerija ġenetika tal-proteini, bl-għajnuna li diġà nkisbu strutturi terzjarji ġodda ta 'proteini. Xogħol komputazzjonali aktar kumpless huwa t-tbassir ta 'interazzjonijiet intermolekulari, bħalma huma l-irbit molekulari u l-previżjoni ta' interazzjonijiet proteina-proteina.

L-interazzjonijiet li jintwew u intermolekulari ta 'proteini jistgħu jiġu mmudellati bl-użu ta' mekkanika molekulari. , b'mod partikolari, id-dinamika molekulari u l-metodu Monte Carlo, li qegħdin dejjem aktar jieħdu vantaġġ minn kompjuters paralleli u distribwiti (per eżempju, il-proġett Folding @ home).It-tiwi ta 'dominji żgħar ta' proteina α-elika, bħall-proteina villin jew waħda mill-proteini tal-HIV, ġew immudellati b'suċċess fis-silico. Bl-użu ta 'metodi ibridi li jikkombinaw dinamika molekulari standard ma' mekkanika kwantistika, l-istati elettroniċi tal-pigment viżwali tar-rhodopsin ġew investigati.