یک پروتئین پیچیده، علاوه بر خود جزء پروتئینی، حاوی یک گروه اضافی با ماهیت متفاوت (پروتز) است. کربوهیدرات ها، لیپیدها، فلزات، باقی مانده های اسید فسفریک، اسیدهای نوکلئیک به عنوان این جزء عمل می کنند. این مقاله به شما می گوید که پروتئین های ساده چقدر با پروتئین های پیچیده متفاوت هستند، این مواد به چه نوع هایی تقسیم می شوند و چه ویژگی هایی دارند. تفاوت اصلی بین مواد در نظر گرفته شده در ترکیب آنهاست.
پروتئین های پیچیده: تعریف
اینها مواد دو جزئی هستند که شامل یک پروتئین ساده (زنجیره پپتیدی) و یک ماده غیر پروتئینی (گروه مصنوعی) می شود. در فرآیند هیدرولیز آنها، اسیدهای آمینه، بخش غیر پروتئینی و محصولات پوسیدگی تشکیل می شوند. پروتئین های ساده چه تفاوتی با پروتئین های پیچیده دارند؟ اولی فقط از اسیدهای آمینه تشکیل شده است.
طبقه بندی و خصوصیات پروتئین های پیچیده
این مواد بسته به نوع گروه اضافی به انواعی تقسیم می شوند. پیچیده شدنپروتئین ها عبارتند از:
- گلیکوپروتئین ها پروتئین هایی هستند که مولکول های آنها حاوی باقیمانده کربوهیدرات هستند. در میان آنها، پروتئوگلیکان ها (اجزای فضای بین سلولی) متمایز می شوند که شامل موکوپلی ساکاریدها در ساختار آنها می شود. گلیکوپروتئین ها شامل ایمونوگلوبولین ها هستند.
- لیپوپروتئین ها شامل یک جزء لیپیدی هستند. اینها شامل آپولیپوپروتئین ها هستند که وظیفه انتقال چربی را انجام می دهند.
- متالوپروتئین ها حاوی یون های فلزی (مس، منگنز، آهن، و غیره) هستند که از طریق یک برهمکنش دهنده-گیرنده متصل می شوند. این گروه شامل پروتئین های هِم نمی شود که شامل ترکیبات حلقه پروفیرین با آهن و ترکیبات مشابه ساختار آنها (به ویژه کلروفیل) می شود.
- نوکلئوپروتئین ها پروتئین هایی هستند که دارای پیوندهای غیرکووالانسی با اسیدهای نوکلئیک (DNA، RNA) هستند. اینها شامل کروماتین، جزء کروموزوم ها است.
- 5. فسفوپروتئین‌ها، که شامل کازئین (یک پروتئین پیچیده کشک) می‌شوند، شامل بقایای اسید فسفریک با پیوند کووالانسی هستند.
کروموپروتئین ها با رنگ جزء پروتز متحد می شوند. این دسته شامل پروتئین‌های هِم، کلروفیل‌ها و فلاووپروتئین‌ها می‌شود
ویژگی های گلیکوپروتئین ها و پروتئوگلیکان ها
این پروتئین ها مواد پیچیده ای هستند. پروتئوگلیکان ها حاوی نسبت زیادی کربوهیدرات (80-85٪) هستند، در گلیکوپروتئین های معمولی، محتوای آن 15-20٪ است. اسیدهای اورونیک فقط در مولکول پروتئوگلیکان وجود دارند، کربوهیدرات های آنها با ساختاری منظم با واحدهای تکرار شونده مشخص می شوند. ساختار و عملکرد پروتئین های گلیکوپروتئین پیچیده چیست؟ زنجیره کربوهیدرات آنها فقط شامل 15 حلقه و نامنظم است.ساختار در ساختار گلیکوپروتئین ها، اتصال یک کربوهیدرات با یک جزء پروتئینی معمولاً از طریق باقی مانده اسیدهای آمینه مانند سرین یا آسپارژین انجام می شود.
عملکرد گلیکوپروتئین ها:
- آنها بخشی از دیواره سلولی باکتری، استخوان همبند و بافت غضروفی هستند، رشته های کلاژن و الاستین را احاطه کرده اند.
- نقش محافظ بازی کنید. به عنوان مثال، آنتی بادی ها، اینترفرون ها، فاکتورهای انعقاد خون (پرترومبین، فیبرینوژن) این ساختار را دارند.
- گیرنده هایی هستند که با یک عامل - یک مولکول کوچک غیر پروتئینی - تعامل دارند. دومی، پیوستن به پروتئین، منجر به تغییر در ساختار آن می شود که منجر به پاسخ درون سلولی خاصی می شود.
- عملکرد هورمونی را انجام دهید. گلیکوپروتئین ها شامل هورمون های گنادوتروپیک، آدرنوکورتیکوتروپیک و محرک تیروئید هستند.
- مواد موجود در خون و یونها را از طریق غشای سلولی (ترانسفرین، ترانسکورتین، آلبومین، Na+، K+ -ATPase) انتقال دهید.
آنزیم های گلیکوپروتئین شامل کولین استراز و نوکلئاز هستند.
بیشتر در مورد پروتئوگلیکان ها
معمولاً پروتئین پیچیده پروتئوگلیکان در ساختار خود زنجیره های کربوهیدراتی بزرگ با باقیمانده های دی ساکارید تکراری را شامل می شود که از نوعی اسید اورونیک و یک قند آمینه تشکیل شده است. به زنجیره های الیگو یا پلی ساکارید گلیکان می گویند. اولی معمولاً شامل 2-10 واحد مونومر است.
بسته به ساختار زنجیره های کربوهیدراتی، انواع مختلفی از آنها را تشخیص می دهند، به عنوان مثال، ترش.هتروپلی ساکاریدها با تعداد زیادی گروه اسیدی یا گلیکوزامینوگلیکان ها، از جمله گروه های آمینه. مورد دوم عبارتند از:
- هیالورونیک اسید، که به طور فعال در زیبایی استفاده می شود.
- هپارین، که از لخته شدن خون جلوگیری می کند.
- سولفات کراتان اجزای غضروف و قرنیه هستند.
- سولفات های کندرویتین بخشی از غضروف و مایع سینوویال هستند.
این پلیمرها اجزایی از پروتئوگلیکان ها هستند که فضای بین سلولی را پر می کنند، آب را حفظ می کنند، قسمت های متحرک مفاصل را روغن کاری می کنند و اجزای ساختاری آنها هستند. آب دوستی (حلالیت خوب در آب) پروتئوگلیکان ها به آنها اجازه می دهد تا مانعی برای مولکول ها و میکروارگانیسم های بزرگ در فضای بین سلولی ایجاد کنند. با کمک آنها یک ماتریکس ژله مانند ایجاد می شود که در آن فیبرهای پروتئین های مهم دیگر مانند کلاژن غوطه ور می شود. رشته های آن در محیط پروتئوگلیکان شکل درختی دارند.
ویژگی ها و انواع لیپوپروتئین ها
لیپوپروتئین پروتئین پیچیده دارای ماهیت دوگانه آب دوست و آبگریز است. هسته مولکول (بخش آبگریز) توسط استرهای کلسترول غیرقطبی و تری گلیسریدها تشکیل می شود.
خارج در منطقه آبدوست، بخش پروتئین، فسفولیپیدها، کلسترول است. انواع مختلفی از پروتئین های لیپوپروتئین بسته به ساختار آنها وجود دارد.
رده های اصلی لیپوپروتئین ها:
- پروتئین کمپلکس با چگالی بالا (HDL، α-لیپوپروتئین ها). کلسترول را به کبد و بافت های محیطی منتقل می کند.
- چگالی کم (LDL، β-لیپوپروتئین). جزکلسترول توسط تری گلیسریدها و فسفولیپیدها منتقل می شود.
- چگالی بسیار کم (VLDL، pre-β-لیپوپروتئین). عملکردی مشابه LDL انجام دهید.
- Chylomicrons (XM). انتقال اسیدهای چرب و کلسترول از روده پس از مصرف غذا.
چنین آسیب شناسی عروقی مانند آترواسکلروز در نتیجه نسبت نادرست انواع مختلف لیپوپروتئین ها در خون رخ می دهد. با توجه به ویژگی های ترکیب، چندین روند در ساختار فسفولیپیدها (از HDL تا شیلومیکرون) قابل شناسایی است: کاهش نسبت پروتئین (از 80 به 10٪) و فسفولیپیدها، افزایش درصد تری اسیل گلیسرید (از 20 تا 90 درصد.
آنزیم های مهم زیادی در بین متالوپروتئین ها وجود دارد
متالوپروتئین می تواند شامل یون های چند فلز باشد. حضور آنها بر جهت گیری سوبسترا در محل فعال (کاتالیزوری) آنزیم تأثیر می گذارد. یون های فلزی در محل فعال قرار دارند و نقش مهمی در واکنش کاتالیزوری دارند. اغلب یون به عنوان گیرنده الکترون عمل می کند.
نمونه هایی از فلزات موجود در ساختار متالوپروتئین های آنزیمی:
- مس در ترکیب سیتوکروم اکسیداز موجود است که همراه با هم حاوی یونی از این فلز است. این آنزیم در تشکیل ATP در طول عملیات زنجیره تنفسی نقش دارد.
- آهن حاوی آنزیم هایی مانند فریتین است که عملکرد رسوب آهن را در سلول انجام می دهد. ترانسفرین - حامل آهن در خون؛ کاتالاز مسئول واکنش خنثی سازی پراکسید هیدروژن است.
- روی یک ویژگی فلزی استالکل دهیدروژناز در اکسیداسیون اتیل و الکل های مشابه. لاکتات دهیدروژناز - آنزیمی در متابولیسم اسید لاکتیک. کربنیک انیدراز تشکیل اسید کربنیک از CO2 و H2O را کاتالیز می کند. آلکالین فسفاتاز، که برش هیدرولیتیک استرهای اسید فسفریک را با ترکیبات مختلف انجام می دهد. α2-ماکروگلوبولین یک پروتئین ضد پروتئاز خون است.
- سلنیوم بخشی از تیروپراکسیداز است که در تشکیل هورمون های تیروئید نقش دارد. گلوتاتیون پراکسیداز، که عملکرد آنتی اکسیدانی دارد.
- کلسیم مشخصه ساختار α-آمیلاز است، آنزیمی برای تجزیه هیدرولیتیک نشاسته.
Phosphoproteins
در پروتئین های پیچیده فسفوپروتئین ها چه چیزی وجود دارد؟ این دسته با حضور یک گروه فسفات مشخص می شود که با بخش پروتئین از طریق اسیدهای آمینه با هیدروکسیل (تیروزین، سرین یا ترئونین) مرتبط است. عملکرد اسید فسفریک در ساختار پروتئین چیست؟ این ساختار مولکول را تغییر می دهد، به آن بار می دهد، حلالیت را افزایش می دهد، بر خواص پروتئین تأثیر می گذارد. نمونه هایی از فسفوپروتئین ها کازئین شیر و آلبومین تخم مرغ هستند، اما آنزیم ها بیشتر در این دسته از پروتئین های پیچیده قرار دارند.
گروه فسفات نقش عملکردی مهمی ایفا می کند، زیرا بسیاری از پروتئین ها به طور دائم به آن متصل نیستند. فرآیندهای فسفوریلاسیون و دفسفوریلاسیون به طور مداوم در سلول انجام می شود. در نتیجه تنظیم کار پروتئین ها انجام می شود. به عنوان مثال، اگر هیستون ها پروتئین های متصل به اسیدهای نوکلئیک باشند، عبور می کنندبه حالت فسفریله تبدیل می شود، سپس فعالیت ژنوم (مواد ژنتیکی) افزایش می یابد. فعالیت آنزیم هایی مانند گلیکوژن سنتاز و گلیکوژن فسفوریلاز به فسفوریلاسیون بستگی دارد.
نوکلئوپروتئین
نوکلئوپروتئین ها پروتئین هایی هستند که با اسیدهای نوکلئیک مرتبط هستند. آنها بخشی جدایی ناپذیر از ذخیره و تنظیم مواد ژنتیکی هستند، کار ریبوزوم هایی که وظیفه سنتز پروتئین را انجام می دهند. ساده‌ترین اشکال حیاتی ویروس‌ها را می‌توان ریبو و دی‌اکسی‌ریبونوکلئوکلئوپروتئین نامید، زیرا از مواد ژنتیکی و پروتئین‌ها تشکیل شده‌اند.
دئوکسی ریبونوکلئیک اسید (DNA) و هیستون ها چگونه برهم کنش می کنند؟ در کروماتین، 2 نوع پروتئین مرتبط با DNA (هیستون و غیر هیستون) متمایز می شود. اولی ها در مرحله اولیه تراکم DNA نقش دارند. یک مولکول اسید نوکلئیک به دور پروتئین ها می پیچد و نوکلئوزوم ها را تشکیل می دهد. نخ به دست آمده شبیه به مهره ها است، آنها یک ساختار ابرپیچ (فیبریل کروماتین) و یک ابر سیم پیچ (کرومونما بین فازی) را تشکیل می دهند. به دلیل عملکرد پروتئین های هیستون و پروتئین های سطوح بالاتر، باعث کاهش هزاران برابری ابعاد DNA می شود. کافی است اندازه کروموزوم ها و طول اسید نوکلئیک را برای ارزیابی اهمیت پروتئین ها (به ترتیب 6-9 سانتی متر و 10-6 میکرومتر) مقایسه کنید.
کروموپروتئین چیست
کروموپروتئین ها حاوی گروه های بسیار متنوعی هستند که تنها یک چیز مشترک دارند - وجود رنگ در جزء پروتز. پروتئین های پیچیده این دسته به دو دسته تقسیم می شوند: هموپروتئین ها (حاوی هم در ساختار)، پروتئین های شبکیه (ویتامین A)، فلاوپروتئین ها (ویتامین B2)،پروتئین های کوبامید (ویتامین B12).
هموپروتئین ها بر اساس عملکردشان به غیر آنزیمی (هموگلوبین و پروتئین میوگلوبین) و آنزیم ها (سیتوکروم، کاتالاز، پراکسیداز) طبقه بندی می شوند.
فلاووپروتئین ها به عنوان یک جزء مصنوعی مشتقاتی از ویتامین B2 فلاوین مونوکلئوتید (FMN) یا فلاوین آدنین دی نوکلئوتید (FAD) دارند. این آنزیم ها همچنین در تبدیل ردوکس نقش دارند. اینها شامل اکسیدوردوکتازها هستند.
سیتوکروم چیست؟
همانطور که در بالا توضیح داده شد، هِم از پورفیرین تشکیل شده است. ساختار آن شامل 4 حلقه پیرول و آهن آهنی است. گروه خاصی از آنزیم های هم - سیتوکروم ها، که در ترکیب اسیدهای آمینه و تعداد زنجیره های پپتیدی متفاوت هستند، در انجام واکنش های ردوکس تخصص دارند که انتقال الکترون ها را در زنجیره تنفسی تضمین می کند. این آنزیم‌ها در اکسیداسیون میکروزومی - واکنش‌های اولیه تبدیل زیستی بیگانه‌بیوتیک‌ها که منجر به خنثی‌سازی آنها و تبادل بسیاری از مواد برون‌زا و برون‌زا، به‌عنوان مثال، استروئیدها، اسیدهای چرب اشباع شده، نقش دارند.
تاثیر گروه پروتز
گروه پروتز که بخشی از پروتئین های پیچیده است، بر خواص آن تأثیر می گذارد: تغییر بار، حلالیت، ترموپلاستیسیته آن. به عنوان مثال، باقی مانده های اسید فسفریک یا مونوساکاریدها چنین تأثیری دارند. بخش کربوهیدرات موجود در ترکیب یک پروتئین پیچیده از آن در برابر پروتئولیز (تخریب در نتیجه فرآیند هیدرولیز) محافظت می کند، بر نفوذ مولکول ها از طریق سلول تأثیر می گذارد.غشاء، ترشح و مرتب سازی آنها. قطعه لیپیدی اجازه می دهد تا کانال های پروتئینی برای انتقال ترکیبات نامحلول در آب (آب گریز) ضعیف ایجاد شود.
ساختار و عملکرد پروتئین های پیچیده کاملاً به گروه پروتز وابسته است. به عنوان مثال، هِم حاوی آهن در هموگلوبین، اکسیژن و دی اکسید کربن را متصل می کند. با توجه به نوکلئوپروتئین‌هایی که در نتیجه برهمکنش هیستون‌ها، پروتامین‌ها با DNA یا RNA تشکیل می‌شوند، ماده ژنتیکی محافظت می‌شود، به صورت فشرده ذخیره می‌شود و RNA در طول سنتز پروتئین متصل می‌شود. نوکلئوپروتئین ها مجتمع های پایداری از پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک هستند.
نتیجه گیری
بنابراین، پروتئین های پیچیده طیف گسترده ای از عملکردها را در بدن انجام می دهند. بنابراین، دریافت مواد مغذی درشت و ریز مغذی برای حفظ سلامت بسیار مهم است. فلزات بخشی از بسیاری از آنزیم ها هستند. با دانستن بیوشیمی، ویژگی های سلامتی و وضعیت اکولوژیکی محل سکونت، می توانید رژیم غذایی خود را تنظیم کنید. به عنوان مثال، مناطقی را اختصاص دهید که با کمبود هر عنصر مشخص می شوند. اضافه کردن آن به رژیم غذایی به شکل مکمل به شما امکان می دهد کمبود را جبران کنید.
