Një numër i madh substancash organike që përbëjnë një qelizë të gjallë karakterizohen nga madhësi të mëdha molekulare dhe janë biopolimere. Këto përfshijnë proteinat, të cilat përbëjnë nga 50 deri në 80% të masës së thatë të të gjithë qelizës. Monomerët e proteinave janë aminoacide që janë të lidhura së bashku me lidhje peptide. Makromolekulat e proteinave kanë disa nivele organizimi dhe kryejnë një sërë funksionesh të rëndësishme në qelizë: ndërtuese, mbrojtëse, katalitike, motorike, etj. Në artikullin tonë do të shqyrtojmë tiparet strukturore të peptideve, si dhe do të japim shembuj të proteinave globulare dhe fibrilare. që përbëjnë trupin e njeriut.
Format e organizimit të makromolekulave polipeptide
Mbetjet e aminoacideve janë të lidhura në mënyrë sekuenciale me njëra-tjetrën nga lidhje të forta kovalente të quajturapeptid. Ato janë mjaft të forta dhe mbajnë strukturën parësore të proteinës në një gjendje të qëndrueshme, e cila ka formën e një zinxhiri. Forma dytësore shfaqet kur zinxhiri polipeptid përdredhet në një spirale alfa. Ai stabilizohet nga lidhjet hidrogjenore që shfaqen gjithashtu. Konfigurimi terciar, ose vendas, ka një rëndësi thelbësore, pasi shumica e proteinave globulare në një qelizë të gjallë kanë një strukturë të tillë. Spiralja është e mbushur në formën e një sfere ose rruzulli. Stabiliteti i tij është për shkak jo vetëm të shfaqjes së lidhjeve të reja hidrogjenore, por edhe të formimit të urave disulfide. Ato lindin për shkak të ndërveprimit të atomeve të squfurit që përbëjnë aminoacidin cisteinë. Një rol të rëndësishëm në formimin e strukturës terciare luajnë ndërveprimet hidrofile dhe hidrofobike ndërmjet grupeve të atomeve brenda strukturës peptide. Nëse një proteinë globulare kombinohet me të njëjtat molekula përmes një përbërësi jo proteinik, për shembull, një joni metalik, atëherë lind një konfigurim kuaternar - forma më e lartë e organizimit të polipeptidit.
Proteinat fibrilare
Funksionet kontraktuese, motorike dhe ndërtimore në qelizë kryhen nga proteinat, makromolekulat e të cilave duken si fije të holla - fibrile. Polipeptidet që përbëjnë fibrat e lëkurës, flokëve dhe thonjve klasifikohen si specie fibrilare. Më të famshmit prej tyre janë kolagjeni, keratina dhe elastina. Ata nuk treten në ujë, por mund të fryhen në të, duke formuar një masë ngjitëse dhe viskoze. Peptidet e një strukture lineare janë gjithashtu pjesë e fijeve të boshtit të ndarjes, duke formuar aparatin mitotik të qelizës. Ata janëngjiten në kromozome, tkurren dhe shtrihen në polet e qelizës. Ky proces vërehet në anafazën e mitozës - ndarjen e qelizave somatike të trupit, si dhe në fazat e reduktimit dhe ekuacionit të ndarjes së qelizave germinale - mejozën. Ndryshe nga proteina globulare, fibrilet janë në gjendje të shtrihen dhe tkurren shpejt. Qelizat e ciliateve-këpucët, flagjelat e algave jeshile euglena ose njëqelizore - klamidomonas janë ndërtuar nga fibrilet dhe kryejnë funksionet e lëvizjes në organizmat më të thjeshtë. Tkurrja e proteinave të muskujve - aktina dhe miozina, të cilat janë pjesë e indit muskulor, përcaktojnë lëvizjet e ndryshme të muskujve skeletorë dhe ruajnë skeletin muskulor të trupit të njeriut.
Struktura e proteinave globulare
Peptidet - bartës të molekulave të substancave të ndryshme, proteina mbrojtëse - imunoglobulina, hormone - kjo është një listë jo e plotë e proteinave, struktura terciare e të cilave ka formën e një topi - globulat. Ekzistojnë disa proteina në gjak që kanë zona të caktuara në sipërfaqen e tyre - qendra aktive. Me ndihmën e tyre, ata njohin dhe bashkojnë me vete molekulat e substancave biologjikisht aktive të prodhuara nga gjëndrat e sekretimit të përzier dhe të brendshëm. Me ndihmën e proteinave globulare, hormonet e tiroides dhe gjëndrave seksuale, gjëndrat mbiveshkore, timusi, gjëndra e hipofizës u dërgohen qelizave të caktuara të trupit të njeriut, të pajisura me receptorë të veçantë për njohjen e tyre.
Polipeptide membranore
Modeli fluid-mozaik i strukturës së membranave qelizore përshtatet më së miri me funksionet e tyre të rëndësishme: barrierë,receptori dhe transporti. Proteinat e përfshira në të kryejnë transportin e joneve dhe grimcave të substancave të caktuara, të tilla si glukoza, aminoacidet, etj. Vetitë e proteinave mbartëse globulare mund të studiohen duke përdorur si shembull pompën natrium-kalium. Kryen kalimin e joneve nga qeliza në hapësirën ndërqelizore dhe anasjelltas. Jonet e natriumit lëvizin vazhdimisht në mes të citoplazmës së qelizës, dhe kationet e kaliumit lëvizin vazhdimisht jashtë qelizës. Shkelja e përqendrimit të dëshiruar të këtyre joneve çon në vdekjen e qelizave. Për të parandaluar këtë kërcënim, një proteinë e veçantë ndërtohet në membranën qelizore. Struktura e proteinave globulare është e tillë që ato bartin kationet Na+ dhe K+kundrejt një gradienti përqendrimi duke përdorur energjinë e acidit trifosforik të adenozinës.
Struktura dhe funksioni i insulinës
Proteinat e tretshme me strukturë sferike, të cilat janë në formë terciare, veprojnë si rregullatorë të metabolizmit në trupin e njeriut. Insulina prodhohet nga qelizat beta të ishujve Langerhans dhe kontrollon nivelet e glukozës në gjak. Ai përbëhet nga dy zinxhirë polipeptidikë (forma α- dhe β) të lidhura nga disa ura disulfide. Këto janë lidhje kovalente që lindin midis molekulave të aminoacidit që përmban squfur - cisteinës. Hormoni i pankreasit përbëhet kryesisht nga një sekuencë e renditur e njësive aminoacide të organizuara në formën e një spirale alfa. Një pjesë e vogël e saj ka formën e një strukture β dhe mbetje aminoacide pa orientim të rreptë në hapësirë.
Hemoglobinë
Një shembull klasik i peptideve globulareProteina në gjak që shkakton ngjyrën e kuqe të gjakut është hemoglobina. Proteina përmban katër rajone polipeptide në formën e helikave alfa dhe beta, të cilat janë të lidhura nga një përbërës jo proteinik - hem. Ai përfaqësohet nga një jon hekuri që lidh zinxhirët polipeptidikë në një konfirmim që lidhet me formën kuaternare. Grimcat e oksigjenit ngjiten me molekulën e proteinës (në këtë formë quhet oksihemoglobinë) dhe më pas transportohen në qeliza. Kjo siguron ecurinë normale të proceseve të disimilimit, pasi për të marrë energji, qeliza oksidon substancat organike që kanë hyrë në të.
Roli i proteinave të gjakut në transportin e gazit
Përveç oksigjenit, hemoglobina është gjithashtu në gjendje të bashkojë dioksidin e karbonit. Dioksidi i karbonit prodhohet si nënprodukt i reaksioneve qelizore katabolike dhe duhet të hiqet nga qelizat. Nëse ajri i thithur përmban monoksid karboni - monoksid karboni, ai është në gjendje të krijojë një lidhje të fortë me hemoglobinën. Në këtë rast, një substancë toksike pa ngjyrë dhe pa erë në procesin e frymëmarrjes depërton shpejt në qelizat e trupit, duke shkaktuar helmim. Veçanërisht të ndjeshme ndaj përqendrimeve të larta të monoksidit të karbonit janë strukturat e trurit. Ka paralizë të qendrës së frymëmarrjes që ndodhet në medulla oblongata, e cila çon në vdekje nga mbytja.
Në artikullin tonë, ne shqyrtuam strukturën, strukturën dhe vetitë e peptideve, si dhe dhamë shembuj të proteinave globulare që kryejnë një sërë funksionesh të rëndësishme në trupin e njeriut.
