Një proteinë komplekse, përveç vetë përbërësit proteinik, përmban një grup shtesë të një natyre të ndryshme (protetike). Karbohidratet, lipidet, metalet, mbetjet e acidit fosforik, acidet nukleike veprojnë si ky komponent. Ky artikull do t'ju tregojë se si proteinat e thjeshta ndryshojnë nga ato komplekse, në cilat lloje ndahen këto substanca dhe cilat janë veçoritë e tyre. Dallimi kryesor midis substancave të konsideruara është përbërja e tyre.
Proteinat komplekse: Përkufizim
Këto janë substanca me dy përbërës, të cilat përfshijnë një proteinë të thjeshtë (zinxhirë peptide) dhe një substancë jo proteinike (grup protetik). Në procesin e hidrolizës së tyre, formohen aminoacide, një pjesë jo proteinike dhe produkte të kalbjes. Si ndryshojnë proteinat e thjeshta nga ato komplekse? E para përbëhet vetëm nga aminoacide.
Klasifikimi dhe karakterizimi i proteinave komplekse
Këto substanca ndahen në lloje në varësi të llojit të grupit shtesë. Për të kompleksuarproteinat përfshijnë:
- Glikoproteinat janë proteina molekulat e të cilave përmbajnë një mbetje karbohidratesh. Midis tyre dallohen proteoglikanët (përbërës të hapësirës ndërqelizore), të cilat në strukturën e tyre përfshijnë mukopolisakaridet. Glikoproteinat përfshijnë imunoglobulinat.
- Lipoproteinat përfshijnë një komponent lipid. Këto përfshijnë apolipoproteinat, të cilat kryejnë funksionin e sigurimit të transportit të lipideve.
- Metalloproteinat përmbajnë jone metalike (bakër, mangan, hekur, etj.) të lidhur nëpërmjet një ndërveprimi dhurues-pranues. Ky grup nuk përfshin proteinat heme, të cilat përfshijnë përbërës të unazës së profirinës me hekurin dhe përbërje të ngjashme me to në strukturë (në veçanti klorofila).
- Nukleoproteinat janë proteina që kanë lidhje jokovalente me acidet nukleike (ADN, ARN). Këto përfshijnë kromatinën, një përbërës i kromozomeve.
- 5. Fosfoproteinat, të cilat përfshijnë kazeinë (një proteinë komplekse e gjizës), përfshijnë mbetje të acidit fosforik të lidhur në mënyrë kovalente.
Kromoproteinat bashkohen nga ngjyra e komponentit protetik. Kjo klasë përfshin proteinat heme, klorofilet dhe flavoproteinat
Veçoritë e glikoproteinave dhe proteoglikaneve
Këto proteina janë substanca komplekse. Proteoglikanet përmbajnë një pjesë të madhe të karbohidrateve (80-85%), në glikoproteinat konvencionale, përmbajtja është 15-20%. Acidet uronike janë të pranishme vetëm në molekulën e proteoglikanit; karbohidratet e tyre karakterizohen nga një strukturë e rregullt me njësi të përsëritura. Cila është struktura dhe funksioni i proteinave komplekse të glikoproteinës? Zinxhirët e tyre të karbohidrateve përfshijnë vetëm 15 lidhje dhe janë të parregullt.strukturën. Në strukturën e glikoproteinave, lidhja e një karbohidrati me një përbërës proteinik zakonisht kryhet nëpërmjet mbetjeve të aminoacideve si serina ose aspargina.
Funksionet e glikoproteinave:
- Ato janë pjesë e murit qelizor bakterial, kockave lidhëse dhe indit kërc, rrethojnë fibrat e kolagjenit dhe elastinës.
- Luaj një rol mbrojtës. Për shembull, antitrupat, interferonet, faktorët e koagulimit të gjakut (protrombina, fibrinogjeni) e kanë këtë strukturë.
- Janë receptorë që ndërveprojnë me një efektor - një molekulë e vogël jo proteinike. Kjo e fundit, duke bashkuar proteinën, çon në një ndryshim të konformacionit të saj, gjë që çon në një përgjigje të caktuar ndërqelizore.
- Kryeni funksionin hormonal. Glikoproteinat përfshijnë hormone gonadotropike, adrenokortikotrope dhe stimuluese të tiroides.
- Transportoni substanca në gjak dhe jone përmes membranës qelizore (transferrinë, transkortinë, albuminë, Na+, K+ -ATPase).
Enzimat e glikoproteinës përfshijnë kolinesterazën dhe nukleazën.
Më shumë rreth proteoglikaneve
Zakonisht, proteina komplekse proteoglikani përfshin në strukturën e saj zinxhirë të mëdhenj karbohidratesh me mbetje disakaride të përsëritura, të përbërë nga një lloj acidi uronik dhe një amino sheqer. Zinxhirët oligo- ose polisakaridë quhen glikane. E para zakonisht përmban 2-10 njësi monomerike.
Në varësi të strukturës së zinxhirëve karbohidrate, dallohen lloje të ndryshme të tyre, për shembull, të thartë.heteropolisakaridet me një numër të madh grupesh acide ose glikozaminoglikane, duke përfshirë amino grupet. Këto të fundit përfshijnë:
- Acidi hialuronik, i cili përdoret në mënyrë aktive në kozmetologji.
- Heparina, e cila parandalon mpiksjen e gjakut.
- Sulfatet e keratanit janë përbërës të kërcit dhe kornesë.
- Sulfatet e kondroitinës janë pjesë e kërcit dhe lëngut sinovial.
Këto polimere janë përbërës të proteoglikaneve që mbushin hapësirën ndërqelizore, mbajnë ujin, lubrifikojnë pjesët lëvizëse të nyjeve dhe janë përbërës strukturorë të tyre. Hidrofiliteti (tretshmëria e mirë në ujë) e proteoglikaneve u lejon atyre të krijojnë një pengesë për molekulat e mëdha dhe mikroorganizmat në hapësirën ndërqelizore. Me ndihmën e tyre, krijohet një matricë e ngjashme me pelte, në të cilën zhyten fibra të proteinave të tjera të rëndësishme, si kolagjeni. Fijet e tij në mjedisin e proteoglikanit kanë një formë peme.
Veçoritë dhe llojet e lipoproteinave
Lipoproteina komplekse e proteinës ka një natyrë të dyfishtë hidrofile dhe hidrofobike të mirëpërcaktuar. Bërthama e molekulës (pjesa hidrofobike) është formuar nga esteret jopolare të kolesterolit dhe triacilgliceridet.
Jashtë në zonën hidrofile janë pjesa proteinike, fosfolipidet, kolesteroli. Ekzistojnë disa lloje të proteinave lipoproteinike në varësi të strukturës së tyre.
Klasat kryesore të lipoproteinave:
- Proteina komplekse me densitet të lartë (HDL, α-lipoproteina). Lëviz kolesterolin në mëlçi dhe indet periferike.
- Densitet të ulët (LDL, β-lipoproteina). PërveçKolesteroli transportohet nga triacilgliceridet dhe fosfolipidet.
- Densitet shumë i ulët (VLDL, para-β-lipoproteina). Kryeni një funksion të ngjashëm me LDL.
- Kilomikronet (XM). Transportoni acidet yndyrore dhe kolesterolin nga zorrët pas marrjes së ushqimit.
Një patologji e tillë vaskulare si ateroskleroza shfaqet si rezultat i një raporti të gabuar të llojeve të ndryshme të lipoproteinave në gjak. Sipas karakteristikave të përbërjes, mund të identifikohen disa tendenca në strukturën e fosfolipideve (nga HDL në kilomikrone): një rënie në përqindjen e proteinave (nga 80 në 10%) dhe fosfolipideve, një rritje në përqindjen e triacilglicerideve (nga 20 në 90%).
Ka shumë enzima të rëndësishme midis metalloproteinave
Metalloproteina mund të përfshijë jone të disa metaleve. Prania e tyre ndikon në orientimin e substratit në vendin aktiv (katalitik) të enzimës. Jonet e metaleve lokalizohen në vendin aktiv dhe luajnë një rol të rëndësishëm në reaksionin katalitik. Shpesh joni funksionon si një pranues elektronesh.
Shembuj të metaleve që përmbahen në strukturën e metaloproteinave enzimatike:
- Bakri përfshihet në përbërjen e citokromoksidazës, e cila së bashku me hemin përmban një jon të këtij metali. Enzima është e përfshirë në formimin e ATP gjatë funksionimit të zinxhirit të frymëmarrjes.
- Hekuri përmban enzima si ferritina, e cila kryen funksionin e depozitimit të hekurit në qelizë; transferrin - një bartës i hekurit në gjak; katalaza është përgjegjëse për reaksionin e neutralizimit të peroksidit të hidrogjenit.
- Zinku është një karakteristikë metalike ealkool dehidrogjenaza e përfshirë në oksidimin e etilit dhe alkooleve të ngjashme; laktat dehidrogjenaza - një enzimë në metabolizmin e acidit laktik; anhidraza karbonike që katalizon formimin e acidit karbonik nga CO2 dhe H2O; fosfataza alkaline, e cila kryen ndarjen hidrolitike të estereve të acidit fosforik me përbërje të ndryshme; α2-makroglobulina është një proteinë gjaku anti-proteazë.
- Seleni është pjesë e tiroperoksidazës, e cila është e përfshirë në formimin e hormoneve të tiroides; glutathione peroksidaza, e cila kryen një funksion antioksidues.
- Kalciumi është karakteristik për strukturën e α-amilazës, një enzimë për zbërthimin hidrolitik të niseshtës.
Fosfoproteina
Çfarë përfshihet në proteinat komplekse të fosfoproteinave? Kjo kategori karakterizohet nga prania e një grupi fosfatik, i cili shoqërohet me pjesën proteinike nëpërmjet aminoacideve me hidroksil (tirozinë, serinë ose treonin). Cili është funksioni i acidit fosforik në strukturën e proteinave? Ndryshon strukturën e molekulës, i jep asaj një ngarkesë, rrit tretshmërinë, ndikon në vetitë e proteinës. Shembuj të fosfoproteinave janë kazeina e qumështit dhe albumina e vezëve, por enzimat janë kryesisht në këtë kategori të proteinave komplekse.
Grupi i fosfatit luan një rol të rëndësishëm funksional, pasi shumë proteina nuk janë të lidhura përgjithmonë me të. Proceset e fosforilimit dhe defosforilimit po zhvillohen vazhdimisht në qelizë. Si rezultat, kryhet rregullimi i punës së proteinave. Për shembull, nëse histonet janë proteina të lidhura me acidet nukleike, ato kalojnënë gjendje të fosforiluar, atëherë aktiviteti i gjenomit (materiali gjenetik) rritet. Aktiviteti i enzimave të tilla si glikogjen sintaza dhe glikogjen fosforilaza varet nga fosforilimi.
Nukleoproteinat
Nukleoproteinat janë proteina të lidhura me acidet nukleike. Ato janë pjesë përbërëse e ruajtjes dhe rregullimit të materialit gjenetik, puna e ribozomeve që kryejnë funksionin e sintezës së proteinave. Format më të thjeshta të jetës së viruseve mund të quhen ribo- dhe deoksiribonukleoproteina, pasi ato përbëhen nga materiali gjenetik dhe proteinat.
Si ndërveprojnë acidi deoksiribonukleik (ADN) dhe histonet? Në kromatinë dallohen 2 lloje proteinash të lidhura me ADN-në (histone dhe johistone). Të parët janë të përfshirë në fazën fillestare të ngjeshjes së ADN-së. Një molekulë e acidit nukleik mbështillet rreth proteinave për të formuar nukleozome. Fija që rezulton është e ngjashme me rruazat, ato formojnë një strukturë të mbimbështjellur (fibril kromatin) dhe një mbimbështjellje (kromonema ndërfazore). Për shkak të veprimit të proteinave histonike dhe proteinave të niveleve më të larta, sigurohet një reduktim i dimensionit të ADN-së me mijëra herë. Mjafton të krahasohet madhësia e kromozomeve dhe gjatësia e acidit nukleik për të vlerësuar rëndësinë e proteinave (përkatësisht 6-9 cm dhe 10-6 μm).
Çfarë janë kromoproteinat
Kromoproteinat përmbajnë grupe shumë të ndryshme që kanë vetëm një gjë të përbashkët - praninë e ngjyrës në komponentin protetik. Proteinat komplekse të kësaj kategorie ndahen në: hemoproteina (përmbajnë hemin në strukturë), proteinat e retinës (vitamina A), flavoproteina (vitamina B2),proteinat kobamide (vitamina B12).
Hemoproteinat klasifikohen sipas funksioneve të tyre në jo enzimatike (hemoglobina dhe proteina e mioglobinës) dhe enzima (citokrome, katalazë, peroksidazë).
Flavoproteinat përmbajnë si përbërës protetik derivate të vitaminës B2 flavin mononucleotide (FMN) ose flavin adenine dinucleotide (FAD). Këto enzima janë gjithashtu të përfshira në transformimet redoks. Këto përfshijnë oksidoreduktazat.
Çfarë janë citokromet?
Siç përshkruhet më sipër, hemi përbëhet nga porfirina. Struktura e saj përfshin 4 unaza pirrole dhe hekur hekuri. Një grup i veçantë i enzimave heme - citokromet, të ndryshëm në përbërjen e aminoacideve dhe numrin e zinxhirëve peptidikë, janë të specializuar në kryerjen e reaksioneve redoks, të cilat sigurojnë transferimin e elektroneve në zinxhirin e frymëmarrjes. Këto enzima janë të përfshira në oksidimin mikrosomal - reagimet fillestare të biotransformimit të ksenobiotikëve, duke çuar në neutralizimin e tyre dhe shkëmbimin e shumë substancave ekzogjene dhe ekzogjene, për shembull, steroidet, acidet yndyrore të ngopura.
Ndikimi i grupit protetik
Grupi protetik, i cili është pjesë e proteinave komplekse, ndikon në vetitë e tij: ndryshon ngarkesën, tretshmërinë, termoplasticitetin. Për shembull, mbetjet e acidit fosforik ose monosakaridet kanë një efekt të tillë. Pjesa karbohidrate e përfshirë në përbërjen e një proteine komplekse e mbron atë nga proteoliza (shkatërrimi si rezultat i procesit të hidrolizës), ndikon në depërtimin e molekulave nëpër qelizë.membrana, sekretimi dhe renditja e tyre. Fragmenti lipidik lejon krijimin e kanaleve proteinike për transportin e komponimeve të dobëta të tretshme në ujë (hidrofobike).
Struktura dhe funksionet e proteinave komplekse varen plotësisht nga grupi protetik. Për shembull, hemi që përmban hekur në hemoglobinë lidh oksigjenin dhe dioksidin e karbonit. Për shkak të nukleoproteinave të formuara si rezultat i ndërveprimit të histoneve, protaminave me ADN ose ARN, materiali gjenetik mbrohet, ruhet në mënyrë kompakte dhe ARN lidhet gjatë sintezës së proteinave. Nukleoproteinat janë komplekse të qëndrueshme të proteinave dhe acideve nukleike.
Përfundim
Kështu, proteinat komplekse kryejnë një gamë të gjerë funksionesh në trup. Prandaj, marrja e makro dhe mikronutrientëve është kaq e rëndësishme për ruajtjen e shëndetit. Metalet janë pjesë e shumë enzimave. Duke ditur biokiminë, karakteristikat e shëndetit tuaj dhe gjendjen ekologjike të vendbanimit, ju mund të rregulloni dietën tuaj. Për shembull, ndani territore që karakterizohen nga një deficit i ndonjë elementi. Futja e tij shtesë në dietë në formën e suplementeve ju lejon të kompensoni mungesën.
