Monome của protein là chất gì? Monome protein là gì?

Protein là các polyme sinh học có cấu trúc phức tạp. Họ có trọng lượng phân tử cao và bao gồm các axit amin, các nhóm giả tạo bằng các vitamin, lipid và carbohydrate. Protein chứa carbohydrate, vitamin, kim loại hoặc lipid được gọi là phức tạp. Protein đơn giản bao gồm các axit amin chỉ liên kết với nhau bằng một liên kết peptide.

Chất peptide

Bất kể cấu trúc của chất, các axit amin là các đơn phân tử protein. Họ tạo thành một chuỗi polypeptide cơ bản, từ đó cấu trúc sợi hoặc cấu trúc hình cầu của protein được hình thành. Trong trường hợp này, protein chỉ có thể được tổng hợp trong mô sống - trong thực vật, vi khuẩn, nấm, động vật và các tế bào khác.

Các sinh vật duy nhất không thể kết hợp các monome protein là virut và protozoa. Tất cả những loài khác có khả năng hình thành các protein cấu trúc. Nhưng những chất nào là các đơn phân tử protein, và chúng được hình thành như thế nào? Về việc này và về tổng hợp protein, về polypeptides và sự hình thành cấu trúc protein phức tạp, về các axit amin và các đặc tính của chúng, hãy đọc dưới đây.

Chỉ monomer của phân tử protein là bất kỳ alpha-amino axit nào. Trong trường hợp này, protein là một polypeptide, một chuỗi axit amin kết nối. Tùy thuộc vào lượng axit amin liên quan đến sự hình thành của nó, các dipeptide (2 dư lượng), tripeptide (3), oligopeptides (chứa từ 2-10 amino axit) và polypeptides (nhiều axit amin) được phân lập.

Xem lại cấu trúc của protein

Cấu trúc của protein có thể là nguyên tố, phức tạp hơn một chút - thứ sinh, thậm chí phức tạp hơn - thứ bậc, và phức tạp nhất - Đệ tứ.

Cấu trúc chính là một chuỗi đơn giản mà các monome của protein (axit amin) được kết nối thông qua một liên kết peptit (CO-NH). Cấu trúc thứ cấp là một ống xoắn alpha hoặc một lần beta. Thứ ba là một cấu trúc ba chiều phức tạp hơn của protein, được hình thành từ trung gian do sự hình thành các liên kết đồng hóa trị, ion và hydrogen, cũng như các tương tác k hydro nước.

Cơ cấu bậc bốn là phức tạp nhất và là đặc trưng của các protein thụ thể nằm trên màng tế bào. Đây là cấu trúc siêu phân tử được hình thành bằng cách kết hợp một số phân tử có cấu trúc bậc ba, bổ sung các nhóm carbohydrate, lipid hoặc vitamin. Trong trường hợp này, như trong cấu trúc sơ cấp, trung học và cấp ba, các monome protein là các axit alpha-amin. Chúng cũng liên kết với các liên kết peptide. Sự khác biệt duy nhất là sự phức tạp của cấu trúc.

Axit amin

Các monome duy nhất của các phân tử protein là các axit alpha-amino. Họ chỉ 20 tuổi, và họ gần như là nền tảng của cuộc sống. Nhờ sự xuất hiện của một liên kết peptide, việc tổng hợp protein trở nên khả thi. Sau đó chất đạm bắt đầu thực hiện cấu tạo, thụ cảm, enzyme, vận chuyển, trung gian và các chức năng khác. Nhờ đó, sinh vật sống hoạt động và có khả năng sinh sản.

Bản thân alpha-amino acid là một axit carboxylic hữu cơ với một nhóm amin liên kết với một nguyên tử cacbon alpha. Loại thứ hai nằm bên cạnh nhóm carboxyl. Trong trường hợp này, các monome protein được coi là các chất hữu cơ trong đó nguyên tử cacbon đầu cuối mang cả amin và nhóm carboxyl.

Sự kết hợp của các axit amin trong peptide và protein

Amino axit được kết hợp trong dimers, trimers và polyme thông qua một liên kết peptide. Nó được hình thành bởi sự phân cắt của nhóm hydroxyl (-OH) từ phần carboxyl của một alpha-amino axit và hydro (-H) - từ nhóm amino của alpha-amino acid khác. Kết quả của sự tương tác, nước được tách ra, và ở đầu carboxyl vẫn còn một khu vực C = O với một điện tử tự do gần cacbon của dư cacboxyl. Trong nhóm amino của axit khác, có dư lượng (NH) với gốc tự do sẵn có ở nguyên tử nitơ. Điều này cho phép hai gốc tự do được kết hợp với nhau để tạo thành một liên kết (CONH). Nó được gọi là peptide.

Các biến thể của các axit alpha-amino

Trong tổng số 23 alpha-amino axit được biết đến. Chúng được trình bày dưới dạng một danh mục: glycine, valine, alanine, isoleucine, leucine, glutamate, asparaginate, ornithine, threonine, serine, lysine, cystine, cysteine, phenylalanine, methionine, tyrosine, proline, tryptophan, hydroxyproline, arginine, histidine, asparagine và Glutamine. Tùy thuộc vào việc chúng có thể được tổng hợp bởi cơ thể con người, những axit amin này được chia thành các loại thay thế và không thể thay thế được.

Khái niệm axit amin thiết yếu và thay thế được

Thay thế cơ thể con người có thể tổng hợp, trong khi không thể thay thế được chỉ đến với thực phẩm. Trong trường hợp này, cả axit thiết yếu và có thể thay thế là rất quan trọng cho tổng hợp protein, bởi vì nếu không có tổng hợp chúng không thể hoàn thành. Nếu không có một axit amin, ngay cả khi tất cả những chất khác hiện diện, không thể xây dựng chính xác được protein mà tế bào cần để thực hiện các chức năng của nó.

Một lỗi ở giai đoạn sinh tổng hợp nào đó - và protein đã không phù hợp, bởi vì nó không thể thu thập được cấu trúc mong muốn do vi phạm mật độ điện tử và các tương tác giao thoa. Do đó, điều quan trọng là một người (và các sinh vật khác) tiêu thụ thực phẩm protein, trong đó có các axit amin thiết yếu. Sự vắng mặt của chúng trong thực phẩm dẫn đến một số vi phạm về chuyển hóa protein.

Quá trình hình thành liên kết peptide

Chỉ monome của protein là các axit alpha-amino. Họ dần dần kết hợp thành một chuỗi polypeptide, cấu trúc của nó được lưu giữ trước trong mã di truyền của DNA (hoặc RNA, nếu tổng hợp sinh học của vi khuẩn). Trong trường hợp này, protein là một trình tự nghiêm ngặt của dư lượng axit amin. Đây là một chuỗi, được sắp xếp theo một cấu trúc cụ thể, thực hiện một chức năng được lập trình sẵn trong tế bào.

Bước trình tự sinh tổng hợp protein

Quá trình hình thành protein bao gồm một chuỗi các bước: sự sao chép của DNA (hoặc RNA) khu vực, tổng hợp RNA của kiểu thông tin, sự phóng thích của nó vào tế bào chất của tế bào từ hạt nhân, liên kết với ribosome và sự kết dính dần dần các dư lượng axit amin được cung cấp bởi vận chuyển RNA. Chất này, là một monomer của protein, tham gia vào phản ứng enzyme của việc loại bỏ nhóm hydroxyl và proton hydro, và sau đó nối với chuỗi polypetic leo thang.

Do đó, một chuỗi polypeptit thu được, vốn đã có trong lưới nội bào tế bào, được đặt vào một cấu trúc xác định trước và bổ sung với carbohydrate hoặc chất dư lượng lipid nếu cần. Đây được gọi là "trưởng thành" của protein, sau đó nó được gửi bởi hệ thống di chuyển tế bào đến đích.

Chức năng của các protein tổng hợp

Monome của protein là các axit amin cần thiết cho việc xây dựng cấu trúc chính của chúng. Cơ cấu thứ cấp, bậc ba và bậc bốn đã tự hình thành, mặc dù đôi khi nó cũng đòi hỏi sự tham gia của enzym và các chất khác. Tuy nhiên, chúng không còn cơ bản, mặc dù điều thiết yếu là các protein thực hiện chức năng của chúng.

Các axit amin, là một monomer của protein, có thể có các trang web đính kèm cho carbohydrate, kim loại hoặc vitamin. Sự hình thành cấu trúc bậc ba hoặc bậc bốn giúp có thể tìm được nhiều chỗ hơn để sắp xếp các nhóm can thiệp. Điều này làm cho nó có thể tạo ra từ một protein dẫn xuất một vai trò của một enzyme, thụ thể, một chất mang các chất vào hoặc ra khỏi tế bào, một globulin miễn dịch, một thành phần cấu tạo của màng hoặc một cơ quan tế bào, một protein cơ.

Protein, hình thành từ các axit amin, là cơ sở duy nhất của cuộc sống. Và ngày nay người ta tin rằng cuộc sống đã được sinh ra sau khi sự xuất hiện của axit amin và trùng hợp của nó. Rốt lại, sự tương tác giữa các phân tử của protein là sự khởi đầu của sự sống, bao gồm cả sự hợp lý. Tất cả các quá trình sinh hóa khác, bao gồm cả năng lượng, là cần thiết để thực hiện sinh tổng hợp protein, và kết quả là tiếp tục cuộc sống.