Პროტეინების Monomers რა ნივთიერებები? რა არის ცილის მონომერები?

პროტეინები ბიოლოგიური პოლიმერები კომპლექსური სტრუქტურაა. მათ აქვთ მაღალი მოლეკულური წონა და შეიცავს ამინომჟავებს, ვიტამინების, ლიპიდებისა და ნახშირწყლების ჩათვლით წარმოდგენილ პროთეზულ ჯგუფებს. პროტეინები, რომლებიც შეიცავს ნახშირწყლებს, ვიტამინებს, ლითონებს ან ლიპიდებს, კომპლექსს უწოდებენ. მარტივი ცილები შედგება მხოლოდ ამინომჟავებისგან, რომლებიც უკავშირდება პეპტიდის ბონტით.

პეპტიდები

ნივთიერების სტრუქტურის მიუხედავად, ამინომჟავები ცილების მონომერები არიან. ისინი ქმნიან ძირითად პოლიპეპტიდ ჯაჭვს, საიდანაც ჩამოყალიბებულია ცილის ფიბრილა ან გლობულური სტრუქტურა. ამ შემთხვევაში პროტეინი შეიძლება სინთეზირებული იყოს მხოლოდ ცოცხალ ქსოვილში - მცენარეთა, ბაქტერიული, სოკოვანი, ცხოველური და სხვა საკნებში.

ერთადერთი ორგანიზმები, რომლებსაც ვერ აერთიანებთ ცილის მონომერები, არიან ვირუსები და პროტოზოვა. ყველა დანარჩენს შეუძლია სტრუქტურული ცილების ფორმირება. მაგრამ რა ნივთიერებები ცილების მონომერებია და როგორ ვითარდება ისინი? ამის შესახებ და ცილის ბიოსინთეზის შესახებ, პოლიპეპტიდების შესახებ და კომპლექსური ცილის სტრუქტურის ჩამოყალიბება, ამინომჟავებისა და მათი თვისებების შესახებ.

ცილის მოლეკულის ერთადერთი მონომერია ალფა-ამინო მჟავა. ამ შემთხვევაში პროტეინი არის პოლიპეპტიდი, რომელიც დაკავშირებულია ამინომჟავების ქსელთან. მისი ფორმირების პროცესში ჩართული ამინომჟავების ოდენობა, დიპეპტიდები (2 ნარჩენები), ტრიპეპტიდები (3), ოლიგოპეპტიდები (შეიცავს 2-10 ამინომჟავასგან) და პოლიპეპტიდები (ბევრი ამინომჟავები) იზოლირებულია.

ცილების სტრუქტურის მიმოხილვა

ცილის სტრუქტურა შეიძლება იყოს პირველადი, უფრო რთული - საშუალო, უფრო რთული - მესამეული და ყველაზე რთული - მეოთხეული.

პირველადი სტრუქტურა არის მარტივი ჯაჭვი, რომელშიც პროტეინების მონუმენტები (ამინომჟავები) უკავშირდება პეპტიდის ბონდის მეშვეობით (CO-NH). საშუალო სტრუქტურა არის ალფა helix ან beta fold. მესამეული კოეფიციენტის, იონური და წყალბადის ობლიგაციების, აგრეთვე ჰიდროფობიური ურთიერთქმედების ფორმირების შედეგად წარმოქმნილი პროტეინის კიდევ უფრო რთული სამგანზომილებიანი სტრუქტურაა.

კვარტალური სტრუქტურა არის ყველაზე რთული და დამახასიათებელია რეცეპტორების პროტეინები, რომლებიც მდებარეობს საკანში მემბრანებზე. ეს არის სუპეროლეკულური (დომენის) სტრუქტურა, რომელიც ქმნის რამდენიმე მოლეკულებს მესამეულ სტრუქტურაში, რომელიც შედის კარბოჰიდრატის, ლიპიდის ან ვიტამინების ჯგუფებთან. ამ შემთხვევაში, როგორც პირველადი, მეორადი და მესამეული სტრუქტურების, ცილის მონომერები არიან ალფა-ამინო მჟავები. მათ ასევე უკავშირებენ პეპტიდის ობლიგაციები. ერთადერთი განსხვავებაა სტრუქტურის სირთულე.

ამინომჟავები

ცილის მოლეკულების ერთადერთი მონომერები არიან ალფა-ამინო მჟავები. ისინი მხოლოდ 20 და ისინი თითქმის სიცოცხლის საფუძველია. პეპტიდის ბონდის წარმოქმნის წყალობით, შესაძლებელი გახდა ცილის სინთეზი . მას შემდეგ, რაც ცილის შემუშავება დაიწყეს სტრუქტურის ფორმირების, რეცეპტორის, ფერმენტის, ტრანსპორტის, შუამავლისა და სხვა ფუნქციების შესასრულებლად. ამის წყალობით, ცოცხალი ორგანიზმი ფუნქციონირებს და შეუძლია რეპროდუცირება.

ალფა-ამინო მჟავა თავისთავად ორგანული კარბოქსილის მჟავაა, რომელიც ამინ-ჯგუფის ნახშირბადის ატომთან არის დაკავშირებული. ეს უკანასკნელი მდებარეობს კარბოლის ჯგუფის გვერდით. ამ შემთხვევაში, ცილის მონომერები განიხილება, როგორც ორგანული ნივთიერებები , რომელშიც ტერმინალის ნახშირბადის ატომი შედის როგორც amine და carboxyl ჯგუფი.

ამინომჟავების კომბინაცია პეპტიდებითა და პროტეინებით

ამინომჟავები კომბინირებულია დიმერების, ტრიმერებითა და პოლიმერების საშუალებით პეპტიდის კავშირით. იგი იქმნება ჰიდროქსილის (-OH) ჯგუფის ერთ-ერთი ალფა-ამინო მჟავისა და წყალბადის (-H) კარბოლის ნაწილიდან - ალფა-ამინო მჟავის ამინო ჯგუფისგან. ურთიერთქმედების შედეგად, წყალი გაყოფილია და კარბოლის ბოლოში რჩება C = O რეგიონი თავისუფალ ელექტრონთან ერთად ნახშირბადის ნარჩენების ნახშირბადის მახლობლად. სხვა მჟავას ამინურ ჯგუფში არსებობს აზოტის ატომში არსებული თავისუფალი რადიკალების ნარჩენები. ეს საშუალებას აძლევს ორ რადიკალს შეუერთდეს ერთობლივი კავშირის შექმნის მიზნით (CONH). პეპტიდს უწოდებენ.

ალფა-ამინო მჟავების ვარიანტები

სულ 23 ალფა-ამინო მჟავები ცნობილია. ისინი წარმოდგენილია სიის ფორმით: გლიცინი, ვენინი, ალანინი, იზოლინური, ლეიკინი, გლუტამატი, ასპარიგატენტი, ორნიტინი, ტრინინი, სერონი, ლიზინი, ცისტინი, ცისტეინი, ფენილალანინი, მეთიონინი, ტიროზიინი, პროლინი, ტრიპტოფანი, ჰიდროქსიპროლინი, არგინინი, ჰისტინინი, ასპარინი და გლუტამინი. დამოკიდებულია თუ არა ისინი ადამიანის სინთეზით, ამინომჟავები იყოფა ურთიერთშემცვლელნი და შეუცვლელი.

ცვლადი და არსებითი ამინომჟავების კონცეფცია

ცვლადი ადამიანის ორგანიზმს შეუძლია სინთეზირება, ხოლო შეუცვლელი უნდა მოვიდეს მხოლოდ საკვებით. ამ შემთხვევაში, როგორც მნიშვნელოვანია და ცვლადი მჟავები მნიშვნელოვანია ცილის ბიოსინთეზისთვის, რადგან მათ გარეშე სინთეზი არ შეიძლება დასრულდეს. ერთი ამინომჟავის გარეშე, თუნდაც ყველა დანარჩენი სხვები წარმოადგენენ, შეუძლებელია, რომ ცილის აშენება უშუალოდ ცილის შექმნას მოითხოვს.

ერთი შეცდომა ბიოსინთეზის ნებისმიერ ეტაპზე - და პროტეინი უკვე უვარგისია, რადგან შეუძლებელია სასურველ სტრუქტურაში შევიკრიბოთ ელექტრონული სიმკვრივისა და ინტერმატომური ურთიერთქმედების დარღვევის გამო. აქედან გამომდინარე, მნიშვნელოვანია პირისთვის (და სხვა ორგანიზმების), რომ მოიხმარონ ცილების საკვები, რომელშიც არსებითია ამინომჟავები. საკვების არარსებობა ცილის მეტაბოლიზმის დარღვევას იწვევს.

პეპტიდური ბონდის ფორმირების პროცესი

ცილების მხოლოდ მონომერები არიან ალფა-ამინო მჟავები. ისინი თანდათან აერთიანებენ პოლიპეპტიდების ჯაჭვში, რომლის სტრუქტურა დნმ-ის გენეტიკურ კოდში (ან RNA, თუ ბაქტერიული ბიოსინთეზია განიხილება) წინასწარ ინახება. ამ შემთხვევაში პროტეინი არის ამინ მჟავა ნარჩენების მკაცრი თანმიმდევრობა. ეს არის ჯაჭვი, რომელიც უბრძანა სპეციფიკურ სტრუქტურას, რომელიც ასრულებს უჯრედში დაგეგმილ ფუნქციას.

ცილის ბიოსინთეზის საფეხურის თანმიმდევრობა

ცილის ფორმირების პროცესი შედგება დნმ-ის (RNA) რეგიონის რეპლიკაცია, საინფორმაციო ტიპის რნმ-ს სინთეზი, მისი ბირთვის ციტოპლაზმური ბირთვიდან გათავისუფლება, რიბოსომის კავშირი და ამინომჟავის ნარჩენების თანდათანობით მიერთება, რომლებიც ტრანსპორტირებული RNA- ს მიერ არის მოწოდებული. ნივთიერება, რომელიც ცილის მონომერია, მონაწილეობს ჰიდროქსილის ჯგუფისა და წყალბადის პროტონის აღმოფხვრაზე მომუშავე ფერმენტული რეაქციით, ხოლო შემდგომში ესკალაცია პოლიპეტიკურ ქსელს უერთდება.

ამგვარად, პოპპეპტიდური ჯაჭვის მიღება, რომელიც უკვე უჯრედული ენდოპლაზმული რეტიკულუმშია, წინასწარ განსაზღვრულ სტრუქტურაში შედის და საჭიროა ნახშირწყლების ან ლიპიდური ნარჩენების დამატება. მას უწოდებენ ცილის "მაცერად", რის შემდეგაც იგი დანიშნულია სატრანსპორტო ფიჭური სისტემის დანიშნულების ადგილას.

სინთეზირებული ცილების ფუნქციები

პროტეინების Monomers არიან ამინომჟავები, რომლებიც აუცილებელია მათი ძირითადი სტრუქტურის მშენებლობისათვის. საშუალო, მესამეული და მეოთხეული სტრუქტურა უკვე ჩამოყალიბდა, თუმცა ზოგჯერ ასევე საჭიროებს ფერმენტების და სხვა ნივთიერებების მონაწილეობას. თუმცა, ისინი აღარ არიან ძირითადი, თუმცა მნიშვნელოვანია, რომ პროტეინები შეასრულონ თავიანთი ფუნქცია.

ამინომჟავა, რომელიც ცილის მონომერია, შეიძლება ჰქონდეს დანამატების ადგილები ნახშირწყლები, ლითონები ან ვიტამინები. მესამეული თუ მეოთხეული სტრუქტურის ჩამოყალიბება შესაძლებელს ხდის უფრო ფართო ადგილებს intercalary ჯგუფების მოწყობას. ეს საშუალებას იძლევა შეიქმნას ცილის წარმოებულება, რომელიც ასრულებს ფერმენტის როლს, რეცეპტორს, უჯრედის ან ნივთიერებების გადამყვანებს, იმუნოგლობულინს, გარსის სტრუქტურულ კომპონენტს ან უჯრედული ორგანოს, კუნთების პროტეინს.

ამინომჟავებისგან დამზადებული ცილები, სიცოცხლის ერთადერთი საფუძველია. და დღეს სჯეროდა, რომ სიცოცხლე დაიბადა ამინომჟავის და მისი პოლიმერიზაციის გამოვლინების შემდეგ. ყოველივე ამის შემდეგ, ცილების ურთიერთმიმოკიდებული ურთიერთქმედება სიცოცხლის დასაწყისია, მათ შორის რაციონალურია. ყველა სხვა ბიოქიმიური პროცესები, მათ შორის ენერგია, აუცილებელია ცილის ბიოსინთეზის რეალიზაციისათვის, და შედეგად სიცოცხლის შემდგომი გაგრძელება.