สารอินทรีย์จำนวนมากที่ประกอบเป็นเซลล์ที่มีชีวิตมีลักษณะเฉพาะด้วยขนาดโมเลกุลที่ใหญ่และเป็นไบโอโพลีเมอร์ ซึ่งรวมถึงโปรตีนซึ่งประกอบขึ้นจาก 50 ถึง 80% ของมวลแห้งของเซลล์ทั้งหมด โมโนเมอร์ของโปรตีนคือกรดอะมิโนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะเปปไทด์ โมเลกุลขนาดใหญ่ของโปรตีนมีการจัดระเบียบหลายระดับและทำหน้าที่สำคัญหลายประการในเซลล์: การสร้าง การป้องกัน ตัวเร่งปฏิกิริยา มอเตอร์ ฯลฯ ในบทความของเรา เราจะพิจารณาคุณสมบัติโครงสร้างของเปปไทด์ และยังให้ตัวอย่างของโปรตีนทรงกลมและไฟบริล ที่ประกอบเป็นร่างกายมนุษย์
รูปร่างของการจัดระเบียบโมเลกุลของโพลีเปปไทด์
กรดอะมิโนตกค้างเชื่อมต่อกันเป็นลำดับโดยพันธะโควาเลนต์อย่างแรงที่เรียกว่าเปปไทด์ พวกมันค่อนข้างแข็งแรงและรักษาโครงสร้างหลักของโปรตีนให้อยู่ในสภาพที่มั่นคงซึ่งมีรูปของลูกโซ่ รูปแบบทุติยภูมิเกิดขึ้นเมื่อสายโพลีเปปไทด์บิดเป็นเกลียวอัลฟา มันมีความเสถียรโดยพันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นเพิ่มเติม โครงสร้างระดับอุดมศึกษาหรือแบบพื้นเมืองมีความสำคัญพื้นฐาน เนื่องจากโปรตีนทรงกลมส่วนใหญ่ในเซลล์ที่มีชีวิตมีเพียงโครงสร้างดังกล่าว เกลียวบรรจุอยู่ในรูปทรงกลมหรือทรงกลม ความเสถียรไม่เพียงเกิดจากพันธะไฮโดรเจนใหม่เท่านั้น แต่ยังเกิดจากการก่อตัวของสะพานไดซัลไฟด์ด้วย เกิดขึ้นเนื่องจากปฏิกิริยาของอะตอมกำมะถันที่ประกอบเป็นกรดอะมิโนซิสเทอีน มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของโครงสร้างระดับอุดมศึกษาโดยปฏิกิริยาที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำระหว่างกลุ่มของอะตอมภายในโครงสร้างเปปไทด์ หากโปรตีนทรงกลมรวมเข้ากับโมเลกุลเดียวกันผ่านส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีน เช่น ไอออนของโลหะ ก็จะเกิดโครงสร้างแบบควอเทอร์นารี ซึ่งเป็นรูปแบบสูงสุดของโพลีเปปไทด์
โปรตีนไฟบริลลาร์
ฟังก์ชั่นการหดตัว มอเตอร์ และการสร้างในเซลล์นั้นดำเนินการโดยโปรตีน ซึ่งโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีลักษณะเหมือนเส้นใยบางๆ คือเส้นใย โพลีเปปไทด์ที่ประกอบเป็นเส้นใยของผิวหนัง ผม และเล็บ จัดเป็นชนิดไฟบริลลาร์ ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือคอลลาเจนเคราตินและอีลาสติน พวกเขาไม่ละลายในน้ำ แต่สามารถบวมได้ก่อให้เกิดมวลเหนียวและหนืด เปปไทด์ของโครงสร้างเชิงเส้นก็เป็นส่วนหนึ่งของเส้นใยสปินเดิลแบบฟิชชัน ซึ่งสร้างอุปกรณ์ไมโทติคของเซลล์ พวกเขาคือยึดติดกับโครโมโซม หดตัวและยืดไปยังขั้วของเซลล์ กระบวนการนี้พบได้ในแอนาเฟสของไมโทซิส - การแบ่งเซลล์โซมาติกของร่างกายตลอดจนในขั้นตอนการลดและสมการของการแบ่งเซลล์สืบพันธุ์ - ไมโอซิส ซึ่งแตกต่างจากโปรตีนทรงกลม เส้นใยสามารถยืดและหดตัวได้อย่างรวดเร็ว cilia ของ ciliates-shoes, flagella ของ euglena green หรือ unicellular algae - chlamydomonas สร้างขึ้นจากเส้นใยและทำหน้าที่ของการเคลื่อนไหวในสิ่งมีชีวิตที่ง่ายที่สุด การหดตัวของโปรตีนของกล้ามเนื้อ - แอคตินและไมโอซิน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ กำหนดการเคลื่อนไหวต่างๆ ของกล้ามเนื้อโครงร่าง และรักษาโครงกระดูกของกล้ามเนื้อของร่างกายมนุษย์
โครงสร้างของโปรตีนทรงกลม
เปปไทด์ - พาหะของโมเลกุลของสารต่างๆ โปรตีนป้องกัน - อิมมูโนโกลบูลิน ฮอร์โมน - นี่คือรายการโปรตีนที่ไม่สมบูรณ์ โครงสร้างตติยภูมิซึ่งมีรูปทรงกลม - กลม มีโปรตีนบางชนิดในเลือดที่มีพื้นที่บางส่วนบนผิว - ศูนย์ที่ใช้งานอยู่ ด้วยความช่วยเหลือ พวกเขารู้จักและยึดติดกับตัวเองในโมเลกุลของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่ผลิตโดยต่อมที่หลั่งแบบผสมและภายใน ด้วยความช่วยเหลือของโปรตีนทรงกลม ฮอร์โมนของต่อมไทรอยด์และต่อมเพศ ต่อมหมวกไต ไธมัส ต่อมใต้สมอง จะถูกส่งไปยังเซลล์บางส่วนของร่างกายมนุษย์ พร้อมกับตัวรับพิเศษเพื่อการรับรู้
เมมเบรนโพลีเปปไทด์
รูปแบบโมเสคของไหลของโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์ถูกปรับให้เข้ากับหน้าที่ที่สำคัญได้ดีที่สุด: บาเรีย,ตัวรับและการขนส่ง โปรตีนที่รวมอยู่ในนั้นทำหน้าที่ขนส่งไอออนและอนุภาคของสารบางชนิด เช่น กลูโคส กรดอะมิโน เป็นต้น คุณสมบัติของโปรตีนพาหะทรงกลมสามารถศึกษาได้โดยใช้ปั๊มโซเดียม-โพแทสเซียมเป็นตัวอย่าง มันดำเนินการเปลี่ยนไอออนจากเซลล์ไปยังพื้นที่ระหว่างเซลล์และในทางกลับกัน โซเดียมไอออนจะเคลื่อนเข้าสู่ใจกลางของไซโตพลาสซึมของเซลล์อย่างต่อเนื่อง และโพแทสเซียมไอออนบวกจะเคลื่อนออกจากเซลล์อย่างต่อเนื่อง การละเมิดความเข้มข้นที่ต้องการของไอออนเหล่านี้จะทำให้เซลล์ตาย เพื่อป้องกันภัยคุกคามนี้มีการสร้างโปรตีนพิเศษในเยื่อหุ้มเซลล์ โครงสร้างของโปรตีนทรงกลมมีประจุบวก Na+ และ K+เทียบกับการไล่ระดับความเข้มข้นโดยใช้พลังงานของกรดอะดีโนซีน ไตรฟอสฟอริก
โครงสร้างและหน้าที่ของอินซูลิน
โปรตีนที่ละลายน้ำได้ของโครงสร้างทรงกลมซึ่งอยู่ในรูปแบบตติยภูมิ ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ อินซูลินผลิตโดยเซลล์เบต้าของเกาะ Langerhans และควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด ประกอบด้วยสายโพลีเปปไทด์สองสาย (รูปแบบ α- และ β) ที่เชื่อมต่อกันด้วยไดซัลไฟด์บริดจ์หลายตัว เหล่านี้เป็นพันธะโควาเลนต์ที่เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลของกรดอะมิโน - ซิสเทอีนที่มีกำมะถัน ฮอร์โมนตับอ่อนส่วนใหญ่ประกอบด้วยลำดับของหน่วยกรดอะมิโนที่จัดอยู่ในรูปของเกลียวอัลฟ่า ส่วนเล็ก ๆ ของมันมีลักษณะเป็นโครงสร้าง β และกรดอะมิโนตกค้างโดยไม่มีการวางแนวในอวกาศอย่างเข้มงวด
เฮโมโกลบิน
ตัวอย่างคลาสสิกของเปปไทด์ทรงกลมโปรตีนในเลือดที่ทำให้เกิดสีแดงของเลือดคือเฮโมโกลบิน โปรตีนประกอบด้วยสี่บริเวณโพลีเปปไทด์ในรูปแบบของอัลฟาและเบตาเฮลิซซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีน - heme มันถูกแสดงโดยไอออนของเหล็กที่ผูกโซ่โพลีเปปไทด์ไว้ในการยืนยันที่เกี่ยวข้องกับรูปแบบควอเทอร์นารี อนุภาคออกซิเจนจะเกาะติดกับโมเลกุลโปรตีน (ในรูปแบบนี้เรียกว่าออกซีเฮโมโกลบิน) แล้วขนส่งไปยังเซลล์ สิ่งนี้ทำให้แน่ใจถึงกระบวนการปกติของกระบวนการกระจายตัว เนื่องจากเพื่อให้ได้พลังงาน เซลล์จะออกซิไดซ์สารอินทรีย์ที่ป้อนเข้าไป
บทบาทของโปรตีนในเลือดในการขนส่งก๊าซ
นอกจากออกซิเจนแล้ว เฮโมโกลบินยังสามารถดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้อีกด้วย คาร์บอนไดออกไซด์เป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาเซลล์ catabolic และต้องถูกกำจัดออกจากเซลล์ ถ้าอากาศที่หายใจเข้าไปมีคาร์บอนมอนอกไซด์ - คาร์บอนมอนอกไซด์ก็สามารถสร้างพันธะที่แข็งแรงกับเฮโมโกลบินได้ ในกรณีนี้สารพิษที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่นในกระบวนการหายใจจะแทรกซึมเข้าสู่เซลล์ของร่างกายอย่างรวดเร็วทำให้เกิดพิษ โครงสร้างสมองไวต่อคาร์บอนมอนอกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษ มีอัมพาตของศูนย์ทางเดินหายใจอยู่ในไขกระดูกซึ่งทำให้เสียชีวิตจากการหายใจไม่ออก
ในบทความของเรา เราได้ตรวจสอบโครงสร้าง โครงสร้าง และคุณสมบัติของเปปไทด์ และยังได้ยกตัวอย่างของโปรตีนทรงกลมที่ทำหน้าที่สำคัญหลายประการในร่างกายมนุษย์
