البروتين المعقد: التعريف، التركيب، البنية، الهيكل، الوظائف، التصنيف والخصائص. ما هو الفرق بين البروتينات البسيطة والمعقدة منها؟

البروتين المعقد، بالإضافة إلى عنصر البروتين السليم، يحتوي على مجموعة إضافية من طبيعة مختلفة (الاصطناعية). كما هذا العنصر هي الكربوهيدرات، والدهون، والمعادن، وبقايا حمض الفوسفوريك ، والأحماض النووية. ما يميز البروتينات البسيطة من تلك المعقدة، ما هي أنواع المواد التي تنقسم إليها هذه المواد، وما هي خصائصها، وهذا المقال سوف اقول. والفرق الرئيسي بين المواد قيد النظر هو تكوينها.

البروتينات المعقدة: التعريف

هذه هي المواد المكونة من اثنين، والتي تشمل البروتين بسيطة (سلاسل الببتيد) والمواد غير البروتينية (المجموعة الاصطناعية). في عملية التحلل المائي، يتم تشكيل الأحماض الأمينية، وجزء غير البروتينات ومنتجات الاضمحلال. ما هو الفرق بين البروتينات البسيطة والمعقدة منها؟ الأولى تتكون فقط من الأحماض الأمينية.

تصنيف وتوصيف البروتينات المعقدة

وتنقسم هذه المواد إلى أنواع، تبعا لنوع المجموعة التكميلية. وتشمل البروتينات المعقدة:

• البروتينات السكرية هي بروتينات تحتوي جزيئاتها على بقايا الكربوهيدرات. من بينها، بروتيوغليكانز (مكونات الفضاء بين الخلايا) معزولة، بما في ذلك عديدات السكاريد المخاطية في هيكلها. وتشمل غليكوبروتيدام المناعية.
• البروتينات الدهنية تشمل مكون الدهون. وتشمل هذه أبوليبوبروتينز أداء وظيفة توفير نقل الدهون.
• تحتوي المعادن ميتالوبروتينز على أيونات المعادن (النحاس والمنغنيز والحديد وما إلى ذلك)، والتي ترتبط من خلال التفاعل بين المانحين والمستقبل. هذه المجموعة لا تشمل بروتينات الهيم، والتي تشمل مركبات من حلقة بروفينين مع الحديد والمركبات مماثلة في هيكل (الكلوروفيل، على وجه الخصوص).
• النوكليوبروتينات هي بروتينات لها روابط غير تساهمية مع الأحماض النووية (دنا، رنا). وتشمل هذه الكروماتين - مكون من الكروموسومات.
• 5 - وتشمل الفوسفوبروتينات، التي تشمل الكازين (بروتين معقد من الجبن القري)، بقايا مرتبطة تساهمية من حامض الفوسفوريك.

• الكروموبروتينات تجمع بين تلطيخ المكون الاصطناعي. وتشمل هذه الفئة البروتينات الهيم، والكلوروفيلز والفلافوبروتينات.

ملامح البروتينات السكرية والبروتيوغليكان

هذه البروتينات هي مواد معقدة. بروتيوغليكانز تحتوي على نسبة كبيرة من الكربوهيدرات (80-85٪)، في البروتينات السكرية العادية المحتوى هو 15-20٪. أحماض الأورونيك موجودة فقط في جزيء بروتيوغليكان، الكربوهيدرات تختلف هيكل منتظم مع وحدات تكرار. ما هو هيكل ووظيفة البروتينات المعقدة من البروتينات السكرية؟ وتشمل سلاسل الكربوهيدرات فقط 15 وصلات ولها بنية غير منتظمة. في هيكل البروتينات السكرية، وعادة ما يتم تنفيذ السندات من الكربوهيدرات إلى عنصر البروتين من خلال بقايا الأحماض الأمينية مثل سيرين أو الأسبارتيك.

وظائف البروتينات السكرية:

• وهي جزء من جدار الخلية البكتيرية، العظام الضام والأنسجة الغضروفية، تحيط ألياف الكولاجين، والإيلاستين.
• وهم يلعبون دورا وقائيا. على سبيل المثال، هذا الهيكل له الأجسام المضادة، الانترفيرون، عوامل التخثر (البروثرومبين، الفيبرينوجين).
• وهي مستقبلات تتفاعل مع المستجيب - جزيء صغير غير البروتين. هذا الأخير، والانضمام إلى البروتين، ويؤدي إلى تغيير في التشكل لها، الأمر الذي يؤدي إلى استجابة محددة داخل الخلايا.
• أداء وظيفة الهرمونية. البروتينات السكرية تشمل مضادات موجهة الغدد التناسلية، هرمونات قشر الكظر و ثيروتروبيك.
• مواد النقل في الدم والأيونات من خلال غشاء الخلية (ترانسفيرين، ترانسكورتين، ألبومين، نا +، K + -ATPase).

إنزيمات بروتين سكري تشمل الكولينستراز و نوكلياز.

أكثر على بروتيوغليكانز

عادة، يتضمن بروتيوغليكان البروتين المعقدة في هيكلها سلاسل الكربوهيدرات كبيرة مع بقايا ديساكهاريد المتكررة تتكون من بعض حمض اليورونيك والسكريات الأمينية. وتسمى سلاسل أوليغو أو السكاريد غليكانز. وعادة ما تحتوي على وحدات 2-10 مونومر.

اعتمادا على هيكل سلاسل الكربوهيدرات، وتتميز أنواع مختلفة، على سبيل المثال، حمض هيتيروبوليساكاريدس مع عدد كبير من مجموعات حمض أو غليكوسامينوغليكانس بما في ذلك مجموعات الأمينية. وتشمل هذه الأخيرة:

• حمض الهيالورونيك، الذي يستخدم بنشاط في التجميل.
• الهيبارين، ومنع تخثر الدم.
• كيراتانزولفاتس هي مكونات النسيج الغضروفي والقرنية.
• كبريتات شوندروتن هي جزء من الغضروف وسائل الزليلي.

هذه البوليمرات هي مكونات بروتيوغليكان التي تملأ الفضاء بين الخلايا، الاحتفاظ بالماء، تليين الأجزاء المتحركة من المفاصل، وهي مكوناتها الهيكلية. هدروفيليسيتي (ذوبان جيد في الماء) من بروتيوغليكانز يسمح لهم في الفضاء بين الخلايا لخلق عقبة أمام جزيئات كبيرة والكائنات الحية الدقيقة. مع مساعدتهم، يتم إنشاء مصفوفة تشبه هلام، التي الألياف من البروتينات الهامة الأخرى، على سبيل المثال، الكولاجين، هي مغمورة. لها فروع في بيئة بروتيوغليكان لها شكل تشبه شجرة.

ميزات وأنواع البروتينات الدهنية

يتميز البروتين الدهني البروتيني المركب بطبقة مائية مزدوجة وذات طبيعة مسعورة. تشكل نواة الجزيء (جزء مسعور) استرات غير قطبية من الكوليسترول و ترياسيلسليسريدس.

خارج، منطقة ماء يحتوي على جزء البروتين، الفوسفورية، الكولسترول. هناك عدة أنواع من البروتينات الدهنية اعتمادا على هيكلها.

الفئات الرئيسية من البروتينات الدهنية:

• البروتين عالي الكثافة المعقدة (هدل، α - البروتينات الدهنية). يتحرك الكولسترول إلى الكبد والأنسجة الطرفية.
• منخفض الكثافة (لدل، β-البروتينات الدهنية). بالإضافة إلى الكولسترول، يتم نقل الدهون الثلاثية والدهون الفوسفاتية.
• كثافة منخفضة جدا (فلدل، قبل β البروتينات الدهنية). أداء وظيفة مشابهة لدل.
• تشيلوميكرونس (هم). يتم نقل الأحماض الدهنية والكوليسترول من الأمعاء بعد تناول الطعام.

هذه الأمراض الوعائية، وتصلب الشرايين، تنشأ نتيجة لارتباط غير صحيح من أنواع مختلفة من البروتينات الدهنية في الدم. خصائص التركيبة يمكن أن تكشف عن العديد من الاتجاهات في بنية الفوسفورية (من هدل إلى تشيلوميكرونس): انخفاض في نسبة البروتين (80-10٪) والدهون الفوسفورية، وزيادة في نسبة ترياسيلسليدس (20 إلى 90٪).

بين ميتالوبروتينز هناك العديد من الإنزيمات الهامة

ويمكن أن تشمل ميتالوبروتين أيونات من عدة معادن. وجودها يؤثر على اتجاه الركيزة في مركز (الحفاز) نشط من الانزيم. وتترجم الأيونات المعدنية في المركز النشط وتلعب دورا هاما في التفاعل الحفاز. في كثير من الأحيان، ايون بمثابة متقبل الإلكترون.

أمثلة من المعادن الواردة في هيكل انزيم ميتالوبروتينز:

• يتم تضمين النحاس في تكوين أوكسيديز السيتوكروم، والتي جنبا إلى جنب مع الهيم يحتوي على أيون من معدن معين. ويشارك الانزيم في تشكيل أتب خلال عمل سلسلة الجهاز التنفسي.
• الحديد يحتوي على الإنزيمات مثل الفريتين، الذي يؤدي وظيفة إيداع الحديد في الخلية. ترانسفيرين - الناقل من الحديد في الدم. كاتالاس هي المسؤولة عن رد فعل بيروكسيد الهيدروجين إزالة التلوث.
• الزنك هو سمة معدنية من نازعة الكحول، التي تشارك في أكسدة إيثيل والكحول مماثلة؛ اللاكتات نازعة - انزيم في عملية التمثيل الغذائي للحمض اللبنيك. أنيدراز كربونية، الذي يحفز تشكيل حمض الكربونيك من كو ₂ و H ₂ O؛ الفوسفاتيز القلوية، الذي يؤدي الانقسام المائي لاسترات حامض الفوسفوريك مع مركبات مختلفة. Α2-ماكروغلوبولين هو بروتين الدم المضاد للبروتينات.
• السيلينيوم هو جزء من ثيريبيروكسيداز، الذي يشارك في عملية تشكيل هرمونات الغدة الدرقية. الجلوتاثيون بيروكسيداز، الذي يؤدي وظيفة المضادة للأكسدة.
• الكالسيوم هو سمة من هيكل α- الأميليز، وهو انزيم الانقسام التحلل من النشا.

بروتين فسفوري؛ فسوبروتين

ما هو جزء من البروتينات المعقدة من فوسفوبروتينز؟ وتتميز هذه الفئة بوجود مجموعة الفوسفات، التي ترتبط جزء البروتين من خلال الأحماض الأمينية مع الهيدروكسيل (التيروزين، سيرين أو ثريونين). ما هي وظائف حمض الفوسفوريك في بنية البروتين؟ فإنه يغير هيكل الجزيء، ويعطيها تهمة، ويزيد من الذوبان، ويؤثر على خصائص البروتين. أمثلة من فوسفوبروتينز هي الكازين الحليب والبيض الألبومين، ولكن أساسا هذه الفئة من البروتينات المعقدة تشمل الإنزيمات.

مجموعة الفوسفات تلعب دورا وظيفيا هاما، لأن العديد من البروتينات لا ترتبط بشكل دائم معها. في الخلية في كل وقت هناك عمليات الفسفرة و ديفوسفهوريلاتيون. ونتيجة لذلك، يتم تنفيذ تنظيم البروتينات. على سبيل المثال، إذا هيستونيس - البروتينات التي ترتبط الأحماض النووية تذهب إلى حالة فوسفهوريلاتد، ثم نشاط الجينوم (المادة الوراثية) يزيد. نشاط الانزيمات مثل سينزاس الجليكوجين والفوسفوريلاز الجليكوجين يعتمد على الفسفرة.

البروتين النووي

النوكليوبروتينات هي بروتينات متصلة بالأحماض النووية. وهي جزء لا يتجزأ من تخزين وتنظيم المواد الوراثية، وتشغيل ريبوسوم، التي تؤدي وظيفة تخليق البروتين. يمكن أن يسمى أبسط أشكال الحياة من الفيروسات ريبو و ديوكسيريبونوكليوبروتينز، لأنها تتكون من المواد الوراثية والبروتينات.

كيف يتفاعل حمض ديوكسيريبونوكليك (دنا) و هيستونيس؟ في الكروماتين، ويرتبط نوعين من البروتينات مع الحمض النووي (هيستون وغير هيستون). وتشارك الأولى في المرحلة الأولية من دنا المضغوط. جزيء الحمض النووي يلتف حول البروتينات لتشكيل النيوكليوسومات. الخيط الناتج يشبه حبات، فإنها تشكل بنية سوبيركويلد (الكروماتين الألياف) و سوبيركويلد (الكرومون البيني). بسبب عمل البروتينات هيستون والبروتينات من المستويات العليا، يتم تقليل بعد الحمض النووي آلاف المرات. ويكفي مقارنة حجم الكروموسومات وطول الحمض النووي من أجل تقييم أهمية البروتينات (6-9 سم و10-6 ميكرون، على التوالي).

ما هي الكروموبروتينات

تحتوي الكروموبروتينات على مجموعات متنوعة جدا، توحد واحدة فقط - وجود اللون في المكون الاصطناعي. وتنقسم البروتينات المعقدة من هذه الفئة إلى: بروتينات الدم (تحتوي على هيكل الهيم)، الشبكية البروتين (فيتامين أ)، فلافوبروتينز (فيتامين B2)، كوباميدبروتينز (فيتامين B12).

وتصنف البروتينات الدموية اعتمادا على وظائف غير الأنزيمية (الهيموجلوبين والبروتين الميوغلوبين) والإنزيمات (السيتوكرومات، الكاتالات، البيروكسيديزات).

تحتوي الفلافوبروتينات، كمكون اصطناعي، مشتقات فيتامين B2، فلافين مونوكليوتيد (فن) أو فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (فاد). وتشارك هذه الإنزيمات أيضا في تحولات خفض الأكسدة. وتشمل هذه أوكسيدوريدوكتاس.

ما هو السيتوكروم؟

كما هو موضح أعلاه، تتكون الأحجار الكريمة من البورفيرين. ويشمل هيكلها 4 حلقات بيرول والحديد الحديدية. وهناك مجموعة خاصة من إنزيمات الهيم - السيتوكرومات، تختلف في تكوين الأحماض الأمينية وعدد سلاسل الببتيد، وهي متخصصة في تنفيذ تفاعلات الحد من الأكسدة، والتي تضمن نقل الإلكترونات في سلسلة الجهاز التنفسي. وتشارك هذه الإنزيمات في الأكسدة ميكروسومال - ردود الفعل الأولية للتحول الأحيائي من زينوبيوتيكش، مما يؤدي إلى تحييدها، وتبادل العديد من المواد الخارجية والخارجية، على سبيل المثال، المنشطات، والأحماض الدهنية المشبعة.

تأثير المجموعة الاصطناعية

المجموعة الاصطناعية، التي هي جزء من البروتينات المعقدة، تؤثر على خصائصه: فإنه يغير تهمة، الذوبان، بالحرارة. على سبيل المثال، بقايا حمض الفسفوريك أو السكريات الأحادية تمتلك مثل هذا الإجراء. الجزء الكربوهيدرات، المدرجة في البروتين معقدة، يحميها من التحلل البروتيني (التدمير نتيجة لعملية التحلل)، يؤثر على اختراق الجزيئات من خلال غشاء الخلية، إفرازها والفرز. الشظية الدهنية تسمح بإنشاء قنوات البروتين لنقل المركبات السيئة للذوبان في الماء (مسعور).

هيكل ووظيفة البروتينات المعقدة تعتمد تماما على المجموعة الاصطناعية. على سبيل المثال، عن طريق الهيم المحتوية على الحديد، الهيموجلوبين يربط الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون. بسبب البروتينات النووية التي شكلت نتيجة لتفاعل الهستونات، بروتامينس مع الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي، وحماية المواد الوراثية، والتخزين المدمجة، وربط الحمض النووي الريبي أثناء تركيب البروتينات. وتسمى النيوكليوبروتينات مجمعات مستقرة من البروتينات والأحماض النووية.

استنتاج

وهكذا، والبروتينات المعقدة أداء مجموعة واسعة من الوظائف في الجسم. ولذلك، فإن استهلاك الكلي والصغرى مهم جدا للحفاظ على الصحة. المعادن هي جزء من العديد من الإنزيمات. معرفة الكيمياء الحيوية، صحتك والدولة البيئية من مكان إقامتك، يمكنك ضبط النظام الغذائي الخاص بك. على سبيل المثال، تحديد المناطق التي تعاني من نقص في أي عنصر. إضافة إضافية في النظام الغذائي في شكل إضافات يجعل من الممكن لملء النقص.