Ცილების სახეები, მათი ფუნქციები და სტრუქტურა

Oparin-Haldane თეორიის თანახმად, ჩვენი პლანეტის სიცოცხლე coacervate droplet- იდან წარმოიშვა. ეს იყო ცილის მოლეკულა. ეს არის ის, რომ ამ ქიმიური ნაერთების საფუძველია ყველა ცოცხალი არსება, რომელიც დღეს არსებობს. მაგრამ რა არის ცილის სტრუქტურები? რა როლს თამაშობენ დღეს სხეულში და ხალხის ცხოვრებაზე? რა სახის ცილები არსებობს? შევეცადოთ გავიგოთ.

ცილები: ზოგადი კონცეფცია

ქიმიური სტრუქტურის თვალსაზრისით, ნივთიერების მოლეკულა არის ამინომჟავების თანმიმდევრობა, რომელიც უკავშირდება პეპტიდური ობლიგაციების მიერ.

თითოეული ამინომჟავას გააჩნია ორი ფუნქციური ჯგუფი:

• კარბოქსი- COOH;
• ამინო ჯგუფი- NH ₂ .

მათ შორისაა, რომ სხვადასხვა მოლეკულების ბონდის ფორმირება ხდება. აქედან გამომდინარე, პეპტიდის ბონდის ფორმას - CO-NH. ცილის მოლეკულა შეიძლება შეიცავდეს ასობით და ათასობით ასეთ ჯგუფს, რაც დამოკიდებულია კონკრეტულ ნივთიერებაზე. ცილების სახეები ძალიან მრავალფეროვანია. მათ შორის, არის ის, რომ შეიცავს ამინომჟავებს, რომლებიც შეუცვლელი არიან სხეულისთვის და, შესაბამისად, უნდა შეიტანონ ორგანიზმში საკვები. არსებობს ისეთი სახეობები, რომლებიც ასრულებენ მნიშვნელოვან ფუნქციებს საკანში მემბრანაში და მისი ციტოპლაზმაში. ბიოლოგიური ბუნების კატალიზატორები ასევე იზოლირებულია - ფერმენტები, რომლებიც ასევე ცილის მოლეკულები არიან. ისინი ფართოდ გამოიყენება და ადამიანის სიცოცხლეში, და არა მხოლოდ მონაწილეობენ ბიოქიმიური პროცესების ცხოვრებაში.

ნაერთების მოლეკულური წონა შეიძლება რამდენიმე ათეულიდან მილიონამდე მერყეობს. ყოველივე ამის შემდეგ, დიდი პოლიპეპტიდის ჯაჭვში მონომერული ძალების რაოდენობა შეუზღუდავია და დამოკიდებულია კონკრეტული ნივთიერების ტიპზე. ცილოვანი კვერცხის კვერცხის გათვალისწინებით, მისი სუფთა ფორმით, მის მშობლიურ კონფორმირებაში ჩანს ცილოვანი კვერცხი . ღია ყვითელი, გამჭვირვალე, სქელი კოლოიდური მასა, შიგნით, რომელიც არის იკოლოგია, არის სასურველი ნივთიერება. იგივე უნდა ითქვას უცხიმო ხაჭოზე, ეს პროდუქტი ასევე არის ბუნებრივი სუფთა პროტეინი.

თუმცა, არა ყველა საყურადღებო ნაერთები აქვთ იგივე სივრცითი სტრუქტურა. საერთო ჯამში, მოლეკულის ოთხი ორგანიზაცია. ცილების სტრუქტურების სახეები განსაზღვრავს მის თვისებებს და საუბრობენ სტრუქტურის სირთულეზე. ასევე ცნობილია, რომ უფრო სივრციურად მოშლილი მოლეკულები გადიან ადამიანის ორგანიზმსა და ცხოველებს.

ცილების სტრუქტურების სახეები

სულ ოთხია. განვიხილოთ, რა არის თითოეული მათგანი.

1. პირველადი. ეს არის ჩვეულებრივი წრფივი თანმიმდევრობა ამინომჟავებით, რომლებიც უკავშირდება პეპტიდის ობლიგაციებს. არ არის სივრცული twists, არ spiral. პოლიპეპტიდში შესვლის პოლიპეპტიდური ელემენტების რაოდენობა რამდენიმე ათასს მიაღწევს. ცილების სახეები მსგავსი სტრუქტურის მქონე - გლიცალალანის, ინსულინის, ჰისტონების, ელასტინის და სხვ.
2. საშუალო. ეს არის ორი პოპპეპტიდური ჯაჭვი, რომელიც ირგვლივ სპირალის სახით იკვეთება და ერთმანეთის მიმართ ორიენტირებული ფორმებია ორიენტირებული. ამავდროულად, მათ შორის წყალბადის ობლიგაციები ქმნის მათ შორის. ჩამოყალიბდა ერთი ცილის მოლეკულა. ამ ტიპის პროტეინების სახეებია: ლიზოზიმი, პეპსი და სხვა.
3. მესამე სინთეზი. ეს არის მჭიდროდ შეფუთული და კომპაქტურად შეიკრიბება მეორადი სტრუქტურა. აქ არის სხვა სახის ურთიერთქმედება, გარდა ამისა წყალბადის ობლიგაციები - ეს არის ვან დერ ვალის ურთიერთქმედება და ელექტროსტატიკური მოზიდვის ძალები, ჰიდროფილური ჰიდროფობიური კონტაქტი. სტრუქტურების მაგალითებია ალბუმინი, ფიბრონი, აბრეშუმის პროტეინი და სხვა.
4. მეოთხე ყველაზე კომპლექსური სტრუქტურა, რომელიც შედგება რამდენიმე პოლიპეპტიდის ჯაჭვისგან, რომელიც ირგვლივ სპირალური გახდება, ბურთში ჩაყარა და გლობუსთან ერთად გაერთიანდა. მაგალითები, როგორიცაა ინსულინი, ფრიტრინი, ჰემოგლობინი, კოლაგენი, წარმოაჩენენ მხოლოდ ცილების ამგვარ კონფიგურაციას.

თუ მიგვაჩნია, რომ ყველა მოცემული მოლეკულური სტრუქტურა დეტალურად არის ქიმიური თვალსაზრისით, მაშინ ანალიზს დიდი დრო დასჭირდება. სინამდვილეში, უფრო მაღალი კონფიგურაცია, უფრო კომპლექსური და რთული სტრუქტურა, უფრო მეტი ურთიერთქმედების შეინიშნება მოლეკულაში.

ცილის მოლეკულების დენატირება

პოლიპეპტიდების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი ქიმიური თვისება არის გარკვეული პირობების ან ქიმიური ნივთიერებების ზემოქმედების უნარი. მაგალითად, ცილების სხვადასხვა სახის დენატრაცია ფართოდ გავრცელებულია. რა არის ეს პროცესი? იგი შედგება ცილის მშობლიური სტრუქტურის განადგურებისას. ანუ, თუ თავდაპირველად მოლეკულას ჰქონდა მესამეული სტრუქტურა, მაშინ სპეციალური აგენტების ქმედება დაიშლება. თუმცა, ამინომჟავის ნარჩენების თანმიმდევრობა უცვლელი რჩება მოლეკულაში. დეგენერირებული პროტეინები სწრაფად კარგავს ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს.

რა რეაგირება შეიძლება გამოიწვიოს კონსფორმირების განადგურების პროცესს? არსებობს რამდენიმე ასეთი.

1. ტემპერატურა. როდესაც მწვავე, მოლეკულის მეოთხეული, მესამეული, მეორადი სტრუქტურა თანდათანობით განადგურებულია. ვიზუალურად, ეს შეიძლება შეინიშნოს, მაგალითად, როდესაც frying ნორმალური ქათმის კვერცხი. შედეგად "ცილა" არის ალბუმინის პოლიპეპტიდის პირველადი სტრუქტურა, რომელიც ნედლი პროდუქტი იყო.
2. რადიაცია.
3. ძლიერი ქიმიური ნივთიერებების მოქმედება: მჟავები, ალკალი, მძიმე ლითონების მარილები, გამხსნელები (მაგალითად, ალკოჰოლური სასმელები, ეთერები, ბენზენი და სხვ.).

ეს პროცესი ხანდახან მოლეკულის დნობასაც უწოდებენ. ცილების დენატირების ტიპები დამოკიდებულია აგენტზე, რომლის ქმედებებიც მოხდა. ამ შემთხვევაში, ზოგიერთ შემთხვევაში, პროცესი ინერციულს ითვლება. ეს არის renaturation. ყველა ცილა ვერ აღადგენს მათ სტრუქტურას, მაგრამ ამის მნიშვნელოვანი ნაწილი მათ შეუძლიათ. ამგვარად, ავსტრალიიდან და ამერიკელი ქიმიკოსები ასრულებდნენ მოხარშული ქათმის კვერცხის განახლებას ზოგიერთი რეაქციის დახმარებით და ცენტრიფუგების მეთოდით.

ეს პროცესი მნიშვნელოვანია ცოცხალი ორგანიზმებისათვის პოლიპეპტიდური ქსელების სინთეზში რიბოსომებისა და rRNA- ის მიერ საკნებში.

პროტეინის მოლეკულის ჰიდროლიზი

დენატურთან ერთად პროტეინები ხასიათდება სხვა ქიმიური ნივთიერებებით - ჰიდროლიზი. ეს არის ასევე მშობლიური კონსტრუქციის განადგურება, მაგრამ არა უპირველესი სტრუქტურა, მაგრამ მთლიანად მდე ინდივიდუალური ამინომჟავები. საჭმლის მნიშვნელოვანი ნაწილი ცილა ჰიდროლიზია. პოლიპეპტიდების ჰიდროლიზის ტიპები შემდეგია.

1. ქიმიური. იგი ეფუძნება მჟავების ან ალკლის მოქმედებას.
2. ბიოლოგიური ან ფერმენტული.

თუმცა, პროცესის არსი უცვლელი რჩება და არ არის დამოკიდებული იმაზე, თუ რა სახის ცილა ჰიდროლიზმს ხორციელდება. შედეგად, იქმნება ამინომჟავები, რომლებიც გადაყვანილია ყველა საკნებში, ორგანოებსა და ქსოვილებში. მათი შემდგომი ტრანსფორმაცია შედგება ახალი პოლიპეპტიდების სინთეზის მონაწილეობით, რომლებიც უკვე აუცილებელია კონკრეტული ორგანიზმისათვის.

ინდუსტრიაში, ცილის მოლეკულების ჰიდროლიზის პროცესი გამოიყენება მხოლოდ სასურველი ამინომჟავების წარმოებისათვის.

ფუნქციებს ცილების სხეულში

სხვადასხვა სახის ცილები, ნახშირწყლები, ცხიმები სასიცოცხლო კომპონენტებია ნებისმიერი საკანში ნორმალური სასიცოცხლო საქმიანობისათვის. ეს ნიშნავს მთელი ორგანიზმის მთლიანობას. აქედან გამომდინარე, ბევრი თვალსაზრისით, მათი როლი ახასიათებს მაღალი ხარისხის მნიშვნელობისა და ფართო გავრცელების გავრცელების სიღრმეში. პოლიპეპტიდების მოლეკულების რამდენიმე ძირითადი ფუნქცია გამოირჩევა.

1. კატალიტიკური. მას ახორციელებს ფერმენტები, რომლებსაც აქვთ სტრუქტურის ცილის ბუნება. მათ შესახებ მოგვიანებით გვეტყვით.
2. სტრუქტურული. უჯრედების სტრუქტურა და მათი ფუნქციები, ძირითადად, გავლენას ახდენს უჯრედის სტრუქტურაზე, მის ფორმას. გარდა ამისა, პოლიპეპტიდები, რომლებიც ასრულებენ ამ როლს ქმნიან თმას, ფრჩხილებს, მოლუსკის ჭურვებს, ფრინველის ბუმბულებს. ისინი არიან კონკრეტული არმატურა სხეულის საკანში. კუტილაჟები ასევე შედგება ამ ტიპის ცილებისგან. მაგალითები: tubulin, keratin, actin და სხვები.
3. მარეგულირებელი. ეს ფუნქცია გამოიხატება პოლიპეპტიდების მონაწილეობით ასეთ პროცესებში: ტრანსკრიფცია, თარგმანი, საკანში ციკლი, splicing, mRNA კითხვა და სხვა. ყველა მათგანს აქვს მარეგულირებლის მნიშვნელოვანი როლი.
4. სიგნალი. ეს ფუნქცია ხორციელდება უჯრედის მემბრანაზე არსებული ცილები. ისინი ერთმანეთისგან განსხვავებულ სიგნალებს გადასცემენ და ეს ერთმანეთთან ქსოვილების კომუნიკაციას იწვევს. მაგალითები: ციტოკინები, ინსულინი, ზრდის ფაქტორები და სხვა.
5. ტრანსპორტი ზოგიერთი სახის ცილა და მათი ფუნქციები, რომ ისინი ასრულებენ უბრალოდ სასიცოცხლო. ეს ხდება, მაგალითად, ცილის ჰემოგლობინით. ის ატარებს ჟანგბადის უჯრედს უჯრედში. კაცისთვის შეუძლებელია.
6. სათადარიგო ან სარეზერვო. ასეთი პოლიპეპტიდები მცენარეთა და სიმსივნური ცხოველების დაგროვებაშია დამატებითი კვების და ენერგიის წყარო. მაგალითად გლობულინები.
7. საავტომობილო. ძალიან მნიშვნელოვანი ფუნქცია, განსაკუთრებით მარტივი ორგანიზმებისა და ბაქტერიებისათვის. ყოველივე ამის შემდეგ, მათ შეუძლიათ გადაადგილება მხოლოდ flagella ან cilia დახმარებით. ეს ორგანოები თავიანთი ბუნებით არიან, მაგრამ ცილები აქვთ. ასეთი პოლიპეპტიდების მაგალითებია: მიოსინი, აქტინი, კინეინი და ასე შემდეგ.

ცხადია, ცილების ფუნქციები ადამიანის სხეულსა და სხვა ცოცხალ ორგანიზმებში ძალიან მრავალრიცხოვანი და მნიშვნელოვანია. ეს კიდევ ერთხელ ადასტურებს, რომ კავშირების გარეშე ჩვენ განვიხილავთ, სიცოცხლე ჩვენს პლანეტაზე შეუძლებელია.

პროტეინების დამცავი ფუნქცია

Polypeptides შეუძლია დაიცვას სხვადასხვა ეფექტი: ქიმიური, ფიზიკური, ბიოლოგიური. მაგალითად, თუ ორგანიზმი საფრთხეს უქმნის ვირუსს ან ბაქტერიას, რომელსაც აქვს უცხო ხასიათის ბუნება, მაშინ იმუნოგლობულინები (ანტისხეულები) შედიან მათთან ბრძოლაში, დაცულ როლს ასრულებენ.

თუ ფიზიკური ზემოქმედების შესახებ ვსაუბრობთ, მაშინ დიდი როლი ითამაშა, მაგალითად, ფიბრინი და ფიბრინოგენით, რომლებიც სისხლის შემადგენლობაშია ჩართული.

ცილის საკვები

საკვები ცილების სახეებია:

• სრულფასოვანი - ის, რაც შეიცავს იმ ორგანოს ყველა ამინომჟავას;
• Inferior - ის, სადაც ნაწილობრივი ამინომჟავის შემადგენლობა მდებარეობს.

თუმცა, ადამიანის სხეულისთვის, ორივე მნიშვნელოვანია. განსაკუთრებით პირველი ჯგუფი. ყველას, განსაკუთრებით ინტენსიური განვითარების პერიოდში (ბავშვობიდან და მოზარდობა) და პუბერტებმა უნდა შეინარჩუნონ ცილების მუდმივი დონე. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ უკვე შევისწავლეთ ის ფუნქციები, რომლებიც ამ საოცარ მოლეკულებს ასრულებს და ჩვენ ვიცით, რომ პრაქტიკულად არ არის პროცესი, ბიოქიმიური რეაქცია ჩვენს შიგნით შეგიძლიათ გააკეთოთ პოლიპეპტიდების მონაწილეობის გარეშე.

ამიტომაც ყოველდღე უნდა მოიხმაროთ ცილების ყოველდღიური ნორმა, რომელიც შეიცავს შემდეგ პროდუქტებს:

• კვერცხი;
• რძე;
• ხაჭო;
• ხორცი და თევზი;
• ლობიო;
• სოიოანები;
• ლობიო;
• არაქისი;
• ხორბალი;
• შვრია;
• ოსტატები და სხვა.

თუ დღეში 0.6 გ პოლიპეპტიდს დღეში თითო კილოგრამზე ვგულისხმობთ, მაშინ ადამიანს არასდროს აქვს ამ ნაერთების დეფიციტი. თუ, დიდი ხნის განმავლობაში, სხეულის აკლია აუცილებელი ცილა, მაშინ იქ მოდის დაავადება მოუწოდა ამინომჟავის შიმშილი. ეს ხელს უწყობს მეტაბოლიზმის მწვავე დარღვევას და, შედეგად, მრავალი სხვა დაავადება.

პროტეინები გალიაში

უჯრედის ყველა სტრუქტურული ერთეულის ფარგლებში - უჯრედები - ასევე ცილები. ისინი ასრულებენ თითქმის ყველა ამ ფუნქციას. უპირველეს ყოვლისა, მიკროტობულებისაგან შედგება უჯრედის ციტოკოკლეტი, მიკროფილმები. იგი ემსახურება ფორმის შენარჩუნებას, ისევე როგორც სატრანსპორტო საშუალებებში. პროტეინის მოლეკულებზე, როგორც არხების ან რელსების მეშვეობით, სხვადასხვა იონების და ნაერთების გადაადგილება.

გარსში მყოფი ცილების უმნიშვნელო როლი და მისი ზედაპირი. აქ ორივე რეცეპტორი და სიგნალის ფუნქციები ასრულებს, მონაწილეობა მიიღონ გარსის მშენებლობაში. დაცულია და შესაბამისად თამაშობენ დამცავ როლს. რა სახის ცილები უჯრედში შეიძლება მიეკუთვნოს ამ ჯგუფს? არსებობს ბევრი მაგალითი, ჩვენ ვაძლევთ რამდენიმე.

1. აქტინი და მიოსინი.
2. ელასტინი.
3. კერატინი.
4. კოლაგენი.
5. ტუბულინი.
6. ჰემოგლობინი.
7. ინსულინი.
8. ტრანსკობალამინი.
9. ტრანსფერნი.
10. ალბუმინი.

საერთო ჯამში, არსებობს რამდენიმე ასეული სხვადასხვა სახის ცილები, რომლებიც მუდმივად გადაადგილდებიან თითოეულ საკანში.

სახეები ცილების სხეულში

ისინი, რა თქმა უნდა, უზარმაზარი ჯიშია. თუ თქვენ ცდილობენ როგორმე გაანაწილოთ ყველა არსებული ცილა ჯგუფებად, მაშინ ეს კლასიფიკაცია შეიძლება აღმოჩნდეს.

1. გლობულური ცილები. ესენი არიან ისეთებიც, რომლებიც წარმოადგენენ მესამეულ სტრუქტურას, ეს არის მჭიდროდ შეფუთული გლობული. ასეთი სტრუქტურების მაგალითებია: იმუნოგლობულინები, ფერმენტების მნიშვნელოვანი ნაწილი, ბევრი ჰორმონები.
2. ფიბრირი ცილები. ისინი მკაცრად უბრძანეს თემებს, რომლებსაც აქვთ სწორი სივრცული სიმეტრია. ეს ჯგუფი მოიცავს პროტეინებს პირველადი და მეორადი სტრუქტურის მქონე. მაგალითად, კერატინი, კოლაგენი, ტროპომიოინი, ფიბრინოგენი.

ზოგადად, შესაძლებელია, როგორც საფუძველი მრავალი თვისებების კლასიფიკაციის ცილების ნაპოვნი ორგანოს. მარტო არ არსებობს.

ენზიმები

ცილის ბუნების ბიოლოგიური კატალიზატორები , რომლებიც მნიშვნელოვნად აჩქარებენ ყველა მიმდინარე ბიოქიმიურ პროცესს. ნორმალური მეტაბოლიზმი უბრალოდ შეუძლებელია ამ ნაერთების გარეშე. სინთეზისა და დაშლის ყველა პროცესი, მოლეკულების შეკრება და მათი რეპლიკაცია, თარგმანი და ტრანსკრიფცია და სხვები ხორციელდება კონკრეტული ტიპის ფერმენტის გავლენის ქვეშ. ამ მოლეკულების მაგალითებია:

• ოქსიდორედრაცესი;
• ტრანსფერირება;
• Catalase;
• ჰიდროლაზები;
• იზომერაზა;
• ლიზა და სხვები.

დღესდღეობით ფერმენტები გამოიყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ასე რომ, როდესაც წარმოების სარეცხი ფხვნილები, ე.წ. ფერმენტები ხშირად გამოიყენება - ესენი არიან ბიოლოგიური კატალიზატორები. ისინი გაუმჯობესების ხარისხის სარეცხი ქვეშ მითითებულ ტემპერატურის პირობებში. ადვილად აკავშირებს ნაწილაკების ჭუჭყს და ამოიღონ ქსოვილების ზედაპირზე.

თუმცა, ცილის ბუნების გამო, ფერმენტები არ იმოქმედებენ ძალიან ცხელი წყლით ან სიახლოვე ტუტე ან მჟავე პრეპარატებთან. ამ შემთხვევაში, დენატის პროცესი მოხდება.