ప్రోటీన్లు: ప్రోటీన్ నిర్మాణం మరియు పనితీరు

ప్రోటీన్లు సేంద్రీయ పదార్ధాలు. హై-మాలిక్యులర్ సమ్మేళనాలు నిర్దిష్ట మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు హైడ్రోలైసిస్ సమయంలో అమైనో ఆమ్లాలకు విచ్ఛిన్నమవుతాయి. ప్రోటీన్ అణువులు వివిధ రకాలైన రూపాల్లో ఉంటాయి, వాటిలో చాలామంది అనేక పోలిపెప్టైడ్ గొలుసులు కలిగి ఉంటారు. ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణం గురించి సమాచారం DNA లో ఎన్కోడ్ చేయబడింది, మరియు ప్రోటీన్ అణువులు సంశ్లేషణ ప్రక్రియ అనువాదం అని పిలుస్తారు.

ప్రోటీన్ల రసాయన కూర్పు

సగటు ప్రోటీన్ కలిగి:

• కార్బన్ యొక్క 52%;
• 7% ఉదజని;
• 12% నత్రజని;
• 21% ఆక్సిజన్;
• 3% సల్ఫర్.

ప్రోటీన్ అణువులు పాలిమర్లు. అమోనో ఆమ్లాలు - వారి నిర్మాణం అర్థం చేసుకోవడానికి, వాటి మోనోమర్లు ఏమిటో తెలుసుకోవడానికి అవసరం.

అమైనో ఆమ్లాలు

ఇవి రెండు వర్గాలుగా విభజించబడ్డాయి: నిరంతరం సంభవిస్తాయి మరియు కొన్నిసార్లు సంభవించవచ్చు. మొదటిది 18 ప్రోటీన్ మోనోమర్లు మరియు 2 మరింత అమాయకాలు: ఆస్పార్పిక్ మరియు గ్లుటామిక్ యాసిడ్. కొన్నిసార్లు మూడు ఆమ్లాలు మాత్రమే ఉన్నాయి.

ఈ ఆమ్లాలు విభిన్న మార్గాల్లో వర్గీకరించబడతాయి: పక్క గొలుసుల స్వభావం లేదా వారి రాడికల్ల యొక్క ఛార్జ్, మరియు అవి కూడా CN మరియు COOH సమూహాల సంఖ్యతో విభజించబడతాయి.

ప్రోటీన్ యొక్క ప్రాధమిక నిర్మాణం

ప్రొటీన్ గొలుసులోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమం సంస్థ యొక్క తదుపరి స్థాయిలు, లక్షణాలు మరియు విధులు నిర్ణయిస్తుంది. మోనోమర్లు మధ్య ప్రధాన బంధం పెప్టైడ్. ఇది ఒక aminexlota మరియు ఇతర నుండి OH సమూహం నుండి హైడ్రోజన్ తొలగించడం ద్వారా ఏర్పడుతుంది.

ప్రోటీన్ అణువు యొక్క సంస్థ యొక్క మొదటి స్థాయి అది అమైనో ఆమ్లాల క్రమం, కేవలం ప్రోటీన్ అణువుల నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించే గొలుసు. ఇది ఒక సాధారణ నిర్మాణం కలిగి "అస్థిపంజరం" కలిగి ఉంటుంది. ఇది -NH-CH-CO- యొక్క పునరావృత క్రమం. వ్యక్తిగత వైపు గొలుసులు అమైనో ఆమ్లం రాడికల్లు (R) ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తాయి, వాటి లక్షణాలు మాంసకృత్తుల నిర్మాణం యొక్క కూర్పును నిర్ణయించాయి.

ప్రోటీన్ అణువుల యొక్క నిర్మాణం ఒకే విధంగా ఉంటే, వాటిలో మోనోమర్లు గొలుసులో వేరొక క్రమాన్ని కలిగి ఉంటాయనే వాస్తవం నుండి మాత్రమే అవి విభిన్నమైనవి. ప్రోటీన్లో అమైనో ఆమ్లాల క్రమంలో జన్యువులు నిర్ణయించబడతాయి మరియు ప్రోటీన్కు కొన్ని జీవ విధులను నిర్దేశిస్తాయి. అదే ఫంక్షన్కు బాధ్యత వహించే అణువులలో మోనోమర్లు క్రమంగా తరచూ విభిన్న జాతులలో ఉంటాయి. ఇటువంటి అణువులు సంస్థలో ఒకే విధమైన లేదా సారూప్యత కలిగి ఉంటాయి మరియు వివిధ జీవుల జీవుల్లో ఒకే విధులను నిర్వహిస్తాయి - సమజాతి ప్రోటీన్లు. అమైనో ఆమ్ల గొలుసు సంశ్లేషణ దశలో భవిష్యత్తులో అణువుల యొక్క నిర్మాణం, లక్షణాలు మరియు విధులు ఇప్పటికే వేయబడ్డాయి.

కొన్ని సాధారణ లక్షణాలు

ప్రోటీన్ల నిర్మాణం చాలా కాలం క్రితం అధ్యయనం చేయబడింది మరియు వారి ప్రాధమిక నిర్మాణం విశ్లేషణ కొంత సాధారణీకరణకు అనుమతించింది. పెద్ద సంఖ్యలో ప్రోటీన్ల కోసం, మొత్తం ఇరవై అమైనో ఆమ్లాల ఉనికిని కలిగి ఉంటుంది , వీటిలో ముఖ్యంగా అనేక గ్లైసిన్, అనానిన్, అస్పర్పనిక్ యాసిడ్, గ్లుటమైన్ మరియు చిన్న ట్రిప్టోఫాన్, అర్జినైన్, మెథియోనిన్, హిస్టిడిన్ ఉన్నాయి. మినహాయింపులు కొన్ని ప్రోటీన్ల సమూహాలు మాత్రమే, ఉదాహరణకు, హిస్టోన్స్. వారు DNA ప్యాకేజింగ్ కోసం అవసరం మరియు హిస్టీడిన్ చాలా కలిగి ఉంటాయి.

రెండవ సాధారణీకరణ: గ్లోబులర్ ప్రోటీన్లలో అమైనో ఆమ్లాల ప్రత్యామ్నాయంలో సాధారణ నమూనాలు లేవు. కానీ జీవసంబంధమైన పాలిపెప్టైడ్లలో కూడా చాలా జీవసంబంధ కార్యకలాపాల నుండి, అణువుల యొక్క ఒకే రకమైన శకలాలు ఉన్నాయి.

సెకండరీ నిర్మాణం

పోలెప్టెప్టైడ్ గొలుసు సంస్థ యొక్క రెండవ స్థాయి దాని ప్రాదేశిక అమరిక, ఇది హైడ్రోజన్ బంధాల కారణంగా నిర్వహించబడుతుంది . Α- హెలిక్స్ మరియు β- రెట్లు వేరు. గొలుసు భాగంలో ఒక ఆదేశ నిర్మాణం లేదు, ఇటువంటి మండలాలు నిరాకారంగా పిలువబడతాయి.

అన్ని సహజ ప్రోటీన్ల ఆల్ఫా మురి కుడి-గాయం. హెలిక్స్లోని అమైనో ఆమ్లాల పార్శ్వ రాడికల్లు ఎల్లప్పుడూ బయటికి ఎదురుగా ఉంటాయి మరియు దాని అక్షం యొక్క వ్యతిరేక వైపున ఉంటాయి. అవి నాన్పోలార్ అయితే, ఇవి మురికి ఒక వైపున సమూహం చేయబడతాయి, ఫలితంగా వివిధ మురికి ప్రాంతాల కలయిక కోసం పరిస్థితులను సృష్టించే వంపులు ఉంటాయి.

బీటా-ఫోల్డ్స్ - గట్టిగా పొడుగుచేసిన మురికి - ప్రోటీన్ అణువులో పక్కపక్కనే మరియు సమతల మరియు అసమానమైన β- రెట్లు పొరలుగా ఏర్పరుస్తాయి.

ప్రోటీన్ యొక్క తృతీయ నిర్మాణం

ప్రోటీన్ అణువు యొక్క మూడవ స్థాయి సంస్థ, కాంపాక్ట్ నిర్మాణంలో మురికి, ఫోల్డ్స్ మరియు నిరాకార ప్రాంతాల మడత. ఇది ప్రతి ఇతర తో మోనోమర్లు వైపు రాడికల్స్ యొక్క పరస్పర కారణంగా. ఇటువంటి లింక్లు అనేక రకాలుగా విభజించబడ్డాయి:

• ధ్రువ రాశులుగా మధ్య హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పడతాయి;
• హైడ్రోఫోబిక్ - ధ్రువతర-ఆర్-సమూహాల మధ్య;
• ఆకర్షణ యొక్క ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ దళాలు (అయాను బంధాలు) - దీని ఆరోపణలకు ఎదురుగా ఉండే సమూహాల మధ్య;
• డైజల్పిడ్ వంతెనలు - సిస్టీన్ యొక్క రాడికల్ల మధ్య.

చివరి రకం బంధం (-S = S-) ఒక సమయోజనీయ పరస్పర చర్య. డిస్ల్ఫిడ్ వంతెనలు ప్రొటీన్లను బలోపేతం చేస్తాయి, వాటి నిర్మాణం మరింత మన్నికగలదు. కానీ అలాంటి కనెక్షన్లు ఉండటం అవసరం లేదు. ఉదాహరణకు, పాలిపెప్టైడ్ గొలుసులో సిస్టీన్ చాలా తక్కువగా ఉంటుంది లేదా దాని యొక్క రాడికల్లు పక్కపక్కనే ఉన్నాయి మరియు "వంతెన" ను సృష్టించలేవు.

నాల్గవ స్థాయి సంస్థ

అన్ని ప్రోటీన్ల ద్వారా క్వాటర్నరీ నిర్మాణం ఏర్పడదు. నాల్గవ స్థాయిలో ప్రోటీన్ల నిర్మాణం పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులు (ప్రోటోమర్లు) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. డైసల్ఫైడ్ వంతెనలు మినహా, సంస్థ యొక్క మునుపటి స్థాయికి అదే లింక్లతో అవి లింక్ చేయబడతాయి. అణువు అనేక ప్రొటోమర్లు కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో ప్రతి దాని స్వంత (లేదా ఒకేలాంటి) తృతీయ నిర్మాణం ఉంది.

సంస్థ యొక్క అన్ని స్థాయిలు ఫలిత ప్రోటీన్లను నిర్వర్తించే పనులను నిర్ణయిస్తాయి. సంస్థ యొక్క మొదటి స్థాయిలో ప్రోటీన్ల నిర్మాణం కచ్చితంగా కణంలో మరియు జీవిలో వారి తదుపరి పాత్రను ఖచ్చితంగా నిర్ధారిస్తుంది.

ప్రోటీన్ల యొక్క విధులు

సెల్ యొక్క కార్యకలాపాల్లో ప్రోటీన్ల పాత్ర ఎంత ప్రాముఖ్యమో కూడా ఊహిస్తుంది. మేము వారి నిర్మాణం భావించారు పైన. ప్రోటీన్ల విధులను దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఒక స్ట్రక్చరల్ (స్ట్రక్చరల్) పనితీరును ప్రదర్శిస్తే, అవి జీవన కణాల యొక్క సైటోప్లాజమ్కు ఆధారమవుతాయి. ఈ పాలిమర్లు అన్ని కణ త్వచాలకు ప్రధాన పదార్థంగా ఉంటాయి, అవి లిపిడ్లతో సంక్లిష్టంగా ఉంటాయి. ఇది కణాలుగా విభజన విభాగాలను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో ప్రతి దాని చర్యలు కొనసాగుతాయి. వాస్తవానికి సెల్యులార్ ప్రక్రియల సంక్లిష్టతకు వారి పరిస్థితులు అవసరమవుతాయి, ముఖ్యంగా మాధ్యమం యొక్క pH ఒక పెద్ద పాత్రను పోషిస్తుంది. ప్రోటీన్లు సన్నని విభజనలను తయారు చేస్తాయి. మరియు దృగ్విషయం కూడా కంపార్ట్మెంటలైజేషన్ అని పిలువబడింది.

ఉత్ప్రేరక ఫంక్షన్ అన్ని సెల్ ప్రతిచర్యలను నియంత్రిస్తుంది. మూలం అన్ని ఎంజైమ్లు సాధారణ లేదా క్లిష్టమైన ప్రోటీన్లు.

జీవుల కదలిక (కండరాల పని, కణంలో ప్రోటోప్లాజమ్ యొక్క కదలిక, ప్రోటోజోవాలో సిలియా యొక్క మినుకుమిడి మొదలైనవి) ప్రోటీన్లు నిర్వహిస్తారు. ప్రోటీన్ల యొక్క నిర్మాణం వారిని కదిలిస్తుంది, రూపాలు ఫైబర్స్ మరియు రింగులు. రవాణా ఫంక్షన్ నిర్దిష్ట క్యారియర్ ప్రోటీన్ల ద్వారా కణ త్వచం ద్వారా అనేక పదార్ధాలు రవాణా చేయబడుతున్నాయి.

ఈ పాలిమర్ల హార్మోన్ల పాత్ర వెంటనే అర్థం అవుతుంది: నిర్మాణంలో అనేక హార్మోన్లు ప్రోటీన్లు, ఉదాహరణకు ఇన్సులిన్, ఆక్సిటోసిన్.

రిజర్వ్ ఫంక్షన్ ప్రోటీన్లు నిక్షేపాలు ఏర్పాటు చేయగల వాస్తవం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, సాల్మొన్ వాల్గాం, పాలు కేసిన్, మొక్క సీడ్ ప్రోటీన్లు - అవి పెద్ద సంఖ్యలో పోషకాలను కలిగి ఉంటాయి.

అన్ని స్నాయువులు, కీళ్ళ కీళ్ళు, అస్థిపంజరం యొక్క ఎముకలు, తాళాలు ప్రోటీన్ల ద్వారా ఏర్పడతాయి, ఇది వారి తరువాతి విధికి దారితీస్తుంది - సహాయక ఒకటి.

ప్రోటీన్ అణువులు గ్రాహకాలు, కొన్ని పదార్ధాల నిర్మాణాత్మక గుర్తింపును చేస్తాయి. ఈ పాత్రలో, గ్లైకోప్రోటీన్ మరియు లెక్కిన్స్ ప్రత్యేకించి పిలుస్తారు.

రోగనిరోధకత యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన కారకాలు - ప్రతిరక్షకాలు మరియు మూలం ద్వారా పూరక వ్యవస్థ ప్రోటీన్లు. ఉదాహరణకు, రక్తం గడ్డకట్టే ప్రక్రియ ఫైబ్రినోజెన్ ప్రోటీన్లో మార్పులపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈసోఫేగస్ మరియు కడుపు లోపలి గోడలు లైకోన్స్ - మ్యూకస్ ప్రోటీన్ల రక్షణ పొరతో కప్పబడి ఉంటాయి. విషపదార్థాలు కూడా మూలం యొక్క ప్రోటీన్లు. జంతువుల శరీరాన్ని రక్షించే చర్మం ఆధారంగా, కొల్లాజెన్. ప్రోటీన్ల యొక్క అన్ని విధులు రక్షణగా ఉంటాయి.

బాగా, గత ఫంక్షన్ నియంత్రణ ఉంది. జన్యువు యొక్క పనిని నియంత్రించే ప్రోటీన్లు ఉన్నాయి. అనగా, వారు ట్రాన్స్క్రిప్షన్ మరియు అనువాద నియంత్రణ.

ప్రోటీన్లు ఏమైనప్పటికీ, ప్రోటీన్ల నిర్మాణాన్ని దీర్ఘకాలం శాస్త్రవేత్తలు పరిష్కరించారు. ఇప్పుడు వారు ఈ జ్ఞానాన్ని ఉపయోగించుకునే కొత్త మార్గాలను తెరుస్తున్నారు.