Sudėtingame b altyme, be paties b altymo komponento, yra papildoma kitokio pobūdžio grupė (protezinė). Kaip šis komponentas veikia angliavandeniai, lipidai, metalai, fosforo rūgšties liekanos, nukleorūgštys. Šis straipsnis jums pasakys, kuo paprasti b altymai skiriasi nuo sudėtingų, į kokius tipus šios medžiagos skirstomos ir kokios yra jų savybės. Pagrindinis skirtumas tarp nagrinėjamų medžiagų yra jų sudėtis.
Sudėtingi b altymai: apibrėžimas
Tai yra dviejų komponentų medžiagos, apimančios paprastą b altymą (peptidų grandines) ir neb altymines medžiagas (protezų grupę). Jų hidrolizės metu susidaro aminorūgštys, neb altyminė dalis ir skilimo produktai. Kuo paprasti b altymai skiriasi nuo sudėtingų? Pirmuosius sudaro tik aminorūgštys.
Sudėtingų b altymų klasifikavimas ir apibūdinimas
Šios medžiagos skirstomos į tipus, atsižvelgiant į papildomos grupės tipą. Iki kompleksob altymai apima:
- Glikoproteinai yra b altymai, kurių molekulėse yra angliavandenių liekanų. Tarp jų išskiriami proteoglikanai (tarpląstelinės erdvės komponentai), kurių struktūroje yra mukopolisacharidus. Glikoproteinai apima imunoglobulinus.
- Lipoproteinuose yra lipidų komponentas. Tai apima apolipoproteinus, kurie atlieka lipidų pernešimo funkciją.
- Metaloproteinuose yra metalo jonų (vario, mangano, geležies ir kt.), susijungusių per donoro ir akceptoriaus sąveiką. Į šią grupę neįeina hemo b altymai, į kuriuos įeina propirino žiedo junginiai su geležimi ir į juos panašios struktūros junginiai (ypač chlorofilas).
- Nukleoproteinai yra b altymai, turintys nekovalentinius ryšius su nukleino rūgštimis (DNR, RNR). Tai apima chromatiną, chromosomų komponentą.
- 5. Fosfoproteinai, įskaitant kazeiną (sudėtinį varškės b altymą), apima kovalentiškai susietas fosforo rūgšties liekanas.
Chromoproteinus vienija protezo komponento spalva. Ši klasė apima hemo b altymus, chlorofilus ir flavoproteinus
Glikoproteinų ir proteoglikanų savybės
Šie b altymai yra sudėtingos medžiagos. Proteoglikanai turi didelę angliavandenių dalį (80-85%), įprastuose glikoproteinuose - 15-20%. Urono rūgštys yra tik proteoglikano molekulėje, jų angliavandeniams būdinga taisyklinga struktūra su pasikartojančiais vienetais. Kokia yra sudėtingų glikoproteinų b altymų struktūra ir funkcijos? Jų angliavandenių grandinės turi tik 15 grandžių ir yra netaisyklingos.struktūra. Glikoproteinų struktūroje angliavandenių ryšys su b altymo komponentu paprastai vyksta per aminorūgščių liekanas, tokias kaip serinas arba asparginas.
Glikoproteinų funkcijos:
- Jie yra bakterijų ląstelės sienelės, jungiamojo kaulo ir kremzlės audinio dalis, supa kolageno ir elastino skaidulas.
- Atlikti apsauginį vaidmenį. Pavyzdžiui, antikūnai, interferonai, kraujo krešėjimo faktoriai (protrombinas, fibrinogenas) turi tokią struktūrą.
- Tai receptoriai, kurie sąveikauja su efektoriumi – maža neb altymine molekule. Pastarasis, prisijungęs prie b altymo, lemia jo konformacijos pasikeitimą, o tai lemia tam tikrą tarpląstelinį atsaką.
- Atlikti hormoninę funkciją. Glikoproteinai apima gonadotropinius, adrenokortikotropinius ir skydliaukę stimuliuojančius hormonus.
- Perneša kraujyje esančias medžiagas ir jonus per ląstelės membraną (transferiną, transkortiną, albuminą, Na+, K+ -ATPazę).
Glikoproteinų fermentai apima cholinesterazę ir nukleazę.
Daugiau apie proteoglikanus
Paprastai sudėtingas b altymas proteoglikanas savo struktūroje apima dideles angliavandenių grandines su pasikartojančiomis disacharidų liekanomis, sudarytomis iš tam tikros rūšies urono rūgšties ir aminocukraus. Oligo- arba polisacharidų grandinės vadinamos glikanais. Pirmuosiuose paprastai yra 2–10 monomerinių vienetų.
Priklausomai nuo angliavandenių grandinių struktūros, išskiriami įvairūs jų tipai, pavyzdžiui, rūgštūsheteropolisacharidai, turintys daug rūgščių grupių arba glikozaminoglikanų, įskaitant aminogrupes. Pastarieji apima:
- Hialurono rūgštis, kuri aktyviai naudojama kosmetologijoje.
- Heparinas, kuris apsaugo nuo kraujo krešėjimo.
- Keratano sulfatai yra kremzlės ir ragenos komponentai.
- Chondroitino sulfatai yra kremzlės ir sinovinio skysčio dalis.
Šie polimerai yra proteoglikanų komponentai, kurie užpildo tarpląstelinę erdvę, sulaiko vandenį, sutepa judančias sąnarių dalis ir yra jų struktūriniai komponentai. Proteoglikanų hidrofiliškumas (geras tirpumas vandenyje) leidžia jiems sukurti barjerą didelėms molekulėms ir mikroorganizmams tarpląstelinėje erdvėje. Jų pagalba sukuriama želė pavidalo matrica, į kurią panardinamos kitų svarbių b altymų, tokių kaip kolagenas, skaidulos. Jo gijos proteoglikano terpėje yra medžio formos.
Lipoproteinų savybės ir tipai
Sudėtingas b altymas lipoproteinas turi aiškiai apibrėžtą dvigubą hidrofilinį ir hidrofobinį pobūdį. Molekulės šerdį (hidrofobinę dalį) sudaro nepoliniai cholesterolio esteriai ir triacilgliceridai.
Už hidrofilinės zonos ribų yra b altymų dalis, fosfolipidai, cholesterolis. Yra keletas lipoproteinų b altymų tipų, priklausomai nuo jų struktūros.
Pagrindinės lipoproteinų klasės:
- Didelio tankio kompleksinis b altymas (DTL, α-lipoproteinai). Perkelia cholesterolį į kepenis ir periferinius audinius.
- Mažas tankis (MTL, β-lipoproteinai). Išskyruscholesterolį transportuoja triacilgliceridai ir fosfolipidai.
- Labai mažas tankis (VLDL, pre-β-lipoproteinai). Atlikite funkciją, panašią į MTL.
- Chilomikronai (XM). Perneškite riebalų rūgštis ir cholesterolį iš žarnyno po valgio.
Tokia kraujagyslių patologija kaip aterosklerozė atsiranda dėl netinkamo skirtingų tipų lipoproteinų santykio kraujyje. Pagal kompozicijos ypatybes galima nustatyti keletą fosfolipidų (nuo DTL iki chilomikronų) struktūros tendencijų: b altymų (nuo 80 iki 10%) ir fosfolipidų dalies sumažėjimas, triacilgliceridų procento padidėjimas (nuo 20 iki 90 %).
Tarp metaloproteinų yra daug svarbių fermentų
Metaloproteinuose gali būti kelių metalų jonų. Jų buvimas įtakoja substrato orientaciją aktyvioje (katalizinėje) fermento vietoje. Metalo jonai yra lokalizuoti aktyvioje vietoje ir vaidina svarbų vaidmenį katalizinėje reakcijoje. Dažnai jonas veikia kaip elektronų akceptorius.
Fermentinių metaloproteinų struktūroje esančių metalų pavyzdžiai:
- Varis yra įtrauktas į citochromo oksidazės sudėtį, kurioje kartu su hemu yra šio metalo jonų. Fermentas dalyvauja formuojant ATP, kai veikia kvėpavimo grandinė.
- Geležyje yra fermentų, tokių kaip feritinas, kuris atlieka geležies nusėdimo ląstelėje funkciją; transferinas – geležies nešiklis kraujyje; katalazė yra atsakinga už vandenilio peroksido neutralizavimo reakciją.
- Cinkas yra metalo charakteristikaalkoholio dehidrogenazė, dalyvaujanti etilo ir panašių alkoholių oksidavime; laktato dehidrogenazė – pieno rūgšties metabolizmo fermentas; karboanhidrazė, katalizuojanti anglies rūgšties susidarymą iš CO2 ir H2O; šarminė fosfatazė, atliekanti fosforo rūgšties esterių hidrolizinį skaidymą įvairiais junginiais; α2-makroglobulinas yra antiproteazinis kraujo b altymas.
- Selenas yra tiroperoksidazės dalis, kuri dalyvauja gaminant skydliaukės hormonus; glutationo peroksidazė, kuri atlieka antioksidacinę funkciją.
- Kalcis būdingas α-amilazės, fermento, kuris hidroliziškai skaido krakmolą, struktūrai.
Fosfoproteinai
Kas įtraukta į sudėtingus fosfoproteinų b altymus? Šiai kategorijai būdinga fosfatų grupė, kuri yra susijusi su b altymų dalimi per aminorūgštis su hidroksilu (tirozinu, serinu arba treoninu). Kokia yra fosforo rūgšties funkcija b altymų struktūroje? Jis keičia molekulės struktūrą, suteikia jai krūvį, padidina tirpumą, veikia b altymo savybes. Fosfoproteinų pavyzdžiai yra pieno kazeinas ir kiaušinių albuminas, tačiau fermentai dažniausiai priklauso šiai sudėtingų b altymų kategorijai.
Fosfatų grupė atlieka svarbų funkcinį vaidmenį, nes daugelis b altymų nėra nuolat su ja susiję. Ląstelėje nuolat vyksta fosforilinimo ir defosforilinimo procesai. Dėl to atliekamas b altymų darbo reguliavimas. Pavyzdžiui, jei histonai yra b altymai, sujungti su nukleino rūgštimis, jie praeinaį fosforilintą būseną, tada didėja genomo (genetinės medžiagos) aktyvumas. Tokių fermentų, kaip glikogeno sintazės ir glikogeno fosforilazės, aktyvumas priklauso nuo fosforilinimo.
Nukleoproteinai
Nukleoproteinai yra b altymai, susieti su nukleino rūgštimis. Jie yra neatsiejama genetinės medžiagos saugojimo ir reguliavimo dalis, ribosomų, atliekančių b altymų sintezės funkciją, darbas. Paprasčiausios virusų gyvybės formos gali būti vadinamos ribo- ir dezoksiribonukleoproteinais, nes jie susideda iš genetinės medžiagos ir b altymų.
Kaip sąveikauja dezoksiribonukleorūgštis (DNR) ir histonai? Chromatine išskiriami 2 su DNR susiję b altymų tipai (histonas ir nehistonas). Pirmieji dalyvauja pradiniame DNR sutankinimo etape. Nukleorūgšties molekulė apgaubia b altymus ir sudaro nukleozomus. Gautas siūlas panašus į karoliukus, jie sudaro superspiralinę struktūrą (chromatino fibrilę) ir superspiralę (interfazinė chromonema). Dėl histono b altymų ir aukštesnio lygio b altymų poveikio DNR dydis sumažėja tūkstančius kartų. B altymų svarbai įvertinti pakanka palyginti chromosomų dydį ir nukleorūgšties ilgį (atitinkamai 6-9 cm ir 10-6 µm).
Kas yra chromoproteinai
Chromoproteinuose yra labai įvairių grupių, kurios turi tik vieną bendrą bruožą – spalvos buvimą protezo komponente. Šios kategorijos kompleksiniai b altymai skirstomi į: hemoproteinus (sudėtyje yra hemo), tinklainės b altymus (vitaminas A), flavoproteinus (vitaminas B2),kobamido b altymai (vitaminas B12).
Hemoproteinai pagal savo funkcijas skirstomi į nefermentinius (hemoglobinas ir mioglobino b altymas) ir fermentinius (citochromai, katalazė, peroksidazė).
Flavoproteinuose kaip protezų yra vitamino B2 flavino mononukleotido (FMN) arba flavino adenino dinukleotido (FAD) darinių. Šie fermentai taip pat dalyvauja redokso transformacijose. Tai apima oksidoreduktazes.
Kas yra citochromai?
Kaip aprašyta aukščiau, hemą sudaro porfirinas. Jo struktūrą sudaro 4 pirolio žiedai ir juodoji geležis. Speciali hemo fermentų grupė – citochromai, besiskiriantys aminorūgščių sudėtimi ir peptidinių grandinių skaičiumi, specializuojasi vykdyti redokso reakcijas, kurios užtikrina elektronų perdavimą kvėpavimo grandinėje. Šie fermentai dalyvauja mikrosominėje oksidacijoje – pradinėse ksenobiotikų biotransformacijos reakcijose, dėl kurių jie neutralizuojami, ir keičiasi daugeliu egzogeninių ir egzogeninių medžiagų, pavyzdžiui, steroidų, sočiųjų riebalų rūgščių.
Protezų grupės įtaka
Protezų grupė, kuri yra sudėtinių b altymų dalis, veikia jo savybes: keičia krūvį, tirpumą, termoplastiškumą. Pavyzdžiui, tokį poveikį turi fosforo rūgšties likučiai arba monosacharidai. Sudėtinio b altymo sudėtyje esanti angliavandenių dalis apsaugo jį nuo proteolizės (sunaikinimo dėl hidrolizės proceso), veikia molekulių prasiskverbimą per ląstelę.membrana, jų sekrecija ir rūšiavimas. Lipidų fragmentas leidžia sukurti b altymų kanalus blogai vandenyje tirpiems (hidrofobiniams) junginiams transportuoti.
Sudėtingų b altymų struktūra ir funkcijos visiškai priklauso nuo protezų grupės. Pavyzdžiui, hemoglobino sudėtyje esantis geležies turintis hemas suriša deguonį ir anglies dioksidą. Dėl nukleoproteinų, susidarančių dėl histonų, protaminų sąveikos su DNR ar RNR, genetinė medžiaga yra apsaugota, saugoma kompaktiškai, b altymų sintezės metu RNR surišama. Nukleoproteinai yra stabilūs b altymų ir nukleorūgščių kompleksai.
Išvada
Taigi kompleksiniai b altymai organizme atlieka įvairias funkcijas. Todėl norint išlaikyti sveikatą, labai svarbu gauti makro ir mikroelementų. Metalai yra daugelio fermentų dalis. Žinodami biochemiją, savo sveikatos ypatybes ir gyvenamosios vietos ekologinę būklę, galite patys koreguoti savo mitybą. Pavyzdžiui, paskirstykite teritorijas, kurioms būdingas kurio nors elemento deficitas. Papildomas jo įtraukimas į dietą papildų pavidalu leidžia kompensuoti trūkumą.
