Τι κάνει τις πρωτεΐνες σε μια κυτταρική δομή;
1. Αμινοξέα:
* Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αλυσίδες αμινοξέα . Υπάρχουν 20 διαφορετικά αμινοξέα που συνήθως βρίσκονται σε πρωτεΐνες.
* Κάθε αμινοξύ έχει κεντρικό άτομο άνθρακα συνδεδεμένο με:
* Μια αμινομάδα (-NH2)
* Μια καρβοξυλική ομάδα (-COOH)
* Ένα άτομο υδρογόνου (-H)
* Μια πλευρική αλυσίδα (ομάδα R)
2. Πεπτιδικοί δεσμοί:
* Τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους μέσω πεπτιδικών δεσμών . Αυτοί οι δεσμοί σχηματίζονται μεταξύ της καρβοξυλικής ομάδας ενός αμινοξέος και της αμινομικής ομάδας άλλου.
* Η προκύπτουσα αλυσίδα ονομάζεται πολυπεπτίδιο .
3. Επίπεδα δομής πρωτεϊνών:
* Πρωτογενής δομή: Αυτή είναι η γραμμική αλληλουχία αμινοξέων σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα. Είναι σαν το "αλφάβητο" της πρωτεΐνης.
* Δευτερεύουσα δομή: Αυτό αναφέρεται σε τοπικά, επαναλαμβανόμενα πρότυπα αναδίπλωσης μέσα στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Οι δύο κύριοι τύποι είναι:
* Alpha-Helix: Μια δομή με σπειροειδή σταθεροποιημένη από δεσμούς υδρογόνου μεταξύ αμινοξέων εντός της αλυσίδας.
* βήτα-φύλλο: Μια επίπεδη δομή που μοιάζει με φύλλα που σχηματίζεται από δεσμούς υδρογόνου μεταξύ γειτονικών πολυπεπτιδίων κλώνων.
* Τριτοβάθμια δομή: Αυτό είναι το συνολικό τρισδιάστατο σχήμα μιας ενιαίας πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Καθορίζεται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ομάδων R των αμινοξέων, όπως:
* δεσμός υδρογόνου: Αδύναμα αξιοθέατα μεταξύ πολικών ομάδων.
* Ιονική σύνδεση: Αξιοθέατα μεταξύ των αντίθετα φορτισμένων ομάδων.
* υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις: Ομάδα μη πολικών ομάδων μακριά από το νερό.
* γέφυρες δισουλφιδίου: Ομοιοπολικοί δεσμοί μεταξύ υπολειμμάτων κυστεΐνης.
* Τεχνική δομή: Αυτό αναφέρεται στη διάταξη πολλαπλών πολυπεπτιδίων αλυσίδων (υπομονάδων) σε ένα σύμπλοκο πρωτεΐνης. Αυτό το επίπεδο δομής υπάρχει μόνο σε ορισμένες πρωτεΐνες.
4. Παράγοντες που επηρεάζουν τη δομή της πρωτεΐνης:
* ακολουθία αμινοξέων: Η αλληλουχία των αμινοξέων είναι ο πρωταρχικός καθοριστικός παράγοντας της δομής της πρωτεΐνης.
* Περιβαλλοντικές συνθήκες: Παράγοντες όπως το ρΗ, η θερμοκρασία και η συγκέντρωση άλατος μπορούν να επηρεάσουν την αναδίπλωση και τη σταθερότητα των πρωτεϊνών.
* chaperones: Οι πρωτεΐνες που βοηθούν άλλες πρωτεΐνες διπλώνουν σωστά.
5. Σημασία της δομής πρωτεϊνών:
* Λειτουργία: Το συγκεκριμένο σχήμα μιας πρωτεΐνης καθορίζει τη λειτουργία της.
* Ειδικότητα: Αυτό το σχήμα επιτρέπει στις πρωτεΐνες να δεσμεύονται σε συγκεκριμένα μόρια (π.χ. ένζυμα σε υποστρώματα, αντισώματα σε αντιγόνα).
* σταθερότητα: Η σωστή αναδίπλωση εξασφαλίζει τη σταθερότητα της πρωτεΐνης και αποτρέπει την λανθασμένη αναδίπλωση που μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες.
Συνοπτικά, οι πρωτεΐνες είναι σύνθετα μόρια με περίπλοκες δομές που τους επιτρέπουν να εκτελούν μια τεράστια σειρά λειτουργιών μέσα στο κελί. Η κατανόηση της δομής της πρωτεΐνης είναι απαραίτητη για την κατανόηση των ρόλων τους στις βιολογικές διεργασίες.
