ប្រូតេអ៊ីន-ទាំងនេះគឺជាម៉ូលេគុលខ្ពស់ (ទម្ងន់ម៉ូលេគុលប្រែប្រួលពី 5-10 ពាន់ទៅ 1 លានឬច្រើនជាងនេះ) ប៉ូលីម៊ែរធម្មជាតិដែលជាម៉ូលេគុលដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសំណល់អាស៊ីតអាមីណូដែលភ្ជាប់ដោយចំណងអាមីដ (peptide) ។
ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានគេហៅផងដែរថាប្រូតេអ៊ីន (ភាសាក្រិក "ប្រូតូ" - ទីមួយសំខាន់) ។ ចំនួននៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង ហើយជួនកាលឈានដល់រាប់ពាន់នាក់។ ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗមានលំដាប់រៀងៗខ្លួននៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ។
ប្រូតេអ៊ីនអនុវត្តមុខងារជីវសាស្រ្តផ្សេងៗគ្នា៖ កាតាលីករ (អង់ស៊ីម) និយតកម្ម (អរម៉ូន) រចនាសម្ព័ន្ធ (កូឡាជែន fibroin) ម៉ូទ័រ (myosin) ការដឹកជញ្ជូន (អេម៉ូក្លូប៊ីន myoglobin) ការពារ (immunoglobulins interferon) គ្រឿងបន្លាស់ (casein, albumin, Gliadin) ផ្សេងទៀត។
ប្រូតេអ៊ីនគឺជាមូលដ្ឋាននៃ biomembranes ដែលជាផ្នែកសំខាន់បំផុតនៃកោសិកានិងសមាសធាតុកោសិកា។ ពួកវាដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងជីវិតរបស់កោសិកា បង្កើតបានជាមូលដ្ឋានសម្ភារៈនៃសកម្មភាពគីមីរបស់វា។
លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសនៃប្រូតេអ៊ីន - រចនាសម្ព័ន្ធនៃអង្គការខ្លួនឯងពោលគឺ សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធលំហជាក់លាក់ដោយឯកឯង ពិសេសចំពោះប្រូតេអ៊ីនដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ សំខាន់ សកម្មភាពទាំងអស់នៃរាងកាយ (ការអភិវឌ្ឍន៍ ចលនា ការអនុវត្តមុខងារផ្សេងៗ និងច្រើនទៀត) ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងសារធាតុប្រូតេអ៊ីន។ វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការស្រមៃមើលជីវិតដែលគ្មានប្រូតេអ៊ីន។
ប្រូតេអ៊ីនគឺជាសមាសធាតុសំខាន់បំផុតនៃអាហាររបស់មនុស្ស និងសត្វ ដែលជាអ្នកផ្គត់ផ្គង់អាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ។
រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃប្រូតេអ៊ីនធម្មជាតិនៃរ៉ាឌីកាល់ (សំណល់) R- នៅក្នុងម៉ូលេគុលអាស៊ីតអាមីណូមានសារៈសំខាន់ណាស់។ រ៉ាឌីកាល់អាស៊ីតអាមីណូ nonpolar ជាធម្មតាមានទីតាំងនៅខាងក្នុង macromolecule ប្រូតេអ៊ីន និងបណ្តាលឱ្យមានអន្តរកម្ម hydrophobic ។ រ៉ាឌីកាល់ប៉ូលដែលមានក្រុមអ៊ីយ៉ុងហ្សែន (ការបង្កើតអ៊ីយ៉ុង) ជាធម្មតាមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃនៃម៉ាក្រូម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន និងកំណត់លក្ខណៈអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិច (អ៊ីយ៉ុង) ។ ប៉ូឡូញ រ៉ាឌីកាល់ nonionic (ឧទាហរណ៍ មានក្រុម OH អាល់កុល ក្រុម amide) អាចមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃ និងខាងក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ពួកគេចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែន។
នៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន អាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណង peptide (-CO-NH-)៖
ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលត្រូវបានសាងសង់តាមរបៀបនេះ ឬផ្នែកនីមួយៗនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide នៅក្នុងករណីខ្លះអាចត្រូវបានភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណង disulfide (-S-S-) ឬដូចដែលពួកគេត្រូវបានគេហៅថាជាញឹកញាប់ស្ពាន disulfide ។
តួនាទីសំខាន់ក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានលេងដោយចំណងអ៊ីយ៉ុង (អំបិល) និងអ៊ីដ្រូសែន ក៏ដូចជាអន្តរកម្ម hydrophobic - ប្រភេទទំនាក់ទំនងពិសេសរវាងសមាសធាតុ hydrophobic នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក aqueous ។ ចំណងទាំងអស់នេះមានកម្លាំងខុសៗគ្នា និងផ្តល់នូវការបង្កើតនូវម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដ៏ស្មុគស្មាញ។
ទោះបីជាមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនិងមុខងារនៃសារធាតុប្រូតេអ៊ីនក៏ដោយក៏សមាសធាតុនៃធាតុរបស់វាប្រែប្រួលបន្តិច (គិតជាភាគរយនៃម៉ាស់ស្ងួត): កាបូន - 51-53; អុកស៊ីសែន - 21.5-23.5; អាសូត - 16.8-18.4; អ៊ីដ្រូសែន - 6.5-7.3; ស្ពាន់ធ័រ - 0.3-2.5 ។
ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនមានបរិមាណតិចតួចនៃផូស្វ័រ សេលេញ៉ូម និងធាតុផ្សេងទៀត។
លំដាប់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide ត្រូវបានគេហៅថា រចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីន។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនអាចមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide មួយ ឬច្រើន ដែលនីមួយៗមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូផ្សេងៗគ្នា។ ដោយគិតពីចំនួននៃបន្សំដែលអាចធ្វើទៅបាន វាអាចនិយាយបានថាភាពខុសគ្នានៃប្រូតេអ៊ីនគឺស្ទើរតែគ្មានដែនកំណត់ ប៉ុន្តែមិនមែនទាំងអស់សុទ្ធតែមាននៅក្នុងធម្មជាតិនោះទេ។
ចំនួនសរុបនៃប្រភេទប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងគ្រប់ប្រភេទនៃសារពាង្គកាយមានជីវិតគឺ 10 11 -10 12 ។ ចំពោះប្រូតេអ៊ីន រចនាសម្ព័ន្ធដែលស្មុគស្មាញខ្លាំង បន្ថែមពីលើធាតុបឋម វាក៏មានកម្រិតខ្ពស់នៃការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធផងដែរ៖ រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ ទីបី និងជួនកាលរចនាសម្ព័ន្ធចតុកោណ។
រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើន មិនមែនតែងតែនៅទូទាំងខ្សែសង្វាក់ polypeptide នោះទេ។ ខ្សែសង្វាក់ Polypeptide ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំជាក់លាក់អាចត្រូវបានរៀបចំខុសគ្នានៅក្នុងលំហ។
នៅក្នុងការបង្កើត រចនាសម្ព័ន្ធទីបីបន្ថែមពីលើចំណងអ៊ីដ្រូសែន អន្តរកម្មអ៊ីយ៉ុង និងអ៊ីដ្រូហ្វិកដើរតួយ៉ាងសំខាន់។ យោងទៅតាមលក្ខណៈនៃ "ការវេចខ្ចប់" នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ រាងមូលឬស្វ៊ែរ និង fibrillarឬប្រូតេអ៊ីន (តារាង 12) ។
សម្រាប់ប្រូតេអ៊ីន globular រចនាសម្ព័ន្ធ a-helical គឺមានលក្ខណៈកាន់តែច្រើន helices ត្រូវបានកោង "បត់" ។ ម៉ាក្រូម៉ូលេគុលមានរាងស្វ៊ែរ។ ពួកវារលាយក្នុងទឹក និងសូលុយស្យុងអំបិលដើម្បីបង្កើតជាប្រព័ន្ធ colloidal ។ ប្រូតេអ៊ីនសត្វ រុក្ខជាតិ និងអតិសុខុមប្រាណភាគច្រើនគឺជាប្រូតេអ៊ីនរាងមូល។
ចំពោះប្រូតេអ៊ីន fibrillar រចនាសម្ព័ន្ធ filamentous គឺមានលក្ខណៈច្រើនជាង។ ជាទូទៅពួកវាមិនរលាយក្នុងទឹកទេ។ ប្រូតេអ៊ីន Fibrillar ជាធម្មតាអនុវត្តមុខងារបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ។ លក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ពួកគេ (កម្លាំង, សមត្ថភាពក្នុងការលាតសន្ធឹង) អាស្រ័យលើវិធីដែលខ្សែសង្វាក់ polypeptide ត្រូវបានខ្ចប់។ ឧទាហរណ៏នៃប្រូតេអ៊ីន fibrillar គឺ myosin, keratin ។ ក្នុងករណីខ្លះ អនុក្រុមប្រូតេអ៊ីននីមួយៗបង្កើតបានជាក្រុមស្មុគស្មាញ ដោយមានជំនួយពីចំណងអ៊ីដ្រូសែន អេឡិចត្រូស្ទិក និងអន្តរកម្មផ្សេងទៀត។ ក្នុងករណីនេះវាបង្កើត រចនាសម្ព័ន្ធ quaternaryប្រូតេអ៊ីន។
អេម៉ូក្លូប៊ីនក្នុងឈាមគឺជាឧទាហរណ៍នៃប្រូតេអ៊ីនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ quaternary ។ មានតែរចនាសម្ព័ន្ធបែបនេះទេដែលវាអនុវត្តមុខងាររបស់វា - ភ្ជាប់អុកស៊ីសែននិងដឹកជញ្ជូនវាទៅជាលិកានិងសរីរាង្គ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយគួរកត់សំគាល់ថារចនាសម្ព័ន្ធបឋមដើរតួយ៉ាងពិសេសក្នុងការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនខ្ពស់។
ចំណាត់ថ្នាក់ប្រូតេអ៊ីន
មានប្រភេទប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនប្រភេទ៖
- យោងទៅតាមកម្រិតនៃការលំបាក (សាមញ្ញនិងស្មុគស្មាញ) ។
- ដោយរូបរាងនៃម៉ូលេគុល (ប្រូតេអ៊ីន globular និង fibrillar) ។
- ដោយការរលាយនៅក្នុងសារធាតុរំលាយបុគ្គល (រលាយក្នុងទឹក រលាយក្នុងដំណោះស្រាយអំបិលរលាយ - អាល់ប៊ុយមីន រលាយជាតិអាល់កុល - ប្រូឡាមីន រលាយក្នុងអាល់កាឡាំង និងអាស៊ីត - glutelins) ។
- យោងទៅតាមមុខងារដែលបានអនុវត្ត (ឧទាហរណ៍ការផ្ទុកប្រូតេអ៊ីនគ្រោងឆ្អឹង។ ល។ ) ។
លក្ខណៈសម្បត្តិប្រូតេអ៊ីន
ប្រូតេអ៊ីនគឺជាអេឡិចត្រូលីត amphoteric ។ នៅតម្លៃ pH ជាក់លាក់មួយរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក (វាត្រូវបានគេហៅថាចំនុច isoelectric) ចំនួននៃការចោទប្រកាន់វិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនគឺដូចគ្នា។ នេះគឺជាលក្ខណៈសម្បត្តិសំខាន់មួយនៃប្រូតេអ៊ីន។ ប្រូតេអ៊ីននៅចំណុចនេះគឺអព្យាក្រឹតអគ្គិសនីហើយការរលាយរបស់ពួកគេនៅក្នុងទឹកគឺទាបបំផុត។ សមត្ថភាពនៃប្រូតេអ៊ីនដើម្បីកាត់បន្ថយការរលាយនៅពេលដែលម៉ូលេគុលរបស់ពួកគេក្លាយជាអព្យាក្រឹតអគ្គិសនីត្រូវបានប្រើសម្រាប់ភាពឯកោពីដំណោះស្រាយឧទាហរណ៍នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យានៃការទទួលបានផលិតផលប្រូតេអ៊ីន។
ជាតិទឹក. ដំណើរការនៃការផ្តល់ជាតិទឹកមានន័យថាការភ្ជាប់ទឹកដោយប្រូតេអ៊ីនខណៈពេលដែលពួកគេបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិ hydrophilic: ពួកគេហើម ម៉ាស និងបរិមាណកើនឡើង។ ការហើមនៃប្រូតេអ៊ីនបុគ្គលអាស្រ័យតែលើរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ អាមីដ hydrophilic (-CO-NH-, ចំណង peptide), amine (-NH 2) និងក្រុម carboxyl (-COOH) ដែលមានវត្តមាននៅក្នុងសមាសភាព ហើយមានទីតាំងនៅលើផ្ទៃនៃប្រូតេអ៊ីន macromolecule ទាក់ទាញម៉ូលេគុលទឹក ដោយតម្រង់ពួកវាយ៉ាងតឹងរ៉ឹងលើផ្ទៃ។ នៃម៉ូលេគុល។ សំបកជាតិទឹក (ទឹក) ជុំវិញ globules ប្រូតេអ៊ីន ការពារការប្រមូលផ្តុំ និង sedimentation ហើយជាលទ្ធផល រួមចំណែកដល់ស្ថេរភាពនៃដំណោះស្រាយប្រូតេអ៊ីន។ នៅចំណុច isoelectric ប្រូតេអ៊ីនមានសមត្ថភាពតិចបំផុតក្នុងការចងទឹក សែលជាតិទឹកជុំវិញម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបំផ្លាញ ដូច្នេះពួកវាបញ្ចូលគ្នាបង្កើតជាដុំធំ។ ការប្រមូលផ្តុំម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនក៏កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលខ្សោះជាតិទឹករបស់ពួកគេ ដោយមានជំនួយពីសារធាតុរំលាយសរីរាង្គមួយចំនួន ឧទាហរណ៍ ជាតិអាល់កុល ethyl ។ នេះនាំឱ្យមានទឹកភ្លៀងនៃប្រូតេអ៊ីន។ នៅពេលដែល pH នៃមធ្យមផ្លាស់ប្តូរ ប្រូតេអ៊ីន macromolecule ក្លាយជាបន្ទុក ហើយសមត្ថភាពជាតិទឹករបស់វាផ្លាស់ប្តូរ។
ជាមួយនឹងការហើមមានកំណត់ ដំណោះស្រាយប្រូតេអ៊ីនប្រមូលផ្តុំបង្កើតបានជាប្រព័ន្ធស្មុគស្មាញហៅថា ចាហួយ.
ចាហួយមិនមានជាតិទឹក បត់បែន មានភាពប្លាស្ទិក កម្លាំងមេកានិចជាក់លាក់ និងអាចរក្សារាងបាន។ ប្រូតេអ៊ីន Globular អាចត្រូវបានផ្តល់ជាតិទឹកទាំងស្រុង រលាយក្នុងទឹក (ឧទាហរណ៍ ប្រូតេអ៊ីនទឹកដោះគោ) បង្កើតជាដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់ទាប។ លក្ខណៈសម្បត្តិ hydrophilic នៃប្រូតេអ៊ីន ពោលគឺ សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការហើម បង្កើតជាចាហួយ រក្សាលំនឹងការព្យួរ សារធាតុ emulsion និង Foam មានសារៈសំខាន់ខ្លាំងនៅក្នុងជីវវិទ្យា និងឧស្សាហកម្មអាហារ។ ចាហួយចល័តមួយដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បងពីម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនគឺជា cytoplasm - gluten ឆៅដាច់ដោយឡែកពីម្សៅស្រូវសាលី។ វាមានទឹករហូតដល់ 65% ។ ភាពខុសប្លែកគ្នានៃប្រូតេអ៊ីន gluten គឺជាលក្ខណៈពិសេសមួយដែលកំណត់លក្ខណៈគុណភាពនៃគ្រាប់ស្រូវសាលី និងម្សៅដែលទទួលបានពីវា (ដែលហៅថាស្រូវសាលីខ្លាំង និងខ្សោយ)។ hydrophilicity នៃប្រូតេអ៊ីនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ និងម្សៅដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការរក្សាទុក និងដំណើរការគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ក្នុងការដុតនំ។ ម្សៅដែលត្រូវបានទទួលនៅក្នុងឧស្សាហកម្មដុតនំគឺជាប្រូតេអ៊ីនដែលហើមនៅក្នុងទឹកដែលជាចាហួយប្រមូលផ្តុំដែលមានគ្រាប់ម្សៅ។
ការប្រែពណ៌ប្រូតេអ៊ីន. ក្នុងអំឡុងពេល denaturation ក្រោមឥទិ្ធពលនៃកត្តាខាងក្រៅ (សីតុណ្ហភាព សកម្មភាពមេកានិក សកម្មភាពនៃភ្នាក់ងារគីមី និងកត្តាមួយចំនួនទៀត) ការផ្លាស់ប្តូរកើតឡើងនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធទីពីរ ទីបី និង quaternary នៃ macromolecule ប្រូតេអ៊ីន ពោលគឺ ប្រភពដើមរបស់វា រចនាសម្ព័ន្ធលំហ។ រចនាសម្ព័ន្ធចម្បងហើយជាលទ្ធផលសមាសធាតុគីមីនៃប្រូតេអ៊ីនមិនផ្លាស់ប្តូរទេ។ ការផ្លាស់ប្តូរលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តៈ ភាពរលាយថយចុះ សមត្ថភាពក្នុងការផ្តល់ជាតិទឹក សកម្មភាពជីវសាស្រ្តត្រូវបានបាត់បង់។ រូបរាងនៃប្រូតេអ៊ីន macromolecule ផ្លាស់ប្តូរការប្រមូលផ្តុំកើតឡើង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ សកម្មភាពនៃក្រុមគីមីមួយចំនួនកើនឡើង ឥទ្ធិពលនៃអង់ស៊ីម proteolytic លើប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសម្របសម្រួល ហើយជាលទ្ធផល វាត្រូវបាន hydrolyzed កាន់តែងាយស្រួល។
នៅក្នុងបច្ចេកវិជ្ជាអាហារ ការឡើងកំដៅនៃប្រូតេអ៊ីនមានសារៈសំខាន់ជាក់ស្តែង កម្រិតដែលអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព រយៈពេលនៃការឡើងកំដៅ និងសំណើម។ នេះត្រូវតែចងចាំនៅពេលបង្កើតរបៀបនៃការព្យាបាលកំដៅនៃវត្ថុធាតុដើមម្ហូបអាហារ ផលិតផលពាក់កណ្តាលសម្រេច និងជួនកាលផលិតផលសម្រេច។ ដំណើរការនៃកំដៅ denaturation ដើរតួនាទីពិសេសក្នុងការ blanching នៃវត្ថុធាតុដើមបន្លែ ការស្ងួតគ្រាប់ធញ្ញជាតិ ដុតនំនំបុ័ង និងការទទួលបាន pasta ។ ការខូចទ្រង់ទ្រាយប្រូតេអ៊ីនក៏អាចបណ្តាលមកពីសកម្មភាពមេកានិច (សម្ពាធ ការត្រដុស ការញ័រ អ៊ុលត្រាសោន)។ ទីបំផុតសកម្មភាពនៃសារធាតុប្រតិកម្មគីមី (អាស៊ីត អាល់កាឡាំង អាល់កុល អាសេតូន) នាំទៅរកការប្រែពណ៌នៃប្រូតេអ៊ីន។ បច្ចេកទេសទាំងអស់នេះត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងអាហារ និងជីវបច្ចេកវិទ្យា។
ពពុះ. ដំណើរការនៃការបង្កើតពពុះត្រូវបានគេយល់ថាជាសមត្ថភាពរបស់ប្រូតេអ៊ីនដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធឧស្ម័នរាវដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ ហៅថា Foam ។ ស្ថេរភាពនៃស្នោដែលក្នុងនោះប្រូតេអ៊ីនគឺជាភ្នាក់ងារផ្លុំវាអាស្រ័យមិនត្រឹមតែលើធម្មជាតិនិងការប្រមូលផ្តុំរបស់វាប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែវាក៏អាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាពផងដែរ។ ប្រូតេអ៊ីនជាភ្នាក់ងារបង្កើតពពុះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងឧស្សាហកម្មធ្វើបង្អែម (marshmallow, marshmallow, soufflé)។ រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នោមាននំប៉័ងហើយនេះប៉ះពាល់ដល់រសជាតិរបស់វា។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីននៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកត្តាមួយចំនួនអាចត្រូវបានបំផ្លាញ ឬធ្វើអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុផ្សេងទៀតដើម្បីបង្កើតផលិតផលថ្មី។ សម្រាប់ឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ ដំណើរការសំខាន់ពីរអាចត្រូវបានសម្គាល់៖
1) hydrolysis នៃប្រូតេអ៊ីននៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម;
2) អន្តរកម្មនៃក្រុមអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនឬអាស៊ីតអាមីណូជាមួយក្រុមកាបូនអ៊ីលកាត់បន្ថយជាតិស្ករ។
ក្រោមឥទិ្ធពលនៃអង់ស៊ីម protease ដែលជំរុញការបំបែកអ៊ីដ្រូលីកនៃប្រូតេអ៊ីន ក្រោយមកទៀតបំបែកទៅជាផលិតផលសាមញ្ញ (ប៉ូលី- និងឌីផេបទីត) ហើយទីបំផុតទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ។ អត្រានៃប្រូតេអ៊ីនអ៊ីដ្រូលីស៊ីសអាស្រ័យលើសមាសភាពរបស់វា រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល សកម្មភាពអង់ស៊ីម និងលក្ខខណ្ឌ។
hydrolysis ប្រូតេអ៊ីន។ប្រតិកម្មអ៊ីដ្រូលីលីសជាមួយនឹងការបង្កើតអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងពាក្យទូទៅអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម:
ការដុត. ប្រូតេអ៊ីនដុតជាមួយនឹងការបង្កើតអាសូត កាបូនឌីអុកស៊ីត និងទឹក ក៏ដូចជាសារធាតុមួយចំនួនទៀត។ ការដុតត្រូវបានអមដោយក្លិនលក្ខណៈនៃរោមដែលឆេះ។
ប្រតិកម្មពណ៌សម្រាប់ប្រូតេអ៊ីន. សម្រាប់ការកំណត់គុណភាពនៃប្រូតេអ៊ីន ប្រតិកម្មខាងក្រោមត្រូវបានប្រើ៖
1) xantoprotein,នៅពេលនោះអន្តរកម្មនៃវដ្តក្លិនក្រអូប និង heteroatomic នៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនជាមួយនឹងអាស៊ីតនីទ្រិកប្រមូលផ្តុំកើតឡើង អមដោយរូបរាងនៃពណ៌លឿង។
2) ប៊ីយូរ៉េតដែលដំណោះស្រាយអាល់កាឡាំងខ្សោយនៃប្រូតេអ៊ីនមានអន្តរកម្មជាមួយនឹងដំណោះស្រាយនៃស៊ុលទង់ដែង (II) ជាមួយនឹងការបង្កើតសមាសធាតុស្មុគស្មាញរវាង Cu 2+ ions និង polypeptides ។ ប្រតិកម្មត្រូវបានអមដោយរូបរាងនៃពណ៌ violet - ខៀវ។
គោលបំណងនៃមេរៀន៖ បង្កើតជាគោលគំនិតនៃប្រូតេអ៊ីន រចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមី។
ក្នុងអំឡុងពេលថ្នាក់
I. ពេលរៀបចំ
II. បច្ចុប្បន្នភាពចំណេះដឹង
(សិស្សត្រូវបានអញ្ជើញឱ្យនិយាយឡើងវិញនូវប្រធានបទ "អាស៊ីតអាមីណូ" ជាមុន។ )
សិស្សពីរនាក់ធ្វើការនៅក្តារខៀន។
លំហាត់ 1 ។ សរសេររូបមន្តសម្រាប់អាស៊ីត 2-aminopropanoic (alanine) និង 3-methyl-2-aminobutanoic acid (valine) ។ តើឈ្មោះផ្សេងទៀតសម្រាប់អាស៊ីតទាំងនេះដែលអ្នកអាចណែនាំបាន?
កិច្ចការទី 2 ។ សរសេររូបមន្តនៃអាស៊ីត 2-aminoethanoic ។ តើអាស៊ីតនេះមានឈ្មោះអ្វីទៀត? បង្កើត dipeptide ពីសំណល់ពីរនៃអាស៊ីតនេះ។ បញ្ជាក់ទីតាំងនៃចំណង peptide ។
ការសន្ទនាផ្នែកខាងមុខ។
តើអ្វីទៅជាក្រុមមុខងារពីរនៅក្នុងអាស៊ីតអាមីណូ?
- តើអាស៊ីតអាមីណូទាក់ទងនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិអាស៊ីត - មូលដ្ឋានគឺជាអ្វី? ដោយសារតែក្រុមមុខងារអ្វីខ្លះ លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងនេះត្រូវបានដឹង?
ផ្តល់គំនិតនៃចំណង peptide ។
តើអាស៊ីតអាមីណូអាចបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនបានទេ? តើអាតូមមកពីក្រុមណា?
តើសារធាតុអ្វីហៅថាប៉ូលីម៊ែរ? ផ្តល់ឧទាហរណ៍នៃសារធាតុប៉ូលីម៊ែរដែលអ្នកស្គាល់។
III. កំណត់ភារកិច្ចយល់ដឹង
សិស្សដែលធ្វើការនៅក្តារខៀនរាយការណ៍អំពីកិច្ចការដែលបានបញ្ចប់។
ក្តារបន្ទះបង្ហាញពីសារធាតុ dipeptide ដែលមានសំណល់ glycine ពីរ និងរូបមន្តនៃអាស៊ីតអាមីណូពីរគឺ alanine និង valine ។
តើអាចបង្កើត dipeptide ពីអាស៊ីដអាមីណូដែលមានសមាសភាពផ្សេងគ្នាបានទេ? (ស្លាយ 1.) ដើម្បីឆ្លើយសំណួរនេះ សូមយកចិត្តទុកដាក់លើកន្លែងនៃចំណង peptide នៅក្នុង dipeptide ។
ចម្លើយ. ក្រុមអាមីណូនៃអាស៊ីតអាមីណូមួយ និងក្រុម carboxyl នៃអាស៊ីតអាមីណូមួយទៀតចូលរួមក្នុងការបង្កើតចំណង peptide មួយ; រ៉ាឌីកាល់ចំហៀងនៃអាស៊ីដអាមីណូមិនជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតឌីភីបទីតទេ។
តើអាចភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូបន្ថែមទៅនឹងសារធាតុនេះបានទេ? បញ្ជាក់ចម្លើយ។
ចម្លើយ. ការចូលគឺអាចធ្វើទៅបាន, ដោយសារតែ ម៉ូលេគុល dipeptide មានក្រុម carboxyl សេរី (C-terminus) និងក្រុមអាមីណូ (N-terminus) ។ ខ្សែសង្វាក់អាចលូតលាស់ទាំងសងខាង (ស្លាយទី 2) ។
តើអ្នកអាចផ្តល់ជម្រើសការតភ្ជាប់បានប៉ុន្មាន?
ចម្លើយ។ពីរ។ នៅពេលដែលអាស៊ីតអាមីណូ glycine ស្ថិតនៅលំដាប់ទីមួយ និងនៅពេលដែលអាស៊ីតអាមីណូ glycine ស្ថិតនៅលំដាប់ទីពីរ (ស្លាយទី 3)។
ចម្លើយ. ប្រូតេអ៊ីនគឺជាប៉ូលីមេនជីវសាស្រ្តលីនេអ៊ែរដែលផ្សំឡើងដោយអាស៊ីតអាមីណូ។
កត់ត្រានិយមន័យនេះនៅលើសន្លឹកកិច្ចការរបស់អ្នក។
នេះគឺជាខ្សែសង្វាក់ polypeptide ពីរ។ តើ peptides មួយណាអាចជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីន ហើយហេតុអ្វី? (ស្លាយទី ៤)
ចម្លើយ. ទីមួយគឺដោយសារតែវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាស៊ីតអាមីណូ។
តើចំណងអ្វីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីន?
ចម្លើយ។រចនាសម្ព័ន្ធបឋមត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយចំណង peptide ។
កត់ត្រាវានៅក្នុងតារាងនៅលើសន្លឹកកិច្ចការរបស់អ្នក។
ប៉ុន្តែប្រូតេអ៊ីនគឺជា macromolecule ស្មុគស្មាញជាងខ្សែសង្វាក់ polypeptide លីនេអ៊ែរ។ បន្ថែមពីលើរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីនវាចាំបាច់ត្រូវពិចារណាលើរចនាសម្ព័ន្ធទីពីរ ទីបី និងក្នុងករណីខ្លះរចនាសម្ព័ន្ធ quaternary ។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំនៃប្រូតេអ៊ីន។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអាតូមអេឡិចត្រូនិច (អុកស៊ីហ្សែន អាសូត។
ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនបង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធ quaternary ដែលត្រូវបានអនុវត្តផងដែរដោយសារតែចំណងអ៊ីដ្រូសែន អន្តរកម្ម hydrophilic-hydrophobic និងកម្លាំង electrostatic នៃការទាក់ទាញ។ ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ quaternary មានអ៊ីយ៉ុងដែក និងផ្នែកប្រូតេអ៊ីនដែលបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់ប្រូតេអ៊ីនជាច្រើន (ខុសគ្នា ឬដូចគ្នានៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបឋម) (ស្លាយទី 7) ។ សរសេរនៅលើសន្លឹកកិច្ចការ។
ប្រូតេអ៊ីនអនុវត្តមុខងាររបស់ពួកគេបានត្រឹមត្រូវតែនៅក្នុងវត្តមាននៃរចនាសម្ព័ន្ធទីបីសមស្រប (និង quaternary ប្រសិនបើមាន) ។
លក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយរបស់ប្រូតេអ៊ីន
ប្រូតេអ៊ីនគឺជាសមាសធាតុ macromolecular, i.e. ទាំងនេះគឺជាសារធាតុដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលខ្ពស់។ ទំងន់ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីនមានចាប់ពី 5 ពាន់ទៅរាប់លាន amu ។ (អាំងស៊ុយលីន - 6500 ដា; ប្រូតេអ៊ីនមេរោគគ្រុនផ្តាសាយ - 32 លានដា) ។
ភាពរលាយនៃប្រូតេអ៊ីនក្នុងទឹកអាស្រ័យលើមុខងាររបស់វា។ ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីន fibrillar ត្រូវបានពន្លូត, filamentous និងទំនោរទៅក្រុមមួយនៅជាប់គ្នាជាមួយនឹងការបង្កើតសរសៃ។ នេះគឺជាសម្ភារៈសំណង់សំខាន់សម្រាប់សរសៃពួរ សាច់ដុំ និងជាលិកាភ្ជាប់។ ប្រូតេអ៊ីនទាំងនេះមិនរលាយក្នុងទឹក។
ភាពខ្លាំងនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនគឺអស្ចារ្យណាស់! សក់របស់មនុស្សគឺខ្លាំងជាងទង់ដែងហើយអាចប្រកួតប្រជែងជាមួយដែកពិសេស។ បាច់សក់ដែលមានផ្ទៃដី 1 សង់ទីម៉ែត្រ 2 អាចទប់ទល់នឹងទម្ងន់ 5 តោន ហើយនៅលើខ្ចោស្ត្រីដែលមានសក់ 200 ពាន់ អ្នកអាចលើក KamAZ ដែលមានទម្ងន់ 20 តោន។
ប្រូតេអ៊ីន Globular ត្រូវបានបត់ចូលទៅក្នុងបាល់។ នៅក្នុងរាងកាយពួកគេអនុវត្តមុខងារជីវសាស្រ្តមួយចំនួនដែលទាមទារការចល័តរបស់ពួកគេ។ ដូច្នេះ ប្រូតេអ៊ីន globular គឺរលាយក្នុងទឹក ឬក្នុងដំណោះស្រាយនៃអំបិល អាស៊ីត ឬមូលដ្ឋាន។ ដោយសារតែទំហំធំនៃម៉ូលេគុលដំណោះស្រាយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលហៅថា colloidal ។ ( ការបង្ហាញពីការរំលាយអាល់ប៊ុយមីនក្នុងទឹក។)
លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃប្រូតេអ៊ីន
ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងប្រតិកម្មគីមីមិនធម្មតា, tk ។ ពួកវាជាម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ។ មើលកាតការងាររបស់អ្នក ហើយឆ្លើយសំណួរខាងក្រោម។
តើចំណងមួយណាខ្លាំងជាង: peptide ឬអ៊ីដ្រូសែន?
ចម្លើយ។ Peptide, ដោយសារតែ ចំណងនេះសំដៅទៅលើចំណងគីមី covalent ។
តើរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនមួយណានឹងត្រូវបំផ្លាញលឿន និងងាយស្រួលជាង?
ចម្លើយ។បួនជ្រុង (បើមាន) ទុតិយភូមិ និងអនុវិទ្យាល័យ។ រចនាសម្ព័នបឋមនឹងមានរយៈពេលយូរជាងអ្នកដទៃព្រោះ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយចំណងដ៏រឹងមាំ។
Denaturation គឺជាការបំផ្លាញប្រូតេអ៊ីនទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងរបស់វា, i.e. ចំណង peptide ត្រូវបានរក្សាទុក (ស្លាយទី 8) ។
ការបង្ហាញបទពិសោធន៍។ ចាក់សូលុយស្យុងអាល់ប៊ុយមីន 4 មីលីលីត្រចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងតូចៗចំនួន 5 ។ កំដៅបំពង់ទីមួយសម្រាប់រយៈពេល 6-10 វិនាទី (រហូតដល់មានពពក) ។ បន្ថែម 2 មីលីលីត្រនៃ 3M HCl ទៅបំពង់ទីពីរ។ នៅក្នុងទីបី - 2 មីលីលីត្រនៃ 3M NaOH ។ នៅក្នុងទីបួន - 5 ដំណក់នៃ 0.1 M AgNO 3 ។ នៅក្នុងទីប្រាំ - 5 ដំណក់នៃ 0.1 M NaNO 3 ។
បន្ទាប់ពីធ្វើការពិសោធន៍ហើយ សិស្សបំពេញចន្លោះប្រហោងក្នុងនិយមន័យនៃគោលគំនិតនៃពាក្យ "denaturation" នៅលើសន្លឹកកិច្ចការ។
តើប្រូតេអ៊ីននឹងបង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់របស់វាបន្ទាប់ពីការ denaturation ដែរឬទេ?
ចម្លើយ. ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនបាត់បង់សកម្មភាពរបស់ពួកគេក្នុងអំឡុងពេល denaturation, tk ។ ប្រូតេអ៊ីនបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់របស់វាតែនៅក្នុងវត្តមាននៃរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនិងត្រីមាសប៉ុណ្ណោះ។
តើអ្នកគិតថាវាអាចបំផ្លាញរចនាសម្ព័ន្ធបឋមនៃប្រូតេអ៊ីនបានទេ?
ចម្លើយ។អាច។ វាកើតឡើងនៅក្នុងរាងកាយនៅពេលដែលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានរំលាយ។
លក្ខណៈសម្បត្តិដ៏សំខាន់បំផុតមួយនៃប្រូតេអ៊ីនគឺសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការអ៊ីដ្រូលីស។ កំឡុងពេលអ៊ីដ្រូលីសប្រូតេអ៊ីន រចនាសម្ព័ន្ធបឋមត្រូវបានបំផ្លាញ។
តើសារធាតុអ្វីខ្លះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល hydrolysis ពេញលេញនៃប្រូតេអ៊ីន?
ចម្លើយ. - អាស៊ីតអាមីណូ។
ការបង្ហាញបទពិសោធន៍ (ដាក់នៅមុខមេរៀន)។ សូលុយស្យុងប្រូតេអ៊ីនមាន់ 2 មីលីលីត្រត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងពីរ 1 មីលីលីត្រនៃដំណោះស្រាយឆ្អែតនៃពិធីបុណ្យត្រូវបានបន្ថែមទៅមួយក្នុងចំណោមពួកគេ (ថេប្លេតត្រូវបានដោះលែងពីមុនពីសំបករលោង) ។ Festal គឺជាការរៀបចំអង់ស៊ីមដែលជួយសម្រួលដល់ការរំលាយអាហារដែលរួមមាន lipase (បំបែកខ្លាញ់), amylase (បំបែកកាបូអ៊ីដ្រាត), protease (បំបែកប្រូតេអ៊ីន) ។ បំពង់សាកល្បងទាំងពីរត្រូវបានដាក់ក្នុងអាងងូតទឹកនៅសីតុណ្ហភាព ៣៧-៤០ អង្សាសេ។ ក្នុងរយៈពេល 30 នាទីដំណើរការនៃការ "រំលាយអាហារ" នៃប្រូតេអ៊ីននៅតែបន្ត។ នៅចុងបញ្ចប់នៃកំដៅ ដំណោះស្រាយឆ្អែត 2 មីលីលីត្រនៃអាម៉ូញ៉ូមស៊ុលហ្វាត ឬសារធាតុប្រតិកម្មផ្សេងទៀតដែលបណ្តាលឱ្យខូចទ្រង់ទ្រាយប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងបំពង់សាកល្បងទាំងពីរ។ នៅក្នុងបំពង់សាកល្បងដំបូង (ការគ្រប់គ្រង) ទឹកភ្លៀងពណ៌សច្រើនក្រៃលែងត្រូវបានបង្កើតឡើង - ប្រូតេអ៊ីនលេចចេញ។ នៅក្នុងបំពង់សាកល្បងទីពីរ (ការពិសោធន៍) បាតុភូតបែបនេះមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេ - អ៊ីដ្រូលីសប្រូតេអ៊ីនបានកើតឡើងហើយអាស៊ីតអាមីណូនិងភីបធីតដែលមានទម្ងន់ម៉ូលេគុលតូចមិន coagulate ។
ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍ បំពេញចន្លោះនៅក្នុងនិយមន័យនៃ "hydrolysis" នៅលើសន្លឹកកិច្ចការ។
តើអ្វីទៅជាសារៈសំខាន់នៃប្រូតេអ៊ីនអ៊ីដ្រូលីសសម្រាប់រាងកាយរបស់យើងហើយតើវាកើតឡើងនៅឯណា?
ចម្លើយ. ការទទួលបានអាស៊ីតអាមីណូសម្រាប់តម្រូវការរបស់រាងកាយដែលជាលទ្ធផលនៃដំណើរការរំលាយអាហារចាប់ផ្តើមនៅក្នុងក្រពះ, បញ្ចប់នៅក្នុង duodenum ។
ប្រតិកម្មពណ៌ - ប្រតិកម្មគុណភាពចំពោះប្រូតេអ៊ីន៖
ក) ប្រតិកម្ម biuret ( ការបង្ហាញបទពិសោធន៍);
ខ) ប្រតិកម្ម xantoprotein ការបង្ហាញបទពិសោធន៍).
បំពេញក្នុងសន្លឹកកិច្ចការ (យកចិត្តទុកដាក់លើលក្ខខណ្ឌសម្រាប់ការកើតឡើងនៃប្រតិកម្មទាំងនេះ វានឹងត្រូវការសម្រាប់ការពិសោធន៍នៅក្នុងមេរៀនបន្ទាប់)។
សន្លឹកកិច្ចការប្រធានបទ៖ "សត្វកំប្រុក។ រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិ»ប្រូតេអ៊ីន ____________________________________________________________________________________ ប្រភេទនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន
|
ខ្លឹមសារនៃអត្ថបទ
ប្រូតេអ៊ីន (មាត្រា 1)- ថ្នាក់នៃប៉ូលីម៊ែរជីវសាស្រ្តដែលមានវត្តមាននៅក្នុងគ្រប់សារពាង្គកាយមានជីវិត។ ដោយមានការចូលរួមពីប្រូតេអ៊ីន ដំណើរការសំខាន់ៗដែលធានានូវសកម្មភាពសំខាន់ៗរបស់រាងកាយកើតឡើង៖ ការដកដង្ហើម ការរំលាយអាហារ ការកន្ត្រាក់សាច់ដុំ ការបញ្ជូនសរសៃប្រសាទ។ ជាលិកាឆ្អឹង ស្បែក សក់ ស្នែងនៃសត្វមានជីវិតត្រូវបានផ្សំឡើងដោយប្រូតេអ៊ីន។ សម្រាប់ថនិកសត្វភាគច្រើន ការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍនៃសារពាង្គកាយកើតឡើងដោយសារតែផលិតផលដែលមានប្រូតេអ៊ីនជាសមាសធាតុអាហារ។ តួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរាងកាយហើយយោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេមានភាពចម្រុះណាស់។
សមាសភាពនៃប្រូតេអ៊ីន។
ប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់គឺជាប៉ូលីម៊ែរ ដែលខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំពីបំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូ។ អាស៊ីតអាមីណូគឺជាសមាសធាតុសរីរាង្គដែលមាននៅក្នុងសមាសភាពរបស់វា (ស្របតាមឈ្មោះ) ក្រុមអាមីណូ NH 2 និងអាស៊ីតសរីរាង្គ ពោលគឺឧ។ carboxyl ក្រុម COOH ។ ក្នុងចំណោមអាស៊ីដអាមីណូទាំងអស់ដែលមានស្រាប់ (តាមទ្រឹស្តី ចំនួនអាស៊ីតអាមីណូដែលអាចធ្វើបានគឺគ្មានដែនកំណត់) មានតែអាតូមកាបូនតែមួយរវាងក្រុមអាមីណូ និងក្រុម carboxyl ប៉ុណ្ណោះដែលចូលរួមក្នុងការបង្កើតប្រូតេអ៊ីន។ ជាទូទៅ អាស៊ីតអាមីណូដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានតំណាងដោយរូបមន្ត៖ H 2 N–CH(R)–COOH ។ ក្រុម R ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមកាបូន (មួយរវាងក្រុមអាមីណូ និងក្រុម carboxyl) កំណត់ភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាប្រូតេអ៊ីន។ ក្រុមនេះអាចមានអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែនប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែជាញឹកញាប់មានបន្ថែមលើ C និង H ក្រុមមុខងារផ្សេងៗ (ដែលមានសមត្ថភាពបំប្លែងបន្ថែម) ឧទាហរណ៍ HO-, H 2 N- ជាដើម។ ជម្រើសនៅពេល R = H ។
សារពាង្គកាយរបស់សត្វមានជីវិតមានអាស៊ីតអាមីណូច្រើនជាង 100 ផ្សេងៗគ្នា ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមែនទាំងអស់ត្រូវបានគេប្រើក្នុងការសាងសង់ប្រូតេអ៊ីននោះទេ ប៉ុន្តែមានតែ 20 ប៉ុណ្ណោះដែលហៅថា "មូលដ្ឋាន" ។ នៅក្នុងតារាង។ 1 បង្ហាញឈ្មោះរបស់ពួកគេ (ភាគច្រើននៃឈ្មោះបានអភិវឌ្ឍជាប្រវត្តិសាស្ត្រ) រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ ក៏ដូចជាអក្សរកាត់ដែលគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់ត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងតារាងដើម្បីឱ្យបំណែកសំខាន់នៃអាស៊ីតអាមីណូស្ថិតនៅខាងស្តាំ។
ឈ្មោះ | រចនាសម្ព័ន្ធ | ការកំណត់ |
គ្លីស៊ីន | ជីលី | |
អាឡានីន | ALA | |
វ៉ាលីន | កោរសក់ | |
លូស៊ីន | ឡេអ៊ី | |
ISOLEUCINE | ILE | |
សេរិន | SER | |
THREONINE | TRE | |
ស៊ីស្តេអ៊ីន | ស៊ីអាយអេស | |
METIONINE | ជួប | |
លីស៊ីន | លីហ្សា | |
អាហ្សង់ទីន | AWG | |
អាស៊ីតអាស្ប៉ារ៉ាជីក | ASN | |
អាស្ប៉ារ៉ាជីន | ASN | |
អាស៊ីតគ្លុយតាមីក | គ្លូ | |
គ្លុយតាមីន | GLN | |
phenylalanine | ម៉ាស៊ីនផ្លុំសក់ | |
ទីរ៉ូស៊ីន | TIR | |
សារធាតុ tryptophan | បី | |
អ៊ីស្ទីឌីន | GIS | |
ប្រូលីន | ប្រូ | |
នៅក្នុងការអនុវត្តអន្តរជាតិ ការរចនាអក្សរកាត់នៃអាស៊ីតអាមីណូដែលបានរាយបញ្ជីដោយប្រើអក្សរកាត់ឡាតាំងបីអក្សរ ឬអក្សរមួយត្រូវបានទទួលយក ឧទាហរណ៍ glycine - Gly ឬ G, alanine - Ala ឬ A ។ |
ក្នុងចំណោមអាស៊ីដអាមីណូទាំងម្ភៃនេះ (តារាងទី 1) មានតែប្រូលីនប៉ុណ្ណោះដែលមានក្រុម NH (ជំនួសឱ្យ NH 2) នៅជាប់នឹងក្រុម COOH carboxyl ព្រោះវាជាផ្នែកមួយនៃបំណែករង្វិល។
អាស៊ីតអាមីណូចំនួនប្រាំបី (valine, leucine, isoleucine, threonine, methionine, lysine, phenylalanine និង tryptophan) ដែលដាក់ក្នុងតារាងនៅលើផ្ទៃខាងក្រោយពណ៌ប្រផេះត្រូវបានគេហៅថាជាសារសំខាន់ ព្រោះរាងកាយត្រូវតែទទួលពួកវាជានិច្ចជាមួយនឹងអាហារប្រូតេអ៊ីនសម្រាប់ការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍន៍ធម្មតា។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការតភ្ជាប់បន្តបន្ទាប់គ្នានៃអាស៊ីតអាមីណូ ខណៈពេលដែលក្រុម carboxyl នៃអាស៊ីតមួយមានអន្តរកម្មជាមួយក្រុមអាមីណូនៃម៉ូលេគុលជិតខាង ជាលទ្ធផល ចំណង -CO-NH- peptide ត្រូវបានបង្កើតឡើង និងជាទឹក ម៉ូលេគុលត្រូវបានបញ្ចេញ។ នៅលើរូបភព។ 1 បង្ហាញពីការតភ្ជាប់សៀរៀលនៃ alanine, valine និង glycine ។
អង្ករ។ មួយ។ ការតភ្ជាប់ស៊េរីនៃអាស៊ីតអាមីណូកំឡុងពេលបង្កើតម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ផ្លូវពីក្រុមអាមីណូស្ថានីយ H 2 N ទៅកាន់ក្រុម carboxyl ស្ថានីយ COOH ត្រូវបានជ្រើសរើសជាទិសដៅសំខាន់នៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។
ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន អក្សរកាត់សម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូ (តារាងទី 1 ជួរឈរទីបី) ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានប្រើ។ បំណែកនៃម៉ូលេគុលដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 1 ត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម: H 2 N-ALA-VAL-GLY-COOH ។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនមានពី 50 ទៅ 1500 សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ (ខ្សែសង្វាក់ខ្លីត្រូវបានគេហៅថា polypeptides) ។ លក្ខណៈបុគ្គលនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានកំណត់ដោយសំណុំនៃអាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ហើយមិនសំខាន់ជាងនេះទេដោយលំដាប់នៃការជំនួសរបស់ពួកគេតាមខ្សែសង្វាក់។ ឧទាហរណ៍ ម៉ូលេគុលអាំងស៊ុយលីនមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូចំនួន 51 (វាគឺជាប្រូតេអ៊ីនខ្សែសង្វាក់ខ្លីបំផុតមួយ) ហើយមានខ្សែសង្វាក់ប៉ារ៉ាឡែលពីរដែលមានប្រវែងមិនស្មើគ្នា។ លំដាប់នៃបំណែកអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ២.
អង្ករ។ ២ ម៉ូលេគុលអាំងស៊ុយលីនដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសំណល់អាស៊ីតអាមីណូចំនួន 51 បំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូដូចគ្នាត្រូវបានសម្គាល់ដោយពណ៌ផ្ទៃខាងក្រោយដែលត្រូវគ្នា។ សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ cysteine (ការកំណត់អក្សរកាត់ CIS) ដែលមាននៅក្នុងខ្សែសង្វាក់បង្កើតជាស្ពាន disulfide -S-S- ដែលភ្ជាប់ម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ពីរ ឬបង្កើតជា jumpers ក្នុងខ្សែសង្វាក់មួយ។
ម៉ូលេគុលនៃអាស៊ីតអាមីណូ cysteine (តារាងទី 1) មានក្រុម sulfhydride ប្រតិកម្ម -SH ដែលមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកបង្កើតជាស្ពាន disulfide -S-S- ។ តួនាទីរបស់ cysteine នៅក្នុងពិភពនៃប្រូតេអ៊ីនគឺពិសេសដោយមានការចូលរួមរបស់វាតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនប៉ូលីមិច។
ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាស៊ីតអាមីណូទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer កើតឡើងនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតដែលស្ថិតក្រោមការគ្រប់គ្រងនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក វាគឺជាពួកវាដែលផ្តល់នូវលំដាប់នៃការជួបប្រជុំគ្នាយ៉ាងតឹងរឹង និងគ្រប់គ្រងប្រវែងថេរនៃម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ( សង់ទីម៉ែត. អាស៊ីត NUCLEIC) ។
រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន។
សមាសភាពនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដែលបង្ហាញក្នុងទម្រង់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូជំនួស (រូបភាពទី 2) ត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីន។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនកើតឡើងរវាងក្រុម imino HN ដែលមាននៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer និងក្រុម carbonyl CO ( សង់ទីម៉ែត. HYDROGEN BOND) ជាលទ្ធផល ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនទទួលបានរូបរាងលំហជាក់លាក់ ហៅថារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ។ ទូទៅបំផុតគឺរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំពីរប្រភេទនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន។
ជម្រើសដំបូងគេហៅថា α-helix ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើចំណងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer មួយ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រនៃម៉ូលេគុលដែលកំណត់ដោយប្រវែងចំណង និងមុំចំណង គឺដូចជាការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនគឺអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ក្រុម H-N និង C=O ដែលរវាងនោះមានបំណែក peptide ពីរ H-N-C=O (រូបភាព 3) ។ .
សមាសភាពនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide បង្ហាញក្នុងរូបភព។ 3 ត្រូវបានសរសេរជាអក្សរកាត់ដូចខាងក្រោម:
H 2 N-ALA VAL-ALA-LEY-ALA-ALA-ALA-ALA-VAL-ALA-ALA-ALA-ALA-COOH ។
ជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពចុះកិច្ចសន្យានៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន ម៉ូលេគុលបង្កើតជា helix - អ្វីដែលគេហៅថា α-helix វាត្រូវបានពិពណ៌នាថាជាខ្សែបូ helical កោងឆ្លងកាត់អាតូមដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer (រូបភាព 4) ។
អង្ករ។ ៤ គំរូ 3D នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងទម្រង់នៃ α-helix ។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្ហាញជាបន្ទាត់ចំនុចពណ៌បៃតង។ រាងស៊ីឡាំងនៃវង់គឺអាចមើលឃើញនៅមុំជាក់លាក់នៃការបង្វិល (អាតូមអ៊ីដ្រូសែនមិនត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព) ។ ពណ៌នៃអាតូមនីមួយៗត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយអនុលោមតាមច្បាប់អន្តរជាតិ ដែលណែនាំពណ៌ខ្មៅសម្រាប់អាតូមកាបូន ពណ៌ខៀវសម្រាប់អាតូមអាសូត ពណ៌ក្រហមសម្រាប់អុកស៊ីហ៊្សែន និងពណ៌លឿងសម្រាប់ស្ពាន់ធ័រ (ពណ៌សត្រូវបានណែនាំសម្រាប់អាតូមអ៊ីដ្រូសែនដែលមិនបង្ហាញក្នុងរូប ក្នុងករណីនេះ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលត្រូវបានបង្ហាញនៅលើផ្ទៃខាងក្រោយងងឹត) ។
បំរែបំរួលមួយផ្សេងទៀតនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំដែលហៅថា រចនាសម្ព័ន្ធ β ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរជាមួយនឹងការចូលរួមនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន ភាពខុសគ្នាគឺថាក្រុម H-N និង C = O នៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ពីរឬច្រើនដែលមានទីតាំងនៅក្នុងអន្តរកម្មស្របគ្នា។ ដោយសារខ្សែសង្វាក់ polypeptide មានទិសដៅ (រូបភាពទី 1) វ៉ារ្យ៉ង់អាចធ្វើទៅបាននៅពេលដែលទិសដៅនៃច្រវាក់ដូចគ្នា (រចនាសម្ព័ន្ធ β-ប៉ារ៉ាឡែល រូបភាពទី 5) ឬពួកវាផ្ទុយគ្នា (រចនាសម្ព័ន្ធ β-ប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែល រូបភាពទី 6) ។ .
ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នៃសមាសធាតុផ្សេងៗអាចចូលរួមក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ β ខណៈពេលដែលក្រុមសរីរាង្គដែលបង្កើតខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer (Ph, CH 2 OH ។ =O ក្រុមគឺសម្រេចចិត្ត។ ដោយសារក្រុម H-N និង C=O ត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នាទាក់ទងទៅនឹងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer (ឡើងលើ និងចុះក្រោមក្នុងរូប) វាអាចទៅរួចសម្រាប់ខ្សែសង្វាក់បី ឬច្រើនដើម្បីធ្វើអន្តរកម្មក្នុងពេលដំណាលគ្នា។
សមាសភាពនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដំបូងនៅក្នុងរូបភព។ ៥៖
H 2 N-LEI-ALA-FEN-GLI-ALA-ALA-COOH
សមាសភាពនៃខ្សែទីពីរនិងទីបី:
H 2 N-GLY-ALA-SER-GLY-TRE-ALA-COOH
សមាសភាពនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 6, ដូចគ្នានឹងរូបភាព។ 5, ភាពខុសគ្នាគឺថាខ្សែសង្វាក់ទីពីរមានទិសដៅផ្ទុយ (នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយរូបភាពទី 5) ។
វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ β នៅខាងក្នុងម៉ូលេគុលមួយ នៅពេលដែលបំណែកខ្សែសង្វាក់នៅក្នុងផ្នែកជាក់លាក់មួយប្រែទៅជាត្រូវបានបង្វិលដោយ 180 ° ក្នុងករណីនេះ សាខាពីរនៃម៉ូលេគុលមួយមានទិសដៅផ្ទុយ ជាលទ្ធផល អង់ទីប៉ារ៉ាឡែល។ β-structure ត្រូវបានបង្កើតឡើង (រូបភាព 7) ។
រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 7 នៅក្នុងរូបភាពរាបស្មើ បង្ហាញក្នុងរូបភព។ 8 នៅក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ។ ផ្នែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធ β ជាធម្មតាត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងវិធីសាមញ្ញមួយដោយខ្សែបូរាងសំប៉ែតដែលឆ្លងកាត់អាតូមដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនជាច្រើន ផ្នែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធ α-helix និង ribbon-like β-structures ឆ្លាស់គ្នា ក៏ដូចជាខ្សែសង្វាក់ polypeptide តែមួយ។ ការរៀបចំគ្នាទៅវិញទៅមក និងការឆ្លាស់គ្នានៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន។
វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ពណ៌នារចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោមដោយប្រើ crambin ប្រូតេអ៊ីនរុក្ខជាតិជាឧទាហរណ៍។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ននៃប្រូតេអ៊ីន ដែលជារឿយៗមានបំណែកអាស៊ីតអាមីណូរាប់រយ មានភាពស្មុគ្រស្មាញ ស្មុគស្មាញ និងពិបាកយល់ ដូច្នេះជួនកាលរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញត្រូវបានប្រើ - ដោយគ្មាននិមិត្តសញ្ញានៃធាតុគីមី (រូបភាពទី 9 ជម្រើស A) ប៉ុន្តែដូចគ្នា ពេលវេលាដែលពួកគេរក្សាពណ៌នៃ valence strokes ស្របតាមច្បាប់អន្តរជាតិ (រូបភាពទី 4) ។ ក្នុងករណីនេះ រូបមន្តត្រូវបានបង្ហាញមិននៅក្នុងផ្ទះល្វែងទេ ប៉ុន្តែជារូបភាពលំហ ដែលត្រូវនឹងរចនាសម្ព័ន្ធពិតនៃម៉ូលេគុល។ វិធីសាស្រ្តនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានឧទាហរណ៍ដើម្បីបែងចែករវាងស្ពាន disulfide (ស្រដៀងទៅនឹងនៅក្នុងអាំងស៊ុយលីនរូបភាពទី 2) ក្រុម phenyl នៅក្នុងស៊ុមចំហៀងនៃខ្សែសង្វាក់។ល។ រូបភាពនៃម៉ូលេគុលក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ (បាល់ដែលភ្ជាប់ដោយកំណាត់) គឺច្បាស់ជាងនេះបន្តិច (រូបភាពទី 9 ជម្រើស ខ)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តទាំងពីរនេះមិនអនុញ្ញាតឱ្យបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធទីបីទេ ដូច្នេះអ្នកជីវរូបវិទ្យាជនជាតិអាមេរិក Jane Richardson បានស្នើឱ្យតំណាងឱ្យ α-រចនាសម្ព័ន្ធជាខ្សែបូរមួល (សូមមើលរូបទី 4) រចនាសម្ព័ន្ធ β ជាខ្សែបូរាងសំប៉ែត (រូបភាពទី 8) និងការភ្ជាប់។ ពួកវាជាច្រវាក់តែមួយ - ក្នុងទម្រង់ជាបាច់ស្តើង រចនាសម្ព័ន្ធនីមួយៗមានពណ៌ផ្ទាល់ខ្លួន។ វិធីសាស្រ្តនៃការពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីនមួយឥឡូវនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ (រូបភាពទី 9 វ៉ារ្យ៉ង់ B) ។ ពេលខ្លះ សម្រាប់ខ្លឹមសារព័ត៌មានកាន់តែច្រើន រចនាសម្ព័ន្ធទីបី និងរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញត្រូវបានបង្ហាញរួមគ្នា (រូបភាពទី 9 វ៉ារ្យ៉ង់ D) ។ វាក៏មានការកែប្រែនៃវិធីសាស្រ្តដែលស្នើឡើងដោយ Richardson ផងដែរ: α-helices ត្រូវបានបង្ហាញជាស៊ីឡាំង ហើយរចនាសម្ព័ន្ធ β មាននៅក្នុងទម្រង់នៃព្រួញរាបស្មើដែលបង្ហាញពីទិសដៅនៃខ្សែសង្វាក់ (រូបភាពទី 9 ជម្រើស E) ។ មិនសូវសាមញ្ញទេ គឺជាវិធីសាស្ត្រដែលម៉ូលេគុលទាំងមូលត្រូវបានបង្ហាញជាបណ្តុំ ដែលរចនាសម្ព័ន្ធមិនស្មើគ្នាត្រូវបានសម្គាល់ដោយពណ៌ផ្សេងគ្នា ហើយស្ពាន disulfide ត្រូវបានបង្ហាញជាស្ពានពណ៌លឿង (រូបភាពទី 9 វ៉ារ្យ៉ង់ E) ។
ជម្រើស B គឺងាយស្រួលបំផុតសម្រាប់ការយល់ឃើញ នៅពេលដែលពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធទីបី លក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន (បំណែកអាស៊ីតអាមីណូ លំដាប់ជំនួសរបស់ពួកគេ ចំណងអ៊ីដ្រូសែន) មិនត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញទេ ខណៈដែលវាត្រូវបានគេសន្មត់ថាប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់មាន "ព័ត៌មានលម្អិត" ។ យកចេញពីសំណុំស្តង់ដារនៃអាស៊ីតអាមីណូចំនួនម្ភៃ (តារាងទី 1) ។ ភារកិច្ចចម្បងក្នុងការពណ៌នារចនាសម្ព័ន្ធទីបីគឺដើម្បីបង្ហាញពីការរៀបចំលំហ និងការផ្លាស់ប្តូរនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ។
អង្ករ។ ប្រាំបួន កំណែផ្សេងៗនៃរូបភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន Crumbin.
A គឺជារូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងរូបភាពលំហ។
ខ - រចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ។
B គឺជារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃម៉ូលេគុល។
G - ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃជម្រើស A និង B ។
អ៊ី - រូបភាពសាមញ្ញនៃរចនាសម្ព័ន្ធទីបី។
អ៊ី - រចនាសម្ព័ន្ធទីបីជាមួយនឹងស្ពាន disulfide ។
ភាពងាយស្រួលបំផុតសម្រាប់ការយល់ឃើញគឺរចនាសម្ព័ន្ធទីបីវិមាត្រ (ជម្រើសខ) ដោះលែងពីព័ត៌មានលម្អិតនៃរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធទីបី ជាក្បួនត្រូវចំណាយពេលលើការកំណត់ជាក់លាក់មួយ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មប៉ូល (អេឡិចត្រូស្ទិច) និងចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ជាលទ្ធផល ម៉ូលេគុលទទួលបានទម្រង់នៃរបុំបង្រួម - ប្រូតេអ៊ីន globular (globules, ឡាត. ball) ឬ filamentous - ប្រូតេអ៊ីន fibrillar (fibra, ឡាត. ជាតិសរសៃ) ។
ឧទាហរណ៏នៃរចនាសម្ព័ន្ធ globular គឺប្រូតេអ៊ីន albumin ប្រូតេអ៊ីននៃស៊ុតមាន់ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃ albumin ។ ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymeric នៃ albumin ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំជាចម្បងពី alanine, aspartic acid, glycine, និង cysteine, ជំនួសនៅក្នុងលំដាប់ជាក់លាក់មួយ។ រចនាសម្ព័ន្ធទីបីមាន α-helices តភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ (រូបភាព 10) ។
អង្ករ។ ដប់ រចនាសម្ព័ន្ធសកលនៃអាល់ប៊ុមមីន
ឧទាហរណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធ fibrillar គឺប្រូតេអ៊ីន fibroin ។ ពួកវាផ្ទុកនូវបរិមាណដ៏ច្រើននៃសំណល់ glycine, alanine និង serine (រាល់សំណល់អាស៊ីតអាមីណូទីពីរគឺ glycine); សំណល់ cysteine ដែលមានក្រុម sulfhydride គឺអវត្តមាន។ Fibroin ដែលជាសមាសធាតុសំខាន់នៃសូត្រធម្មជាតិ និងសរសៃពួរមានរចនាសម្ព័ន្ធ β ដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ (រូបភាពទី 11) ។
អង្ករ។ ដប់មួយ ប្រូតេអ៊ីន FIBRILLARY FIBROIN
លទ្ធភាពនៃការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រភេទជាក់លាក់មួយគឺមាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីនពោលគឺឧ។ កំណត់ជាមុនដោយលំដាប់នៃការជំនួសនៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ។ ពីសំណុំមួយចំនួននៃសំណល់បែបនេះ α-helices កើតឡើងភាគច្រើន (មានសំណុំបែបនេះច្រើន) សំណុំមួយទៀតនាំទៅដល់រូបរាងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ β ខ្សែសង្វាក់តែមួយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសមាសភាពរបស់វា។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធទីបី គឺអាចបញ្ចូលគ្នាទៅជាបណ្តុំ supramolecular ដ៏ធំ ខណៈពេលដែលពួកវាត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដោយអន្តរកម្មប៉ូល ក៏ដូចជាចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ការបង្កើតបែបនេះត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធ quaternary នៃប្រូតេអ៊ីន។ ឧទាហរណ៍ ferritin ប្រូតេអ៊ីនដែលមានជាចម្បងនៃ leucine អាស៊ីត glutamic អាស៊ីត aspartic និង histidine (ferricin មានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូទាំង 20 ក្នុងបរិមាណខុសៗគ្នា) បង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃ α-helices ប៉ារ៉ាឡែលចំនួនបួន។ នៅពេលដែលម៉ូលេគុលត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងក្រុមតែមួយ (រូបភាពទី 12) រចនាសម្ព័ន្ធ quaternary ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលអាចរួមបញ្ចូលរហូតដល់ 24 ម៉ូលេគុល ferritin ។
Fig.12 ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ quaternary នៃ ferritin ប្រូតេអ៊ីនសកល
ឧទាហរណ៍មួយទៀតនៃការបង្កើត supramolecular គឺរចនាសម្ព័ន្ធនៃ collagen ។ វាគឺជាប្រូតេអ៊ីន fibrillar ដែលខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បងនៃ glycine ជំនួសជាមួយ proline និង lysine ។ រចនាសម្ព័ន្ធមានខ្សែសង្វាក់តែមួយ α-helices បីដង ឆ្លាស់គ្នាជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ β-like ribbon ជង់ជាបាច់ប៉ារ៉ាឡែល (រូបភាព 13) ។
Fig.13 រចនាសម្ព័ន្ធ SUPRAMOLECULAR នៃប្រូតេអ៊ីន Collagen FIBRILLARY
លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃប្រូតេអ៊ីន។
នៅក្រោមសកម្មភាពនៃសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ ផលិតផលកាកសំណល់នៃបាក់តេរីមួយចំនួន (ការរំលាយអាស៊ីតឡាក់ទិក) ឬជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ និងទីបីត្រូវបានបំផ្លាញដោយមិនធ្វើឱ្យខូចរចនាសម្ព័ន្ធបឋមរបស់វាឡើយ ជាលទ្ធផលប្រូតេអ៊ីនបាត់បង់ការរលាយ និងបាត់បង់សកម្មភាពជីវសាស្រ្ត។ ដំណើរការត្រូវបានគេហៅថា denaturation ពោលគឺការបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិធម្មជាតិ ឧទាហរណ៍ ទឹកដោះគោជូរ ប្រូតេអ៊ីន coagulated នៃស៊ុតមាន់ឆ្អិន។ នៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ប្រូតេអ៊ីននៃសារពាង្គកាយមានជីវិត (ជាពិសេសអតិសុខុមប្រាណ) ប្រែចេញយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះមិនអាចចូលរួមក្នុងដំណើរការជីវសាស្រ្តបានទេជាលទ្ធផលមីក្រូសរីរាង្គស្លាប់ដូច្នេះទឹកដោះគោឆ្អិន (ឬប៉ាស្ទ័រ) អាចប្រើប្រាស់បានយូរ។
ចំណង Peptide H-N-C=O ដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបាន hydrolyzed នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតឬអាល់កាឡាំង ហើយខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer បំបែក ដែលនៅទីបំផុតអាចនាំទៅរកអាស៊ីតអាមីណូដើម។ ចំណង Peptide រួមបញ្ចូលក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ α-helices ឬ β-structures មានភាពធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីស៊ីស និងការវាយប្រហារគីមីផ្សេងៗ (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងចំណងដូចគ្នានៅក្នុងខ្សែសង្វាក់តែមួយ)។ ការបំបែកម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនកាន់តែឆ្ងាញ់ទៅក្នុងអាស៊ីដអាមីណូធាតុផ្សំរបស់វាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកគ្មានជាតិទឹកដោយប្រើ hydrazine H 2 N-NH 2 ខណៈដែលបំណែកអាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ លើកលែងតែមួយចុងក្រោយ បង្កើតបានជាអាស៊ីត carboxylic hydrazides ដែលមានផ្ទុក។ បំណែក C (O)–HN–NH 2 (រូបភាព 14) ។
អង្ករ។ ដប់បួន។ ការបោសសំអាត POLYPeptide
ការវិភាគបែបនេះអាចផ្តល់ព័ត៌មានអំពីសមាសធាតុអាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន ប៉ុន្តែវាមានសារៈសំខាន់ជាងក្នុងការដឹងពីលំដាប់របស់វានៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់គោលបំណងនេះគឺសកម្មភាពរបស់ phenylisothiocyanate (FITC) នៅលើខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលនៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានអាល់កាឡាំងភ្ជាប់ទៅនឹង polypeptide (ពីចុងបញ្ចប់ដែលមានក្រុមអាមីណូ) ហើយនៅពេលដែលប្រតិកម្មនៃមធ្យមផ្លាស់ប្តូរ។ ទៅជាអាស៊ីត វាផ្ដាច់ចេញពីខ្សែសង្វាក់ ដោយយកបំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូមួយ (រូបភាព 15) មកជាមួយ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំ ការបំបែកប៉ូលីប៉ិបទីតជាបន្តបន្ទាប់
វិធីសាស្រ្តពិសេសជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការវិភាគបែបនេះ រួមទាំងអ្នកដែលចាប់ផ្តើម "បំបែក" ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនចូលទៅក្នុងសមាសធាតុផ្សំរបស់វា ដោយចាប់ផ្តើមពីចុង carboxyl ។
ស្ពានឆ្លងកាត់ disulfide S-S (បង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មនៃសំណល់ cysteine ។ រូបទី 2 និងទី 9) ត្រូវបានបំបែកដោយបង្វែរពួកវាទៅជាក្រុម HS ដោយសកម្មភាពនៃភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយផ្សេងៗ។ សកម្មភាពរបស់ភ្នាក់ងារកត់សុី (អុកស៊ីហ្សែន ឬអ៊ីដ្រូសែន peroxide) ម្តងទៀតនាំទៅរកការបង្កើតស្ពាន disulfide (រូបភាព 16) ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំមួយ។ ការបែកខ្ញែកនៃស្ពាន disulfide
ដើម្បីបង្កើតតំណភ្ជាប់ឆ្លងបន្ថែមនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន ប្រតិកម្មនៃក្រុមអាមីណូ និង carboxyl ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ អាចចូលដំណើរការបានកាន់តែច្រើនសម្រាប់អន្តរកម្មផ្សេងៗគឺក្រុមអាមីណូដែលមាននៅក្នុងស៊ុមចំហៀងនៃខ្សែសង្វាក់ - បំណែកនៃ lysine, asparagine, lysine, proline (តារាងទី 1) ។ នៅពេលដែលក្រុមអាមីណូបែបនេះមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុ formaldehyde ដំណើរការនៃ condensation កើតឡើង ហើយស្ពានឆ្លងកាត់ –NH–CH2–NH– លេចឡើង (រូបភាព 17) ។
អង្ករ។ ១៧ ការបង្កើតស្ពានឆ្លងកាត់បន្ថែមរវាងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន.
ក្រុម carboxyl ស្ថានីយនៃប្រូតេអ៊ីនអាចប្រតិកម្មជាមួយនឹងសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃលោហៈ polyvalent មួយចំនួន (សមាសធាតុក្រូមីញ៉ូមត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់ជាង) ហើយតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ក៏កើតឡើងផងដែរ។ ដំណើរការទាំងពីរនេះត្រូវបានប្រើក្នុងការ tanning ស្បែក។
តួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួន។
តួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរាងកាយមានភាពចម្រុះ។
អង់ស៊ីម(ជាតិ fermentation ឡាត. - fermentation) ឈ្មោះផ្សេងទៀតរបស់ពួកគេគឺ អង់ស៊ីម (en zumh ក្រិក. - នៅក្នុងផ្សិត) - ទាំងនេះគឺជាប្រូតេអ៊ីនដែលមានសកម្មភាពកាតាលីករពួកគេអាចបង្កើនល្បឿនដំណើរការជីវគីមីរាប់ពាន់ដង។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម សមាសធាតុផ្សំនៃអាហារ៖ ប្រូតេអ៊ីន ខ្លាញ់ និងកាបូអ៊ីដ្រាតត្រូវបានបំបែកទៅជាសមាសធាតុសាមញ្ញ ដែលបន្ទាប់មក macromolecules ថ្មីត្រូវបានសំយោគ ដែលចាំបាច់សម្រាប់ប្រភេទជាក់លាក់នៃរាងកាយ។ អង់ស៊ីមក៏ចូលរួមក្នុងដំណើរការជីវគីមីជាច្រើននៃការសំយោគឧទាហរណ៍ក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីន (ប្រូតេអ៊ីនខ្លះជួយសំយោគផ្សេងទៀត)។ សង់ទីម៉ែត. អង់ស៊ីម
អង់ស៊ីមមិនត្រឹមតែជាកាតាលីករដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងជ្រើសរើស (ដឹកនាំប្រតិកម្មយ៉ាងតឹងរ៉ឹងក្នុងទិសដៅដែលបានផ្តល់ឱ្យ)។ នៅក្នុងវត្តមានរបស់ពួកគេ ប្រតិកម្មដំណើរការជាមួយនឹងទិន្នផលស្ទើរតែ 100% ដោយគ្មានការបង្កើតផលិតផល ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ លក្ខខណ្ឌលំហូរគឺស្រាល៖ សម្ពាធបរិយាកាសធម្មតា និងសីតុណ្ហភាពនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត។ សម្រាប់ការប្រៀបធៀបការសំយោគអាម៉ូញាក់ពីអ៊ីដ្រូសែននិងអាសូតនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដែកសកម្មត្រូវបានអនុវត្តនៅ 400-500 ° C និងសម្ពាធ 30 MPa ទិន្នផលអាម៉ូញាក់គឺ 15-25% ក្នុងមួយវដ្ត។ អង់ស៊ីមត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកាតាលីករដែលមិនលើស។
ការសិក្សាដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងអំពីអង់ស៊ីមបានចាប់ផ្តើមនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សរ៍ទី 19 ឥឡូវនេះ អង់ស៊ីមផ្សេងៗគ្នាជាង 2,000 ត្រូវបានសិក្សា ហើយនេះគឺជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីនចម្រុះបំផុត។
ឈ្មោះនៃអង់ស៊ីមមានដូចខាងក្រោម៖ ឈ្មោះនៃសារធាតុប្រតិកម្មដែលអង់ស៊ីមធ្វើអន្តរកម្ម ឬឈ្មោះនៃប្រតិកម្មកាតាលីករត្រូវបានបន្ថែមជាមួយនឹងការបញ្ចប់ -aza ឧទាហរណ៍ arginase decomposes arginine (តារាងទី 1) decarboxylase catalyzes decarboxylation, i.e. ការលុបបំបាត់ CO 2 ពីក្រុម carboxyl:
– COOH → – CH + CO 2
ជាញឹកញាប់ ដើម្បីបង្ហាញឱ្យកាន់តែច្បាស់អំពីតួនាទីរបស់អង់ស៊ីម ទាំងវត្ថុ និងប្រភេទនៃប្រតិកម្មត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញជាឈ្មោះរបស់វា ឧទាហរណ៍ អាល់កុល dehydrogenase គឺជាអង់ស៊ីមដែល dehydrogenates ជាតិអាល់កុល ។
សម្រាប់អង់ស៊ីមមួយចំនួនដែលបានរកឃើញតាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ ឈ្មោះប្រវត្តិសាស្ត្រ (ដោយគ្មានទីបញ្ចប់ -aza) ត្រូវបានរក្សាទុក ឧទាហរណ៍ pepsin (pepsis, ក្រិក. ការរំលាយអាហារ) និង trypsin (thrypsis ក្រិក. liquefaction) អង់ស៊ីមទាំងនេះបំបែកប្រូតេអ៊ីន។
សម្រាប់ការរៀបចំប្រព័ន្ធអង់ស៊ីមត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នាទៅជាថ្នាក់ធំការចាត់ថ្នាក់គឺផ្អែកលើប្រភេទនៃប្រតិកម្មថ្នាក់ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមគោលការណ៍ទូទៅ - ឈ្មោះនៃប្រតិកម្មនិងការបញ្ចប់ - aza ។ ថ្នាក់ទាំងនេះមួយចំនួនត្រូវបានរាយខាងក្រោម។
អុកស៊ីដឌ័រតេសគឺជាអង់ស៊ីមដែលបំប្លែងប្រតិកម្ម redox ។ dehydrogenases រួមបញ្ចូលនៅក្នុងថ្នាក់នេះអនុវត្តការផ្ទេរប្រូតុង ឧទាហរណ៍ អាល់កុល dehydrogenase (ADH) កត់សុីអាល់កុលទៅ aldehydes ការកត់សុីជាបន្តបន្ទាប់នៃ aldehydes ទៅអាស៊ីត carboxylic ត្រូវបានជំរុញដោយ aldehyde dehydrogenases (ALDH) ។ ដំណើរការទាំងពីរកើតឡើងនៅក្នុងរាងកាយកំឡុងពេលកែច្នៃអេតាណុលទៅជាអាស៊ីតអាសេទិក (រូបភាព 18) ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំបី អុកស៊ីតកម្មពីរដំណាក់កាលនៃអេតាណុលទៅអាស៊ីតអាសេទិក
វាមិនមែនជាអេតាណុលដែលមានឥទ្ធិពលគ្រឿងញៀននោះទេប៉ុន្តែអាសេតាល់ដេអ៊ីតផលិតផលកម្រិតមធ្យម សកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីម ALDH កាន់តែទាប ដំណាក់កាលទីពីរឆ្លងកាត់យឺត - ការកត់សុីនៃអាសេតាល់ដេអ៊ីតទៅជាអាស៊ីតអាសេទិក ហើយឥទ្ធិពលនៃការស្រវឹងកាន់តែយូរ និងខ្លាំងជាងមុនពីការទទួលទាន។ នៃអេតាណុល។ ការវិភាគបានបង្ហាញថាជាង 80% នៃអ្នកតំណាងនៃការប្រណាំងពណ៌លឿងមានសកម្មភាពតិចតួចនៃ ALDH ដូច្នេះហើយការអត់ធ្មត់ជាតិអាល់កុលកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ។ ហេតុផលសម្រាប់សកម្មភាពកាត់បន្ថយពីកំណើតនៃ ALDH នេះគឺថាផ្នែកនៃសំណល់អាស៊ីត glutamic នៅក្នុងម៉ូលេគុល ALDH "កាត់បន្ថយ" ត្រូវបានជំនួសដោយបំណែក lysine (តារាងទី 1) ។
ការផ្ទេរប្រាក់- អង់ស៊ីមដែលជំរុញការផ្ទេរក្រុមមុខងារ ឧទាហរណ៍ transiminase កាតាលីករផ្ទេរក្រុមអាមីណូ។
អ៊ីដ្រូឡាសគឺជាអង់ស៊ីមដែលបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីស៊ីស។ ចំណង trypsin និង pepsin hydrolyze peptide ដែលបានរៀបរាប់ពីមុន និង lipases បំបែកចំណង ester នៅក្នុងខ្លាញ់៖
-RC(O)OR 1 + H 2 O → -RC(O)OH + HOR 1
លីស- អង់ស៊ីមដែលបំប្លែងប្រតិកម្មដែលកើតឡើងដោយវិធីមិនអ៊ីដ្រូលីក ដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មបែបនេះ ចំណង C-C, C-O, C-N ត្រូវបានខូច ហើយចំណងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ អង់ស៊ីម decarboxylase ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នេះ។
Isomerases- អង់ស៊ីមដែលបំប្លែង isomerization ឧទាហរណ៍ការបំប្លែងអាស៊ីត maleic ទៅអាស៊ីត fumaric (រូបភាព 19) នេះគឺជាឧទាហរណ៍នៃ cis-trans isomerization (សូមមើល ISOMERIA) ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំបួន។ ភាពប្រសើរឡើងនៃអាស៊ីត MALEICចូលទៅក្នុងអាស៊ីត fumaric នៅក្នុងវត្តមាននៃអង់ស៊ីម។
នៅក្នុងការងាររបស់អង់ស៊ីមគោលការណ៍ទូទៅត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដែលយោងទៅតាមវាតែងតែមានការឆ្លើយឆ្លងតាមរចនាសម្ព័ន្ធរវាងអង់ស៊ីមនិងសារធាតុនៃប្រតិកម្មបង្កើនល្បឿន។ យោងតាមការបង្ហាញជាន័យធៀបរបស់ស្ថាបនិកមួយរូបនៃគោលលទ្ធិនៃអង់ស៊ីម E. Fisher សារធាតុ reagent ចូលទៅជិតអង់ស៊ីមដូចជាកូនសោរចាក់សោ។ ក្នុងន័យនេះ អង់ស៊ីមនីមួយៗបំប្លែងប្រតិកម្មគីមីជាក់លាក់មួយ ឬក្រុមនៃប្រតិកម្មដែលមានប្រភេទដូចគ្នា។ ជួនកាលអង់ស៊ីមអាចធ្វើសកម្មភាពលើសមាសធាតុតែមួយដូចជា urease (uron ក្រិក. - ទឹកនោម) បំប្លែងតែអ៊ីដ្រូលីសនៃអ៊ុយ៖
(H 2 N) 2 C \u003d O + H 2 O \u003d CO 2 + 2NH 3
ការជ្រើសរើសដ៏ល្អបំផុតត្រូវបានបង្ហាញដោយអង់ស៊ីមដែលបែងចែករវាងអង់ទីករសកម្មអុបទិក - isomers ឆ្វេង និងស្តាំ។ L-arginase ធ្វើសកម្មភាពតែលើ levorotatory arginine ហើយមិនប៉ះពាល់ដល់ isomer dextrorotatory ទេ។ L-lactate dehydrogenase ធ្វើសកម្មភាពតែលើ levorotatory esters នៃអាស៊ីតឡាក់ទិកដែលហៅថា lactates (lactis) ។ ឡាត. ទឹកដោះគោ) ខណៈពេលដែល D-lactate dehydrogenase បំបែកតែ D-lactates ។
អង់ស៊ីមភាគច្រើនធ្វើសកម្មភាពមិនមែននៅលើមួយទេប៉ុន្តែនៅលើក្រុមនៃសមាសធាតុដែលពាក់ព័ន្ធឧទាហរណ៍ trypsin "ចូលចិត្ត" ដើម្បីបំបែកចំណង peptide ដែលបង្កើតឡើងដោយ lysine និង arginine (តារាង 1 ។ )
លក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករនៃអង់ស៊ីមមួយចំនួនដូចជា hydrolases ត្រូវបានកំណត់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនខ្លួនវា អង់ស៊ីមមួយប្រភេទទៀត - oxidoreductases (ឧទាហរណ៍អាល់កុល dehydrogenase) អាចសកម្មបានតែនៅក្នុងវត្តមាននៃម៉ូលេគុលដែលមិនមានប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹង ពួកវា - វីតាមីនដែលធ្វើឱ្យសកម្ម Mg, Ca, Zn, Mn និងបំណែកនៃអាស៊ីត nucleic (រូបភាព 20) ។
អង្ករ។ ២០ អាល់កុល DEHYDROGENASE ម៉ូលេគុល
ប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនចង និងដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងផ្សេងៗតាមរយៈភ្នាសកោសិកា (ទាំងខាងក្នុង និងខាងក្រៅកោសិកា) ក៏ដូចជាពីសរីរាង្គមួយទៅសរីរាង្គមួយទៀត។
ឧទាហរណ៍ អេម៉ូក្លូប៊ីនភ្ជាប់អុកស៊ីហ្សែននៅពេលដែលឈាមឆ្លងកាត់សួត ហើយបញ្ជូនវាទៅជាលិការាងកាយផ្សេងៗ ដែលអុកស៊ីសែនត្រូវបានបញ្ចេញ ហើយបន្ទាប់មកប្រើដើម្បីកត់សុីសមាសធាតុអាហារ ដំណើរការនេះបម្រើជាប្រភពថាមពល (ជួនកាលពាក្យថា "ដុត" អាហារនៅក្នុង រាងកាយត្រូវបានប្រើ) ។
បន្ថែមពីលើផ្នែកប្រូតេអ៊ីន អេម៉ូក្លូប៊ីនមានសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃជាតិដែកដែលមានម៉ូលេគុល porphyrin រង្វិល (porphyros ក្រិក. - ពណ៌ស្វាយ) ដែលកំណត់ពណ៌ក្រហមនៃឈាម។ វាជាស្មុគ្រស្មាញនេះ (រូបភាពទី 21 ខាងឆ្វេង) ដែលដើរតួនាទីជាអ្នកដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែន។ នៅក្នុង hemoglobin ស្មុគស្មាញ porphyrin ដែកមានទីតាំងនៅខាងក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនហើយត្រូវបានរក្សាទុកដោយអន្តរកម្មប៉ូលក៏ដូចជាដោយចំណងសំរបសំរួលជាមួយអាសូតនៅក្នុង histidine (តារាងទី 1) ដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីន។ ម៉ូលេគុល O2 ដែលផ្ទុកដោយអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានភ្ជាប់តាមរយៈចំណងសំរបសំរួលទៅនឹងអាតូមដែកពីចំហៀងទល់មុខទៅនឹងអ្វីដែលអ៊ីស្ទីឌីនត្រូវបានភ្ជាប់ (រូបភាពទី 21 ស្តាំ) ។
អង្ករ។ ២១ រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្មុគ្រស្មាញដែក
រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្មុគស្មាញត្រូវបានបង្ហាញនៅខាងស្តាំក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ។ ស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានផ្ទុកនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដោយចំណងសំរបសំរួល (បន្ទាត់ពណ៌ខៀវ) រវាងអាតូម Fe និងអាតូម N នៅក្នុង histidine ដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីន។ ម៉ូលេគុល O 2 ដែលផ្ទុកដោយអេម៉ូក្លូប៊ីន ត្រូវបានសំរបសំរួល (បន្ទាត់ចំនុចក្រហម) ទៅកាន់អាតូម Fe ពីប្រទេសទល់មុខនៃស្មុគស្មាញប្លង់។
អេម៉ូក្លូប៊ីនគឺជាប្រូតេអ៊ីនមួយក្នុងចំណោមប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានសិក្សាច្រើនបំផុត វាមានអេលីបដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ និងមានសារធាតុដែកចំនួនបួន។ ដូច្នេះ អេម៉ូក្លូប៊ីនគឺដូចជាកញ្ចប់ពន្លឺសម្រាប់ការផ្ទេរម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែនចំនួនបួនក្នុងពេលតែមួយ។ ទម្រង់នៃអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រូតេអ៊ីន globular (រូបភាព 22) ។
អង្ករ។ ២២ ទម្រង់សកលនៃអេម៉ូក្លូប៊ីន
"អត្ថប្រយោជន៍" សំខាន់នៃអេម៉ូក្លូប៊ីនគឺថាការបន្ថែមអុកស៊ីហ៊្សែននិងការបំបែកជាបន្តបន្ទាប់របស់វាក្នុងអំឡុងពេលការបញ្ជូនទៅជាលិកានិងសរីរាង្គផ្សេងៗកើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត CO (កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត) ភ្ជាប់ទៅនឹង Fe ក្នុងអេម៉ូក្លូប៊ីនកាន់តែលឿន ប៉ុន្តែមិនដូច O 2 ទេ បង្កើតបានជាស្មុគស្មាញដែលពិបាកបំបែក។ ជាលទ្ធផលអេម៉ូក្លូប៊ីនបែបនេះមិនអាចចង O 2 ដែលនាំ (នៅពេលស្រូបកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតក្នុងបរិមាណច្រើន) ដល់ការស្លាប់នៃរាងកាយដោយការថប់ដង្ហើម។
មុខងារទីពីរនៃអេម៉ូក្លូប៊ីនគឺការផ្ទេរ CO 2 ដែលបញ្ចេញចេញ ប៉ុន្តែមិនមែនអាតូមដែកទេ ប៉ុន្តែ H 2 នៃក្រុម N នៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្សារភ្ជាប់បណ្តោះអាសន្ននៃកាបូនឌីអុកស៊ីត។
"ការអនុវត្ត" នៃប្រូតេអ៊ីនអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា ឧទាហរណ៍ ការជំនួសសំណល់អាស៊ីតអាមីណូតែមួយគត់នៃអាស៊ីត glutamic នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide អេម៉ូក្លូប៊ីនជាមួយនឹងសំណល់ valine (ភាពមិនធម្មតាពីកំណើតដែលកម្របានសង្កេតឃើញ) នាំឱ្យមានជំងឺហៅថាជំងឺស្លេកស្លាំងកោសិកា។
វាក៏មានប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនដែលអាចភ្ជាប់ខ្លាញ់ គ្លុយកូស អាស៊ីតអាមីណូ និងផ្ទុកពួកវាទាំងខាងក្នុង និងខាងក្រៅកោសិកា។
ប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូននៃប្រភេទពិសេសមិនផ្ទុកសារធាតុដោយខ្លួនឯងទេប៉ុន្តែដើរតួជា "និយតករដឹកជញ្ជូន" ដោយឆ្លងកាត់សារធាតុមួយចំនួនតាមរយៈភ្នាស (ជញ្ជាំងខាងក្រៅនៃកោសិកា) ។ ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាប្រូតេអ៊ីនភ្នាស។ ពួកវាមានរាងជាស៊ីឡាំងប្រហោង ហើយត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងជញ្ជាំងភ្នាស ធានាឱ្យមានចលនានៃម៉ូលេគុលប៉ូល ឬអ៊ីយ៉ុងមួយចំនួនចូលទៅក្នុងកោសិកា។ ឧទាហរណ៏នៃប្រូតេអ៊ីនភ្នាសគឺ porin (រូបភាព 23) ។
អង្ករ។ ២៣ ប្រូតេអ៊ីន POIN
ប្រូតេអ៊ីនអាហារ និងស្តុកទុក ដូចដែលឈ្មោះបង្កប់ន័យ បម្រើជាប្រភពនៃអាហាររូបត្ថម្ភខាងក្នុង ជាញឹកញាប់សម្រាប់អំប្រ៊ីយ៉ុងរបស់រុក្ខជាតិ និងសត្វ ក៏ដូចជានៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃសារពាង្គកាយវ័យក្មេង។ ប្រូតេអ៊ីនរបបអាហាររួមមានអាល់ប៊ុយមីន (រូបភាពទី 10) - សមាសធាតុសំខាន់នៃស៊ុតពណ៌សក៏ដូចជា casein - ប្រូតេអ៊ីនសំខាន់នៃទឹកដោះគោ។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម pepsin, casein curdles នៅក្នុងក្រពះដែលធានានូវការរក្សារបស់វានៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារនិងការស្រូបយកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ Casein មានបំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ដែលត្រូវការដោយរាងកាយ។
នៅក្នុង ferritin (រូបភាព 12) ដែលមាននៅក្នុងជាលិការបស់សត្វ អ៊ីយ៉ុងដែកត្រូវបានរក្សាទុក។
Myoglobin ក៏ជាប្រូតេអ៊ីនផ្ទុកផងដែរ ដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងនឹងអេម៉ូក្លូប៊ីនក្នុងសមាសភាព និងរចនាសម្ព័ន្ធ។ Myoglobin ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំជាចម្បងនៅក្នុងសាច់ដុំ តួនាទីសំខាន់របស់វាគឺការផ្ទុកអុកស៊ីសែន ដែលអេម៉ូក្លូប៊ីនផ្តល់ឱ្យវា។ វាត្រូវបានឆ្អែតយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងអុកស៊ីសែន (លឿនជាងអេម៉ូក្លូប៊ីន) ហើយបន្ទាប់មកផ្ទេរវាបន្តិចម្តងៗទៅកាន់ជាលិកាផ្សេងៗ។
ប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធអនុវត្តមុខងារការពារ (ស្បែក) ឬជំនួយ - ពួកគេរក្សារាងកាយជាមួយគ្នានិងផ្តល់ឱ្យវានូវកម្លាំង (ឆ្អឹងខ្ចីនិងសរសៃពួរ) ។ សមាសធាតុសំខាន់របស់ពួកគេគឺប្រូតេអ៊ីន fibrillar collagen (រូបភាពទី 11) ដែលជាប្រូតេអ៊ីនទូទៅបំផុតនៃពិភពសត្វនៅក្នុងខ្លួនរបស់ថនិកសត្វវាមានស្ទើរតែ 30% នៃម៉ាសសរុបនៃប្រូតេអ៊ីន។ Collagen មានកម្លាំង tensile ខ្ពស់ (ភាពខ្លាំងនៃស្បែកត្រូវបានគេស្គាល់) ប៉ុន្តែដោយសារតែមាតិកាទាបនៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងនៅក្នុង collagen ស្បែក ស្បែកសត្វគឺមិនសមរម្យខ្លាំងណាស់នៅក្នុងទម្រង់ឆៅរបស់ពួកគេសម្រាប់ការផលិតផលិតផលផ្សេងៗ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការហើមនៃស្បែកនៅក្នុងទឹក រួញកំឡុងពេលស្ងួត ក៏ដូចជាដើម្បីបង្កើនភាពរឹងមាំនៅក្នុងស្ថានភាពដែលជ្រាបទឹក និងបង្កើនភាពយឺតនៃ collagen តំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បន្ថែមត្រូវបានបង្កើតឡើង (រូបភាព 15a) នេះហៅថា ដំណើរការ tanning នៃស្បែក។
នៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត ម៉ូលេគុលកូឡាជែនដែលកើតឡើងក្នុងដំណើរការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍន៍របស់សារពាង្គកាយមិនត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពទេ ហើយមិនត្រូវបានជំនួសដោយសារធាតុដែលទើបនឹងសំយោគនោះទេ។ នៅពេលដែលរាងកាយកាន់តែចាស់ចំនួននៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់នៅក្នុង collagen កើនឡើងដែលនាំឱ្យមានការថយចុះនៃការបត់បែនរបស់វាហើយចាប់តាំងពីការបន្តមិនកើតឡើងការផ្លាស់ប្តូរទាក់ទងនឹងអាយុលេចឡើង - ការកើនឡើងនៃភាពផុយស្រួយនៃឆ្អឹងខ្ចីនិងសរសៃពួររូបរាងនៃ ស្នាមជ្រួញលើស្បែក។
សរសៃចងសរសៃមានផ្ទុក elastin ដែលជាប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធដែលងាយស្រួលលាតសន្ធឹងក្នុងទំហំពីរ។ ប្រូតេអ៊ីន Resilin ដែលមានទីតាំងនៅចំណុចនៃការភ្ជាប់ hinge នៃស្លាបនៅក្នុងសត្វល្អិតមួយចំនួនមានការបត់បែនដ៏អស្ចារ្យបំផុត។
ទម្រង់ស្នែង - សក់ ក្រចក រោម ដែលភាគច្រើនមានប្រូតេអ៊ីន keratin (រូបភាព 24) ។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់របស់វាគឺមាតិកាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃសំណល់ cysteine ដែលបង្កើតជាស្ពាន disulfide ដែលផ្តល់នូវការបត់បែនខ្ពស់ (សមត្ថភាពក្នុងការស្តាររូបរាងដើមរបស់វាឡើងវិញបន្ទាប់ពីការខូចទ្រង់ទ្រាយ) ដល់សក់ក៏ដូចជាក្រណាត់រោមចៀម។
អង្ករ។ ២៤. បំណែកនៃប្រូតេអ៊ីន FIBRILLAR KERATIN
សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាននៅក្នុងរូបរាងរបស់វត្ថុ keratin ដំបូងអ្នកត្រូវតែបំផ្លាញស្ពាន disulfide ដោយមានជំនួយពីភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ ផ្តល់ឱ្យវានូវរូបរាងថ្មី ហើយបន្ទាប់មកបង្កើតស្ពាន disulfide ឡើងវិញ ដោយមានជំនួយពីភ្នាក់ងារកត់សុី (រូបភាព ១៦) នេះជារបៀបដែលឧទាហរណ៍ ការលាបសក់ត្រូវបានធ្វើរួច។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកានៃសំណល់ cysteine នៅក្នុង keratin ហើយតាមនោះការកើនឡើងនៃចំនួនស្ពាន disulfide សមត្ថភាពក្នុងការខូចទ្រង់ទ្រាយបាត់ប៉ុន្តែកម្លាំងខ្ពស់លេចឡើងក្នុងពេលតែមួយ (រហូតដល់ 18% នៃបំណែក cysteine មាននៅក្នុងស្នែង ungulates និងសំបកអណ្តើក)។ ថនិកសត្វមានរហូតដល់ទៅ 30 ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ keratin ។
ប្រូតេអ៊ីន fibrillar ទាក់ទងនឹង keratin ដែលត្រូវបានសម្ងាត់ដោយដង្កូវនាងដង្កូវនាង នៅពេលរុំដូង ក៏ដូចជាដោយសត្វពីងពាងនៅពេលត្បាញបណ្តាញ មានតែរចនាសម្ព័ន្ធ β ដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ (រូបភាពទី 11)។ មិនដូច keratin ទេ fibroin មិនមានស្ពាន disulfide ឆ្លងកាត់ទេវាមានកម្លាំង tensile ខ្លាំង (កម្លាំងក្នុងមួយឯកតាផ្នែកឆ្លងកាត់នៃគំរូបណ្តាញមួយចំនួនគឺខ្ពស់ជាងខ្សែដែក) ។ ដោយសារតែអវត្ដមាននៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ fibroin មិនមានភាពបត់បែន (វាត្រូវបានគេដឹងថាក្រណាត់រោមចៀមគឺស្ទើរតែមិនអាចលុបបានហើយក្រណាត់សូត្រងាយនឹងជ្រីវជ្រួញ) ។
ប្រូតេអ៊ីនបទប្បញ្ញត្តិ។
ប្រូតេអ៊ីននិយតកម្ម ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជាអរម៉ូនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការសរីរវិទ្យាផ្សេងៗ។ ឧទាហរណ៍អ័រម៉ូនអាំងស៊ុយលីន (រូបភាពទី 25) មានខ្សែសង្វាក់αពីរដែលតភ្ជាប់ដោយស្ពាន disulfide ។ អាំងស៊ុយលីនធ្វើនិយ័តកម្មដំណើរការមេតាបូលីសដែលពាក់ព័ន្ធនឹងជាតិស្ករ អវត្តមានរបស់វានាំឱ្យកើតជំងឺទឹកនោមផ្អែម។
អង្ករ។ ២៥ ប្រូតេអ៊ីនអាំងស៊ុយលីន
ក្រពេញ pituitary នៃខួរក្បាលសំយោគអរម៉ូនដែលគ្រប់គ្រងការលូតលាស់របស់រាងកាយ។ មានប្រូតេអ៊ីននិយតកម្មដែលគ្រប់គ្រង biosynthesis នៃអង់ស៊ីមជាច្រើននៅក្នុងរាងកាយ។
ប្រូតេអ៊ីន Contractile និង motor ផ្តល់ឱ្យរាងកាយនូវសមត្ថភាពក្នុងការចុះកិច្ចសន្យា ផ្លាស់ប្តូររូបរាង និងចលនា ជាចម្បង យើងកំពុងនិយាយអំពីសាច់ដុំ។ 40% នៃម៉ាសនៃប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងសាច់ដុំគឺ myosin (mys, myos, ក្រិក. - សាច់ដុំ) ។ ម៉ូលេគុលរបស់វាមានទាំងផ្នែក fibrillar និង globular (រូបភាព 26)
អង្ករ។ ២៦ ម៉ូលេគុល MYOSIN
ម៉ូលេគុលបែបនេះរួមបញ្ចូលគ្នាទៅជាដុំធំដែលមានម៉ូលេគុល 300-400 ។
នៅពេលដែលកំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូមផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលំហជុំវិញសរសៃសាច់ដុំ ការផ្លាស់ប្តូរបញ្ច្រាសនៃការអនុលោមតាមម៉ូលេគុលកើតឡើង - ការផ្លាស់ប្តូររូបរាងនៃខ្សែសង្វាក់ដោយសារតែការបង្វិលនៃបំណែកបុគ្គលជុំវិញចំណង valence ។ នេះនាំឱ្យមានការកន្ត្រាក់សាច់ដុំនិងសម្រាក សញ្ញាដើម្បីផ្លាស់ប្តូរការប្រមូលផ្តុំនៃអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូមចេញមកពីចុងសរសៃប្រសាទនៅក្នុងសរសៃសាច់ដុំ។ ការកន្ត្រាក់សាច់ដុំសិប្បនិម្មិតអាចបណ្តាលមកពីសកម្មភាពនៃចរន្តអគ្គិសនីដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៃកំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម នេះគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់រំញោចសាច់ដុំបេះដូងដើម្បីស្តារការងាររបស់បេះដូង។
ប្រូតេអ៊ីនការពារអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកការពាររាងកាយពីការលុកលុយនៃការវាយប្រហារបាក់តេរីមេរោគនិងពីការជ្រៀតចូលនៃប្រូតេអ៊ីនបរទេស (ឈ្មោះទូទៅនៃសាកសពបរទេសគឺ antigens) ។ តួនាទីនៃប្រូតេអ៊ីនការពារត្រូវបានអនុវត្តដោយ immunoglobulins (ឈ្មោះផ្សេងទៀតរបស់ពួកគេគឺអង្គបដិប្រាណ) ពួកគេទទួលស្គាល់អង់ទីហ្សែនដែលបានជ្រាបចូលទៅក្នុងខ្លួនហើយចងយ៉ាងរឹងមាំទៅនឹងពួកគេ។ នៅក្នុងខ្លួនរបស់ថនិកសត្វ រួមទាំងមនុស្សផង មាន immunoglobulins ប្រាំប្រភេទគឺៈ M, G, A, D និង E ដែលរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាដូចឈ្មោះបង្កប់ន័យគឺ រាងមូល ហើយលើសពីនេះទៀតពួកវាទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា។ អង្គការម៉ូលេគុលនៃអង្គបដិប្រាណត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោមដោយប្រើថ្នាក់ G immunoglobulin ជាឧទាហរណ៍ (រូបភាព 27) ។ ម៉ូលេគុលមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide បួនដែលតភ្ជាប់ដោយស្ពាន S-S disulfide បី (ក្នុងរូបភាពទី 27 ពួកវាត្រូវបានបង្ហាញដោយចំណង valence ក្រាស់ និងនិមិត្តសញ្ញា S ធំ) លើសពីនេះទៀត ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នីមួយៗមានស្ពាន intrachain disulfide ។ ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ធំពីរ (បន្លិចពណ៌ខៀវ) មានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ 400-600 ។ ខ្សែសង្វាក់ពីរផ្សេងទៀត (បន្លិចជាពណ៌បៃតង) មានប្រវែងជិតពាក់កណ្តាលដែលមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូប្រហែល 220 ។ ខ្សែសង្វាក់ទាំងបួនមានទីតាំងនៅតាមរបៀបដែលស្ថានីយ H 2 N-groups ត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅមួយ។
អង្ករ។ ២៧ គ្រោងការណ៍គំនូរនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃ IMMUNOGLOBULIN
បន្ទាប់ពីរាងកាយបានទាក់ទងជាមួយប្រូតេអ៊ីនបរទេស (អង់ទីហ្សែន) កោសិកានៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំចាប់ផ្តើមផលិតសារធាតុ immunoglobulins (អង្គបដិប្រាណ) ដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងសេរ៉ូមឈាម។ នៅដំណាក់កាលទី 1 ការងារសំខាន់ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយផ្នែកខ្សែសង្វាក់ដែលមានស្ថានីយ H 2 N (ក្នុងរូបភាពទី 27 ផ្នែកដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានសម្គាល់ជាពណ៌ខៀវខ្ចីនិងពណ៌បៃតងខ្ចី) ។ ទាំងនេះគឺជាកន្លែងចាប់យកអង់ទីហ្សែន។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការសំយោគ immunoglobulin កន្លែងទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបដែលរចនាសម្ព័ន្ធ និងការកំណត់របស់វាត្រូវគ្នាតាមដែលអាចធ្វើទៅបានចំពោះរចនាសម្ព័ន្ធនៃអង់ទីហ្សែនដែលជិតមកដល់ (ដូចជាកូនសោរចាក់សោ ដូចជាអង់ស៊ីម ប៉ុន្តែកិច្ចការក្នុងករណីនេះគឺ ខុសគ្នា)។ ដូច្នេះ សម្រាប់អង់ទីហ្សែននីមួយៗ អង្គបដិប្រាណបុគ្គលយ៉ាងតឹងរឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងជាការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ។ មិនមានប្រូតេអ៊ីនដែលគេស្គាល់តែមួយអាចផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាបានទេដូច្នេះ "ប្លាស្ទិក" អាស្រ័យលើកត្តាខាងក្រៅបន្ថែមលើ immunoglobulins ។ អង់ស៊ីមដោះស្រាយបញ្ហានៃការអនុលោមតាមរចនាសម្ព័ន្ធទៅនឹង reagent តាមរបៀបផ្សេងគ្នា - ដោយមានជំនួយពីសំណុំអង់ស៊ីមជាច្រើនសម្រាប់គ្រប់ករណីដែលអាចកើតមានហើយ immunoglobulins រាល់ពេលដែលបង្កើត "ឧបករណ៍ធ្វើការ" ឡើងវិញ។ លើសពីនេះ តំបន់ hinge នៃ immunoglobulin (រូបភាព 27) ផ្តល់នូវតំបន់ចាប់យកទាំងពីរជាមួយនឹងការចល័តឯករាជ្យមួយចំនួន ជាលទ្ធផល ម៉ូលេគុល immunoglobulin អាច "ស្វែងរក" តំបន់ដែលងាយស្រួលបំផុតទាំងពីរសម្រាប់ការចាប់យកនៅក្នុង antigen ដើម្បីជួសជុលដោយសុវត្ថិភាព។ វាប្រហាក់ប្រហែលនឹងសកម្មភាពរបស់សត្វក្រៀល។
បន្ទាប់មក ខ្សែសង្វាក់នៃប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់នៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំរបស់រាងកាយត្រូវបានបើក សារធាតុ immunoglobulins នៃថ្នាក់ផ្សេងទៀតត្រូវបានភ្ជាប់គ្នា ជាលទ្ធផលប្រូតេអ៊ីនបរទេសត្រូវបានធ្វើឱ្យអសកម្ម ហើយបន្ទាប់មកអង់ទីហ្សែន (អតិសុខុមប្រាណបរទេស ឬជាតិពុល) ត្រូវបានបំផ្លាញ និងដកចេញ។
បន្ទាប់ពីទំនាក់ទំនងជាមួយអង់ទីហ្សែន ការប្រមូលផ្តុំអតិបរិមានៃ immunoglobulin ត្រូវបានឈានដល់ (អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃអង់ទីហ្សែន និងលក្ខណៈបុគ្គលនៃសារពាង្គកាយខ្លួនវា) ក្នុងរយៈពេលពីរបីម៉ោង (ជួនកាលច្រើនថ្ងៃ)។ រាងកាយរក្សាការចងចាំនៃទំនាក់ទំនងបែបនេះហើយនៅពេលដែលត្រូវបានវាយប្រហារម្តងទៀតជាមួយនឹងអង់ទីករដូចគ្នា immunoglobulins កកកុញនៅក្នុងសេរ៉ូមឈាមលឿននិងក្នុងបរិមាណកាន់តែច្រើន - ភាពស៊ាំដែលទទួលបានកើតឡើង។
ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រូតេអ៊ីនខាងលើគឺខុសខ្លះៗ ឧទាហរណ៍ ប្រូតេអ៊ីន thrombin ដែលបានរៀបរាប់ក្នុងចំណោមប្រូតេអ៊ីនការពារ គឺជាអង់ស៊ីមសំខាន់ដែលជំរុញការរំលាយអ៊ីដ្រូលីសនៃចំណង peptide ពោលគឺវាជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ប្រូតេអុីន។
ប្រូតេអ៊ីនការពារត្រូវបានសំដៅជាញឹកញាប់ថាជាប្រូតេអ៊ីនពិសពស់ និងប្រូតេអ៊ីនពុលនៃរុក្ខជាតិមួយចំនួន ចាប់តាំងពីភារកិច្ចរបស់ពួកគេគឺដើម្បីការពាររាងកាយពីការខូចខាត។
មានប្រូតេអ៊ីនដែលមុខងាររបស់វាមានលក្ខណៈប្លែកពីគេ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការចាត់ថ្នាក់ពួកវា។ ឧទាហរណ៍ ប្រូតេអ៊ីន monellin ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរុក្ខជាតិអាហ្រ្វិក មានរសជាតិផ្អែមខ្លាំង ហើយបានក្លាយជាកម្មវត្ថុនៃការស្រាវជ្រាវថាជាសារធាតុគ្មានជាតិពុលដែលអាចប្រើជំនួសស្ករដើម្បីការពារការធាត់។ ប្លាស្មាឈាមរបស់ត្រីអង់តាក់ទិកមួយចំនួនមានផ្ទុកនូវប្រូតេអ៊ីនដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការកក ដែលរក្សាឈាមរបស់ត្រីទាំងនេះពីការកក។
ការសំយោគសិប្បនិម្មិតនៃប្រូតេអ៊ីន។
ការ condensation នៃអាស៊ីតអាមីណូដែលនាំឱ្យមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide គឺជាដំណើរការដែលបានសិក្សាយ៉ាងល្អ។ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តឧទាហរណ៍ condensation នៃអាស៊ីតអាមីណូណាមួយឬល្បាយនៃអាស៊ីតនិងទទួលបានរៀងគ្នាវត្ថុធាតុ polymer ដែលមានឯកតាដូចគ្នាឬផ្សេងគ្នា, ជំនួសនៅក្នុងលំដាប់ចៃដន្យ។ សារធាតុប៉ូលីម៊ែរបែបនេះមានភាពស្រដៀងគ្នាតិចតួចទៅនឹងសារធាតុ polypeptides ធម្មជាតិ ហើយមិនមានសកម្មភាពជីវសាស្រ្តទេ។ ភារកិច្ចចម្បងគឺដើម្បីភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងលំដាប់ដែលបានកំណត់ទុកជាមុនយ៉ាងតឹងរ៉ឹងដើម្បីបង្កើតឡើងវិញនូវលំដាប់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនធម្មជាតិ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក Robert Merrifield បានស្នើវិធីសាស្ត្រដើមដែលធ្វើឱ្យវាអាចដោះស្រាយបញ្ហាបែបនេះបាន។ ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តគឺថាអាស៊ីតអាមីណូដំបូងត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងជែលវត្ថុធាតុ polymer ដែលមិនអាចរលាយបានដែលមានក្រុមប្រតិកម្មដែលអាចផ្សំជាមួយ -COOH - ក្រុមនៃអាស៊ីតអាមីណូ។ សារធាតុ polystyrene ដែលភ្ជាប់គ្នាជាមួយក្រុម chloromethyl ដែលបញ្ចូលទៅក្នុងវាត្រូវបានយកជាស្រទាប់ខាងក្រោមប៉ូលីមែរ។ ដូច្នេះថាអាស៊ីតអាមីណូដែលយកសម្រាប់ប្រតិកម្មមិនមានប្រតិកម្មជាមួយខ្លួនវា ហើយដូច្នេះវាមិនចូលរួមជាមួយក្រុម H 2 N ទៅស្រទាប់ខាងក្រោម ក្រុមអាមីណូនៃអាស៊ីតនេះត្រូវបានរារាំងជាមុនជាមួយនឹងសារធាតុជំនួសសំពីងសំពោង [(C 4 H 9) 3] 3 OS (O) -group ។ បន្ទាប់ពីអាស៊ីតអាមីណូបានភ្ជាប់ទៅនឹងជំនួយប៉ូលីមិច ក្រុមទប់ស្កាត់ត្រូវបានដកចេញ ហើយអាស៊ីតអាមីណូមួយទៀតត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម ដែលក្រុម H 2 N ក៏ត្រូវបានរារាំងពីមុនដែរ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះមានតែអន្តរកម្មនៃក្រុម H 2 N នៃអាស៊ីតអាមីណូទីមួយនិងក្រុម -COOH នៃអាស៊ីតទីពីរគឺអាចធ្វើទៅបានដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ (អំបិលផូស្វ័រ) ។ បន្ទាប់មកគ្រោងការណ៍ទាំងមូលត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតដោយណែនាំអាស៊ីតអាមីណូទីបី (រូបភាព 28) ។
អង្ករ។ ២៨. គ្រោងការណ៍សំយោគនៃខ្សែសង្វាក់ POLYPeptide
នៅជំហានចុងក្រោយ សង្វាក់ polypeptide លទ្ធផលត្រូវបានបំបែកចេញពីការគាំទ្រ polystyrene ។ ឥឡូវនេះដំណើរការទាំងមូលគឺដោយស្វ័យប្រវត្តិមានឧបករណ៍សំយោគ peptide ដោយស្វ័យប្រវត្តិដែលដំណើរការតាមគ្រោងការណ៍ដែលបានពិពណ៌នា។ peptides ជាច្រើនដែលប្រើក្នុងថ្នាំ និងកសិកម្មត្រូវបានសំយោគដោយវិធីសាស្ត្រនេះ។ វាក៏អាចធ្វើទៅបានផងដែរដើម្បីទទួលបាន analogues នៃ peptides ធម្មជាតិដែលប្រសើរឡើងជាមួយនឹងសកម្មភាពជ្រើសរើសនិងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។ ប្រូតេអ៊ីនតូចៗមួយចំនួនត្រូវបានសំយោគ ដូចជាអរម៉ូនអាំងស៊ុយលីន និងអង់ស៊ីមមួយចំនួន។
វាក៏មានវិធីសាស្រ្តនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីនដែលចម្លងដំណើរការធម្មជាតិ៖ បំណែកនៃអាស៊ីត nucleic ត្រូវបានសំយោគដែលត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីបង្កើតប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន បន្ទាប់មកបំណែកទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត (ឧទាហរណ៍ ចូលទៅក្នុងបាក់តេរី) បន្ទាប់ពីនោះរាងកាយចាប់ផ្តើម។ ផលិតប្រូតេអ៊ីនដែលចង់បាន។ តាមរបៀបនេះ បរិមាណដ៏ច្រើននៃប្រូតេអ៊ីន និង peptides ពិបាកទៅដល់ ក៏ដូចជា analogues របស់ពួកគេឥឡូវនេះត្រូវបានទទួល។
ប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពអាហារ។
ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតត្រូវបានបំបែកឥតឈប់ឈរទៅជាអាស៊ីតអាមីណូដើមរបស់វា (ដោយមានការចូលរួមមិនអាចខ្វះបាននៃអង់ស៊ីម) អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនឆ្លងចូលទៅក្នុងអ្នកដទៃ បន្ទាប់មកប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគម្តងទៀត (ក៏មានការចូលរួមពីអង់ស៊ីមផងដែរ) ឧ។ រាងកាយកំពុងបន្តខ្លួនឯងជានិច្ច។ ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន (collagen នៃស្បែក សក់) មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញទេ រាងកាយនឹងបាត់បង់ពួកវាជាបន្តបន្ទាប់ ហើយជំនួសមកវិញនូវការសំយោគថ្មី។ ប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពអាហារបំពេញមុខងារសំខាន់ពីរ៖ ពួកគេផ្គត់ផ្គង់រាងកាយជាមួយនឹងសម្ភារៈសំណង់សម្រាប់ការសំយោគម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនថ្មី ហើយលើសពីនេះទៀត ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដល់រាងកាយ (ប្រភពកាឡូរី)។
ថនិកសត្វដែលស៊ីសាច់ (រួមទាំងមនុស្ស) ទទួលបានប្រូតេអ៊ីនចាំបាច់ពីអាហាររុក្ខជាតិ និងសត្វ។ គ្មានប្រូតេអ៊ីនដែលទទួលបានពីអាហារត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរាងកាយក្នុងទម្រង់មិនផ្លាស់ប្តូរនោះទេ។ នៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ ប្រូតេអ៊ីនដែលស្រូបចូលទាំងអស់ត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ ហើយប្រូតេអ៊ីនដែលចាំបាច់សម្រាប់សារពាង្គកាយជាក់លាក់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងរួចហើយពីពួកវា ខណៈដែល 12 ដែលនៅសល់អាចត្រូវបានសំយោគពីអាស៊ីតសំខាន់ៗចំនួន 8 (តារាងទី 1) នៅក្នុងរាងកាយ ប្រសិនបើពួកវាមិនមាន។ ផ្គត់ផ្គង់ក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់ជាមួយនឹងអាហារ ប៉ុន្តែអាស៊ីតសំខាន់ៗត្រូវតែត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាមួយអាហារដោយមិនខកខាន។ អាតូមស្ពាន់ធ័រនៅក្នុង cysteine ត្រូវបានទទួលដោយរាងកាយជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ methionine ។ ផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីនបំបែក បញ្ចេញថាមពលចាំបាច់ដើម្បីរក្សាជីវិត ហើយអាសូតដែលមាននៅក្នុងពួកវាត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីរាងកាយជាមួយនឹងទឹកនោម។ ជាធម្មតារាងកាយរបស់មនុស្សបាត់បង់ប្រូតេអ៊ីន 25-30 ក្រាមក្នុងមួយថ្ងៃ ដូច្នេះអាហារប្រូតេអ៊ីនត្រូវតែមានវត្តមានក្នុងបរិមាណត្រឹមត្រូវជានិច្ច។ តម្រូវការប្រចាំថ្ងៃអប្បបរមាសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីនគឺ 37 ក្រាមសម្រាប់បុរស និង 29 ក្រាមសម្រាប់ស្ត្រី ប៉ុន្តែការទទួលទានដែលត្រូវបានណែនាំគឺខ្ពស់ជាងស្ទើរតែពីរដង។ នៅពេលវាយតម្លៃអាហារវាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការពិចារណាពីគុណភាពប្រូតេអ៊ីន។ ក្នុងអវត្តមាន ឬមាតិកាទាបនៃអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចាត់ទុកថាមានតម្លៃទាប ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីនបែបនេះគួរតែត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងបរិមាណកាន់តែច្រើន។ ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីននៃ legumes មាន methionine តិចតួចហើយប្រូតេអ៊ីននៃស្រូវសាលីនិងពោតមានកម្រិតទាបនៅក្នុង lysine (អាស៊ីតអាមីណូទាំងពីរគឺចាំបាច់) ។ ប្រូតេអ៊ីនសត្វ (មិនរាប់បញ្ចូលកូឡាជែន) ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាអាហារពេញលេញ។ សំណុំពេញលេញនៃអាស៊ីតសំខាន់ៗទាំងអស់មានទឹកដោះគោ casein ក៏ដូចជាឈីក្រុម Fulham និងឈីសដែលបានរៀបចំពីវា ដូច្នេះរបបអាហារបួសប្រសិនបើវាតឹងរ៉ឹងខ្លាំង ពោលគឺឧ។ “គ្មានទឹកដោះគោ” ទាមទារការបង្កើនការប្រើប្រាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ គ្រាប់ និងផ្សិត ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់រាងកាយជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗក្នុងបរិមាណត្រឹមត្រូវ។
អាស៊ីតអាមីណូសំយោគ និងប្រូតេអ៊ីនក៏ត្រូវបានគេប្រើជាផលិតផលអាហារផងដែរ ដោយបន្ថែមវាទៅក្នុងចំណីដែលមានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗក្នុងបរិមាណតិចតួច។ មានបាក់តេរីដែលអាចដំណើរការ និងបង្រួមអ៊ីដ្រូកាបូនប្រេង ក្នុងករណីនេះសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនពេញលេញ ពួកគេត្រូវការអាហារជាមួយសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាម៉ូញាក់ (អាម៉ូញាក់ ឬនីត្រាត)។ ប្រូតេអ៊ីនដែលទទួលបានតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេប្រើជាចំណីសម្រាប់បសុសត្វនិងបសុបក្សី។ បណ្តុំនៃអង់ស៊ីម កាបូអ៊ីដ្រាត ជារឿយៗត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងចំណីសត្វ ដែលជំរុញការបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីសនៃសមាសធាតុអាហារកាបូអ៊ីដ្រាតដែលពិបាកនឹងបំបែក (ជញ្ជាំងកោសិកានៃដំណាំធញ្ញជាតិ) ដែលជាលទ្ធផលដែលអាហាររុក្ខជាតិត្រូវបានស្រូបយកបានពេញលេញ។
Mikhail Levitsky
ប្រូតេអ៊ីន (មាត្រា 2)
(ប្រូតេអ៊ីន) ថ្នាក់នៃសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាសូតស្មុគស្មាញ ដែលជាលក្ខណៈ និងសំខាន់បំផុត (រួមជាមួយនឹងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក) សមាសធាតុនៃសារធាតុរស់នៅ។ ប្រូតេអ៊ីនអនុវត្តមុខងារជាច្រើន និងផ្លាស់ប្តូរ។ ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនគឺជាអង់ស៊ីមដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មគីមី។ អ័រម៉ូនជាច្រើនដែលគ្រប់គ្រងដំណើរការសរីរវិទ្យាក៏ជាប្រូតេអ៊ីនផងដែរ។ ប្រូតេអ៊ីនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចជា collagen និង keratin គឺជាសមាសធាតុសំខាន់នៃជាលិកាឆ្អឹង សក់ និងក្រចក។ ប្រូតេអ៊ីន contractile នៃសាច់ដុំមានសមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ប្តូរប្រវែងរបស់ពួកគេដោយប្រើថាមពលគីមីដើម្បីអនុវត្តការងារមេកានិច។ ប្រូតេអ៊ីនគឺជាអង្គបដិប្រាណដែលចង និងបន្សាបសារធាតុពុល។ ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនដែលអាចឆ្លើយតបទៅនឹងឥទ្ធិពលខាងក្រៅ (ពន្លឺ ក្លិន) បម្រើជាអ្នកទទួលនៅក្នុងសរីរាង្គអារម្មណ៍ដែលយល់ឃើញពីការរលាក។ ប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនដែលមានទីតាំងនៅខាងក្នុងកោសិកា និងនៅលើភ្នាសកោសិកាអនុវត្តមុខងារនិយតកម្ម។
នៅពាក់កណ្តាលទីមួយនៃសតវត្សទី 19 អ្នកគីមីវិទ្យាជាច្រើន ហើយក្នុងចំណោមពួកគេ ជាចម្បង J. von Liebig បានសន្និដ្ឋានជាបណ្តើរៗថា ប្រូតេអ៊ីនគឺជាថ្នាក់ពិសេសនៃសមាសធាតុអាសូត។ ឈ្មោះ "ប្រូតេអ៊ីន" (ពីភាសាក្រិក protos - ទីមួយ) ត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1840 ដោយអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិហូឡង់ G. Mulder ។
លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត
ប្រូតេអ៊ីនមានពណ៌សក្នុងសភាពរឹង ប៉ុន្តែគ្មានពណ៌នៅក្នុងសូលុយស្យុង លុះត្រាតែពួកវាផ្ទុកក្រុមក្រូម៉ូសូម (ពណ៌) ដូចជាអេម៉ូក្លូប៊ីន។ ភាពរលាយក្នុងទឹកនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ វាក៏ប្រែប្រួលជាមួយនឹង pH និងជាមួយនឹងការប្រមូលផ្តុំអំបិលនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដូច្នេះមនុស្សម្នាក់អាចជ្រើសរើសលក្ខខណ្ឌដែលប្រូតេអ៊ីនមួយនឹងជ្រើសរើស precipitate នៅក្នុងវត្តមាននៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងទៀត។ វិធីសាស្រ្ត "អំបិលចេញ" នេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីញែក និងបន្សុទ្ធប្រូតេអ៊ីន។ ប្រូតេអ៊ីនដែលបានបន្សុតច្រើនតែហូរចេញពីដំណោះស្រាយជាគ្រីស្តាល់។
នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសមាសធាតុផ្សេងទៀតទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីនគឺធំណាស់ - ពីជាច្រើនពាន់ទៅជាច្រើនលាននៃ daltons ។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេល ultracentrifugation ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបាន precipitated ហើយលើសពីនេះទៅទៀតក្នុងអត្រាផ្សេងគ្នា។ ដោយសារតែវត្តមានក្រុមវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន ពួកវាផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នានៅក្នុងវាលអគ្គិសនី។ នេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃ electrophoresis ដែលជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីញែកប្រូតេអ៊ីនបុគ្គលចេញពីល្បាយស្មុគស្មាញ។ ការបន្សុតប្រូតេអ៊ីនក៏ត្រូវបានអនុវត្តដោយ chromatography ។
ទ្រព្យសម្បត្តិគីមី
រចនាសម្ព័ន្ធ។
ប្រូតេអ៊ីនគឺជាប៉ូលីមែរ, i.e. ម៉ូលេគុលដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដូចជាខ្សែសង្វាក់ពីឯកតា monomer ដដែលៗ ឬអនុunits ដែលតួនាទីរបស់វាត្រូវបានលេងដោយអាស៊ីតអាល់ហ្វាអាមីណូ។ រូបមន្តទូទៅនៃអាស៊ីតអាមីណូ
ដែល R ជាអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ឬក្រុមសរីរាង្គមួយចំនួន។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន (ខ្សែសង្វាក់ polypeptide) អាចមានអាស៊ីដអាមីណូមួយចំនួនតូច ឬច្រើនពាន់ឯកតា monomer ។ ការភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់គឺអាចធ្វើទៅបានព្រោះពួកវានីមួយៗមានក្រុមគីមីពីរផ្សេងគ្នា៖ ក្រុមអាមីណូដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាន NH2 និងក្រុមអាស៊ីត carboxyl COOH ។ ក្រុមទាំងពីរនេះត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមកាបូន។ ក្រុម carboxyl នៃអាស៊ីតអាមីណូមួយអាចបង្កើតចំណងអាមីដ (peptide) ជាមួយក្រុមអាមីណូនៃអាស៊ីតអាមីណូមួយទៀត៖
បន្ទាប់ពីអាស៊ីតអាមីណូពីរត្រូវបានតភ្ជាប់តាមរបៀបនេះ ខ្សែសង្វាក់អាចត្រូវបានពង្រីកដោយបន្ថែមមួយភាគបីទៅអាស៊ីតអាមីណូទីពីរ ហើយដូច្នេះនៅលើ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីសមីការខាងលើ នៅពេលដែលចំណង peptide ត្រូវបានបង្កើតឡើង ម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានបញ្ចេញ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតអាល់កាឡាំងឬអង់ស៊ីម proteolytic ប្រតិកម្មកើតឡើងក្នុងទិសដៅផ្ទុយ: ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូជាមួយនឹងការបន្ថែមទឹក។ ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានគេហៅថា hydrolysis ។ Hydrolysis ដំណើរការដោយឯកឯង ហើយថាមពលត្រូវបានទាមទារដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវអាស៊ីតអាមីណូចូលទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។
ក្រុម carboxyl និងក្រុម amide (ឬក្រុម imide ស្រដៀងនឹងវា - ក្នុងករណីអាស៊ីតអាមីណូប្រូលីន) មាននៅក្នុងអាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ខណៈពេលដែលភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានកំណត់ដោយធម្មជាតិនៃក្រុមនោះឬ "ចំហៀង។ ខ្សែសង្វាក់" ដែលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញខាងលើដោយអក្សរ R. តួនាទីនៃខ្សែសង្វាក់ចំហៀងអាចត្រូវបានលេងដោយអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ ដូចជាអាស៊ីតអាមីណូ glycine និងការដាក់ជាក្រុមសំពីងសំពោងមួយចំនួនដូចជា អ៊ីស្ទីឌីន និង ទ្រីបតូហ្វាន។ ខ្សែសង្វាក់ចំហៀងខ្លះមានភាពអសកម្មគីមី ខណៈពេលដែលខ្សែសង្វាក់ផ្សេងទៀតមានប្រតិកម្មខ្លាំង។
អាស៊ីដអាមីណូផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនពាន់អាចត្រូវបានសំយោគ ហើយអាស៊ីតអាមីណូផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិ ប៉ុន្តែមានតែអាស៊ីដអាមីណូចំនួន 20 ប្រភេទប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន៖ អាឡានីន អាហ្គីនីន អាស្ប៉ារ៉ាជីន អាស៊ីត aspartic វ៉ាលីន អ៊ីស្ទីឌីន គ្លីស៊ីន គ្លូតាមីន អាស៊ីត, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, serine, tyrosine, threonine, tryptophan, phenylalanine និង cysteine (នៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន cysteine អាចមានវត្តមានជា dimer - cystine) ។ ពិត មានអាស៊ីតអាមីណូផ្សេងទៀតនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន បន្ថែមពីលើសារធាតុដែលកើតឡើងជាទៀងទាត់ចំនួនម្ភៃ ប៉ុន្តែពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការកែប្រែណាមួយក្នុងចំណោម 20 ដែលបានរាយបញ្ជីបន្ទាប់ពីវាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន។
សកម្មភាពអុបទិក។
អាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ លើកលែងតែ glycine មានក្រុមបួនផ្សេងគ្នាដែលភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូម α-កាបូន។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃធរណីមាត្រ ក្រុមបួនផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានភ្ជាប់តាមពីរវិធី ហើយស្របគ្នានោះមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចមានពីរ ឬ isomers ពីរដែលទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកជាវត្ថុទៅនឹងរូបភាពកញ្ចក់របស់វា i.e. ដូចជាដៃឆ្វេងទៅស្តាំ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមួយត្រូវបានគេហៅថាឆ្វេង ឬដៃឆ្វេង (L) និងមួយទៀតដៃស្តាំ ឬស្តាំ (D) ពីព្រោះអ៊ីសូមឺរទាំងពីរប្រភេទនេះខុសគ្នាក្នុងទិសដៅនៃការបង្វិលយន្តហោះនៃពន្លឺប៉ូល។ មានតែអាស៊ីត L-amino ប៉ុណ្ណោះដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន (ករណីលើកលែងគឺ glycine វាអាចត្រូវបានតំណាងតែក្នុងទម្រង់មួយចាប់តាំងពីក្រុមពីរក្នុងចំណោមបួនក្រុមរបស់វាដូចគ្នា) ហើយពួកវាទាំងអស់មានសកម្មភាពអុបទិក (ចាប់តាំងពីមានអ៊ីសូមឺរតែមួយ) ។ អាស៊ីតអាមីណូគឺកម្រនៅក្នុងធម្មជាតិ; ពួកវាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចមួយចំនួន និងជញ្ជាំងកោសិកានៃបាក់តេរី។
លំដាប់នៃអាស៊ីតអាមីណូ។
អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide មិនត្រូវបានរៀបចំដោយចៃដន្យនោះទេប៉ុន្តែនៅក្នុងលំដាប់ថេរជាក់លាក់មួយហើយវាគឺជាលំដាប់នេះដែលកំណត់មុខងារនិងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីន។ ដោយការផ្លាស់ប្តូរលំដាប់នៃអាស៊ីដអាមីណូទាំង 20 ប្រភេទ អ្នកអាចទទួលបានប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន ដូចជាអ្នកអាចបង្កើតអត្ថបទផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនពីអក្សរនៃអក្ខរក្រម។
កាលពីមុន ការកំណត់លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន ច្រើនតែចំណាយពេលច្រើនឆ្នាំ។ ការកំណត់ដោយផ្ទាល់នៅតែជាកិច្ចការដ៏លំបាកមួយ ទោះបីជាឧបករណ៍ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាត្រូវបានអនុវត្តដោយស្វ័យប្រវត្តិក៏ដោយ។ ជាធម្មតាវាងាយស្រួលក្នុងការកំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃហ្សែនដែលត្រូវគ្នា និងទទួលបានលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនពីវា។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនរាប់រយត្រូវបានគេកំណត់រួចហើយ។ មុខងារនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានឌិកូដត្រូវបានគេស្គាល់ជាធម្មតា ហើយនេះជួយឱ្យស្រមៃមើលមុខងារដែលអាចកើតមាននៃប្រូតេអ៊ីនស្រដៀងគ្នាដែលបានបង្កើតឡើង ឧទាហរណ៍នៅក្នុង neoplasms សាហាវ។
ប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញ។
ប្រូតេអ៊ីនដែលមានតែអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានគេហៅថាសាមញ្ញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាញឹកញយ អាតូមដែក ឬសមាសធាតុគីមីមួយចំនួនដែលមិនមែនជាអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។ ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាស្មុគស្មាញ។ ឧទាហរណ៍មួយគឺអេម៉ូក្លូប៊ីន៖ វាមានជាតិដែក porphyrin ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវពណ៌ក្រហម និងអនុញ្ញាតឱ្យវាដើរតួជាអ្នកដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែន។
ឈ្មោះនៃប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញបំផុតមានការបង្ហាញអំពីធម្មជាតិនៃក្រុមដែលភ្ជាប់មកជាមួយ: ជាតិស្ករមានវត្តមាននៅក្នុង glycoproteins ខ្លាញ់នៅក្នុង lipoproteins ។ ប្រសិនបើសកម្មភាពកាតាលីករនៃអង់ស៊ីមអាស្រ័យលើក្រុមដែលបានភ្ជាប់នោះវាត្រូវបានគេហៅថាក្រុមសិប្បនិម្មិត។ ជារឿយៗ វីតាមីនខ្លះដើរតួជាក្រុមសិប្បនិម្មិត ឬជាផ្នែកមួយនៃវា។ ជាឧទាហរណ៍ វីតាមីន A ភ្ជាប់ទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនមួយនៃរីទីណា កំណត់ភាពប្រែប្រួលរបស់វាចំពោះពន្លឺ។
រចនាសម្ព័ន្ធទីបី។
អ្វីដែលសំខាន់គឺមិនច្រើនទេ លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន (រចនាសម្ព័ន្ធបឋម) ប៉ុន្តែរបៀបដែលវាត្រូវបានដាក់ក្នុងលំហ។ នៅតាមបណ្តោយប្រវែងទាំងមូលនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែនធម្មតា ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវរូបរាងនៃវង់ ឬស្រទាប់ (រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ)។ ពីការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ helices និងស្រទាប់បែបនេះទម្រង់បង្រួមនៃលំដាប់បន្ទាប់កើតឡើង - រចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន។ នៅជុំវិញចំណងដែលផ្ទុកតំណភ្ជាប់ monomeric នៃខ្សែសង្វាក់ ការបង្វិលតាមមុំតូចអាចធ្វើទៅបាន។ ដូច្នេះតាមទស្សនៈធរណីមាត្រសុទ្ធសាធ ចំនួននៃការកំណត់ដែលអាចកើតមានសម្រាប់ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ណាមួយគឺមានទំហំធំគ្មានកំណត់។ តាមការពិត ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗជាធម្មតាមាននៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធតែមួយ ដែលកំណត់ដោយលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វា។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះមិនរឹងទេវាហាក់ដូចជា "ដកដង្ហើម" - វាយោលជុំវិញការកំណត់មធ្យមជាក់លាក់មួយ។ ខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបត់ចូលទៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលថាមពលទំនេរ (សមត្ថភាពក្នុងការធ្វើការងារ) មានតិចតួច ដូចគ្នានឹងនិទាឃរដូវដែលបានបញ្ចេញត្រូវបានបង្ហាប់ទៅរដ្ឋដែលត្រូវនឹងអប្បបរមានៃថាមពលឥតគិតថ្លៃ។ ជាញឹកញាប់ ផ្នែកមួយនៃខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅមួយទៀតដោយចំណង disulfide (–S–S–) រវាងសំណល់ cysteine ពីរ។ នេះជាមូលហេតុមួយផ្នែកដែល cysteine ក្នុងចំនោមអាស៊ីតអាមីណូដើរតួយ៉ាងសំខាន់។
ភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនគឺអស្ចារ្យណាស់ដែលវាមិនទាន់អាចគណនារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីនបានទេ ទោះបីជាលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វាត្រូវបានគេស្គាល់ក៏ដោយ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើអាចទទួលបានគ្រីស្តាល់ប្រូតេអ៊ីន នោះរចនាសម្ព័ន្ធទីបីរបស់វាអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិច។
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ, contractile, និងប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនផ្សេងទៀត, ច្រវាក់ត្រូវបានពន្លូតនិងច្រវាក់បត់បន្តិចមួយចំនួនដេកនៅចំហៀងបង្កើត fibrils; fibrils, នៅក្នុងវេន, បត់ចូលទៅក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ - សរសៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើននៅក្នុងសូលុយស្យុងគឺមានរាងជារង្វង់៖ ច្រវាក់ត្រូវបានរុំជារាងមូល ដូចជាអំបោះនៅក្នុងបាល់។ ថាមពលឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងការកំណត់នេះគឺមានតិចតួច ដោយសារអាស៊ីតអាមីណូ hydrophobic ("ជ្រាបទឹក") ត្រូវបានលាក់នៅខាងក្នុងពិភពលោក ខណៈដែលអាស៊ីតអាមីណូ hydrophilic ("ទាក់ទាញទឹក") ស្ថិតនៅលើផ្ទៃរបស់វា។
ប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនគឺជាស្មុគស្មាញនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ជាច្រើន។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធ quaternary នៃប្រូតេអ៊ីន។ ជាឧទាហរណ៍ ម៉ូលេគុលអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្នែករងចំនួន 4 ដែលនីមួយៗជាប្រូតេអ៊ីន globular ។
ប្រូតេអ៊ីនតាមរចនាសម្ព័ន្ធ ដោយសារការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលីនេអ៊ែរ បង្កើតជាសរសៃដែលកម្លាំង tensile ខ្ពស់ណាស់ ខណៈពេលដែលការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ globular អនុញ្ញាតឱ្យប្រូតេអ៊ីនចូលទៅក្នុងអន្តរកម្មជាក់លាក់ជាមួយសមាសធាតុផ្សេងទៀត។ នៅលើផ្ទៃនៃ globule ជាមួយនឹងការដាក់ត្រឹមត្រូវនៃច្រវាក់ បែហោងធ្មែញនៃរូបរាងជាក់លាក់មួយលេចឡើង ដែលក្នុងនោះក្រុមគីមីប្រតិកម្មមានទីតាំងនៅ។ ប្រសិនបើប្រូតេអ៊ីននេះគឺជាអង់ស៊ីមមួយ នោះម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយចំនួនដែលជាធម្មតាតូចជាងនេះចូលទៅក្នុងបែហោងធ្មែញ ដូចជាសោមួយចូលទៅក្នុងសោ។ ក្នុងករណីនេះ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃពពកអេឡិចត្រុងនៃម៉ូលេគុលបានផ្លាស់ប្តូរនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃក្រុមគីមីដែលមានទីតាំងនៅក្នុងបែហោងធ្មែញ ហើយនេះបង្ខំឱ្យវាមានប្រតិកម្មតាមរបៀបជាក់លាក់មួយ។ តាមរបៀបនេះ អង់ស៊ីមបំប្លែងប្រតិកម្ម។ ម៉ូលេគុលអង់ទីគ័រក៏មានប្រហោងដែលសារធាតុបរទេសជាច្រើនចង ហើយត្រូវបានធ្វើឱ្យគ្មានគ្រោះថ្នាក់។ គំរូ "គន្លឹះ និងសោ" ដែលពន្យល់ពីអន្តរកម្មនៃប្រូតេអ៊ីនជាមួយសមាសធាតុផ្សេងទៀត ធ្វើឱ្យវាអាចយល់បានអំពីភាពជាក់លាក់នៃអង់ស៊ីម និងអង្គបដិបក្ខ i.e. សមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងប្រតិកម្មបានតែជាមួយសមាសធាតុជាក់លាក់។
ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗនៃសារពាង្គកាយ។
ប្រូតេអ៊ីនដែលអនុវត្តមុខងារដូចគ្នានៅក្នុងប្រភេទរុក្ខជាតិ និងសត្វផ្សេងៗគ្នា ហើយដូច្នេះមានឈ្មោះដូចគ្នាក៏មានការកំណត់ស្រដៀងគ្នាដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកវាមានភាពខុសគ្នាខ្លះនៅក្នុងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់ពួកគេ។ ដោយសារប្រភេទសត្វខុសគ្នាពីបុព្វបុរសធម្មតា អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួននៅក្នុងមុខតំណែងជាក់លាក់ត្រូវបានជំនួសដោយការផ្លាស់ប្តូរជាមួយអ្នកដទៃ។ បំរែបំរួលដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដែលបង្កឱ្យមានជំងឺតំណពូជត្រូវបានបោះបង់ចោលដោយការជ្រើសរើសធម្មជាតិ ប៉ុន្តែអត្ថប្រយោជន៍ ឬយ៉ាងហោចណាស់អព្យាក្រឹតអាចត្រូវបានរក្សាទុក។ ប្រភេទជីវសាស្រ្តពីរដែលនៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក ភាពខុសគ្នាតិចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនរបស់វា។
ប្រូតេអ៊ីនខ្លះផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងលឿន ខ្លះទៀតមានលក្ខណៈអភិរក្ស។ ក្រោយមកទៀតរួមមាន cytochrome c ដែលជាអង់ស៊ីមផ្លូវដង្ហើមដែលមាននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតភាគច្រើន។ នៅក្នុងមនុស្ស និងសត្វស្វា លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វាគឺដូចគ្នាបេះបិទ ខណៈពេលដែលនៅក្នុង cytochrome c នៃស្រូវសាលីមានតែ 38% នៃអាស៊ីតអាមីណូប្រែទៅជាខុសគ្នា។ សូម្បីតែនៅពេលប្រៀបធៀបមនុស្ស និងបាក់តេរី ភាពស្រដៀងគ្នានៃ cytochromes ជាមួយ (ភាពខុសគ្នានៅទីនេះប៉ះពាល់ដល់ 65% នៃអាស៊ីតអាមីណូ) នៅតែអាចមើលឃើញ ទោះបីជាបុព្វបុរសទូទៅនៃបាក់តេរី និងមនុស្សបានរស់នៅលើផែនដីប្រហែលពីរពាន់លានឆ្នាំមុនក៏ដោយ។ សព្វថ្ងៃនេះការប្រៀបធៀបនៃលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីបង្កើតដើមឈើ phylogenetic (ហ្សែន) ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីទំនាក់ទំនងវិវត្តន៍រវាងសារពាង្គកាយផ្សេងៗគ្នា។
ការប្រែពណ៌។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនសំយោគ, បត់, ទទួលបានការកំណត់ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះអាចត្រូវបានបំផ្លាញដោយការឡើងកំដៅ ដោយការផ្លាស់ប្តូរ pH ដោយសកម្មភាពនៃសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ និងសូម្បីតែដោយគ្រាន់តែធ្វើឱ្យសូលុយស្យុងរំជើបរំជួលរហូតដល់ពពុះលេចឡើងនៅលើផ្ទៃរបស់វា។ ប្រូតេអ៊ីនដែលផ្លាស់ប្តូរតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេហៅថា denatured; វាបាត់បង់សកម្មភាពជីវសាស្រ្តរបស់វា ហើយជាធម្មតាក្លាយទៅជាមិនរលាយ។ ឧទាហរណ៍ដ៏ល្បីនៃប្រូតេអ៊ីន denatured គឺស៊ុតឆ្អិន ឬ whipped cream ។ ប្រូតេអ៊ីនតូចៗដែលមានអាស៊ីដអាមីណូប្រហែលមួយរយអាចបង្កើតឡើងវិញបានពោលគឺឧ។ ទទួលបានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើមឡើងវិញ។ ប៉ុន្តែប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនត្រូវបានបំប្លែងទៅជាខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដ៏ច្របូកច្របល់ ហើយមិនស្តារការកំណត់ពីមុនរបស់វាឡើងវិញទេ។
ការលំបាកចម្បងមួយក្នុងការបែងចែកប្រូតេអ៊ីនសកម្មគឺភាពរសើបខ្លាំងរបស់ពួកគេចំពោះការប្រែពណ៌។ ទ្រព្យសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីននេះរកឃើញនូវកម្មវិធីមានប្រយោជន៍ក្នុងការរក្សាទុកផលិតផលអាហារ៖ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ធ្វើឱ្យអង់ស៊ីមរបស់មីក្រូសរីរាង្គមិនប្រែប្រួល ហើយអតិសុខុមប្រាណស្លាប់។
សំយោគប្រូតេអ៊ីន
សម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន សារពាង្គកាយមានជីវិតត្រូវតែមានប្រព័ន្ធអង់ស៊ីមដែលមានសមត្ថភាពភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូមួយទៅមួយទៀត។ ប្រភពនៃព័ត៌មានក៏ត្រូវការផងដែរ ដែលនឹងកំណត់ថាតើអាស៊ីតអាមីណូមួយណាគួរត្រូវបានភ្ជាប់។ ដោយសារមានប្រូតេអ៊ីនរាប់ពាន់ប្រភេទនៅក្នុងខ្លួន ហើយពួកវានីមួយៗមានអាស៊ីតអាមីណូជាមធ្យមរាប់រយ នោះព័ត៌មានដែលត្រូវការគឺពិតជាធំសម្បើមណាស់។ វាត្រូវបានរក្សាទុក (ស្រដៀងទៅនឹងរបៀបដែលកំណត់ត្រាត្រូវបានរក្សាទុកនៅលើកាសែតម៉ាញ៉េទិច) នៅក្នុងម៉ូលេគុលអាស៊ីត nucleic ដែលបង្កើតហ្សែន។
ការធ្វើឱ្យអង់ស៊ីមសកម្ម។
ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលសំយោគពីអាស៊ីតអាមីណូមិនតែងតែជាប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងទម្រង់ចុងក្រោយរបស់វានោះទេ។ អង់ស៊ីមជាច្រើនត្រូវបានសំយោគជាលើកដំបូងថាជាបុព្វកថាអសកម្ម ហើយក្លាយជាសកម្មតែបន្ទាប់ពីអង់ស៊ីមមួយផ្សេងទៀតដកអាស៊ីដអាមីណូមួយចំនួនចេញពីចុងម្ខាងនៃសង្វាក់។ អង់ស៊ីមរំលាយអាហារមួយចំនួនដូចជា trypsin ត្រូវបានសំយោគក្នុងទម្រង់អសកម្មនេះ; អង់ស៊ីមទាំងនេះត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ ជាលទ្ធផលនៃការយកចេញនៃបំណែកស្ថានីយនៃខ្សែសង្វាក់។ អរម៉ូនអាំងស៊ុយលីនដែលម៉ូលេគុលក្នុងទម្រង់សកម្មរបស់វាមានខ្សែសង្វាក់ខ្លីពីរត្រូវបានសំយោគក្នុងទម្រង់ជាខ្សែសង្វាក់តែមួយដែលគេហៅថា។ ប្រូស៊ុលលីន។ បន្ទាប់មកផ្នែកកណ្តាលនៃខ្សែសង្វាក់នេះត្រូវបានយកចេញ ហើយបំណែកដែលនៅសេសសល់ចងភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក បង្កើតបានជាម៉ូលេគុលអរម៉ូនសកម្ម។ ប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញត្រូវបានបង្កើតឡើងតែបន្ទាប់ពីក្រុមគីមីជាក់លាក់មួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងប្រូតេអ៊ីន ហើយការភ្ជាប់នេះច្រើនតែត្រូវការអង់ស៊ីមផងដែរ។
ឈាមរត់មេតាប៉ូលីស។
បន្ទាប់ពីការផ្តល់អាហារដល់សត្វជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូដែលមានស្លាកអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មនៃកាបូន អាសូត ឬអ៊ីដ្រូសែន ស្លាកត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនរបស់វាយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ប្រសិនបើអាស៊ីតអាមីណូដែលមានស្លាកសញ្ញាឈប់ចូលទៅក្នុងខ្លួន នោះបរិមាណនៃស្លាកនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនចាប់ផ្តើមថយចុះ។ ការពិសោធន៍ទាំងនេះបង្ហាញថាប្រូតេអ៊ីនលទ្ធផលមិនត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងខ្លួនរហូតដល់ចុងបញ្ចប់នៃជីវិត។ ពួកវាទាំងអស់ដោយមានករណីលើកលែងមួយចំនួនស្ថិតក្នុងស្ថានភាពថាមវន្ត រលួយឥតឈប់ឈរទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ ហើយបន្ទាប់មកសំយោគឡើងវិញ។
ប្រូតេអ៊ីនខ្លះបំបែកនៅពេលដែលកោសិកាស្លាប់ និងត្រូវបានបំផ្លាញ។ រឿងនេះកើតឡើងគ្រប់ពេលវេលា ជាឧទាហរណ៍ ជាមួយនឹងកោសិកាឈាមក្រហម និងកោសិកា epithelial ស្រទាប់ខាងក្នុងនៃពោះវៀន។ លើសពីនេះ ការបំបែក និងសំយោគឡើងវិញនៃប្រូតេអ៊ីនក៏កើតមាននៅក្នុងកោសិការស់នៅផងដែរ។ ចម្លែកគ្រប់គ្រាន់ មិនសូវត្រូវបានគេដឹងអំពីការបំបែកប្រូតេអ៊ីនជាជាងការសំយោគរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្វីដែលច្បាស់នោះគឺថា អង់ស៊ីម proteolytic ពាក់ព័ន្ធនឹងការបំបែក ស្រដៀងទៅនឹងសារធាតុដែលបំបែកប្រូតេអ៊ីនទៅជាអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ។
ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាគឺខុសគ្នា - ពីច្រើនម៉ោងទៅច្រើនខែ។ ករណីលើកលែងតែមួយគត់គឺម៉ូលេគុលកូឡាជែន។ នៅពេលដែលបង្កើតឡើង ពួកវានៅតែមានស្ថេរភាព ហើយមិនត្រូវបានបន្ត ឬជំនួសឡើយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យូរៗទៅ លក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនរបស់ពួកគេ ជាពិសេសការបត់បែន ការផ្លាស់ប្តូរ ហើយចាប់តាំងពីពួកវាមិនត្រូវបានបន្ត ការផ្លាស់ប្តូរទាក់ទងនឹងអាយុមួយចំនួន ដូចជារូបរាងនៃស្នាមជ្រួញនៅលើស្បែក គឺជាលទ្ធផលនៃបញ្ហានេះ។
ប្រូតេអ៊ីនសំយោគ។
តាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ អ្នកគីមីវិទ្យាបានរៀនពីរបៀបធ្វើវត្ថុធាតុ polymerize អាស៊ីតអាមីណូ ប៉ុន្តែអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាដោយចៃដន្យ ដូច្នេះផលិតផលនៃវត្ថុធាតុ polymerization មានលក្ខណៈស្រដៀងនឹងធម្មជាតិតិចតួច។ ពិត វាអាចទៅរួចក្នុងការផ្សំអាស៊ីតអាមីណូតាមលំដាប់លំដោយ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានប្រូតេអ៊ីនសកម្មជីវសាស្រ្តមួយចំនួន ជាពិសេសអាំងស៊ុយលីន។ ដំណើរការនេះគឺមានភាពស្មុគស្មាញណាស់ ហើយតាមរបៀបនេះវាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបានតែប្រូតេអ៊ីនទាំងនោះដែលម៉ូលេគុលមានអាស៊ីតអាមីណូប្រហែលមួយរយ។ វាជាការប្រសើរជំនួសក្នុងការសំយោគ ឬញែកលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃហ្សែនមួយដែលត្រូវនឹងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូដែលចង់បាន ហើយបន្ទាប់មកណែនាំហ្សែននេះទៅជាបាក់តេរី ដែលនឹងផលិតដោយការចម្លងបរិមាណដ៏ច្រើននៃផលិតផលដែលចង់បាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវិធីសាស្ត្រនេះក៏មានគុណវិបត្តិរបស់វាដែរ។
ប្រូតេអ៊ីន និងអាហារូបត្ថម្ភ
នៅពេលដែលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួនត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ អាស៊ីតអាមីណូទាំងនេះអាចត្រូវបានប្រើឡើងវិញសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះអាស៊ីតអាមីណូខ្លួនឯងងាយនឹងពុកផុយដូច្នេះវាមិនត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ពេញលេញទេ។ វាក៏ច្បាស់ដែរថាក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់ មានផ្ទៃពោះ និងការព្យាបាលមុខរបួស ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនត្រូវតែលើសពីការរិចរិល។ រាងកាយបាត់បង់ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនជាបន្តបន្ទាប់; ទាំងនេះគឺជាប្រូតេអ៊ីននៃសក់ ក្រចក និងស្រទាប់ផ្ទៃនៃស្បែក។ ដូច្នេះសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន សារពាង្គកាយនីមួយៗត្រូវតែទទួលអាស៊ីតអាមីណូពីអាហារ។
ប្រភពនៃអាស៊ីតអាមីណូ។
រុក្ខជាតិបៃតងសំយោគអាស៊ីតអាមីណូទាំង 20 ដែលមាននៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនពី CO2 ទឹក និងអាម៉ូញាក់ ឬនីត្រាត។ បាក់តេរីជាច្រើនក៏អាចសំយោគអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងវត្តមាននៃជាតិស្ករ (ឬសមមូលមួយចំនួន) និងអាសូតថេរ ប៉ុន្តែស្ករត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយរុក្ខជាតិបៃតង។ នៅក្នុងសត្វ, សមត្ថភាពក្នុងការសំយោគអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានកំណត់; ពួកគេទទួលបានអាស៊ីតអាមីណូដោយការបរិភោគរុក្ខជាតិបៃតង ឬសត្វដទៃទៀត។ នៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ ប្រូតេអ៊ីនដែលស្រូបចូលត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានស្រូបយក ហើយប្រូតេអ៊ីនលក្ខណៈនៃសារពាង្គកាយដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានបង្កើតឡើងពីពួកវា។ គ្មានប្រូតេអ៊ីនដែលស្រូបបញ្ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរាងកាយដូចនោះទេ។ ករណីលើកលែងតែមួយគត់គឺថានៅក្នុងថនិកសត្វជាច្រើនផ្នែកនៃអង្គបដិប្រាណរបស់មាតាអាចឆ្លងកាត់សុកចូលទៅក្នុងចរន្តឈាមរបស់ទារកហើយតាមរយៈទឹកដោះរបស់ម្តាយ (ជាពិសេសនៅក្នុងសត្វចៃឆ្កែ) ត្រូវបានផ្ទេរទៅទារកទើបនឹងកើតភ្លាមៗបន្ទាប់ពីកំណើត។
ត្រូវការប្រូតេអ៊ីន។
វាច្បាស់ណាស់ថា ដើម្បីរក្សាជីវិត រាងកាយត្រូវតែទទួលបានបរិមាណជាក់លាក់នៃប្រូតេអ៊ីនពីអាហារ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយទំហំនៃតម្រូវការនេះអាស្រ័យលើកត្តាមួយចំនួន។ រាងកាយត្រូវការអាហារទាំងជាប្រភពថាមពល (កាឡូរី) និងជាសម្ភារៈសម្រាប់កសាងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ នៅកន្លែងដំបូងគឺតម្រូវការថាមពល។ នេះមានន័យថានៅពេលដែលមានកាបូអ៊ីដ្រាត និងខ្លាញ់តិចតួចនៅក្នុងរបបអាហារ ប្រូតេអ៊ីនក្នុងរបបអាហារមិនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនផ្ទាល់របស់ពួកគេនោះទេ ប៉ុន្តែជាប្រភពនៃកាឡូរី។ ជាមួយនឹងការតមអាហារយូរ សូម្បីតែប្រូតេអ៊ីនផ្ទាល់ខ្លួនរបស់អ្នកត្រូវបានចំណាយដើម្បីបំពេញតម្រូវការថាមពល។ ប្រសិនបើមានកាបូអ៊ីដ្រាតគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងរបបអាហារនោះការទទួលទានប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយ។
តុល្យភាពអាសូត។
ជាមធ្យមប្រហែល។ 16% នៃម៉ាសប្រូតេអ៊ីនសរុបគឺអាសូត។ នៅពេលដែលអាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបំបែក នោះអាសូតដែលមាននៅក្នុងពួកវាត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីរាងកាយក្នុងទឹកនោម និង (ក្នុងកម្រិតតិចជាង) នៅក្នុងលាមកក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុអាសូតផ្សេងៗ។ ដូច្នេះវាជាការងាយស្រួលក្នុងការប្រើសូចនាករដូចជាតុល្យភាពអាសូតដើម្បីវាយតម្លៃគុណភាពនៃអាហាររូបត្ថម្ភប្រូតេអ៊ីន i.e. ភាពខុសគ្នា (គិតជាក្រាម) រវាងបរិមាណអាសូតដែលយកទៅក្នុងខ្លួន និងបរិមាណអាសូតដែលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងមួយថ្ងៃ។ ជាមួយនឹងអាហាររូបត្ថម្ភធម្មតាក្នុងមនុស្សពេញវ័យបរិមាណទាំងនេះគឺស្មើគ្នា។ នៅក្នុងសារពាង្គកាយដែលកំពុងលូតលាស់ បរិមាណអាសូតដែលត្រូវបានបញ្ចេញគឺតិចជាងបរិមាណចូល ពោលគឺឧ។ តុល្យភាពគឺវិជ្ជមាន។ ជាមួយនឹងកង្វះប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរបបអាហារតុល្យភាពគឺអវិជ្ជមាន។ ប្រសិនបើមានកាឡូរីគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងរបបអាហារប៉ុន្តែប្រូតេអ៊ីនគឺអវត្តមានទាំងស្រុងនៅក្នុងវារាងកាយនឹងរក្សាទុកប្រូតេអ៊ីន។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ការរំលាយអាហារប្រូតេអ៊ីនថយចុះ ហើយការប្រើប្រាស់ឡើងវិញនៃអាស៊ីតអាមីណូក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីនដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបាត់បង់គឺជៀសមិនរួច ហើយសមាសធាតុអាសូតនៅតែត្រូវបានបញ្ចេញនៅក្នុងទឹកនោម និងមួយផ្នែកនៅក្នុងលាមក។ បរិមាណអាសូតដែលបញ្ចេញពីរាងកាយក្នុងមួយថ្ងៃអំឡុងពេលអត់អាហារប្រូតេអ៊ីនអាចជារង្វាស់នៃការខ្វះប្រូតេអ៊ីនប្រចាំថ្ងៃ។ វាជាការធម្មតាក្នុងការសន្មត់ថាតាមរយៈការបញ្ចូលទៅក្នុងរបបអាហារបរិមាណប្រូតេអ៊ីនស្មើនឹងកង្វះនេះ វាអាចទៅរួចដើម្បីស្ដារតុល្យភាពអាសូត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយវាមិនមែនទេ។ ដោយបានទទួលបរិមាណប្រូតេអ៊ីននេះ រាងកាយចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់អាស៊ីតអាមីណូកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីនបន្ថែមមួយចំនួនត្រូវបានទាមទារដើម្បីស្ដារតុល្យភាពអាសូត។
ប្រសិនបើបរិមាណប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរបបអាហារលើសពីអ្វីដែលចាំបាច់ដើម្បីរក្សាតុល្យភាពអាសូត នោះវាហាក់ដូចជាគ្មានគ្រោះថ្នាក់អ្វីពីនេះទេ។ អាស៊ីតអាមីណូលើសត្រូវបានប្រើជាធម្មតាជាប្រភពថាមពល។ ឧទាហរណ៍ដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយគឺ Eskimo ដែលទទួលទានកាបូអ៊ីដ្រាតតិចតួច និងប្រូតេអ៊ីនប្រហែលដប់ដងច្រើនជាងតម្រូវការដើម្បីរក្សាតុល្យភាពអាសូត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីភាគច្រើន ការប្រើប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពថាមពលគឺមិនមានអត្ថប្រយោជន៍ទេ ព្រោះអ្នកអាចទទួលបានកាឡូរីច្រើនពីបរិមាណកាបូអ៊ីដ្រាតដែលបានផ្តល់ឱ្យជាងបរិមាណប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នា។ នៅក្នុងប្រទេសក្រីក្រ ប្រជាជនទទួលបានកាឡូរីចាំបាច់ពីកាបូអ៊ីដ្រាត ហើយប្រើប្រាស់បរិមាណប្រូតេអ៊ីនអប្បបរមា។
ប្រសិនបើរាងកាយទទួលបានចំនួនកាឡូរីដែលត្រូវការក្នុងទម្រង់ជាអាហារដែលមិនមានប្រូតេអ៊ីន នោះបរិមាណប្រូតេអ៊ីនអប្បបរមាដែលរក្សាតុល្យភាពអាសូតគឺប្រហាក់ប្រហែល។ 30 ក្រាមក្នុងមួយថ្ងៃ។ ប្រូតេអ៊ីនប្រហែលជាច្រើនមានក្នុងនំប៉័ងបួនបន្ទះ ឬទឹកដោះគោ ០.៥ លីត្រ។ បរិមាណធំជាងបន្តិចត្រូវបានចាត់ទុកថាល្អបំផុត។ ណែនាំពី ៥០ ទៅ ៧០ ក្រាម។
អាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ។
រហូតមកដល់ពេលនេះប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានគេចាត់ទុកថាទាំងមូល។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីឱ្យការសំយោគប្រូតេអ៊ីនប្រព្រឹត្តទៅ អាស៊ីតអាមីណូចាំបាច់ទាំងអស់ត្រូវតែមានវត្តមាននៅក្នុងខ្លួន។ អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនដែលរាងកាយរបស់សត្វអាចសំយោគបាន។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថាអាចផ្លាស់ប្តូរបានព្រោះវាមិនចាំបាច់មានវត្តមាននៅក្នុងរបបអាហារទេ - វាមានសារៈសំខាន់តែមួយគត់ដែលជាទូទៅការទទួលទានប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពនៃអាសូតគឺគ្រប់គ្រាន់។ បន្ទាប់មក ដោយមានការខ្វះខាតអាស៊ីតអាមីណូដែលមិនមានសារសំខាន់ រាងកាយអាចសំយោគពួកវាដោយចំណាយលើសចំនួនដែលមានវត្តមាន។ អាស៊ីតអាមីណូ "សំខាន់" ដែលនៅសេសសល់មិនអាចសំយោគបានទេ ហើយត្រូវតែបញ្ចូលជាមួយអាហារ។ សារធាតុសំខាន់ៗសម្រាប់មនុស្សគឺ វ៉ាលីន ឡេយូស៊ីន អ៊ីសូលយូស៊ីន ថូរនីន មេតូនីន ហ្វីនីឡាឡានីន ទ្រីបតូផាន អ៊ីស្ទីឌីន លីស៊ីន និងអាហ្គីនីន។ (ទោះបីជា arginine អាចត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងរាងកាយក៏ដោយ វាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាអាស៊ីតអាមីណូដ៏សំខាន់មួយ ដោយសារតែទារកទើបនឹងកើត និងកុមារដែលកំពុងលូតលាស់ផលិតបរិមាណរបស់វាមិនគ្រប់គ្រាន់។ ម៉្យាងវិញទៀត សម្រាប់មនុស្សដែលមានអាយុពេញវ័យ ការទទួលទានអាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនពីអាហារ។ អាចក្លាយជាជម្រើស។ )
បញ្ជីនៃអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗនេះគឺប្រហែលដូចគ្នានៅក្នុងសត្វឆ្អឹងកងផ្សេងទៀត និងសូម្បីតែនៅក្នុងសត្វល្អិត។ តម្លៃអាហារូបត្ថម្ភនៃប្រូតេអ៊ីនជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្តល់អាហារដល់សត្វកណ្តុរដែលកំពុងលូតលាស់ និងតាមដានការឡើងទម្ងន់របស់សត្វ។
តម្លៃអាហារូបត្ថម្ភនៃប្រូតេអ៊ីន។
តម្លៃអាហារូបត្ថម្ភនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានកំណត់ដោយអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗដែលខ្វះខាតបំផុត។ ចូរយើងបង្ហាញវាជាមួយនឹងឧទាហរណ៍មួយ។ ប្រូតេអ៊ីននៃរាងកាយរបស់យើងមានជាមធ្យមប្រហែល។ 2% tryptophan (ដោយទម្ងន់) ។ ចូរនិយាយថារបបអាហាររួមមានប្រូតេអ៊ីន 10 ក្រាមដែលមាន tryptophan 1% ហើយមានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗផ្សេងទៀតគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងវា។ ក្នុងករណីរបស់យើង 10 ក្រាមនៃប្រូតេអ៊ីនដែលខូចនេះគឺចាំបាច់ស្មើនឹង 5 ក្រាមនៃមួយពេញលេញ។ នៅសល់ 5 ក្រាមអាចបម្រើជាប្រភពថាមពលប៉ុណ្ណោះ។ ចំណាំថាចាប់តាំងពីអាស៊ីតអាមីណូមិនត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងរាងកាយ ហើយដើម្បីឱ្យការសំយោគប្រូតេអ៊ីនប្រព្រឹត្តទៅ អាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ត្រូវតែមានវត្តមានក្នុងពេលដំណាលគ្នា ឥទ្ធិពលនៃការទទួលទានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗអាចត្រូវបានរកឃើញលុះត្រាតែពួកវាទាំងអស់ចូលទៅក្នុង រាងកាយក្នុងពេលតែមួយ។
សមាសភាពជាមធ្យមនៃប្រូតេអ៊ីនសត្វភាគច្រើនគឺជិតនឹងសមាសធាតុមធ្យមនៃប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ដូច្នេះហើយយើងទំនងជាមិនប្រឈមមុខនឹងកង្វះអាស៊ីតអាមីណូនោះទេ ប្រសិនបើរបបអាហាររបស់យើងសម្បូរទៅដោយអាហារដូចជាសាច់ ស៊ុត ទឹកដោះគោ និងឈីស។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយមានប្រូតេអ៊ីនដូចជា gelatin (ផលិតផលនៃ collagen denaturation) ដែលមានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗតិចតួចណាស់។ ប្រូតេអ៊ីនបន្លែទោះបីជាវាល្អប្រសើរជាង gelatin ក្នុងន័យនេះក៏ដោយក៏ខ្សោយនៅក្នុងអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗផងដែរ។ ជាពិសេសតិចតួចនៅក្នុងពួកគេ lysine និង tryptophan ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ របបអាហារបួសសុទ្ធគឺមិនប៉ះពាល់ដល់សុខភាពនោះទេ លុះត្រាតែវាប្រើប្រាស់ប្រូតេអ៊ីនបន្លែក្នុងបរិមាណច្រើនបន្តិច ទើបគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្តល់ឱ្យរាងកាយនូវអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ។ ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរុក្ខជាតិនៅក្នុងគ្រាប់ពូជ ជាពិសេសនៅក្នុងគ្រាប់ពូជនៃស្រូវសាលី និង legumes ផ្សេងៗ។ ពន្លកវ័យក្មេងដូចជា asparagus ក៏សម្បូរប្រូតេអ៊ីនផងដែរ។
ប្រូតេអ៊ីនសំយោគនៅក្នុងរបបអាហារ។
ដោយការបន្ថែមអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗសំយោគក្នុងបរិមាណតិចតួច ឬប្រូតេអ៊ីនដែលសម្បូរទៅដោយពួកវាទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនមិនពេញលេញ ដូចជាប្រូតេអ៊ីនពោត វាអាចបង្កើនតម្លៃអាហារូបត្ថម្ភយ៉ាងសំខាន់នៃសារធាតុបន្ទាប់បន្សំ ពោលគឺឧ។ ដោយហេតុនេះបង្កើនបរិមាណប្រូតេអ៊ីនដែលប្រើប្រាស់។ លទ្ធភាពមួយទៀតគឺការរីកលូតលាស់បាក់តេរី ឬផ្សិតនៅលើអ៊ីដ្រូកាបូនប្រេងឥន្ធនៈជាមួយនឹងការបន្ថែមនីត្រាត ឬអាម៉ូញាក់ជាប្រភពនៃអាសូត។ ប្រូតេអ៊ីនអតិសុខុមប្រាណដែលទទួលបានតាមរបៀបនេះអាចបម្រើជាចំណីសម្រាប់បសុបក្សី ឬបសុសត្វ ឬអាចប្រើប្រាស់ដោយផ្ទាល់ដោយមនុស្ស។ វិធីសាស្រ្តទីបីដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយប្រើសរីរវិទ្យានៃសត្វចៃ។ នៅក្នុង ruminants, នៅក្នុងផ្នែកដំបូងនៃក្រពះ, អ្វីដែលគេហៅថា។ នៅក្នុង rumen មានទម្រង់ពិសេសនៃបាក់តេរី និងប្រូតូហ្សូអា ដែលបំប្លែងប្រូតេអ៊ីនរុក្ខជាតិដែលមានជម្ងឺទៅជាប្រូតេអ៊ីនអតិសុខុមប្រាណពេញលេញ ហើយទាំងនេះ បន្ទាប់ពីការរំលាយអាហារ និងការស្រូបចូល ប្រែទៅជាប្រូតេអ៊ីនសត្វ។ អ៊ុយដែលជាសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាសូតសំយោគថោក អាចត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងចំណីបសុសត្វ។ អតិសុខុមប្រាណដែលរស់នៅក្នុង Rumen ប្រើអាសូតអ៊ុយដើម្បីបំប្លែងកាបូអ៊ីដ្រាត (ក្នុងនោះមានច្រើននៅក្នុងចំណី) ទៅជាប្រូតេអ៊ីន។ ប្រហែលមួយភាគបីនៃអាសូតទាំងអស់នៅក្នុងចំណីសត្វអាចមកក្នុងទម្រង់ជាអ៊ុយ ដែលនៅក្នុងខ្លឹមសារមានន័យថាការសំយោគប្រូតេអ៊ីនគីមីមួយចំនួន។
ខ្លឹមសារនៃអត្ថបទ
ប្រូតេអ៊ីន (មាត្រា 1)- ថ្នាក់នៃប៉ូលីម៊ែរជីវសាស្រ្តដែលមានវត្តមាននៅក្នុងគ្រប់សារពាង្គកាយមានជីវិត។ ដោយមានការចូលរួមពីប្រូតេអ៊ីន ដំណើរការសំខាន់ៗដែលធានានូវសកម្មភាពសំខាន់ៗរបស់រាងកាយកើតឡើង៖ ការដកដង្ហើម ការរំលាយអាហារ ការកន្ត្រាក់សាច់ដុំ ការបញ្ជូនសរសៃប្រសាទ។ ជាលិកាឆ្អឹង ស្បែក សក់ ស្នែងនៃសត្វមានជីវិតត្រូវបានផ្សំឡើងដោយប្រូតេអ៊ីន។ សម្រាប់ថនិកសត្វភាគច្រើន ការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍនៃសារពាង្គកាយកើតឡើងដោយសារតែផលិតផលដែលមានប្រូតេអ៊ីនជាសមាសធាតុអាហារ។ តួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរាងកាយហើយយោងទៅតាមរចនាសម្ព័ន្ធរបស់ពួកគេមានភាពចម្រុះណាស់។
សមាសភាពនៃប្រូតេអ៊ីន។
ប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់គឺជាប៉ូលីម៊ែរ ដែលខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំពីបំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូ។ អាស៊ីតអាមីណូគឺជាសមាសធាតុសរីរាង្គដែលមាននៅក្នុងសមាសភាពរបស់វា (ស្របតាមឈ្មោះ) ក្រុមអាមីណូ NH 2 និងអាស៊ីតសរីរាង្គ ពោលគឺឧ។ carboxyl ក្រុម COOH ។ ក្នុងចំណោមអាស៊ីដអាមីណូទាំងអស់ដែលមានស្រាប់ (តាមទ្រឹស្តី ចំនួនអាស៊ីតអាមីណូដែលអាចធ្វើបានគឺគ្មានដែនកំណត់) មានតែអាតូមកាបូនតែមួយរវាងក្រុមអាមីណូ និងក្រុម carboxyl ប៉ុណ្ណោះដែលចូលរួមក្នុងការបង្កើតប្រូតេអ៊ីន។ ជាទូទៅ អាស៊ីតអាមីណូដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានតំណាងដោយរូបមន្ត៖ H 2 N–CH(R)–COOH ។ ក្រុម R ដែលភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមកាបូន (មួយរវាងក្រុមអាមីណូ និងក្រុម carboxyl) កំណត់ភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាប្រូតេអ៊ីន។ ក្រុមនេះអាចមានអាតូមកាបូន និងអ៊ីដ្រូសែនប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែជាញឹកញាប់មានបន្ថែមលើ C និង H ក្រុមមុខងារផ្សេងៗ (ដែលមានសមត្ថភាពបំប្លែងបន្ថែម) ឧទាហរណ៍ HO-, H 2 N- ជាដើម។ ជម្រើសនៅពេល R = H ។
សារពាង្គកាយរបស់សត្វមានជីវិតមានអាស៊ីតអាមីណូច្រើនជាង 100 ផ្សេងៗគ្នា ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មិនមែនទាំងអស់ត្រូវបានគេប្រើក្នុងការសាងសង់ប្រូតេអ៊ីននោះទេ ប៉ុន្តែមានតែ 20 ប៉ុណ្ណោះដែលហៅថា "មូលដ្ឋាន" ។ នៅក្នុងតារាង។ 1 បង្ហាញឈ្មោះរបស់ពួកគេ (ភាគច្រើននៃឈ្មោះបានអភិវឌ្ឍជាប្រវត្តិសាស្ត្រ) រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ ក៏ដូចជាអក្សរកាត់ដែលគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយ។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធទាំងអស់ត្រូវបានរៀបចំនៅក្នុងតារាងដើម្បីឱ្យបំណែកសំខាន់នៃអាស៊ីតអាមីណូស្ថិតនៅខាងស្តាំ។
ឈ្មោះ | រចនាសម្ព័ន្ធ | ការកំណត់ |
គ្លីស៊ីន | ជីលី | |
អាឡានីន | ALA | |
វ៉ាលីន | កោរសក់ | |
លូស៊ីន | ឡេអ៊ី | |
ISOLEUCINE | ILE | |
សេរិន | SER | |
THREONINE | TRE | |
ស៊ីស្តេអ៊ីន | ស៊ីអាយអេស | |
METIONINE | ជួប | |
លីស៊ីន | លីហ្សា | |
អាហ្សង់ទីន | AWG | |
អាស៊ីតអាស្ប៉ារ៉ាជីក | ASN | |
អាស្ប៉ារ៉ាជីន | ASN | |
អាស៊ីតគ្លុយតាមីក | គ្លូ | |
គ្លុយតាមីន | GLN | |
phenylalanine | ម៉ាស៊ីនផ្លុំសក់ | |
ទីរ៉ូស៊ីន | TIR | |
សារធាតុ tryptophan | បី | |
អ៊ីស្ទីឌីន | GIS | |
ប្រូលីន | ប្រូ | |
នៅក្នុងការអនុវត្តអន្តរជាតិ ការរចនាអក្សរកាត់នៃអាស៊ីតអាមីណូដែលបានរាយបញ្ជីដោយប្រើអក្សរកាត់ឡាតាំងបីអក្សរ ឬអក្សរមួយត្រូវបានទទួលយក ឧទាហរណ៍ glycine - Gly ឬ G, alanine - Ala ឬ A ។ |
ក្នុងចំណោមអាស៊ីដអាមីណូទាំងម្ភៃនេះ (តារាងទី 1) មានតែប្រូលីនប៉ុណ្ណោះដែលមានក្រុម NH (ជំនួសឱ្យ NH 2) នៅជាប់នឹងក្រុម COOH carboxyl ព្រោះវាជាផ្នែកមួយនៃបំណែករង្វិល។
អាស៊ីតអាមីណូចំនួនប្រាំបី (valine, leucine, isoleucine, threonine, methionine, lysine, phenylalanine និង tryptophan) ដែលដាក់ក្នុងតារាងនៅលើផ្ទៃខាងក្រោយពណ៌ប្រផេះត្រូវបានគេហៅថាជាសារសំខាន់ ព្រោះរាងកាយត្រូវតែទទួលពួកវាជានិច្ចជាមួយនឹងអាហារប្រូតេអ៊ីនសម្រាប់ការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍន៍ធម្មតា។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការតភ្ជាប់បន្តបន្ទាប់គ្នានៃអាស៊ីតអាមីណូ ខណៈពេលដែលក្រុម carboxyl នៃអាស៊ីតមួយមានអន្តរកម្មជាមួយក្រុមអាមីណូនៃម៉ូលេគុលជិតខាង ជាលទ្ធផល ចំណង -CO-NH- peptide ត្រូវបានបង្កើតឡើង និងជាទឹក ម៉ូលេគុលត្រូវបានបញ្ចេញ។ នៅលើរូបភព។ 1 បង្ហាញពីការតភ្ជាប់សៀរៀលនៃ alanine, valine និង glycine ។
អង្ករ។ មួយ។ ការតភ្ជាប់ស៊េរីនៃអាស៊ីតអាមីណូកំឡុងពេលបង្កើតម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ផ្លូវពីក្រុមអាមីណូស្ថានីយ H 2 N ទៅកាន់ក្រុម carboxyl ស្ថានីយ COOH ត្រូវបានជ្រើសរើសជាទិសដៅសំខាន់នៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។
ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន អក្សរកាត់សម្រាប់អាស៊ីតអាមីណូ (តារាងទី 1 ជួរឈរទីបី) ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបង្កើតខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានប្រើ។ បំណែកនៃម៉ូលេគុលដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 1 ត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោម: H 2 N-ALA-VAL-GLY-COOH ។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនមានពី 50 ទៅ 1500 សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ (ខ្សែសង្វាក់ខ្លីត្រូវបានគេហៅថា polypeptides) ។ លក្ខណៈបុគ្គលនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានកំណត់ដោយសំណុំនៃអាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ហើយមិនសំខាន់ជាងនេះទេដោយលំដាប់នៃការជំនួសរបស់ពួកគេតាមខ្សែសង្វាក់។ ឧទាហរណ៍ ម៉ូលេគុលអាំងស៊ុយលីនមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូចំនួន 51 (វាគឺជាប្រូតេអ៊ីនខ្សែសង្វាក់ខ្លីបំផុតមួយ) ហើយមានខ្សែសង្វាក់ប៉ារ៉ាឡែលពីរដែលមានប្រវែងមិនស្មើគ្នា។ លំដាប់នៃបំណែកអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ២.
អង្ករ។ ២ ម៉ូលេគុលអាំងស៊ុយលីនដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងពីសំណល់អាស៊ីតអាមីណូចំនួន 51 បំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូដូចគ្នាត្រូវបានសម្គាល់ដោយពណ៌ផ្ទៃខាងក្រោយដែលត្រូវគ្នា។ សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ cysteine (ការកំណត់អក្សរកាត់ CIS) ដែលមាននៅក្នុងខ្សែសង្វាក់បង្កើតជាស្ពាន disulfide -S-S- ដែលភ្ជាប់ម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ពីរ ឬបង្កើតជា jumpers ក្នុងខ្សែសង្វាក់មួយ។
ម៉ូលេគុលនៃអាស៊ីតអាមីណូ cysteine (តារាងទី 1) មានក្រុម sulfhydride ប្រតិកម្ម -SH ដែលមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកបង្កើតជាស្ពាន disulfide -S-S- ។ តួនាទីរបស់ cysteine នៅក្នុងពិភពនៃប្រូតេអ៊ីនគឺពិសេសដោយមានការចូលរួមរបស់វាតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ត្រូវបានបង្កើតឡើងរវាងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនប៉ូលីមិច។
ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអាស៊ីតអាមីណូទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer កើតឡើងនៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតដែលស្ថិតក្រោមការគ្រប់គ្រងនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក វាគឺជាពួកវាដែលផ្តល់នូវលំដាប់នៃការជួបប្រជុំគ្នាយ៉ាងតឹងរឹង និងគ្រប់គ្រងប្រវែងថេរនៃម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer ( សង់ទីម៉ែត. អាស៊ីត NUCLEIC) ។
រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន។
សមាសភាពនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដែលបង្ហាញក្នុងទម្រង់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូជំនួស (រូបភាពទី 2) ត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីន។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនកើតឡើងរវាងក្រុម imino HN ដែលមាននៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer និងក្រុម carbonyl CO ( សង់ទីម៉ែត. HYDROGEN BOND) ជាលទ្ធផល ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនទទួលបានរូបរាងលំហជាក់លាក់ ហៅថារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ។ ទូទៅបំផុតគឺរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំពីរប្រភេទនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន។
ជម្រើសដំបូងគេហៅថា α-helix ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើចំណងអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងម៉ូលេគុលវត្ថុធាតុ polymer មួយ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រធរណីមាត្រនៃម៉ូលេគុលដែលកំណត់ដោយប្រវែងចំណង និងមុំចំណង គឺដូចជាការបង្កើតចំណងអ៊ីដ្រូសែនគឺអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ក្រុម H-N និង C=O ដែលរវាងនោះមានបំណែក peptide ពីរ H-N-C=O (រូបភាព 3) ។ .
សមាសភាពនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide បង្ហាញក្នុងរូបភព។ 3 ត្រូវបានសរសេរជាអក្សរកាត់ដូចខាងក្រោម:
H 2 N-ALA VAL-ALA-LEY-ALA-ALA-ALA-ALA-VAL-ALA-ALA-ALA-ALA-COOH ។
ជាលទ្ធផលនៃសកម្មភាពចុះកិច្ចសន្យានៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន ម៉ូលេគុលបង្កើតជា helix - អ្វីដែលគេហៅថា α-helix វាត្រូវបានពិពណ៌នាថាជាខ្សែបូ helical កោងឆ្លងកាត់អាតូមដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer (រូបភាព 4) ។
អង្ករ។ ៤ គំរូ 3D នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងទម្រង់នៃ α-helix ។ ចំណងអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបង្ហាញជាបន្ទាត់ចំនុចពណ៌បៃតង។ រាងស៊ីឡាំងនៃវង់គឺអាចមើលឃើញនៅមុំជាក់លាក់នៃការបង្វិល (អាតូមអ៊ីដ្រូសែនមិនត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព) ។ ពណ៌នៃអាតូមនីមួយៗត្រូវបានផ្តល់ឱ្យដោយអនុលោមតាមច្បាប់អន្តរជាតិ ដែលណែនាំពណ៌ខ្មៅសម្រាប់អាតូមកាបូន ពណ៌ខៀវសម្រាប់អាតូមអាសូត ពណ៌ក្រហមសម្រាប់អុកស៊ីហ៊្សែន និងពណ៌លឿងសម្រាប់ស្ពាន់ធ័រ (ពណ៌សត្រូវបានណែនាំសម្រាប់អាតូមអ៊ីដ្រូសែនដែលមិនបង្ហាញក្នុងរូប ក្នុងករណីនេះ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងមូលត្រូវបានបង្ហាញនៅលើផ្ទៃខាងក្រោយងងឹត) ។
បំរែបំរួលមួយផ្សេងទៀតនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំដែលហៅថា រចនាសម្ព័ន្ធ β ត្រូវបានបង្កើតឡើងផងដែរជាមួយនឹងការចូលរួមនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន ភាពខុសគ្នាគឺថាក្រុម H-N និង C = O នៃខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ពីរឬច្រើនដែលមានទីតាំងនៅក្នុងអន្តរកម្មស្របគ្នា។ ដោយសារខ្សែសង្វាក់ polypeptide មានទិសដៅ (រូបភាពទី 1) វ៉ារ្យ៉ង់អាចធ្វើទៅបាននៅពេលដែលទិសដៅនៃច្រវាក់ដូចគ្នា (រចនាសម្ព័ន្ធ β-ប៉ារ៉ាឡែល រូបភាពទី 5) ឬពួកវាផ្ទុយគ្នា (រចនាសម្ព័ន្ធ β-ប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែល រូបភាពទី 6) ។ .
ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នៃសមាសធាតុផ្សេងៗអាចចូលរួមក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ β ខណៈពេលដែលក្រុមសរីរាង្គដែលបង្កើតខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer (Ph, CH 2 OH ។ =O ក្រុមគឺសម្រេចចិត្ត។ ដោយសារក្រុម H-N និង C=O ត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅផ្សេងៗគ្នាទាក់ទងទៅនឹងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer (ឡើងលើ និងចុះក្រោមក្នុងរូប) វាអាចទៅរួចសម្រាប់ខ្សែសង្វាក់បី ឬច្រើនដើម្បីធ្វើអន្តរកម្មក្នុងពេលដំណាលគ្នា។
សមាសភាពនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដំបូងនៅក្នុងរូបភព។ ៥៖
H 2 N-LEI-ALA-FEN-GLI-ALA-ALA-COOH
សមាសភាពនៃខ្សែទីពីរនិងទីបី:
H 2 N-GLY-ALA-SER-GLY-TRE-ALA-COOH
សមាសភាពនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភព។ 6, ដូចគ្នានឹងរូបភាព។ 5, ភាពខុសគ្នាគឺថាខ្សែសង្វាក់ទីពីរមានទិសដៅផ្ទុយ (នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយរូបភាពទី 5) ។
វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ β នៅខាងក្នុងម៉ូលេគុលមួយ នៅពេលដែលបំណែកខ្សែសង្វាក់នៅក្នុងផ្នែកជាក់លាក់មួយប្រែទៅជាត្រូវបានបង្វិលដោយ 180 ° ក្នុងករណីនេះ សាខាពីរនៃម៉ូលេគុលមួយមានទិសដៅផ្ទុយ ជាលទ្ធផល អង់ទីប៉ារ៉ាឡែល។ β-structure ត្រូវបានបង្កើតឡើង (រូបភាព 7) ។
រចនាសម្ព័ន្ធដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 7 នៅក្នុងរូបភាពរាបស្មើ បង្ហាញក្នុងរូបភព។ 8 នៅក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ។ ផ្នែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធ β ជាធម្មតាត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងវិធីសាមញ្ញមួយដោយខ្សែបូរាងសំប៉ែតដែលឆ្លងកាត់អាតូមដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនជាច្រើន ផ្នែកនៃរចនាសម្ព័ន្ធ α-helix និង ribbon-like β-structures ឆ្លាស់គ្នា ក៏ដូចជាខ្សែសង្វាក់ polypeptide តែមួយ។ ការរៀបចំគ្នាទៅវិញទៅមក និងការឆ្លាស់គ្នានៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន។
វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ពណ៌នារចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោមដោយប្រើ crambin ប្រូតេអ៊ីនរុក្ខជាតិជាឧទាហរណ៍។ រូបមន្តរចនាសម្ព័ននៃប្រូតេអ៊ីន ដែលជារឿយៗមានបំណែកអាស៊ីតអាមីណូរាប់រយ មានភាពស្មុគ្រស្មាញ ស្មុគស្មាញ និងពិបាកយល់ ដូច្នេះជួនកាលរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញត្រូវបានប្រើ - ដោយគ្មាននិមិត្តសញ្ញានៃធាតុគីមី (រូបភាពទី 9 ជម្រើស A) ប៉ុន្តែដូចគ្នា ពេលវេលាដែលពួកគេរក្សាពណ៌នៃ valence strokes ស្របតាមច្បាប់អន្តរជាតិ (រូបភាពទី 4) ។ ក្នុងករណីនេះ រូបមន្តត្រូវបានបង្ហាញមិននៅក្នុងផ្ទះល្វែងទេ ប៉ុន្តែជារូបភាពលំហ ដែលត្រូវនឹងរចនាសម្ព័ន្ធពិតនៃម៉ូលេគុល។ វិធីសាស្រ្តនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានឧទាហរណ៍ដើម្បីបែងចែករវាងស្ពាន disulfide (ស្រដៀងទៅនឹងនៅក្នុងអាំងស៊ុយលីនរូបភាពទី 2) ក្រុម phenyl នៅក្នុងស៊ុមចំហៀងនៃខ្សែសង្វាក់។ល។ រូបភាពនៃម៉ូលេគុលក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ (បាល់ដែលភ្ជាប់ដោយកំណាត់) គឺច្បាស់ជាងនេះបន្តិច (រូបភាពទី 9 ជម្រើស ខ)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្រ្តទាំងពីរនេះមិនអនុញ្ញាតឱ្យបង្ហាញរចនាសម្ព័ន្ធទីបីទេ ដូច្នេះអ្នកជីវរូបវិទ្យាជនជាតិអាមេរិក Jane Richardson បានស្នើឱ្យតំណាងឱ្យ α-រចនាសម្ព័ន្ធជាខ្សែបូរមួល (សូមមើលរូបទី 4) រចនាសម្ព័ន្ធ β ជាខ្សែបូរាងសំប៉ែត (រូបភាពទី 8) និងការភ្ជាប់។ ពួកវាជាច្រវាក់តែមួយ - ក្នុងទម្រង់ជាបាច់ស្តើង រចនាសម្ព័ន្ធនីមួយៗមានពណ៌ផ្ទាល់ខ្លួន។ វិធីសាស្រ្តនៃការពិពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីនមួយឥឡូវនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ (រូបភាពទី 9 វ៉ារ្យ៉ង់ B) ។ ពេលខ្លះ សម្រាប់ខ្លឹមសារព័ត៌មានកាន់តែច្រើន រចនាសម្ព័ន្ធទីបី និងរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញត្រូវបានបង្ហាញរួមគ្នា (រូបភាពទី 9 វ៉ារ្យ៉ង់ D) ។ វាក៏មានការកែប្រែនៃវិធីសាស្រ្តដែលស្នើឡើងដោយ Richardson ផងដែរ: α-helices ត្រូវបានបង្ហាញជាស៊ីឡាំង ហើយរចនាសម្ព័ន្ធ β មាននៅក្នុងទម្រង់នៃព្រួញរាបស្មើដែលបង្ហាញពីទិសដៅនៃខ្សែសង្វាក់ (រូបភាពទី 9 ជម្រើស E) ។ មិនសូវសាមញ្ញទេ គឺជាវិធីសាស្ត្រដែលម៉ូលេគុលទាំងមូលត្រូវបានបង្ហាញជាបណ្តុំ ដែលរចនាសម្ព័ន្ធមិនស្មើគ្នាត្រូវបានសម្គាល់ដោយពណ៌ផ្សេងគ្នា ហើយស្ពាន disulfide ត្រូវបានបង្ហាញជាស្ពានពណ៌លឿង (រូបភាពទី 9 វ៉ារ្យ៉ង់ E) ។
ជម្រើស B គឺងាយស្រួលបំផុតសម្រាប់ការយល់ឃើញ នៅពេលដែលពណ៌នាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធទីបី លក្ខណៈរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន (បំណែកអាស៊ីតអាមីណូ លំដាប់ជំនួសរបស់ពួកគេ ចំណងអ៊ីដ្រូសែន) មិនត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញទេ ខណៈដែលវាត្រូវបានគេសន្មត់ថាប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់មាន "ព័ត៌មានលម្អិត" ។ យកចេញពីសំណុំស្តង់ដារនៃអាស៊ីតអាមីណូចំនួនម្ភៃ (តារាងទី 1) ។ ភារកិច្ចចម្បងក្នុងការពណ៌នារចនាសម្ព័ន្ធទីបីគឺដើម្បីបង្ហាញពីការរៀបចំលំហ និងការផ្លាស់ប្តូរនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ។
អង្ករ។ ប្រាំបួន កំណែផ្សេងៗនៃរូបភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន Crumbin.
A គឺជារូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងរូបភាពលំហ។
ខ - រចនាសម្ព័ន្ធនៅក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ។
B គឺជារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃម៉ូលេគុល។
G - ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃជម្រើស A និង B ។
អ៊ី - រូបភាពសាមញ្ញនៃរចនាសម្ព័ន្ធទីបី។
អ៊ី - រចនាសម្ព័ន្ធទីបីជាមួយនឹងស្ពាន disulfide ។
ភាពងាយស្រួលបំផុតសម្រាប់ការយល់ឃើញគឺរចនាសម្ព័ន្ធទីបីវិមាត្រ (ជម្រើសខ) ដោះលែងពីព័ត៌មានលម្អិតនៃរូបមន្តរចនាសម្ព័ន្ធ។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធទីបី ជាក្បួនត្រូវចំណាយពេលលើការកំណត់ជាក់លាក់មួយ ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មប៉ូល (អេឡិចត្រូស្ទិច) និងចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ជាលទ្ធផល ម៉ូលេគុលទទួលបានទម្រង់នៃរបុំបង្រួម - ប្រូតេអ៊ីន globular (globules, ឡាត. ball) ឬ filamentous - ប្រូតេអ៊ីន fibrillar (fibra, ឡាត. ជាតិសរសៃ) ។
ឧទាហរណ៏នៃរចនាសម្ព័ន្ធ globular គឺប្រូតេអ៊ីន albumin ប្រូតេអ៊ីននៃស៊ុតមាន់ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នៃ albumin ។ ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymeric នៃ albumin ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំជាចម្បងពី alanine, aspartic acid, glycine, និង cysteine, ជំនួសនៅក្នុងលំដាប់ជាក់លាក់មួយ។ រចនាសម្ព័ន្ធទីបីមាន α-helices តភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ (រូបភាព 10) ។
អង្ករ។ ដប់ រចនាសម្ព័ន្ធសកលនៃអាល់ប៊ុមមីន
ឧទាហរណ៍នៃរចនាសម្ព័ន្ធ fibrillar គឺប្រូតេអ៊ីន fibroin ។ ពួកវាផ្ទុកនូវបរិមាណដ៏ច្រើននៃសំណល់ glycine, alanine និង serine (រាល់សំណល់អាស៊ីតអាមីណូទីពីរគឺ glycine); សំណល់ cysteine ដែលមានក្រុម sulfhydride គឺអវត្តមាន។ Fibroin ដែលជាសមាសធាតុសំខាន់នៃសូត្រធម្មជាតិ និងសរសៃពួរមានរចនាសម្ព័ន្ធ β ដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ (រូបភាពទី 11) ។
អង្ករ។ ដប់មួយ ប្រូតេអ៊ីន FIBRILLARY FIBROIN
លទ្ធភាពនៃការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រភេទជាក់លាក់មួយគឺមាននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃប្រូតេអ៊ីនពោលគឺឧ។ កំណត់ជាមុនដោយលំដាប់នៃការជំនួសនៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ។ ពីសំណុំមួយចំនួននៃសំណល់បែបនេះ α-helices កើតឡើងភាគច្រើន (មានសំណុំបែបនេះច្រើន) សំណុំមួយទៀតនាំទៅដល់រូបរាងនៃរចនាសម្ព័ន្ធ β ខ្សែសង្វាក់តែមួយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសមាសភាពរបស់វា។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវរចនាសម្ព័ន្ធទីបី គឺអាចបញ្ចូលគ្នាទៅជាបណ្តុំ supramolecular ដ៏ធំ ខណៈពេលដែលពួកវាត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយគ្នាដោយអន្តរកម្មប៉ូល ក៏ដូចជាចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ការបង្កើតបែបនេះត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធ quaternary នៃប្រូតេអ៊ីន។ ឧទាហរណ៍ ferritin ប្រូតេអ៊ីនដែលមានជាចម្បងនៃ leucine អាស៊ីត glutamic អាស៊ីត aspartic និង histidine (ferricin មានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូទាំង 20 ក្នុងបរិមាណខុសៗគ្នា) បង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃ α-helices ប៉ារ៉ាឡែលចំនួនបួន។ នៅពេលដែលម៉ូលេគុលត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងក្រុមតែមួយ (រូបភាពទី 12) រចនាសម្ព័ន្ធ quaternary ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលអាចរួមបញ្ចូលរហូតដល់ 24 ម៉ូលេគុល ferritin ។
Fig.12 ការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធ quaternary នៃ ferritin ប្រូតេអ៊ីនសកល
ឧទាហរណ៍មួយទៀតនៃការបង្កើត supramolecular គឺរចនាសម្ព័ន្ធនៃ collagen ។ វាគឺជាប្រូតេអ៊ីន fibrillar ដែលខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាចម្បងនៃ glycine ជំនួសជាមួយ proline និង lysine ។ រចនាសម្ព័ន្ធមានខ្សែសង្វាក់តែមួយ α-helices បីដង ឆ្លាស់គ្នាជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ β-like ribbon ជង់ជាបាច់ប៉ារ៉ាឡែល (រូបភាព 13) ។
Fig.13 រចនាសម្ព័ន្ធ SUPRAMOLECULAR នៃប្រូតេអ៊ីន Collagen FIBRILLARY
លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃប្រូតេអ៊ីន។
នៅក្រោមសកម្មភាពនៃសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ ផលិតផលកាកសំណល់នៃបាក់តេរីមួយចំនួន (ការរំលាយអាស៊ីតឡាក់ទិក) ឬជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ និងទីបីត្រូវបានបំផ្លាញដោយមិនធ្វើឱ្យខូចរចនាសម្ព័ន្ធបឋមរបស់វាឡើយ ជាលទ្ធផលប្រូតេអ៊ីនបាត់បង់ការរលាយ និងបាត់បង់សកម្មភាពជីវសាស្រ្ត។ ដំណើរការត្រូវបានគេហៅថា denaturation ពោលគឺការបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិធម្មជាតិ ឧទាហរណ៍ ទឹកដោះគោជូរ ប្រូតេអ៊ីន coagulated នៃស៊ុតមាន់ឆ្អិន។ នៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង ប្រូតេអ៊ីននៃសារពាង្គកាយមានជីវិត (ជាពិសេសអតិសុខុមប្រាណ) ប្រែចេញយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះមិនអាចចូលរួមក្នុងដំណើរការជីវសាស្រ្តបានទេជាលទ្ធផលមីក្រូសរីរាង្គស្លាប់ដូច្នេះទឹកដោះគោឆ្អិន (ឬប៉ាស្ទ័រ) អាចប្រើប្រាស់បានយូរ។
ចំណង Peptide H-N-C=O ដែលបង្កើតជាខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបាន hydrolyzed នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតឬអាល់កាឡាំង ហើយខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer បំបែក ដែលនៅទីបំផុតអាចនាំទៅរកអាស៊ីតអាមីណូដើម។ ចំណង Peptide រួមបញ្ចូលក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ α-helices ឬ β-structures មានភាពធន់នឹងអ៊ីដ្រូលីស៊ីស និងការវាយប្រហារគីមីផ្សេងៗ (បើប្រៀបធៀបទៅនឹងចំណងដូចគ្នានៅក្នុងខ្សែសង្វាក់តែមួយ)។ ការបំបែកម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនកាន់តែឆ្ងាញ់ទៅក្នុងអាស៊ីដអាមីណូធាតុផ្សំរបស់វាត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកគ្មានជាតិទឹកដោយប្រើ hydrazine H 2 N-NH 2 ខណៈដែលបំណែកអាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ លើកលែងតែមួយចុងក្រោយ បង្កើតបានជាអាស៊ីត carboxylic hydrazides ដែលមានផ្ទុក។ បំណែក C (O)–HN–NH 2 (រូបភាព 14) ។
អង្ករ។ ដប់បួន។ ការបោសសំអាត POLYPeptide
ការវិភាគបែបនេះអាចផ្តល់ព័ត៌មានអំពីសមាសធាតុអាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន ប៉ុន្តែវាមានសារៈសំខាន់ជាងក្នុងការដឹងពីលំដាប់របស់វានៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់គោលបំណងនេះគឺសកម្មភាពរបស់ phenylisothiocyanate (FITC) នៅលើខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលនៅក្នុងមជ្ឈដ្ឋានអាល់កាឡាំងភ្ជាប់ទៅនឹង polypeptide (ពីចុងបញ្ចប់ដែលមានក្រុមអាមីណូ) ហើយនៅពេលដែលប្រតិកម្មនៃមធ្យមផ្លាស់ប្តូរ។ ទៅជាអាស៊ីត វាផ្ដាច់ចេញពីខ្សែសង្វាក់ ដោយយកបំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូមួយ (រូបភាព 15) មកជាមួយ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំ ការបំបែកប៉ូលីប៉ិបទីតជាបន្តបន្ទាប់
វិធីសាស្រ្តពិសេសជាច្រើនត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការវិភាគបែបនេះ រួមទាំងអ្នកដែលចាប់ផ្តើម "បំបែក" ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនចូលទៅក្នុងសមាសធាតុផ្សំរបស់វា ដោយចាប់ផ្តើមពីចុង carboxyl ។
ស្ពានឆ្លងកាត់ disulfide S-S (បង្កើតឡើងដោយអន្តរកម្មនៃសំណល់ cysteine ។ រូបទី 2 និងទី 9) ត្រូវបានបំបែកដោយបង្វែរពួកវាទៅជាក្រុម HS ដោយសកម្មភាពនៃភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយផ្សេងៗ។ សកម្មភាពរបស់ភ្នាក់ងារកត់សុី (អុកស៊ីហ្សែន ឬអ៊ីដ្រូសែន peroxide) ម្តងទៀតនាំទៅរកការបង្កើតស្ពាន disulfide (រូបភាព 16) ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំមួយ។ ការបែកខ្ញែកនៃស្ពាន disulfide
ដើម្បីបង្កើតតំណភ្ជាប់ឆ្លងបន្ថែមនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន ប្រតិកម្មនៃក្រុមអាមីណូ និង carboxyl ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ អាចចូលដំណើរការបានកាន់តែច្រើនសម្រាប់អន្តរកម្មផ្សេងៗគឺក្រុមអាមីណូដែលមាននៅក្នុងស៊ុមចំហៀងនៃខ្សែសង្វាក់ - បំណែកនៃ lysine, asparagine, lysine, proline (តារាងទី 1) ។ នៅពេលដែលក្រុមអាមីណូបែបនេះមានអន្តរកម្មជាមួយសារធាតុ formaldehyde ដំណើរការនៃ condensation កើតឡើង ហើយស្ពានឆ្លងកាត់ –NH–CH2–NH– លេចឡើង (រូបភាព 17) ។
អង្ករ។ ១៧ ការបង្កើតស្ពានឆ្លងកាត់បន្ថែមរវាងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន.
ក្រុម carboxyl ស្ថានីយនៃប្រូតេអ៊ីនអាចប្រតិកម្មជាមួយនឹងសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃលោហៈ polyvalent មួយចំនួន (សមាសធាតុក្រូមីញ៉ូមត្រូវបានគេប្រើញឹកញាប់ជាង) ហើយតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ក៏កើតឡើងផងដែរ។ ដំណើរការទាំងពីរនេះត្រូវបានប្រើក្នុងការ tanning ស្បែក។
តួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួន។
តួនាទីរបស់ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរាងកាយមានភាពចម្រុះ។
អង់ស៊ីម(ជាតិ fermentation ឡាត. - fermentation) ឈ្មោះផ្សេងទៀតរបស់ពួកគេគឺ អង់ស៊ីម (en zumh ក្រិក. - នៅក្នុងផ្សិត) - ទាំងនេះគឺជាប្រូតេអ៊ីនដែលមានសកម្មភាពកាតាលីករពួកគេអាចបង្កើនល្បឿនដំណើរការជីវគីមីរាប់ពាន់ដង។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម សមាសធាតុផ្សំនៃអាហារ៖ ប្រូតេអ៊ីន ខ្លាញ់ និងកាបូអ៊ីដ្រាតត្រូវបានបំបែកទៅជាសមាសធាតុសាមញ្ញ ដែលបន្ទាប់មក macromolecules ថ្មីត្រូវបានសំយោគ ដែលចាំបាច់សម្រាប់ប្រភេទជាក់លាក់នៃរាងកាយ។ អង់ស៊ីមក៏ចូលរួមក្នុងដំណើរការជីវគីមីជាច្រើននៃការសំយោគឧទាហរណ៍ក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីន (ប្រូតេអ៊ីនខ្លះជួយសំយោគផ្សេងទៀត)។ សង់ទីម៉ែត. អង់ស៊ីម
អង់ស៊ីមមិនត្រឹមតែជាកាតាលីករដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងជ្រើសរើស (ដឹកនាំប្រតិកម្មយ៉ាងតឹងរ៉ឹងក្នុងទិសដៅដែលបានផ្តល់ឱ្យ)។ នៅក្នុងវត្តមានរបស់ពួកគេ ប្រតិកម្មដំណើរការជាមួយនឹងទិន្នផលស្ទើរតែ 100% ដោយគ្មានការបង្កើតផលិតផល ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ លក្ខខណ្ឌលំហូរគឺស្រាល៖ សម្ពាធបរិយាកាសធម្មតា និងសីតុណ្ហភាពនៃសារពាង្គកាយមានជីវិត។ សម្រាប់ការប្រៀបធៀបការសំយោគអាម៉ូញាក់ពីអ៊ីដ្រូសែននិងអាសូតនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករដែកសកម្មត្រូវបានអនុវត្តនៅ 400-500 ° C និងសម្ពាធ 30 MPa ទិន្នផលអាម៉ូញាក់គឺ 15-25% ក្នុងមួយវដ្ត។ អង់ស៊ីមត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកាតាលីករដែលមិនលើស។
ការសិក្សាដែលពឹងផ្អែកខ្លាំងអំពីអង់ស៊ីមបានចាប់ផ្តើមនៅពាក់កណ្តាលសតវត្សរ៍ទី 19 ឥឡូវនេះ អង់ស៊ីមផ្សេងៗគ្នាជាង 2,000 ត្រូវបានសិក្សា ហើយនេះគឺជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីនចម្រុះបំផុត។
ឈ្មោះនៃអង់ស៊ីមមានដូចខាងក្រោម៖ ឈ្មោះនៃសារធាតុប្រតិកម្មដែលអង់ស៊ីមធ្វើអន្តរកម្ម ឬឈ្មោះនៃប្រតិកម្មកាតាលីករត្រូវបានបន្ថែមជាមួយនឹងការបញ្ចប់ -aza ឧទាហរណ៍ arginase decomposes arginine (តារាងទី 1) decarboxylase catalyzes decarboxylation, i.e. ការលុបបំបាត់ CO 2 ពីក្រុម carboxyl:
– COOH → – CH + CO 2
ជាញឹកញាប់ ដើម្បីបង្ហាញឱ្យកាន់តែច្បាស់អំពីតួនាទីរបស់អង់ស៊ីម ទាំងវត្ថុ និងប្រភេទនៃប្រតិកម្មត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញជាឈ្មោះរបស់វា ឧទាហរណ៍ អាល់កុល dehydrogenase គឺជាអង់ស៊ីមដែល dehydrogenates ជាតិអាល់កុល ។
សម្រាប់អង់ស៊ីមមួយចំនួនដែលបានរកឃើញតាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ ឈ្មោះប្រវត្តិសាស្ត្រ (ដោយគ្មានទីបញ្ចប់ -aza) ត្រូវបានរក្សាទុក ឧទាហរណ៍ pepsin (pepsis, ក្រិក. ការរំលាយអាហារ) និង trypsin (thrypsis ក្រិក. liquefaction) អង់ស៊ីមទាំងនេះបំបែកប្រូតេអ៊ីន។
សម្រាប់ការរៀបចំប្រព័ន្ធអង់ស៊ីមត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នាទៅជាថ្នាក់ធំការចាត់ថ្នាក់គឺផ្អែកលើប្រភេទនៃប្រតិកម្មថ្នាក់ត្រូវបានគេដាក់ឈ្មោះតាមគោលការណ៍ទូទៅ - ឈ្មោះនៃប្រតិកម្មនិងការបញ្ចប់ - aza ។ ថ្នាក់ទាំងនេះមួយចំនួនត្រូវបានរាយខាងក្រោម។
អុកស៊ីដឌ័រតេសគឺជាអង់ស៊ីមដែលបំប្លែងប្រតិកម្ម redox ។ dehydrogenases រួមបញ្ចូលនៅក្នុងថ្នាក់នេះអនុវត្តការផ្ទេរប្រូតុង ឧទាហរណ៍ អាល់កុល dehydrogenase (ADH) កត់សុីអាល់កុលទៅ aldehydes ការកត់សុីជាបន្តបន្ទាប់នៃ aldehydes ទៅអាស៊ីត carboxylic ត្រូវបានជំរុញដោយ aldehyde dehydrogenases (ALDH) ។ ដំណើរការទាំងពីរកើតឡើងនៅក្នុងរាងកាយកំឡុងពេលកែច្នៃអេតាណុលទៅជាអាស៊ីតអាសេទិក (រូបភាព 18) ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំបី អុកស៊ីតកម្មពីរដំណាក់កាលនៃអេតាណុលទៅអាស៊ីតអាសេទិក
វាមិនមែនជាអេតាណុលដែលមានឥទ្ធិពលគ្រឿងញៀននោះទេប៉ុន្តែអាសេតាល់ដេអ៊ីតផលិតផលកម្រិតមធ្យម សកម្មភាពរបស់អង់ស៊ីម ALDH កាន់តែទាប ដំណាក់កាលទីពីរឆ្លងកាត់យឺត - ការកត់សុីនៃអាសេតាល់ដេអ៊ីតទៅជាអាស៊ីតអាសេទិក ហើយឥទ្ធិពលនៃការស្រវឹងកាន់តែយូរ និងខ្លាំងជាងមុនពីការទទួលទាន។ នៃអេតាណុល។ ការវិភាគបានបង្ហាញថាជាង 80% នៃអ្នកតំណាងនៃការប្រណាំងពណ៌លឿងមានសកម្មភាពតិចតួចនៃ ALDH ដូច្នេះហើយការអត់ធ្មត់ជាតិអាល់កុលកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ។ ហេតុផលសម្រាប់សកម្មភាពកាត់បន្ថយពីកំណើតនៃ ALDH នេះគឺថាផ្នែកនៃសំណល់អាស៊ីត glutamic នៅក្នុងម៉ូលេគុល ALDH "កាត់បន្ថយ" ត្រូវបានជំនួសដោយបំណែក lysine (តារាងទី 1) ។
ការផ្ទេរប្រាក់- អង់ស៊ីមដែលជំរុញការផ្ទេរក្រុមមុខងារ ឧទាហរណ៍ transiminase កាតាលីករផ្ទេរក្រុមអាមីណូ។
អ៊ីដ្រូឡាសគឺជាអង់ស៊ីមដែលបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីស៊ីស។ ចំណង trypsin និង pepsin hydrolyze peptide ដែលបានរៀបរាប់ពីមុន និង lipases បំបែកចំណង ester នៅក្នុងខ្លាញ់៖
-RC(O)OR 1 + H 2 O → -RC(O)OH + HOR 1
លីស- អង់ស៊ីមដែលបំប្លែងប្រតិកម្មដែលកើតឡើងដោយវិធីមិនអ៊ីដ្រូលីក ដែលជាលទ្ធផលនៃប្រតិកម្មបែបនេះ ចំណង C-C, C-O, C-N ត្រូវបានខូច ហើយចំណងថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង។ អង់ស៊ីម decarboxylase ជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់នេះ។
Isomerases- អង់ស៊ីមដែលបំប្លែង isomerization ឧទាហរណ៍ការបំប្លែងអាស៊ីត maleic ទៅអាស៊ីត fumaric (រូបភាព 19) នេះគឺជាឧទាហរណ៍នៃ cis-trans isomerization (សូមមើល ISOMERIA) ។
អង្ករ។ ដប់ប្រាំបួន។ ភាពប្រសើរឡើងនៃអាស៊ីត MALEICចូលទៅក្នុងអាស៊ីត fumaric នៅក្នុងវត្តមាននៃអង់ស៊ីម។
នៅក្នុងការងាររបស់អង់ស៊ីមគោលការណ៍ទូទៅត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដែលយោងទៅតាមវាតែងតែមានការឆ្លើយឆ្លងតាមរចនាសម្ព័ន្ធរវាងអង់ស៊ីមនិងសារធាតុនៃប្រតិកម្មបង្កើនល្បឿន។ យោងតាមការបង្ហាញជាន័យធៀបរបស់ស្ថាបនិកមួយរូបនៃគោលលទ្ធិនៃអង់ស៊ីម E. Fisher សារធាតុ reagent ចូលទៅជិតអង់ស៊ីមដូចជាកូនសោរចាក់សោ។ ក្នុងន័យនេះ អង់ស៊ីមនីមួយៗបំប្លែងប្រតិកម្មគីមីជាក់លាក់មួយ ឬក្រុមនៃប្រតិកម្មដែលមានប្រភេទដូចគ្នា។ ជួនកាលអង់ស៊ីមអាចធ្វើសកម្មភាពលើសមាសធាតុតែមួយដូចជា urease (uron ក្រិក. - ទឹកនោម) បំប្លែងតែអ៊ីដ្រូលីសនៃអ៊ុយ៖
(H 2 N) 2 C \u003d O + H 2 O \u003d CO 2 + 2NH 3
ការជ្រើសរើសដ៏ល្អបំផុតត្រូវបានបង្ហាញដោយអង់ស៊ីមដែលបែងចែករវាងអង់ទីករសកម្មអុបទិក - isomers ឆ្វេង និងស្តាំ។ L-arginase ធ្វើសកម្មភាពតែលើ levorotatory arginine ហើយមិនប៉ះពាល់ដល់ isomer dextrorotatory ទេ។ L-lactate dehydrogenase ធ្វើសកម្មភាពតែលើ levorotatory esters នៃអាស៊ីតឡាក់ទិកដែលហៅថា lactates (lactis) ។ ឡាត. ទឹកដោះគោ) ខណៈពេលដែល D-lactate dehydrogenase បំបែកតែ D-lactates ។
អង់ស៊ីមភាគច្រើនធ្វើសកម្មភាពមិនមែននៅលើមួយទេប៉ុន្តែនៅលើក្រុមនៃសមាសធាតុដែលពាក់ព័ន្ធឧទាហរណ៍ trypsin "ចូលចិត្ត" ដើម្បីបំបែកចំណង peptide ដែលបង្កើតឡើងដោយ lysine និង arginine (តារាង 1 ។ )
លក្ខណៈសម្បត្តិកាតាលីករនៃអង់ស៊ីមមួយចំនួនដូចជា hydrolases ត្រូវបានកំណត់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនខ្លួនវា អង់ស៊ីមមួយប្រភេទទៀត - oxidoreductases (ឧទាហរណ៍អាល់កុល dehydrogenase) អាចសកម្មបានតែនៅក្នុងវត្តមាននៃម៉ូលេគុលដែលមិនមានប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹង ពួកវា - វីតាមីនដែលធ្វើឱ្យសកម្ម Mg, Ca, Zn, Mn និងបំណែកនៃអាស៊ីត nucleic (រូបភាព 20) ។
អង្ករ។ ២០ អាល់កុល DEHYDROGENASE ម៉ូលេគុល
ប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនចង និងដឹកជញ្ជូនម៉ូលេគុល ឬអ៊ីយ៉ុងផ្សេងៗតាមរយៈភ្នាសកោសិកា (ទាំងខាងក្នុង និងខាងក្រៅកោសិកា) ក៏ដូចជាពីសរីរាង្គមួយទៅសរីរាង្គមួយទៀត។
ឧទាហរណ៍ អេម៉ូក្លូប៊ីនភ្ជាប់អុកស៊ីហ្សែននៅពេលដែលឈាមឆ្លងកាត់សួត ហើយបញ្ជូនវាទៅជាលិការាងកាយផ្សេងៗ ដែលអុកស៊ីសែនត្រូវបានបញ្ចេញ ហើយបន្ទាប់មកប្រើដើម្បីកត់សុីសមាសធាតុអាហារ ដំណើរការនេះបម្រើជាប្រភពថាមពល (ជួនកាលពាក្យថា "ដុត" អាហារនៅក្នុង រាងកាយត្រូវបានប្រើ) ។
បន្ថែមពីលើផ្នែកប្រូតេអ៊ីន អេម៉ូក្លូប៊ីនមានសមាសធាតុស្មុគ្រស្មាញនៃជាតិដែកដែលមានម៉ូលេគុល porphyrin រង្វិល (porphyros ក្រិក. - ពណ៌ស្វាយ) ដែលកំណត់ពណ៌ក្រហមនៃឈាម។ វាជាស្មុគ្រស្មាញនេះ (រូបភាពទី 21 ខាងឆ្វេង) ដែលដើរតួនាទីជាអ្នកដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែន។ នៅក្នុង hemoglobin ស្មុគស្មាញ porphyrin ដែកមានទីតាំងនៅខាងក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនហើយត្រូវបានរក្សាទុកដោយអន្តរកម្មប៉ូលក៏ដូចជាដោយចំណងសំរបសំរួលជាមួយអាសូតនៅក្នុង histidine (តារាងទី 1) ដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីន។ ម៉ូលេគុល O2 ដែលផ្ទុកដោយអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានភ្ជាប់តាមរយៈចំណងសំរបសំរួលទៅនឹងអាតូមដែកពីចំហៀងទល់មុខទៅនឹងអ្វីដែលអ៊ីស្ទីឌីនត្រូវបានភ្ជាប់ (រូបភាពទី 21 ស្តាំ) ។
អង្ករ។ ២១ រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្មុគ្រស្មាញដែក
រចនាសម្ព័ន្ធនៃស្មុគស្មាញត្រូវបានបង្ហាញនៅខាងស្តាំក្នុងទម្រង់នៃគំរូបីវិមាត្រ។ ស្មុគ្រស្មាញត្រូវបានផ្ទុកនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនដោយចំណងសំរបសំរួល (បន្ទាត់ពណ៌ខៀវ) រវាងអាតូម Fe និងអាតូម N នៅក្នុង histidine ដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីន។ ម៉ូលេគុល O 2 ដែលផ្ទុកដោយអេម៉ូក្លូប៊ីន ត្រូវបានសំរបសំរួល (បន្ទាត់ចំនុចក្រហម) ទៅកាន់អាតូម Fe ពីប្រទេសទល់មុខនៃស្មុគស្មាញប្លង់។
អេម៉ូក្លូប៊ីនគឺជាប្រូតេអ៊ីនមួយក្នុងចំណោមប្រូតេអ៊ីនដែលត្រូវបានសិក្សាច្រើនបំផុត វាមានអេលីបដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ និងមានសារធាតុដែកចំនួនបួន។ ដូច្នេះ អេម៉ូក្លូប៊ីនគឺដូចជាកញ្ចប់ពន្លឺសម្រាប់ការផ្ទេរម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែនចំនួនបួនក្នុងពេលតែមួយ។ ទម្រង់នៃអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រូតេអ៊ីន globular (រូបភាព 22) ។
អង្ករ។ ២២ ទម្រង់សកលនៃអេម៉ូក្លូប៊ីន
"អត្ថប្រយោជន៍" សំខាន់នៃអេម៉ូក្លូប៊ីនគឺថាការបន្ថែមអុកស៊ីហ៊្សែននិងការបំបែកជាបន្តបន្ទាប់របស់វាក្នុងអំឡុងពេលការបញ្ជូនទៅជាលិកានិងសរីរាង្គផ្សេងៗកើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត CO (កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត) ភ្ជាប់ទៅនឹង Fe ក្នុងអេម៉ូក្លូប៊ីនកាន់តែលឿន ប៉ុន្តែមិនដូច O 2 ទេ បង្កើតបានជាស្មុគស្មាញដែលពិបាកបំបែក។ ជាលទ្ធផលអេម៉ូក្លូប៊ីនបែបនេះមិនអាចចង O 2 ដែលនាំ (នៅពេលស្រូបកាបូនម៉ូណូអុកស៊ីតក្នុងបរិមាណច្រើន) ដល់ការស្លាប់នៃរាងកាយដោយការថប់ដង្ហើម។
មុខងារទីពីរនៃអេម៉ូក្លូប៊ីនគឺការផ្ទេរ CO 2 ដែលបញ្ចេញចេញ ប៉ុន្តែមិនមែនអាតូមដែកទេ ប៉ុន្តែ H 2 នៃក្រុម N នៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការនៃការផ្សារភ្ជាប់បណ្តោះអាសន្ននៃកាបូនឌីអុកស៊ីត។
"ការអនុវត្ត" នៃប្រូតេអ៊ីនអាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា ឧទាហរណ៍ ការជំនួសសំណល់អាស៊ីតអាមីណូតែមួយគត់នៃអាស៊ីត glutamic នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide អេម៉ូក្លូប៊ីនជាមួយនឹងសំណល់ valine (ភាពមិនធម្មតាពីកំណើតដែលកម្របានសង្កេតឃើញ) នាំឱ្យមានជំងឺហៅថាជំងឺស្លេកស្លាំងកោសិកា។
វាក៏មានប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនដែលអាចភ្ជាប់ខ្លាញ់ គ្លុយកូស អាស៊ីតអាមីណូ និងផ្ទុកពួកវាទាំងខាងក្នុង និងខាងក្រៅកោសិកា។
ប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូននៃប្រភេទពិសេសមិនផ្ទុកសារធាតុដោយខ្លួនឯងទេប៉ុន្តែដើរតួជា "និយតករដឹកជញ្ជូន" ដោយឆ្លងកាត់សារធាតុមួយចំនួនតាមរយៈភ្នាស (ជញ្ជាំងខាងក្រៅនៃកោសិកា) ។ ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះជារឿយៗត្រូវបានគេហៅថាប្រូតេអ៊ីនភ្នាស។ ពួកវាមានរាងជាស៊ីឡាំងប្រហោង ហើយត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងជញ្ជាំងភ្នាស ធានាឱ្យមានចលនានៃម៉ូលេគុលប៉ូល ឬអ៊ីយ៉ុងមួយចំនួនចូលទៅក្នុងកោសិកា។ ឧទាហរណ៏នៃប្រូតេអ៊ីនភ្នាសគឺ porin (រូបភាព 23) ។
អង្ករ។ ២៣ ប្រូតេអ៊ីន POIN
ប្រូតេអ៊ីនអាហារ និងស្តុកទុក ដូចដែលឈ្មោះបង្កប់ន័យ បម្រើជាប្រភពនៃអាហាររូបត្ថម្ភខាងក្នុង ជាញឹកញាប់សម្រាប់អំប្រ៊ីយ៉ុងរបស់រុក្ខជាតិ និងសត្វ ក៏ដូចជានៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃសារពាង្គកាយវ័យក្មេង។ ប្រូតេអ៊ីនរបបអាហាររួមមានអាល់ប៊ុយមីន (រូបភាពទី 10) - សមាសធាតុសំខាន់នៃស៊ុតពណ៌សក៏ដូចជា casein - ប្រូតេអ៊ីនសំខាន់នៃទឹកដោះគោ។ នៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីម pepsin, casein curdles នៅក្នុងក្រពះដែលធានានូវការរក្សារបស់វានៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារនិងការស្រូបយកប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ Casein មានបំណែកនៃអាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ដែលត្រូវការដោយរាងកាយ។
នៅក្នុង ferritin (រូបភាព 12) ដែលមាននៅក្នុងជាលិការបស់សត្វ អ៊ីយ៉ុងដែកត្រូវបានរក្សាទុក។
Myoglobin ក៏ជាប្រូតេអ៊ីនផ្ទុកផងដែរ ដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងនឹងអេម៉ូក្លូប៊ីនក្នុងសមាសភាព និងរចនាសម្ព័ន្ធ។ Myoglobin ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំជាចម្បងនៅក្នុងសាច់ដុំ តួនាទីសំខាន់របស់វាគឺការផ្ទុកអុកស៊ីសែន ដែលអេម៉ូក្លូប៊ីនផ្តល់ឱ្យវា។ វាត្រូវបានឆ្អែតយ៉ាងឆាប់រហ័សជាមួយនឹងអុកស៊ីសែន (លឿនជាងអេម៉ូក្លូប៊ីន) ហើយបន្ទាប់មកផ្ទេរវាបន្តិចម្តងៗទៅកាន់ជាលិកាផ្សេងៗ។
ប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធអនុវត្តមុខងារការពារ (ស្បែក) ឬជំនួយ - ពួកគេរក្សារាងកាយជាមួយគ្នានិងផ្តល់ឱ្យវានូវកម្លាំង (ឆ្អឹងខ្ចីនិងសរសៃពួរ) ។ សមាសធាតុសំខាន់របស់ពួកគេគឺប្រូតេអ៊ីន fibrillar collagen (រូបភាពទី 11) ដែលជាប្រូតេអ៊ីនទូទៅបំផុតនៃពិភពសត្វនៅក្នុងខ្លួនរបស់ថនិកសត្វវាមានស្ទើរតែ 30% នៃម៉ាសសរុបនៃប្រូតេអ៊ីន។ Collagen មានកម្លាំង tensile ខ្ពស់ (ភាពខ្លាំងនៃស្បែកត្រូវបានគេស្គាល់) ប៉ុន្តែដោយសារតែមាតិកាទាបនៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងនៅក្នុង collagen ស្បែក ស្បែកសត្វគឺមិនសមរម្យខ្លាំងណាស់នៅក្នុងទម្រង់ឆៅរបស់ពួកគេសម្រាប់ការផលិតផលិតផលផ្សេងៗ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការហើមនៃស្បែកនៅក្នុងទឹក រួញកំឡុងពេលស្ងួត ក៏ដូចជាដើម្បីបង្កើនភាពរឹងមាំនៅក្នុងស្ថានភាពដែលជ្រាបទឹក និងបង្កើនភាពយឺតនៃ collagen តំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់បន្ថែមត្រូវបានបង្កើតឡើង (រូបភាព 15a) នេះហៅថា ដំណើរការ tanning នៃស្បែក។
នៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត ម៉ូលេគុលកូឡាជែនដែលកើតឡើងក្នុងដំណើរការលូតលាស់ និងការអភិវឌ្ឍន៍របស់សារពាង្គកាយមិនត្រូវបានធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពទេ ហើយមិនត្រូវបានជំនួសដោយសារធាតុដែលទើបនឹងសំយោគនោះទេ។ នៅពេលដែលរាងកាយកាន់តែចាស់ចំនួននៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់នៅក្នុង collagen កើនឡើងដែលនាំឱ្យមានការថយចុះនៃការបត់បែនរបស់វាហើយចាប់តាំងពីការបន្តមិនកើតឡើងការផ្លាស់ប្តូរទាក់ទងនឹងអាយុលេចឡើង - ការកើនឡើងនៃភាពផុយស្រួយនៃឆ្អឹងខ្ចីនិងសរសៃពួររូបរាងនៃ ស្នាមជ្រួញលើស្បែក។
សរសៃចងសរសៃមានផ្ទុក elastin ដែលជាប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធដែលងាយស្រួលលាតសន្ធឹងក្នុងទំហំពីរ។ ប្រូតេអ៊ីន Resilin ដែលមានទីតាំងនៅចំណុចនៃការភ្ជាប់ hinge នៃស្លាបនៅក្នុងសត្វល្អិតមួយចំនួនមានការបត់បែនដ៏អស្ចារ្យបំផុត។
ទម្រង់ស្នែង - សក់ ក្រចក រោម ដែលភាគច្រើនមានប្រូតេអ៊ីន keratin (រូបភាព 24) ។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់របស់វាគឺមាតិកាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃសំណល់ cysteine ដែលបង្កើតជាស្ពាន disulfide ដែលផ្តល់នូវការបត់បែនខ្ពស់ (សមត្ថភាពក្នុងការស្តាររូបរាងដើមរបស់វាឡើងវិញបន្ទាប់ពីការខូចទ្រង់ទ្រាយ) ដល់សក់ក៏ដូចជាក្រណាត់រោមចៀម។
អង្ករ។ ២៤. បំណែកនៃប្រូតេអ៊ីន FIBRILLAR KERATIN
សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរដែលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរបាននៅក្នុងរូបរាងរបស់វត្ថុ keratin ដំបូងអ្នកត្រូវតែបំផ្លាញស្ពាន disulfide ដោយមានជំនួយពីភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ ផ្តល់ឱ្យវានូវរូបរាងថ្មី ហើយបន្ទាប់មកបង្កើតស្ពាន disulfide ឡើងវិញ ដោយមានជំនួយពីភ្នាក់ងារកត់សុី (រូបភាព ១៦) នេះជារបៀបដែលឧទាហរណ៍ ការលាបសក់ត្រូវបានធ្វើរួច។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមាតិកានៃសំណល់ cysteine នៅក្នុង keratin ហើយតាមនោះការកើនឡើងនៃចំនួនស្ពាន disulfide សមត្ថភាពក្នុងការខូចទ្រង់ទ្រាយបាត់ប៉ុន្តែកម្លាំងខ្ពស់លេចឡើងក្នុងពេលតែមួយ (រហូតដល់ 18% នៃបំណែក cysteine មាននៅក្នុងស្នែង ungulates និងសំបកអណ្តើក)។ ថនិកសត្វមានរហូតដល់ទៅ 30 ប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ keratin ។
ប្រូតេអ៊ីន fibrillar ទាក់ទងនឹង keratin ដែលត្រូវបានសម្ងាត់ដោយដង្កូវនាងដង្កូវនាង នៅពេលរុំដូង ក៏ដូចជាដោយសត្វពីងពាងនៅពេលត្បាញបណ្តាញ មានតែរចនាសម្ព័ន្ធ β ដែលតភ្ជាប់ដោយខ្សែសង្វាក់តែមួយ (រូបភាពទី 11)។ មិនដូច keratin ទេ fibroin មិនមានស្ពាន disulfide ឆ្លងកាត់ទេវាមានកម្លាំង tensile ខ្លាំង (កម្លាំងក្នុងមួយឯកតាផ្នែកឆ្លងកាត់នៃគំរូបណ្តាញមួយចំនួនគឺខ្ពស់ជាងខ្សែដែក) ។ ដោយសារតែអវត្ដមាននៃតំណភ្ជាប់ឆ្លងកាត់ fibroin មិនមានភាពបត់បែន (វាត្រូវបានគេដឹងថាក្រណាត់រោមចៀមគឺស្ទើរតែមិនអាចលុបបានហើយក្រណាត់សូត្រងាយនឹងជ្រីវជ្រួញ) ។
ប្រូតេអ៊ីនបទប្បញ្ញត្តិ។
ប្រូតេអ៊ីននិយតកម្ម ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ជាទូទៅថាជាអរម៉ូនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងដំណើរការសរីរវិទ្យាផ្សេងៗ។ ឧទាហរណ៍អ័រម៉ូនអាំងស៊ុយលីន (រូបភាពទី 25) មានខ្សែសង្វាក់αពីរដែលតភ្ជាប់ដោយស្ពាន disulfide ។ អាំងស៊ុយលីនធ្វើនិយ័តកម្មដំណើរការមេតាបូលីសដែលពាក់ព័ន្ធនឹងជាតិស្ករ អវត្តមានរបស់វានាំឱ្យកើតជំងឺទឹកនោមផ្អែម។
អង្ករ។ ២៥ ប្រូតេអ៊ីនអាំងស៊ុយលីន
ក្រពេញ pituitary នៃខួរក្បាលសំយោគអរម៉ូនដែលគ្រប់គ្រងការលូតលាស់របស់រាងកាយ។ មានប្រូតេអ៊ីននិយតកម្មដែលគ្រប់គ្រង biosynthesis នៃអង់ស៊ីមជាច្រើននៅក្នុងរាងកាយ។
ប្រូតេអ៊ីន Contractile និង motor ផ្តល់ឱ្យរាងកាយនូវសមត្ថភាពក្នុងការចុះកិច្ចសន្យា ផ្លាស់ប្តូររូបរាង និងចលនា ជាចម្បង យើងកំពុងនិយាយអំពីសាច់ដុំ។ 40% នៃម៉ាសនៃប្រូតេអ៊ីនទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងសាច់ដុំគឺ myosin (mys, myos, ក្រិក. - សាច់ដុំ) ។ ម៉ូលេគុលរបស់វាមានទាំងផ្នែក fibrillar និង globular (រូបភាព 26)
អង្ករ។ ២៦ ម៉ូលេគុល MYOSIN
ម៉ូលេគុលបែបនេះរួមបញ្ចូលគ្នាទៅជាដុំធំដែលមានម៉ូលេគុល 300-400 ។
នៅពេលដែលកំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូមផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងលំហជុំវិញសរសៃសាច់ដុំ ការផ្លាស់ប្តូរបញ្ច្រាសនៃការអនុលោមតាមម៉ូលេគុលកើតឡើង - ការផ្លាស់ប្តូររូបរាងនៃខ្សែសង្វាក់ដោយសារតែការបង្វិលនៃបំណែកបុគ្គលជុំវិញចំណង valence ។ នេះនាំឱ្យមានការកន្ត្រាក់សាច់ដុំនិងសម្រាក សញ្ញាដើម្បីផ្លាស់ប្តូរការប្រមូលផ្តុំនៃអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូមចេញមកពីចុងសរសៃប្រសាទនៅក្នុងសរសៃសាច់ដុំ។ ការកន្ត្រាក់សាច់ដុំសិប្បនិម្មិតអាចបណ្តាលមកពីសកម្មភាពនៃចរន្តអគ្គិសនីដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៃកំហាប់នៃអ៊ីយ៉ុងកាល់ស្យូម នេះគឺជាមូលដ្ឋានសម្រាប់រំញោចសាច់ដុំបេះដូងដើម្បីស្តារការងាររបស់បេះដូង។
ប្រូតេអ៊ីនការពារអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកការពាររាងកាយពីការលុកលុយនៃការវាយប្រហារបាក់តេរីមេរោគនិងពីការជ្រៀតចូលនៃប្រូតេអ៊ីនបរទេស (ឈ្មោះទូទៅនៃសាកសពបរទេសគឺ antigens) ។ តួនាទីនៃប្រូតេអ៊ីនការពារត្រូវបានអនុវត្តដោយ immunoglobulins (ឈ្មោះផ្សេងទៀតរបស់ពួកគេគឺអង្គបដិប្រាណ) ពួកគេទទួលស្គាល់អង់ទីហ្សែនដែលបានជ្រាបចូលទៅក្នុងខ្លួនហើយចងយ៉ាងរឹងមាំទៅនឹងពួកគេ។ នៅក្នុងខ្លួនរបស់ថនិកសត្វ រួមទាំងមនុស្សផង មាន immunoglobulins ប្រាំប្រភេទគឺៈ M, G, A, D និង E ដែលរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាដូចឈ្មោះបង្កប់ន័យគឺ រាងមូល ហើយលើសពីនេះទៀតពួកវាទាំងអស់ត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបស្រដៀងគ្នា។ អង្គការម៉ូលេគុលនៃអង្គបដិប្រាណត្រូវបានបង្ហាញខាងក្រោមដោយប្រើថ្នាក់ G immunoglobulin ជាឧទាហរណ៍ (រូបភាព 27) ។ ម៉ូលេគុលមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide បួនដែលតភ្ជាប់ដោយស្ពាន S-S disulfide បី (ក្នុងរូបភាពទី 27 ពួកវាត្រូវបានបង្ហាញដោយចំណង valence ក្រាស់ និងនិមិត្តសញ្ញា S ធំ) លើសពីនេះទៀត ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer នីមួយៗមានស្ពាន intrachain disulfide ។ ខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ធំពីរ (បន្លិចពណ៌ខៀវ) មានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ 400-600 ។ ខ្សែសង្វាក់ពីរផ្សេងទៀត (បន្លិចជាពណ៌បៃតង) មានប្រវែងជិតពាក់កណ្តាលដែលមានសំណល់អាស៊ីតអាមីណូប្រហែល 220 ។ ខ្សែសង្វាក់ទាំងបួនមានទីតាំងនៅតាមរបៀបដែលស្ថានីយ H 2 N-groups ត្រូវបានដឹកនាំក្នុងទិសដៅមួយ។
អង្ករ។ ២៧ គ្រោងការណ៍គំនូរនៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃ IMMUNOGLOBULIN
បន្ទាប់ពីរាងកាយបានទាក់ទងជាមួយប្រូតេអ៊ីនបរទេស (អង់ទីហ្សែន) កោសិកានៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំចាប់ផ្តើមផលិតសារធាតុ immunoglobulins (អង្គបដិប្រាណ) ដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងសេរ៉ូមឈាម។ នៅដំណាក់កាលទី 1 ការងារសំខាន់ត្រូវបានធ្វើឡើងដោយផ្នែកខ្សែសង្វាក់ដែលមានស្ថានីយ H 2 N (ក្នុងរូបភាពទី 27 ផ្នែកដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានសម្គាល់ជាពណ៌ខៀវខ្ចីនិងពណ៌បៃតងខ្ចី) ។ ទាំងនេះគឺជាកន្លែងចាប់យកអង់ទីហ្សែន។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការសំយោគ immunoglobulin កន្លែងទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបដែលរចនាសម្ព័ន្ធ និងការកំណត់របស់វាត្រូវគ្នាតាមដែលអាចធ្វើទៅបានចំពោះរចនាសម្ព័ន្ធនៃអង់ទីហ្សែនដែលជិតមកដល់ (ដូចជាកូនសោរចាក់សោ ដូចជាអង់ស៊ីម ប៉ុន្តែកិច្ចការក្នុងករណីនេះគឺ ខុសគ្នា)។ ដូច្នេះ សម្រាប់អង់ទីហ្សែននីមួយៗ អង្គបដិប្រាណបុគ្គលយ៉ាងតឹងរឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងជាការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ។ មិនមានប្រូតេអ៊ីនដែលគេស្គាល់តែមួយអាចផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធរបស់វាបានទេដូច្នេះ "ប្លាស្ទិក" អាស្រ័យលើកត្តាខាងក្រៅបន្ថែមលើ immunoglobulins ។ អង់ស៊ីមដោះស្រាយបញ្ហានៃការអនុលោមតាមរចនាសម្ព័ន្ធទៅនឹង reagent តាមរបៀបផ្សេងគ្នា - ដោយមានជំនួយពីសំណុំអង់ស៊ីមជាច្រើនសម្រាប់គ្រប់ករណីដែលអាចកើតមានហើយ immunoglobulins រាល់ពេលដែលបង្កើត "ឧបករណ៍ធ្វើការ" ឡើងវិញ។ លើសពីនេះ តំបន់ hinge នៃ immunoglobulin (រូបភាព 27) ផ្តល់នូវតំបន់ចាប់យកទាំងពីរជាមួយនឹងការចល័តឯករាជ្យមួយចំនួន ជាលទ្ធផល ម៉ូលេគុល immunoglobulin អាច "ស្វែងរក" តំបន់ដែលងាយស្រួលបំផុតទាំងពីរសម្រាប់ការចាប់យកនៅក្នុង antigen ដើម្បីជួសជុលដោយសុវត្ថិភាព។ វាប្រហាក់ប្រហែលនឹងសកម្មភាពរបស់សត្វក្រៀល។
បន្ទាប់មក ខ្សែសង្វាក់នៃប្រតិកម្មជាបន្តបន្ទាប់នៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំរបស់រាងកាយត្រូវបានបើក សារធាតុ immunoglobulins នៃថ្នាក់ផ្សេងទៀតត្រូវបានភ្ជាប់គ្នា ជាលទ្ធផលប្រូតេអ៊ីនបរទេសត្រូវបានធ្វើឱ្យអសកម្ម ហើយបន្ទាប់មកអង់ទីហ្សែន (អតិសុខុមប្រាណបរទេស ឬជាតិពុល) ត្រូវបានបំផ្លាញ និងដកចេញ។
បន្ទាប់ពីទំនាក់ទំនងជាមួយអង់ទីហ្សែន ការប្រមូលផ្តុំអតិបរិមានៃ immunoglobulin ត្រូវបានឈានដល់ (អាស្រ័យលើធម្មជាតិនៃអង់ទីហ្សែន និងលក្ខណៈបុគ្គលនៃសារពាង្គកាយខ្លួនវា) ក្នុងរយៈពេលពីរបីម៉ោង (ជួនកាលច្រើនថ្ងៃ)។ រាងកាយរក្សាការចងចាំនៃទំនាក់ទំនងបែបនេះហើយនៅពេលដែលត្រូវបានវាយប្រហារម្តងទៀតជាមួយនឹងអង់ទីករដូចគ្នា immunoglobulins កកកុញនៅក្នុងសេរ៉ូមឈាមលឿននិងក្នុងបរិមាណកាន់តែច្រើន - ភាពស៊ាំដែលទទួលបានកើតឡើង។
ការចាត់ថ្នាក់នៃប្រូតេអ៊ីនខាងលើគឺខុសខ្លះៗ ឧទាហរណ៍ ប្រូតេអ៊ីន thrombin ដែលបានរៀបរាប់ក្នុងចំណោមប្រូតេអ៊ីនការពារ គឺជាអង់ស៊ីមសំខាន់ដែលជំរុញការរំលាយអ៊ីដ្រូលីសនៃចំណង peptide ពោលគឺវាជាកម្មសិទ្ធិរបស់ថ្នាក់ប្រូតេអុីន។
ប្រូតេអ៊ីនការពារត្រូវបានសំដៅជាញឹកញាប់ថាជាប្រូតេអ៊ីនពិសពស់ និងប្រូតេអ៊ីនពុលនៃរុក្ខជាតិមួយចំនួន ចាប់តាំងពីភារកិច្ចរបស់ពួកគេគឺដើម្បីការពាររាងកាយពីការខូចខាត។
មានប្រូតេអ៊ីនដែលមុខងាររបស់វាមានលក្ខណៈប្លែកពីគេ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការចាត់ថ្នាក់ពួកវា។ ឧទាហរណ៍ ប្រូតេអ៊ីន monellin ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរុក្ខជាតិអាហ្រ្វិក មានរសជាតិផ្អែមខ្លាំង ហើយបានក្លាយជាកម្មវត្ថុនៃការស្រាវជ្រាវថាជាសារធាតុគ្មានជាតិពុលដែលអាចប្រើជំនួសស្ករដើម្បីការពារការធាត់។ ប្លាស្មាឈាមរបស់ត្រីអង់តាក់ទិកមួយចំនួនមានផ្ទុកនូវប្រូតេអ៊ីនដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការកក ដែលរក្សាឈាមរបស់ត្រីទាំងនេះពីការកក។
ការសំយោគសិប្បនិម្មិតនៃប្រូតេអ៊ីន។
ការ condensation នៃអាស៊ីតអាមីណូដែលនាំឱ្យមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide គឺជាដំណើរការដែលបានសិក្សាយ៉ាងល្អ។ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីអនុវត្តឧទាហរណ៍ condensation នៃអាស៊ីតអាមីណូណាមួយឬល្បាយនៃអាស៊ីតនិងទទួលបានរៀងគ្នាវត្ថុធាតុ polymer ដែលមានឯកតាដូចគ្នាឬផ្សេងគ្នា, ជំនួសនៅក្នុងលំដាប់ចៃដន្យ។ សារធាតុប៉ូលីម៊ែរបែបនេះមានភាពស្រដៀងគ្នាតិចតួចទៅនឹងសារធាតុ polypeptides ធម្មជាតិ ហើយមិនមានសកម្មភាពជីវសាស្រ្តទេ។ ភារកិច្ចចម្បងគឺដើម្បីភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងលំដាប់ដែលបានកំណត់ទុកជាមុនយ៉ាងតឹងរ៉ឹងដើម្បីបង្កើតឡើងវិញនូវលំដាប់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនធម្មជាតិ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាមេរិក Robert Merrifield បានស្នើវិធីសាស្ត្រដើមដែលធ្វើឱ្យវាអាចដោះស្រាយបញ្ហាបែបនេះបាន។ ខ្លឹមសារនៃវិធីសាស្រ្តគឺថាអាស៊ីតអាមីណូដំបូងត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងជែលវត្ថុធាតុ polymer ដែលមិនអាចរលាយបានដែលមានក្រុមប្រតិកម្មដែលអាចផ្សំជាមួយ -COOH - ក្រុមនៃអាស៊ីតអាមីណូ។ សារធាតុ polystyrene ដែលភ្ជាប់គ្នាជាមួយក្រុម chloromethyl ដែលបញ្ចូលទៅក្នុងវាត្រូវបានយកជាស្រទាប់ខាងក្រោមប៉ូលីមែរ។ ដូច្នេះថាអាស៊ីតអាមីណូដែលយកសម្រាប់ប្រតិកម្មមិនមានប្រតិកម្មជាមួយខ្លួនវា ហើយដូច្នេះវាមិនចូលរួមជាមួយក្រុម H 2 N ទៅស្រទាប់ខាងក្រោម ក្រុមអាមីណូនៃអាស៊ីតនេះត្រូវបានរារាំងជាមុនជាមួយនឹងសារធាតុជំនួសសំពីងសំពោង [(C 4 H 9) 3] 3 OS (O) -group ។ បន្ទាប់ពីអាស៊ីតអាមីណូបានភ្ជាប់ទៅនឹងជំនួយប៉ូលីមិច ក្រុមទប់ស្កាត់ត្រូវបានដកចេញ ហើយអាស៊ីតអាមីណូមួយទៀតត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងល្បាយប្រតិកម្ម ដែលក្រុម H 2 N ក៏ត្រូវបានរារាំងពីមុនដែរ។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធបែបនេះមានតែអន្តរកម្មនៃក្រុម H 2 N នៃអាស៊ីតអាមីណូទីមួយនិងក្រុម -COOH នៃអាស៊ីតទីពីរគឺអាចធ្វើទៅបានដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវត្តមាននៃកាតាលីករ (អំបិលផូស្វ័រ) ។ បន្ទាប់មកគ្រោងការណ៍ទាំងមូលត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតដោយណែនាំអាស៊ីតអាមីណូទីបី (រូបភាព 28) ។
អង្ករ។ ២៨. គ្រោងការណ៍សំយោគនៃខ្សែសង្វាក់ POLYPeptide
នៅជំហានចុងក្រោយ សង្វាក់ polypeptide លទ្ធផលត្រូវបានបំបែកចេញពីការគាំទ្រ polystyrene ។ ឥឡូវនេះដំណើរការទាំងមូលគឺដោយស្វ័យប្រវត្តិមានឧបករណ៍សំយោគ peptide ដោយស្វ័យប្រវត្តិដែលដំណើរការតាមគ្រោងការណ៍ដែលបានពិពណ៌នា។ peptides ជាច្រើនដែលប្រើក្នុងថ្នាំ និងកសិកម្មត្រូវបានសំយោគដោយវិធីសាស្ត្រនេះ។ វាក៏អាចធ្វើទៅបានផងដែរដើម្បីទទួលបាន analogues នៃ peptides ធម្មជាតិដែលប្រសើរឡើងជាមួយនឹងសកម្មភាពជ្រើសរើសនិងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។ ប្រូតេអ៊ីនតូចៗមួយចំនួនត្រូវបានសំយោគ ដូចជាអរម៉ូនអាំងស៊ុយលីន និងអង់ស៊ីមមួយចំនួន។
វាក៏មានវិធីសាស្រ្តនៃការសំយោគប្រូតេអ៊ីនដែលចម្លងដំណើរការធម្មជាតិ៖ បំណែកនៃអាស៊ីត nucleic ត្រូវបានសំយោគដែលត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើម្បីបង្កើតប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន បន្ទាប់មកបំណែកទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិត (ឧទាហរណ៍ ចូលទៅក្នុងបាក់តេរី) បន្ទាប់ពីនោះរាងកាយចាប់ផ្តើម។ ផលិតប្រូតេអ៊ីនដែលចង់បាន។ តាមរបៀបនេះ បរិមាណដ៏ច្រើននៃប្រូតេអ៊ីន និង peptides ពិបាកទៅដល់ ក៏ដូចជា analogues របស់ពួកគេឥឡូវនេះត្រូវបានទទួល។
ប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពអាហារ។
ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតត្រូវបានបំបែកឥតឈប់ឈរទៅជាអាស៊ីតអាមីណូដើមរបស់វា (ដោយមានការចូលរួមមិនអាចខ្វះបាននៃអង់ស៊ីម) អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនឆ្លងចូលទៅក្នុងអ្នកដទៃ បន្ទាប់មកប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានសំយោគម្តងទៀត (ក៏មានការចូលរួមពីអង់ស៊ីមផងដែរ) ឧ។ រាងកាយកំពុងបន្តខ្លួនឯងជានិច្ច។ ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន (collagen នៃស្បែក សក់) មិនត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញទេ រាងកាយនឹងបាត់បង់ពួកវាជាបន្តបន្ទាប់ ហើយជំនួសមកវិញនូវការសំយោគថ្មី។ ប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពអាហារបំពេញមុខងារសំខាន់ពីរ៖ ពួកគេផ្គត់ផ្គង់រាងកាយជាមួយនឹងសម្ភារៈសំណង់សម្រាប់ការសំយោគម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនថ្មី ហើយលើសពីនេះទៀត ផ្គត់ផ្គង់ថាមពលដល់រាងកាយ (ប្រភពកាឡូរី)។
ថនិកសត្វដែលស៊ីសាច់ (រួមទាំងមនុស្ស) ទទួលបានប្រូតេអ៊ីនចាំបាច់ពីអាហាររុក្ខជាតិ និងសត្វ។ គ្មានប្រូតេអ៊ីនដែលទទួលបានពីអាហារត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងរាងកាយក្នុងទម្រង់មិនផ្លាស់ប្តូរនោះទេ។ នៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ ប្រូតេអ៊ីនដែលស្រូបចូលទាំងអស់ត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ ហើយប្រូតេអ៊ីនដែលចាំបាច់សម្រាប់សារពាង្គកាយជាក់លាក់មួយត្រូវបានបង្កើតឡើងរួចហើយពីពួកវា ខណៈដែល 12 ដែលនៅសល់អាចត្រូវបានសំយោគពីអាស៊ីតសំខាន់ៗចំនួន 8 (តារាងទី 1) នៅក្នុងរាងកាយ ប្រសិនបើពួកវាមិនមាន។ ផ្គត់ផ្គង់ក្នុងបរិមាណគ្រប់គ្រាន់ជាមួយនឹងអាហារ ប៉ុន្តែអាស៊ីតសំខាន់ៗត្រូវតែត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាមួយអាហារដោយមិនខកខាន។ អាតូមស្ពាន់ធ័រនៅក្នុង cysteine ត្រូវបានទទួលដោយរាងកាយជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ methionine ។ ផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីនបំបែក បញ្ចេញថាមពលចាំបាច់ដើម្បីរក្សាជីវិត ហើយអាសូតដែលមាននៅក្នុងពួកវាត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីរាងកាយជាមួយនឹងទឹកនោម។ ជាធម្មតារាងកាយរបស់មនុស្សបាត់បង់ប្រូតេអ៊ីន 25-30 ក្រាមក្នុងមួយថ្ងៃ ដូច្នេះអាហារប្រូតេអ៊ីនត្រូវតែមានវត្តមានក្នុងបរិមាណត្រឹមត្រូវជានិច្ច។ តម្រូវការប្រចាំថ្ងៃអប្បបរមាសម្រាប់ប្រូតេអ៊ីនគឺ 37 ក្រាមសម្រាប់បុរស និង 29 ក្រាមសម្រាប់ស្ត្រី ប៉ុន្តែការទទួលទានដែលត្រូវបានណែនាំគឺខ្ពស់ជាងស្ទើរតែពីរដង។ នៅពេលវាយតម្លៃអាហារវាចាំបាច់ណាស់ក្នុងការពិចារណាពីគុណភាពប្រូតេអ៊ីន។ ក្នុងអវត្តមាន ឬមាតិកាទាបនៃអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចាត់ទុកថាមានតម្លៃទាប ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីនបែបនេះគួរតែត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងបរិមាណកាន់តែច្រើន។ ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីននៃ legumes មាន methionine តិចតួចហើយប្រូតេអ៊ីននៃស្រូវសាលីនិងពោតមានកម្រិតទាបនៅក្នុង lysine (អាស៊ីតអាមីណូទាំងពីរគឺចាំបាច់) ។ ប្រូតេអ៊ីនសត្វ (មិនរាប់បញ្ចូលកូឡាជែន) ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាអាហារពេញលេញ។ សំណុំពេញលេញនៃអាស៊ីតសំខាន់ៗទាំងអស់មានទឹកដោះគោ casein ក៏ដូចជាឈីក្រុម Fulham និងឈីសដែលបានរៀបចំពីវា ដូច្នេះរបបអាហារបួសប្រសិនបើវាតឹងរ៉ឹងខ្លាំង ពោលគឺឧ។ “គ្មានទឹកដោះគោ” ទាមទារការបង្កើនការប្រើប្រាស់គ្រាប់ធញ្ញជាតិ គ្រាប់ និងផ្សិត ដើម្បីផ្គត់ផ្គង់រាងកាយជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗក្នុងបរិមាណត្រឹមត្រូវ។
អាស៊ីតអាមីណូសំយោគ និងប្រូតេអ៊ីនក៏ត្រូវបានគេប្រើជាផលិតផលអាហារផងដែរ ដោយបន្ថែមវាទៅក្នុងចំណីដែលមានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗក្នុងបរិមាណតិចតួច។ មានបាក់តេរីដែលអាចដំណើរការ និងបង្រួមអ៊ីដ្រូកាបូនប្រេង ក្នុងករណីនេះសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនពេញលេញ ពួកគេត្រូវការអាហារជាមួយសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាម៉ូញាក់ (អាម៉ូញាក់ ឬនីត្រាត)។ ប្រូតេអ៊ីនដែលទទួលបានតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេប្រើជាចំណីសម្រាប់បសុសត្វនិងបសុបក្សី។ បណ្តុំនៃអង់ស៊ីម កាបូអ៊ីដ្រាត ជារឿយៗត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងចំណីសត្វ ដែលជំរុញការបំប្លែងអ៊ីដ្រូលីសនៃសមាសធាតុអាហារកាបូអ៊ីដ្រាតដែលពិបាកនឹងបំបែក (ជញ្ជាំងកោសិកានៃដំណាំធញ្ញជាតិ) ដែលជាលទ្ធផលដែលអាហាររុក្ខជាតិត្រូវបានស្រូបយកបានពេញលេញ។
Mikhail Levitsky
ប្រូតេអ៊ីន (មាត្រា 2)
(ប្រូតេអ៊ីន) ថ្នាក់នៃសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាសូតស្មុគស្មាញ ដែលជាលក្ខណៈ និងសំខាន់បំផុត (រួមជាមួយនឹងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក) សមាសធាតុនៃសារធាតុរស់នៅ។ ប្រូតេអ៊ីនអនុវត្តមុខងារជាច្រើន និងផ្លាស់ប្តូរ។ ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនគឺជាអង់ស៊ីមដែលជំរុញឱ្យមានប្រតិកម្មគីមី។ អ័រម៉ូនជាច្រើនដែលគ្រប់គ្រងដំណើរការសរីរវិទ្យាក៏ជាប្រូតេអ៊ីនផងដែរ។ ប្រូតេអ៊ីនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចជា collagen និង keratin គឺជាសមាសធាតុសំខាន់នៃជាលិកាឆ្អឹង សក់ និងក្រចក។ ប្រូតេអ៊ីន contractile នៃសាច់ដុំមានសមត្ថភាពក្នុងការផ្លាស់ប្តូរប្រវែងរបស់ពួកគេដោយប្រើថាមពលគីមីដើម្បីអនុវត្តការងារមេកានិច។ ប្រូតេអ៊ីនគឺជាអង្គបដិប្រាណដែលចង និងបន្សាបសារធាតុពុល។ ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនដែលអាចឆ្លើយតបទៅនឹងឥទ្ធិពលខាងក្រៅ (ពន្លឺ ក្លិន) បម្រើជាអ្នកទទួលនៅក្នុងសរីរាង្គអារម្មណ៍ដែលយល់ឃើញពីការរលាក។ ប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនដែលមានទីតាំងនៅខាងក្នុងកោសិកា និងនៅលើភ្នាសកោសិកាអនុវត្តមុខងារនិយតកម្ម។
នៅពាក់កណ្តាលទីមួយនៃសតវត្សទី 19 អ្នកគីមីវិទ្យាជាច្រើន ហើយក្នុងចំណោមពួកគេ ជាចម្បង J. von Liebig បានសន្និដ្ឋានជាបណ្តើរៗថា ប្រូតេអ៊ីនគឺជាថ្នាក់ពិសេសនៃសមាសធាតុអាសូត។ ឈ្មោះ "ប្រូតេអ៊ីន" (ពីភាសាក្រិក protos - ទីមួយ) ត្រូវបានស្នើឡើងនៅឆ្នាំ 1840 ដោយអ្នកគីមីវិទ្យាជនជាតិហូឡង់ G. Mulder ។
លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត
ប្រូតេអ៊ីនមានពណ៌សក្នុងសភាពរឹង ប៉ុន្តែគ្មានពណ៌នៅក្នុងសូលុយស្យុង លុះត្រាតែពួកវាផ្ទុកក្រុមក្រូម៉ូសូម (ពណ៌) ដូចជាអេម៉ូក្លូប៊ីន។ ភាពរលាយក្នុងទឹកនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ វាក៏ប្រែប្រួលជាមួយនឹង pH និងជាមួយនឹងការប្រមូលផ្តុំអំបិលនៅក្នុងដំណោះស្រាយ ដូច្នេះមនុស្សម្នាក់អាចជ្រើសរើសលក្ខខណ្ឌដែលប្រូតេអ៊ីនមួយនឹងជ្រើសរើស precipitate នៅក្នុងវត្តមាននៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងទៀត។ វិធីសាស្រ្ត "អំបិលចេញ" នេះត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីញែក និងបន្សុទ្ធប្រូតេអ៊ីន។ ប្រូតេអ៊ីនដែលបានបន្សុតច្រើនតែហូរចេញពីដំណោះស្រាយជាគ្រីស្តាល់។
នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសមាសធាតុផ្សេងទៀតទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃប្រូតេអ៊ីនគឺធំណាស់ - ពីជាច្រើនពាន់ទៅជាច្រើនលាននៃ daltons ។ ដូច្នេះក្នុងអំឡុងពេល ultracentrifugation ប្រូតេអ៊ីនត្រូវបាន precipitated ហើយលើសពីនេះទៅទៀតក្នុងអត្រាផ្សេងគ្នា។ ដោយសារតែវត្តមានក្រុមវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន ពួកវាផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នានៅក្នុងវាលអគ្គិសនី។ នេះគឺជាមូលដ្ឋាននៃ electrophoresis ដែលជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីញែកប្រូតេអ៊ីនបុគ្គលចេញពីល្បាយស្មុគស្មាញ។ ការបន្សុតប្រូតេអ៊ីនក៏ត្រូវបានអនុវត្តដោយ chromatography ។
ទ្រព្យសម្បត្តិគីមី
រចនាសម្ព័ន្ធ។
ប្រូតេអ៊ីនគឺជាប៉ូលីមែរ, i.e. ម៉ូលេគុលដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដូចជាខ្សែសង្វាក់ពីឯកតា monomer ដដែលៗ ឬអនុunits ដែលតួនាទីរបស់វាត្រូវបានលេងដោយអាស៊ីតអាល់ហ្វាអាមីណូ។ រូបមន្តទូទៅនៃអាស៊ីតអាមីណូ
ដែល R ជាអាតូមអ៊ីដ្រូសែន ឬក្រុមសរីរាង្គមួយចំនួន។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន (ខ្សែសង្វាក់ polypeptide) អាចមានអាស៊ីដអាមីណូមួយចំនួនតូច ឬច្រើនពាន់ឯកតា monomer ។ ការភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់គឺអាចធ្វើទៅបានព្រោះពួកវានីមួយៗមានក្រុមគីមីពីរផ្សេងគ្នា៖ ក្រុមអាមីណូដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិជាមូលដ្ឋាន NH2 និងក្រុមអាស៊ីត carboxyl COOH ។ ក្រុមទាំងពីរនេះត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូមកាបូន។ ក្រុម carboxyl នៃអាស៊ីតអាមីណូមួយអាចបង្កើតចំណងអាមីដ (peptide) ជាមួយក្រុមអាមីណូនៃអាស៊ីតអាមីណូមួយទៀត៖
បន្ទាប់ពីអាស៊ីតអាមីណូពីរត្រូវបានតភ្ជាប់តាមរបៀបនេះ ខ្សែសង្វាក់អាចត្រូវបានពង្រីកដោយបន្ថែមមួយភាគបីទៅអាស៊ីតអាមីណូទីពីរ ហើយដូច្នេះនៅលើ។ ដូចដែលអាចមើលឃើញពីសមីការខាងលើ នៅពេលដែលចំណង peptide ត្រូវបានបង្កើតឡើង ម៉ូលេគុលទឹកត្រូវបានបញ្ចេញ។ នៅក្នុងវត្តមាននៃអាស៊ីតអាល់កាឡាំងឬអង់ស៊ីម proteolytic ប្រតិកម្មកើតឡើងក្នុងទិសដៅផ្ទុយ: ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូជាមួយនឹងការបន្ថែមទឹក។ ប្រតិកម្មនេះត្រូវបានគេហៅថា hydrolysis ។ Hydrolysis ដំណើរការដោយឯកឯង ហើយថាមពលត្រូវបានទាមទារដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវអាស៊ីតអាមីណូចូលទៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។
ក្រុម carboxyl និងក្រុម amide (ឬក្រុម imide ស្រដៀងនឹងវា - ក្នុងករណីអាស៊ីតអាមីណូប្រូលីន) មាននៅក្នុងអាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ខណៈពេលដែលភាពខុសគ្នារវាងអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានកំណត់ដោយធម្មជាតិនៃក្រុមនោះឬ "ចំហៀង។ ខ្សែសង្វាក់" ដែលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញខាងលើដោយអក្សរ R. តួនាទីនៃខ្សែសង្វាក់ចំហៀងអាចត្រូវបានលេងដោយអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមួយ ដូចជាអាស៊ីតអាមីណូ glycine និងការដាក់ជាក្រុមសំពីងសំពោងមួយចំនួនដូចជា អ៊ីស្ទីឌីន និង ទ្រីបតូហ្វាន។ ខ្សែសង្វាក់ចំហៀងខ្លះមានភាពអសកម្មគីមី ខណៈពេលដែលខ្សែសង្វាក់ផ្សេងទៀតមានប្រតិកម្មខ្លាំង។
អាស៊ីដអាមីណូផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនពាន់អាចត្រូវបានសំយោគ ហើយអាស៊ីតអាមីណូផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិ ប៉ុន្តែមានតែអាស៊ីដអាមីណូចំនួន 20 ប្រភេទប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន៖ អាឡានីន អាហ្គីនីន អាស្ប៉ារ៉ាជីន អាស៊ីត aspartic វ៉ាលីន អ៊ីស្ទីឌីន គ្លីស៊ីន គ្លូតាមីន អាស៊ីត, isoleucine, leucine, lysine, methionine, proline, serine, tyrosine, threonine, tryptophan, phenylalanine និង cysteine (នៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន cysteine អាចមានវត្តមានជា dimer - cystine) ។ ពិត មានអាស៊ីតអាមីណូផ្សេងទៀតនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួន បន្ថែមពីលើសារធាតុដែលកើតឡើងជាទៀងទាត់ចំនួនម្ភៃ ប៉ុន្តែពួកវាត្រូវបានបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការកែប្រែណាមួយក្នុងចំណោម 20 ដែលបានរាយបញ្ជីបន្ទាប់ពីវាត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន។
សកម្មភាពអុបទិក។
អាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ លើកលែងតែ glycine មានក្រុមបួនផ្សេងគ្នាដែលភ្ជាប់ទៅនឹងអាតូម α-កាបូន។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃធរណីមាត្រ ក្រុមបួនផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានភ្ជាប់តាមពីរវិធី ហើយស្របគ្នានោះមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចមានពីរ ឬ isomers ពីរដែលទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកជាវត្ថុទៅនឹងរូបភាពកញ្ចក់របស់វា i.e. ដូចជាដៃឆ្វេងទៅស្តាំ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមួយត្រូវបានគេហៅថាឆ្វេង ឬដៃឆ្វេង (L) និងមួយទៀតដៃស្តាំ ឬស្តាំ (D) ពីព្រោះអ៊ីសូមឺរទាំងពីរប្រភេទនេះខុសគ្នាក្នុងទិសដៅនៃការបង្វិលយន្តហោះនៃពន្លឺប៉ូល។ មានតែអាស៊ីត L-amino ប៉ុណ្ណោះដែលកើតឡើងនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន (ករណីលើកលែងគឺ glycine វាអាចត្រូវបានតំណាងតែក្នុងទម្រង់មួយចាប់តាំងពីក្រុមពីរក្នុងចំណោមបួនក្រុមរបស់វាដូចគ្នា) ហើយពួកវាទាំងអស់មានសកម្មភាពអុបទិក (ចាប់តាំងពីមានអ៊ីសូមឺរតែមួយ) ។ អាស៊ីតអាមីណូគឺកម្រនៅក្នុងធម្មជាតិ; ពួកវាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចមួយចំនួន និងជញ្ជាំងកោសិកានៃបាក់តេរី។
លំដាប់នៃអាស៊ីតអាមីណូ។
អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide មិនត្រូវបានរៀបចំដោយចៃដន្យនោះទេប៉ុន្តែនៅក្នុងលំដាប់ថេរជាក់លាក់មួយហើយវាគឺជាលំដាប់នេះដែលកំណត់មុខងារនិងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីន។ ដោយការផ្លាស់ប្តូរលំដាប់នៃអាស៊ីដអាមីណូទាំង 20 ប្រភេទ អ្នកអាចទទួលបានប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាជាច្រើន ដូចជាអ្នកអាចបង្កើតអត្ថបទផ្សេងៗគ្នាជាច្រើនពីអក្សរនៃអក្ខរក្រម។
កាលពីមុន ការកំណត់លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន ច្រើនតែចំណាយពេលច្រើនឆ្នាំ។ ការកំណត់ដោយផ្ទាល់នៅតែជាកិច្ចការដ៏លំបាកមួយ ទោះបីជាឧបករណ៍ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាត្រូវបានអនុវត្តដោយស្វ័យប្រវត្តិក៏ដោយ។ ជាធម្មតាវាងាយស្រួលក្នុងការកំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃហ្សែនដែលត្រូវគ្នា និងទទួលបានលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនពីវា។ រហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនរាប់រយត្រូវបានគេកំណត់រួចហើយ។ មុខងារនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានឌិកូដត្រូវបានគេស្គាល់ជាធម្មតា ហើយនេះជួយឱ្យស្រមៃមើលមុខងារដែលអាចកើតមាននៃប្រូតេអ៊ីនស្រដៀងគ្នាដែលបានបង្កើតឡើង ឧទាហរណ៍នៅក្នុង neoplasms សាហាវ។
ប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញ។
ប្រូតេអ៊ីនដែលមានតែអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានគេហៅថាសាមញ្ញ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាញឹកញយ អាតូមដែក ឬសមាសធាតុគីមីមួយចំនួនដែលមិនមែនជាអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។ ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាស្មុគស្មាញ។ ឧទាហរណ៍មួយគឺអេម៉ូក្លូប៊ីន៖ វាមានជាតិដែក porphyrin ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវពណ៌ក្រហម និងអនុញ្ញាតឱ្យវាដើរតួជាអ្នកដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែន។
ឈ្មោះនៃប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញបំផុតមានការបង្ហាញអំពីធម្មជាតិនៃក្រុមដែលភ្ជាប់មកជាមួយ: ជាតិស្ករមានវត្តមាននៅក្នុង glycoproteins ខ្លាញ់នៅក្នុង lipoproteins ។ ប្រសិនបើសកម្មភាពកាតាលីករនៃអង់ស៊ីមអាស្រ័យលើក្រុមដែលបានភ្ជាប់នោះវាត្រូវបានគេហៅថាក្រុមសិប្បនិម្មិត។ ជារឿយៗ វីតាមីនខ្លះដើរតួជាក្រុមសិប្បនិម្មិត ឬជាផ្នែកមួយនៃវា។ ជាឧទាហរណ៍ វីតាមីន A ភ្ជាប់ទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនមួយនៃរីទីណា កំណត់ភាពប្រែប្រួលរបស់វាចំពោះពន្លឺ។
រចនាសម្ព័ន្ធទីបី។
អ្វីដែលសំខាន់គឺមិនច្រើនទេ លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន (រចនាសម្ព័ន្ធបឋម) ប៉ុន្តែរបៀបដែលវាត្រូវបានដាក់ក្នុងលំហ។ នៅតាមបណ្តោយប្រវែងទាំងមូលនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide អ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូសែនបង្កើតជាចំណងអ៊ីដ្រូសែនធម្មតា ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវរូបរាងនៃវង់ ឬស្រទាប់ (រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ)។ ពីការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ helices និងស្រទាប់បែបនេះទម្រង់បង្រួមនៃលំដាប់បន្ទាប់កើតឡើង - រចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន។ នៅជុំវិញចំណងដែលផ្ទុកតំណភ្ជាប់ monomeric នៃខ្សែសង្វាក់ ការបង្វិលតាមមុំតូចអាចធ្វើទៅបាន។ ដូច្នេះតាមទស្សនៈធរណីមាត្រសុទ្ធសាធ ចំនួននៃការកំណត់ដែលអាចកើតមានសម្រាប់ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ណាមួយគឺមានទំហំធំគ្មានកំណត់។ តាមការពិត ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗជាធម្មតាមាននៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធតែមួយ ដែលកំណត់ដោយលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វា។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះមិនរឹងទេវាហាក់ដូចជា "ដកដង្ហើម" - វាយោលជុំវិញការកំណត់មធ្យមជាក់លាក់មួយ។ ខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានបត់ចូលទៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដែលថាមពលទំនេរ (សមត្ថភាពក្នុងការធ្វើការងារ) មានតិចតួច ដូចគ្នានឹងនិទាឃរដូវដែលបានបញ្ចេញត្រូវបានបង្ហាប់ទៅរដ្ឋដែលត្រូវនឹងអប្បបរមានៃថាមពលឥតគិតថ្លៃ។ ជាញឹកញាប់ ផ្នែកមួយនៃខ្សែសង្វាក់ត្រូវបានភ្ជាប់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងទៅមួយទៀតដោយចំណង disulfide (–S–S–) រវាងសំណល់ cysteine ពីរ។ នេះជាមូលហេតុមួយផ្នែកដែល cysteine ក្នុងចំនោមអាស៊ីតអាមីណូដើរតួយ៉ាងសំខាន់។
ភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនគឺអស្ចារ្យណាស់ដែលវាមិនទាន់អាចគណនារចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីនបានទេ ទោះបីជាលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វាត្រូវបានគេស្គាល់ក៏ដោយ។ ប៉ុន្តែប្រសិនបើអាចទទួលបានគ្រីស្តាល់ប្រូតេអ៊ីន នោះរចនាសម្ព័ន្ធទីបីរបស់វាអាចត្រូវបានកំណត់ដោយការបំភាយកាំរស្មីអ៊ិច។
នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ, contractile, និងប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនផ្សេងទៀត, ច្រវាក់ត្រូវបានពន្លូតនិងច្រវាក់បត់បន្តិចមួយចំនួនដេកនៅចំហៀងបង្កើត fibrils; fibrils, នៅក្នុងវេន, បត់ចូលទៅក្នុងទ្រង់ទ្រាយធំ - សរសៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើននៅក្នុងសូលុយស្យុងគឺមានរាងជារង្វង់៖ ច្រវាក់ត្រូវបានរុំជារាងមូល ដូចជាអំបោះនៅក្នុងបាល់។ ថាមពលឥតគិតថ្លៃនៅក្នុងការកំណត់នេះគឺមានតិចតួច ដោយសារអាស៊ីតអាមីណូ hydrophobic ("ជ្រាបទឹក") ត្រូវបានលាក់នៅខាងក្នុងពិភពលោក ខណៈដែលអាស៊ីតអាមីណូ hydrophilic ("ទាក់ទាញទឹក") ស្ថិតនៅលើផ្ទៃរបស់វា។
ប្រូតេអ៊ីនជាច្រើនគឺជាស្មុគស្មាញនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ជាច្រើន។ រចនាសម្ព័ន្ធនេះត្រូវបានគេហៅថារចនាសម្ព័ន្ធ quaternary នៃប្រូតេអ៊ីន។ ជាឧទាហរណ៍ ម៉ូលេគុលអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្នែករងចំនួន 4 ដែលនីមួយៗជាប្រូតេអ៊ីន globular ។
ប្រូតេអ៊ីនតាមរចនាសម្ព័ន្ធ ដោយសារការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធលីនេអ៊ែរ បង្កើតជាសរសៃដែលកម្លាំង tensile ខ្ពស់ណាស់ ខណៈពេលដែលការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ globular អនុញ្ញាតឱ្យប្រូតេអ៊ីនចូលទៅក្នុងអន្តរកម្មជាក់លាក់ជាមួយសមាសធាតុផ្សេងទៀត។ នៅលើផ្ទៃនៃ globule ជាមួយនឹងការដាក់ត្រឹមត្រូវនៃច្រវាក់ បែហោងធ្មែញនៃរូបរាងជាក់លាក់មួយលេចឡើង ដែលក្នុងនោះក្រុមគីមីប្រតិកម្មមានទីតាំងនៅ។ ប្រសិនបើប្រូតេអ៊ីននេះគឺជាអង់ស៊ីមមួយ នោះម៉ូលេគុលនៃសារធាតុមួយចំនួនដែលជាធម្មតាតូចជាងនេះចូលទៅក្នុងបែហោងធ្មែញ ដូចជាសោមួយចូលទៅក្នុងសោ។ ក្នុងករណីនេះ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃពពកអេឡិចត្រុងនៃម៉ូលេគុលបានផ្លាស់ប្តូរនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃក្រុមគីមីដែលមានទីតាំងនៅក្នុងបែហោងធ្មែញ ហើយនេះបង្ខំឱ្យវាមានប្រតិកម្មតាមរបៀបជាក់លាក់មួយ។ តាមរបៀបនេះ អង់ស៊ីមបំប្លែងប្រតិកម្ម។ ម៉ូលេគុលអង់ទីគ័រក៏មានប្រហោងដែលសារធាតុបរទេសជាច្រើនចង ហើយត្រូវបានធ្វើឱ្យគ្មានគ្រោះថ្នាក់។ គំរូ "គន្លឹះ និងសោ" ដែលពន្យល់ពីអន្តរកម្មនៃប្រូតេអ៊ីនជាមួយសមាសធាតុផ្សេងទៀត ធ្វើឱ្យវាអាចយល់បានអំពីភាពជាក់លាក់នៃអង់ស៊ីម និងអង្គបដិបក្ខ i.e. សមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងប្រតិកម្មបានតែជាមួយសមាសធាតុជាក់លាក់។
ប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗនៃសារពាង្គកាយ។
ប្រូតេអ៊ីនដែលអនុវត្តមុខងារដូចគ្នានៅក្នុងប្រភេទរុក្ខជាតិ និងសត្វផ្សេងៗគ្នា ហើយដូច្នេះមានឈ្មោះដូចគ្នាក៏មានការកំណត់ស្រដៀងគ្នាដែរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកវាមានភាពខុសគ្នាខ្លះនៅក្នុងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់ពួកគេ។ ដោយសារប្រភេទសត្វខុសគ្នាពីបុព្វបុរសធម្មតា អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួននៅក្នុងមុខតំណែងជាក់លាក់ត្រូវបានជំនួសដោយការផ្លាស់ប្តូរជាមួយអ្នកដទៃ។ បំរែបំរួលដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដែលបង្កឱ្យមានជំងឺតំណពូជត្រូវបានបោះបង់ចោលដោយការជ្រើសរើសធម្មជាតិ ប៉ុន្តែអត្ថប្រយោជន៍ ឬយ៉ាងហោចណាស់អព្យាក្រឹតអាចត្រូវបានរក្សាទុក។ ប្រភេទជីវសាស្រ្តពីរដែលនៅជិតគ្នាទៅវិញទៅមក ភាពខុសគ្នាតិចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនរបស់វា។
ប្រូតេអ៊ីនខ្លះផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងលឿន ខ្លះទៀតមានលក្ខណៈអភិរក្ស។ ក្រោយមកទៀតរួមមាន cytochrome c ដែលជាអង់ស៊ីមផ្លូវដង្ហើមដែលមាននៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតភាគច្រើន។ នៅក្នុងមនុស្ស និងសត្វស្វា លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វាគឺដូចគ្នាបេះបិទ ខណៈពេលដែលនៅក្នុង cytochrome c នៃស្រូវសាលីមានតែ 38% នៃអាស៊ីតអាមីណូប្រែទៅជាខុសគ្នា។ សូម្បីតែនៅពេលប្រៀបធៀបមនុស្ស និងបាក់តេរី ភាពស្រដៀងគ្នានៃ cytochromes ជាមួយ (ភាពខុសគ្នានៅទីនេះប៉ះពាល់ដល់ 65% នៃអាស៊ីតអាមីណូ) នៅតែអាចមើលឃើញ ទោះបីជាបុព្វបុរសទូទៅនៃបាក់តេរី និងមនុស្សបានរស់នៅលើផែនដីប្រហែលពីរពាន់លានឆ្នាំមុនក៏ដោយ។ សព្វថ្ងៃនេះការប្រៀបធៀបនៃលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ដើម្បីបង្កើតដើមឈើ phylogenetic (ហ្សែន) ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីទំនាក់ទំនងវិវត្តន៍រវាងសារពាង្គកាយផ្សេងៗគ្នា។
ការប្រែពណ៌។
ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនសំយោគ, បត់, ទទួលបានការកំណត់ផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនេះអាចត្រូវបានបំផ្លាញដោយការឡើងកំដៅ ដោយការផ្លាស់ប្តូរ pH ដោយសកម្មភាពនៃសារធាតុរំលាយសរីរាង្គ និងសូម្បីតែដោយគ្រាន់តែធ្វើឱ្យសូលុយស្យុងរំជើបរំជួលរហូតដល់ពពុះលេចឡើងនៅលើផ្ទៃរបស់វា។ ប្រូតេអ៊ីនដែលផ្លាស់ប្តូរតាមរបៀបនេះត្រូវបានគេហៅថា denatured; វាបាត់បង់សកម្មភាពជីវសាស្រ្តរបស់វា ហើយជាធម្មតាក្លាយទៅជាមិនរលាយ។ ឧទាហរណ៍ដ៏ល្បីនៃប្រូតេអ៊ីន denatured គឺស៊ុតឆ្អិន ឬ whipped cream ។ ប្រូតេអ៊ីនតូចៗដែលមានអាស៊ីដអាមីណូប្រហែលមួយរយអាចបង្កើតឡើងវិញបានពោលគឺឧ។ ទទួលបានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធដើមឡើងវិញ។ ប៉ុន្តែប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនត្រូវបានបំប្លែងទៅជាខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដ៏ច្របូកច្របល់ ហើយមិនស្តារការកំណត់ពីមុនរបស់វាឡើងវិញទេ។
ការលំបាកចម្បងមួយក្នុងការបែងចែកប្រូតេអ៊ីនសកម្មគឺភាពរសើបខ្លាំងរបស់ពួកគេចំពោះការប្រែពណ៌។ ទ្រព្យសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីននេះរកឃើញនូវកម្មវិធីមានប្រយោជន៍ក្នុងការរក្សាទុកផលិតផលអាហារ៖ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ធ្វើឱ្យអង់ស៊ីមរបស់មីក្រូសរីរាង្គមិនប្រែប្រួល ហើយអតិសុខុមប្រាណស្លាប់។
សំយោគប្រូតេអ៊ីន
សម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន សារពាង្គកាយមានជីវិតត្រូវតែមានប្រព័ន្ធអង់ស៊ីមដែលមានសមត្ថភាពភ្ជាប់អាស៊ីតអាមីណូមួយទៅមួយទៀត។ ប្រភពនៃព័ត៌មានក៏ត្រូវការផងដែរ ដែលនឹងកំណត់ថាតើអាស៊ីតអាមីណូមួយណាគួរត្រូវបានភ្ជាប់។ ដោយសារមានប្រូតេអ៊ីនរាប់ពាន់ប្រភេទនៅក្នុងខ្លួន ហើយពួកវានីមួយៗមានអាស៊ីតអាមីណូជាមធ្យមរាប់រយ នោះព័ត៌មានដែលត្រូវការគឺពិតជាធំសម្បើមណាស់។ វាត្រូវបានរក្សាទុក (ស្រដៀងទៅនឹងរបៀបដែលកំណត់ត្រាត្រូវបានរក្សាទុកនៅលើកាសែតម៉ាញ៉េទិច) នៅក្នុងម៉ូលេគុលអាស៊ីត nucleic ដែលបង្កើតហ្សែន។
ការធ្វើឱ្យអង់ស៊ីមសកម្ម។
ខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលសំយោគពីអាស៊ីតអាមីណូមិនតែងតែជាប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងទម្រង់ចុងក្រោយរបស់វានោះទេ។ អង់ស៊ីមជាច្រើនត្រូវបានសំយោគជាលើកដំបូងថាជាបុព្វកថាអសកម្ម ហើយក្លាយជាសកម្មតែបន្ទាប់ពីអង់ស៊ីមមួយផ្សេងទៀតដកអាស៊ីដអាមីណូមួយចំនួនចេញពីចុងម្ខាងនៃសង្វាក់។ អង់ស៊ីមរំលាយអាហារមួយចំនួនដូចជា trypsin ត្រូវបានសំយោគក្នុងទម្រង់អសកម្មនេះ; អង់ស៊ីមទាំងនេះត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ ជាលទ្ធផលនៃការយកចេញនៃបំណែកស្ថានីយនៃខ្សែសង្វាក់។ អរម៉ូនអាំងស៊ុយលីនដែលម៉ូលេគុលក្នុងទម្រង់សកម្មរបស់វាមានខ្សែសង្វាក់ខ្លីពីរត្រូវបានសំយោគក្នុងទម្រង់ជាខ្សែសង្វាក់តែមួយដែលគេហៅថា។ ប្រូស៊ុលលីន។ បន្ទាប់មកផ្នែកកណ្តាលនៃខ្សែសង្វាក់នេះត្រូវបានយកចេញ ហើយបំណែកដែលនៅសេសសល់ចងភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមក បង្កើតបានជាម៉ូលេគុលអរម៉ូនសកម្ម។ ប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញត្រូវបានបង្កើតឡើងតែបន្ទាប់ពីក្រុមគីមីជាក់លាក់មួយត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងប្រូតេអ៊ីន ហើយការភ្ជាប់នេះច្រើនតែត្រូវការអង់ស៊ីមផងដែរ។
ឈាមរត់មេតាប៉ូលីស។
បន្ទាប់ពីការផ្តល់អាហារដល់សត្វជាមួយនឹងអាស៊ីតអាមីណូដែលមានស្លាកអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មនៃកាបូន អាសូត ឬអ៊ីដ្រូសែន ស្លាកត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនរបស់វាយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ប្រសិនបើអាស៊ីតអាមីណូដែលមានស្លាកសញ្ញាឈប់ចូលទៅក្នុងខ្លួន នោះបរិមាណនៃស្លាកនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនចាប់ផ្តើមថយចុះ។ ការពិសោធន៍ទាំងនេះបង្ហាញថាប្រូតេអ៊ីនលទ្ធផលមិនត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងខ្លួនរហូតដល់ចុងបញ្ចប់នៃជីវិត។ ពួកវាទាំងអស់ដោយមានករណីលើកលែងមួយចំនួនស្ថិតក្នុងស្ថានភាពថាមវន្ត រលួយឥតឈប់ឈរទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ ហើយបន្ទាប់មកសំយោគឡើងវិញ។
ប្រូតេអ៊ីនខ្លះបំបែកនៅពេលដែលកោសិកាស្លាប់ និងត្រូវបានបំផ្លាញ។ រឿងនេះកើតឡើងគ្រប់ពេលវេលា ជាឧទាហរណ៍ ជាមួយនឹងកោសិកាឈាមក្រហម និងកោសិកា epithelial ស្រទាប់ខាងក្នុងនៃពោះវៀន។ លើសពីនេះ ការបំបែក និងសំយោគឡើងវិញនៃប្រូតេអ៊ីនក៏កើតមាននៅក្នុងកោសិការស់នៅផងដែរ។ ចម្លែកគ្រប់គ្រាន់ មិនសូវត្រូវបានគេដឹងអំពីការបំបែកប្រូតេអ៊ីនជាជាងការសំយោគរបស់វា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្វីដែលច្បាស់នោះគឺថា អង់ស៊ីម proteolytic ពាក់ព័ន្ធនឹងការបំបែក ស្រដៀងទៅនឹងសារធាតុដែលបំបែកប្រូតេអ៊ីនទៅជាអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ។
ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាគឺខុសគ្នា - ពីច្រើនម៉ោងទៅច្រើនខែ។ ករណីលើកលែងតែមួយគត់គឺម៉ូលេគុលកូឡាជែន។ នៅពេលដែលបង្កើតឡើង ពួកវានៅតែមានស្ថេរភាព ហើយមិនត្រូវបានបន្ត ឬជំនួសឡើយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យូរៗទៅ លក្ខណៈសម្បត្តិមួយចំនួនរបស់ពួកគេ ជាពិសេសការបត់បែន ការផ្លាស់ប្តូរ ហើយចាប់តាំងពីពួកវាមិនត្រូវបានបន្ត ការផ្លាស់ប្តូរទាក់ទងនឹងអាយុមួយចំនួន ដូចជារូបរាងនៃស្នាមជ្រួញនៅលើស្បែក គឺជាលទ្ធផលនៃបញ្ហានេះ។
ប្រូតេអ៊ីនសំយោគ។
តាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ អ្នកគីមីវិទ្យាបានរៀនពីរបៀបធ្វើវត្ថុធាតុ polymerize អាស៊ីតអាមីណូ ប៉ុន្តែអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាដោយចៃដន្យ ដូច្នេះផលិតផលនៃវត្ថុធាតុ polymerization មានលក្ខណៈស្រដៀងនឹងធម្មជាតិតិចតួច។ ពិត វាអាចទៅរួចក្នុងការផ្សំអាស៊ីតអាមីណូតាមលំដាប់លំដោយ ដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានប្រូតេអ៊ីនសកម្មជីវសាស្រ្តមួយចំនួន ជាពិសេសអាំងស៊ុយលីន។ ដំណើរការនេះគឺមានភាពស្មុគស្មាញណាស់ ហើយតាមរបៀបនេះវាអាចទៅរួចដើម្បីទទួលបានតែប្រូតេអ៊ីនទាំងនោះដែលម៉ូលេគុលមានអាស៊ីតអាមីណូប្រហែលមួយរយ។ វាជាការប្រសើរជំនួសក្នុងការសំយោគ ឬញែកលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃហ្សែនមួយដែលត្រូវនឹងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូដែលចង់បាន ហើយបន្ទាប់មកណែនាំហ្សែននេះទៅជាបាក់តេរី ដែលនឹងផលិតដោយការចម្លងបរិមាណដ៏ច្រើននៃផលិតផលដែលចង់បាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវិធីសាស្ត្រនេះក៏មានគុណវិបត្តិរបស់វាដែរ។
ប្រូតេអ៊ីន និងអាហារូបត្ថម្ភ
នៅពេលដែលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួនត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ អាស៊ីតអាមីណូទាំងនេះអាចត្រូវបានប្រើឡើងវិញសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះអាស៊ីតអាមីណូខ្លួនឯងងាយនឹងពុកផុយដូច្នេះវាមិនត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ពេញលេញទេ។ វាក៏ច្បាស់ដែរថាក្នុងអំឡុងពេលលូតលាស់ មានផ្ទៃពោះ និងការព្យាបាលមុខរបួស ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនត្រូវតែលើសពីការរិចរិល។ រាងកាយបាត់បង់ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនជាបន្តបន្ទាប់; ទាំងនេះគឺជាប្រូតេអ៊ីននៃសក់ ក្រចក និងស្រទាប់ផ្ទៃនៃស្បែក។ ដូច្នេះសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីន សារពាង្គកាយនីមួយៗត្រូវតែទទួលអាស៊ីតអាមីណូពីអាហារ។
ប្រភពនៃអាស៊ីតអាមីណូ។
រុក្ខជាតិបៃតងសំយោគអាស៊ីតអាមីណូទាំង 20 ដែលមាននៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនពី CO2 ទឹក និងអាម៉ូញាក់ ឬនីត្រាត។ បាក់តេរីជាច្រើនក៏អាចសំយោគអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងវត្តមាននៃជាតិស្ករ (ឬសមមូលមួយចំនួន) និងអាសូតថេរ ប៉ុន្តែស្ករត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ដោយរុក្ខជាតិបៃតង។ នៅក្នុងសត្វ, សមត្ថភាពក្នុងការសំយោគអាស៊ីតអាមីណូត្រូវបានកំណត់; ពួកគេទទួលបានអាស៊ីតអាមីណូដោយការបរិភោគរុក្ខជាតិបៃតង ឬសត្វដទៃទៀត។ នៅក្នុងបំពង់រំលាយអាហារ ប្រូតេអ៊ីនដែលស្រូបចូលត្រូវបានបំបែកទៅជាអាស៊ីតអាមីណូ ក្រោយមកទៀតត្រូវបានស្រូបយក ហើយប្រូតេអ៊ីនលក្ខណៈនៃសារពាង្គកាយដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានបង្កើតឡើងពីពួកវា។ គ្មានប្រូតេអ៊ីនដែលស្រូបបញ្ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធរាងកាយដូចនោះទេ។ ករណីលើកលែងតែមួយគត់គឺថានៅក្នុងថនិកសត្វជាច្រើនផ្នែកនៃអង្គបដិប្រាណរបស់មាតាអាចឆ្លងកាត់សុកចូលទៅក្នុងចរន្តឈាមរបស់ទារកហើយតាមរយៈទឹកដោះរបស់ម្តាយ (ជាពិសេសនៅក្នុងសត្វចៃឆ្កែ) ត្រូវបានផ្ទេរទៅទារកទើបនឹងកើតភ្លាមៗបន្ទាប់ពីកំណើត។
ត្រូវការប្រូតេអ៊ីន។
វាច្បាស់ណាស់ថា ដើម្បីរក្សាជីវិត រាងកាយត្រូវតែទទួលបានបរិមាណជាក់លាក់នៃប្រូតេអ៊ីនពីអាហារ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយទំហំនៃតម្រូវការនេះអាស្រ័យលើកត្តាមួយចំនួន។ រាងកាយត្រូវការអាហារទាំងជាប្រភពថាមពល (កាឡូរី) និងជាសម្ភារៈសម្រាប់កសាងរចនាសម្ព័ន្ធរបស់វា។ នៅកន្លែងដំបូងគឺតម្រូវការថាមពល។ នេះមានន័យថានៅពេលដែលមានកាបូអ៊ីដ្រាត និងខ្លាញ់តិចតួចនៅក្នុងរបបអាហារ ប្រូតេអ៊ីនក្នុងរបបអាហារមិនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសំយោគប្រូតេអ៊ីនផ្ទាល់របស់ពួកគេនោះទេ ប៉ុន្តែជាប្រភពនៃកាឡូរី។ ជាមួយនឹងការតមអាហារយូរ សូម្បីតែប្រូតេអ៊ីនផ្ទាល់ខ្លួនរបស់អ្នកត្រូវបានចំណាយដើម្បីបំពេញតម្រូវការថាមពល។ ប្រសិនបើមានកាបូអ៊ីដ្រាតគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងរបបអាហារនោះការទទួលទានប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយ។
តុល្យភាពអាសូត។
ជាមធ្យមប្រហែល។ 16% នៃម៉ាសប្រូតេអ៊ីនសរុបគឺអាសូត។ នៅពេលដែលអាស៊ីតអាមីណូដែលបង្កើតជាប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបំបែក នោះអាសូតដែលមាននៅក្នុងពួកវាត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីរាងកាយក្នុងទឹកនោម និង (ក្នុងកម្រិតតិចជាង) នៅក្នុងលាមកក្នុងទម្រង់ជាសមាសធាតុអាសូតផ្សេងៗ។ ដូច្នេះវាជាការងាយស្រួលក្នុងការប្រើសូចនាករដូចជាតុល្យភាពអាសូតដើម្បីវាយតម្លៃគុណភាពនៃអាហាររូបត្ថម្ភប្រូតេអ៊ីន i.e. ភាពខុសគ្នា (គិតជាក្រាម) រវាងបរិមាណអាសូតដែលយកទៅក្នុងខ្លួន និងបរិមាណអាសូតដែលត្រូវបានបញ្ចេញក្នុងមួយថ្ងៃ។ ជាមួយនឹងអាហាររូបត្ថម្ភធម្មតាក្នុងមនុស្សពេញវ័យបរិមាណទាំងនេះគឺស្មើគ្នា។ នៅក្នុងសារពាង្គកាយដែលកំពុងលូតលាស់ បរិមាណអាសូតដែលត្រូវបានបញ្ចេញគឺតិចជាងបរិមាណចូល ពោលគឺឧ។ តុល្យភាពគឺវិជ្ជមាន។ ជាមួយនឹងកង្វះប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរបបអាហារតុល្យភាពគឺអវិជ្ជមាន។ ប្រសិនបើមានកាឡូរីគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងរបបអាហារប៉ុន្តែប្រូតេអ៊ីនគឺអវត្តមានទាំងស្រុងនៅក្នុងវារាងកាយនឹងរក្សាទុកប្រូតេអ៊ីន។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ការរំលាយអាហារប្រូតេអ៊ីនថយចុះ ហើយការប្រើប្រាស់ឡើងវិញនៃអាស៊ីតអាមីណូក្នុងការសំយោគប្រូតេអ៊ីនដំណើរការប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបាត់បង់គឺជៀសមិនរួច ហើយសមាសធាតុអាសូតនៅតែត្រូវបានបញ្ចេញនៅក្នុងទឹកនោម និងមួយផ្នែកនៅក្នុងលាមក។ បរិមាណអាសូតដែលបញ្ចេញពីរាងកាយក្នុងមួយថ្ងៃអំឡុងពេលអត់អាហារប្រូតេអ៊ីនអាចជារង្វាស់នៃការខ្វះប្រូតេអ៊ីនប្រចាំថ្ងៃ។ វាជាការធម្មតាក្នុងការសន្មត់ថាតាមរយៈការបញ្ចូលទៅក្នុងរបបអាហារបរិមាណប្រូតេអ៊ីនស្មើនឹងកង្វះនេះ វាអាចទៅរួចដើម្បីស្ដារតុល្យភាពអាសូត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយវាមិនមែនទេ។ ដោយបានទទួលបរិមាណប្រូតេអ៊ីននេះ រាងកាយចាប់ផ្តើមប្រើប្រាស់អាស៊ីតអាមីណូកាន់តែមានប្រសិទ្ធភាព ដូច្នេះប្រូតេអ៊ីនបន្ថែមមួយចំនួនត្រូវបានទាមទារដើម្បីស្ដារតុល្យភាពអាសូត។
ប្រសិនបើបរិមាណប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងរបបអាហារលើសពីអ្វីដែលចាំបាច់ដើម្បីរក្សាតុល្យភាពអាសូត នោះវាហាក់ដូចជាគ្មានគ្រោះថ្នាក់អ្វីពីនេះទេ។ អាស៊ីតអាមីណូលើសត្រូវបានប្រើជាធម្មតាជាប្រភពថាមពល។ ឧទាហរណ៍ដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយគឺ Eskimo ដែលទទួលទានកាបូអ៊ីដ្រាតតិចតួច និងប្រូតេអ៊ីនប្រហែលដប់ដងច្រើនជាងតម្រូវការដើម្បីរក្សាតុល្យភាពអាសូត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីភាគច្រើន ការប្រើប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពថាមពលគឺមិនមានអត្ថប្រយោជន៍ទេ ព្រោះអ្នកអាចទទួលបានកាឡូរីច្រើនពីបរិមាណកាបូអ៊ីដ្រាតដែលបានផ្តល់ឱ្យជាងបរិមាណប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នា។ នៅក្នុងប្រទេសក្រីក្រ ប្រជាជនទទួលបានកាឡូរីចាំបាច់ពីកាបូអ៊ីដ្រាត ហើយប្រើប្រាស់បរិមាណប្រូតេអ៊ីនអប្បបរមា។
ប្រសិនបើរាងកាយទទួលបានចំនួនកាឡូរីដែលត្រូវការក្នុងទម្រង់ជាអាហារដែលមិនមានប្រូតេអ៊ីន នោះបរិមាណប្រូតេអ៊ីនអប្បបរមាដែលរក្សាតុល្យភាពអាសូតគឺប្រហាក់ប្រហែល។ 30 ក្រាមក្នុងមួយថ្ងៃ។ ប្រូតេអ៊ីនប្រហែលជាច្រើនមានក្នុងនំប៉័ងបួនបន្ទះ ឬទឹកដោះគោ ០.៥ លីត្រ។ បរិមាណធំជាងបន្តិចត្រូវបានចាត់ទុកថាល្អបំផុត។ ណែនាំពី ៥០ ទៅ ៧០ ក្រាម។
អាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ។
រហូតមកដល់ពេលនេះប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានគេចាត់ទុកថាទាំងមូល។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ដើម្បីឱ្យការសំយោគប្រូតេអ៊ីនប្រព្រឹត្តទៅ អាស៊ីតអាមីណូចាំបាច់ទាំងអស់ត្រូវតែមានវត្តមាននៅក្នុងខ្លួន។ អាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនដែលរាងកាយរបស់សត្វអាចសំយោគបាន។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថាអាចផ្លាស់ប្តូរបានព្រោះវាមិនចាំបាច់មានវត្តមាននៅក្នុងរបបអាហារទេ - វាមានសារៈសំខាន់តែមួយគត់ដែលជាទូទៅការទទួលទានប្រូតេអ៊ីនជាប្រភពនៃអាសូតគឺគ្រប់គ្រាន់។ បន្ទាប់មក ដោយមានការខ្វះខាតអាស៊ីតអាមីណូដែលមិនមានសារសំខាន់ រាងកាយអាចសំយោគពួកវាដោយចំណាយលើសចំនួនដែលមានវត្តមាន។ អាស៊ីតអាមីណូ "សំខាន់" ដែលនៅសេសសល់មិនអាចសំយោគបានទេ ហើយត្រូវតែបញ្ចូលជាមួយអាហារ។ សារធាតុសំខាន់ៗសម្រាប់មនុស្សគឺ វ៉ាលីន ឡេយូស៊ីន អ៊ីសូលយូស៊ីន ថូរនីន មេតូនីន ហ្វីនីឡាឡានីន ទ្រីបតូផាន អ៊ីស្ទីឌីន លីស៊ីន និងអាហ្គីនីន។ (ទោះបីជា arginine អាចត្រូវបានសំយោគនៅក្នុងរាងកាយក៏ដោយ វាត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាអាស៊ីតអាមីណូដ៏សំខាន់មួយ ដោយសារតែទារកទើបនឹងកើត និងកុមារដែលកំពុងលូតលាស់ផលិតបរិមាណរបស់វាមិនគ្រប់គ្រាន់។ ម៉្យាងវិញទៀត សម្រាប់មនុស្សដែលមានអាយុពេញវ័យ ការទទួលទានអាស៊ីតអាមីណូមួយចំនួនពីអាហារ។ អាចក្លាយជាជម្រើស។ )
បញ្ជីនៃអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗនេះគឺប្រហែលដូចគ្នានៅក្នុងសត្វឆ្អឹងកងផ្សេងទៀត និងសូម្បីតែនៅក្នុងសត្វល្អិត។ តម្លៃអាហារូបត្ថម្ភនៃប្រូតេអ៊ីនជាធម្មតាត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្តល់អាហារដល់សត្វកណ្តុរដែលកំពុងលូតលាស់ និងតាមដានការឡើងទម្ងន់របស់សត្វ។
តម្លៃអាហារូបត្ថម្ភនៃប្រូតេអ៊ីន។
តម្លៃអាហារូបត្ថម្ភនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានកំណត់ដោយអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗដែលខ្វះខាតបំផុត។ ចូរយើងបង្ហាញវាជាមួយនឹងឧទាហរណ៍មួយ។ ប្រូតេអ៊ីននៃរាងកាយរបស់យើងមានជាមធ្យមប្រហែល។ 2% tryptophan (ដោយទម្ងន់) ។ ចូរនិយាយថារបបអាហាររួមមានប្រូតេអ៊ីន 10 ក្រាមដែលមាន tryptophan 1% ហើយមានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗផ្សេងទៀតគ្រប់គ្រាន់នៅក្នុងវា។ ក្នុងករណីរបស់យើង 10 ក្រាមនៃប្រូតេអ៊ីនដែលខូចនេះគឺចាំបាច់ស្មើនឹង 5 ក្រាមនៃមួយពេញលេញ។ នៅសល់ 5 ក្រាមអាចបម្រើជាប្រភពថាមពលប៉ុណ្ណោះ។ ចំណាំថាចាប់តាំងពីអាស៊ីតអាមីណូមិនត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងរាងកាយ ហើយដើម្បីឱ្យការសំយោគប្រូតេអ៊ីនប្រព្រឹត្តទៅ អាស៊ីតអាមីណូទាំងអស់ត្រូវតែមានវត្តមានក្នុងពេលដំណាលគ្នា ឥទ្ធិពលនៃការទទួលទានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗអាចត្រូវបានរកឃើញលុះត្រាតែពួកវាទាំងអស់ចូលទៅក្នុង រាងកាយក្នុងពេលតែមួយ។
សមាសភាពជាមធ្យមនៃប្រូតេអ៊ីនសត្វភាគច្រើនគឺជិតនឹងសមាសធាតុមធ្យមនៃប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ដូច្នេះហើយយើងទំនងជាមិនប្រឈមមុខនឹងកង្វះអាស៊ីតអាមីណូនោះទេ ប្រសិនបើរបបអាហាររបស់យើងសម្បូរទៅដោយអាហារដូចជាសាច់ ស៊ុត ទឹកដោះគោ និងឈីស។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយមានប្រូតេអ៊ីនដូចជា gelatin (ផលិតផលនៃ collagen denaturation) ដែលមានអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗតិចតួចណាស់។ ប្រូតេអ៊ីនបន្លែទោះបីជាវាល្អប្រសើរជាង gelatin ក្នុងន័យនេះក៏ដោយក៏ខ្សោយនៅក្នុងអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗផងដែរ។ ជាពិសេសតិចតួចនៅក្នុងពួកគេ lysine និង tryptophan ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ របបអាហារបួសសុទ្ធគឺមិនប៉ះពាល់ដល់សុខភាពនោះទេ លុះត្រាតែវាប្រើប្រាស់ប្រូតេអ៊ីនបន្លែក្នុងបរិមាណច្រើនបន្តិច ទើបគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្តល់ឱ្យរាងកាយនូវអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗ។ ប្រូតេអ៊ីនភាគច្រើនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរុក្ខជាតិនៅក្នុងគ្រាប់ពូជ ជាពិសេសនៅក្នុងគ្រាប់ពូជនៃស្រូវសាលី និង legumes ផ្សេងៗ។ ពន្លកវ័យក្មេងដូចជា asparagus ក៏សម្បូរប្រូតេអ៊ីនផងដែរ។
ប្រូតេអ៊ីនសំយោគនៅក្នុងរបបអាហារ។
ដោយការបន្ថែមអាស៊ីតអាមីណូសំខាន់ៗសំយោគក្នុងបរិមាណតិចតួច ឬប្រូតេអ៊ីនដែលសម្បូរទៅដោយពួកវាទៅនឹងប្រូតេអ៊ីនមិនពេញលេញ ដូចជាប្រូតេអ៊ីនពោត វាអាចបង្កើនតម្លៃអាហារូបត្ថម្ភយ៉ាងសំខាន់នៃសារធាតុបន្ទាប់បន្សំ ពោលគឺឧ។ ដោយហេតុនេះបង្កើនបរិមាណប្រូតេអ៊ីនដែលប្រើប្រាស់។ លទ្ធភាពមួយទៀតគឺការរីកលូតលាស់បាក់តេរី ឬផ្សិតនៅលើអ៊ីដ្រូកាបូនប្រេងឥន្ធនៈជាមួយនឹងការបន្ថែមនីត្រាត ឬអាម៉ូញាក់ជាប្រភពនៃអាសូត។ ប្រូតេអ៊ីនអតិសុខុមប្រាណដែលទទួលបានតាមរបៀបនេះអាចបម្រើជាចំណីសម្រាប់បសុបក្សី ឬបសុសត្វ ឬអាចប្រើប្រាស់ដោយផ្ទាល់ដោយមនុស្ស។ វិធីសាស្រ្តទីបីដែលត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយប្រើសរីរវិទ្យានៃសត្វចៃ។ នៅក្នុង ruminants, នៅក្នុងផ្នែកដំបូងនៃក្រពះ, អ្វីដែលគេហៅថា។ នៅក្នុង rumen មានទម្រង់ពិសេសនៃបាក់តេរី និងប្រូតូហ្សូអា ដែលបំប្លែងប្រូតេអ៊ីនរុក្ខជាតិដែលមានជម្ងឺទៅជាប្រូតេអ៊ីនអតិសុខុមប្រាណពេញលេញ ហើយទាំងនេះ បន្ទាប់ពីការរំលាយអាហារ និងការស្រូបចូល ប្រែទៅជាប្រូតេអ៊ីនសត្វ។ អ៊ុយដែលជាសមាសធាតុដែលមានផ្ទុកអាសូតសំយោគថោក អាចត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងចំណីបសុសត្វ។ អតិសុខុមប្រាណដែលរស់នៅក្នុង Rumen ប្រើអាសូតអ៊ុយដើម្បីបំប្លែងកាបូអ៊ីដ្រាត (ក្នុងនោះមានច្រើននៅក្នុងចំណី) ទៅជាប្រូតេអ៊ីន។ ប្រហែលមួយភាគបីនៃអាសូតទាំងអស់នៅក្នុងចំណីសត្វអាចមកក្នុងទម្រង់ជាអ៊ុយ ដែលនៅក្នុងខ្លឹមសារមានន័យថាការសំយោគប្រូតេអ៊ីនគីមីមួយចំនួន។
4. ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រូតេអ៊ីន
ប្រូតេអ៊ីននិងលក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់វា។
ប្រូតេអ៊ីន ឬប្រូតេអ៊ីន (ដែលនៅក្នុងភាសាក្រិចមានន័យថា "ទីមួយ" ឬ "សំខាន់បំផុត") ជាបរិមាណគ្របដណ្តប់លើម៉ាក្រូម៉ូលេគុលទាំងអស់ដែលមាននៅក្នុងកោសិការស់នៅ ហើយបង្កើតបានច្រើនជាងពាក់កណ្តាលនៃទម្ងន់ស្ងួតនៃសារពាង្គកាយភាគច្រើន។ គំនិតនៃប្រូតេអ៊ីនជាថ្នាក់នៃសមាសធាតុត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងសតវត្សទី 17-19 ។ ក្នុងអំឡុងពេលនេះ សារធាតុដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិស្រដៀងគ្នាត្រូវបានញែកចេញពីវត្ថុផ្សេងៗនៃពិភពរស់នៅ (គ្រាប់ពូជ និងទឹករុក្ខជាតិ សាច់ដុំ ឈាម ទឹកដោះគោ)៖ ពួកវាបង្កើតបានជាដំណោះស្រាយ viscous coagulated នៅពេលកំដៅ ក្លិនរោមចៀមដែលឆេះត្រូវបានគេមានអារម្មណ៍កំឡុងពេលឆេះ និង អាម៉ូញាក់ត្រូវបានបញ្ចេញ។ ដោយសារលក្ខណៈសម្បត្តិទាំងអស់នេះត្រូវបានគេស្គាល់ពីមុនសម្រាប់ស៊ុតពណ៌ស ថ្នាក់ថ្មីនៃសមាសធាតុត្រូវបានគេហៅថាប្រូតេអ៊ីន។ បន្ទាប់ពីរូបរាងនៅដើមសតវត្សទី XIX ។ វិធីសាស្រ្តកម្រិតខ្ពស់បន្ថែមទៀតនៃការវិភាគនៃសារធាតុបានកំណត់សមាសភាពធាតុនៃប្រូតេអ៊ីន។ ពួកគេបានរកឃើញ C, H, O, N, S. នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19 ។ អាស៊ីតអាមីណូច្រើនជាង 10 ត្រូវបានញែកចេញពីប្រូតេអ៊ីន។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការសិក្សាផលិតផលនៃប្រូតេអ៊ីន hydrolysis គីមីវិទូជនជាតិអាល្លឺម៉ង់ E. Fischer (1852-1919) បានផ្តល់យោបល់ថាប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអាស៊ីតអាមីណូ។
ជាលទ្ធផលនៃការងាររបស់ Fisher វាច្បាស់ណាស់ថាប្រូតេអ៊ីនគឺជាប៉ូលីលីនេអ៊ែរនៃអាស៊ីតអាមីណូដែលភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណងអាមីដ (peptide) ហើយភាពខុសគ្នានៃអ្នកតំណាងនៃថ្នាក់នៃសមាសធាតុនេះអាចត្រូវបានពន្យល់ដោយភាពខុសគ្នានៅក្នុង សមាសភាពអាស៊ីតអាមីណូ និងលំដាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរអាស៊ីតអាមីណូផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងខ្សែសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymer ។
ការសិក្សាដំបូងនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងល្បាយប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញឧទាហរណ៍: ជាមួយនឹងសេរ៉ូមឈាមស៊ុតពណ៌សការដកស្រង់នៃជាលិការុក្ខជាតិនិងសត្វ។ ក្រោយមក វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ញែក និងបន្សុតប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបង្កើតឡើង ដូចជាទឹកភ្លៀង ការលាងឈាម ក្រូម៉ាតូក្រាមនៅលើសែលុយឡូស និងឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងអ៊ីដ្រូហ្វីលីកផ្សេងទៀត ការច្រោះជែល និងអេឡិចត្រូផូស៊ីស។ យើងនឹងពិចារណាវិធីសាស្រ្តទាំងនេះឱ្យបានលម្អិតបន្ថែមទៀតនៅក្នុងការងារមន្ទីរពិសោធន៍និងសិក្ខាសាលា។
នៅដំណាក់កាលបច្ចុប្បន្ន វិស័យសំខាន់ៗនៃការសិក្សាអំពីប្រូតេអ៊ីនមានដូចខាងក្រោម៖
¨ ការសិក្សាអំពីរចនាសម្ព័ន្ធលំហនៃប្រូតេអ៊ីនបុគ្គល;
¨ ការសិក្សាអំពីមុខងារជីវសាស្រ្តនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នា;
¨ ការសិក្សាអំពីយន្តការនៃដំណើរការនៃប្រូតេអ៊ីនបុគ្គល (នៅកម្រិតអាតូមបុគ្គល ក្រុមអាតូមនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន)។
ដំណាក់កាលទាំងអស់នេះគឺមានទំនាក់ទំនងគ្នាទៅវិញទៅមក ពីព្រោះភារកិច្ចចម្បងមួយនៃជីវគីមីគឺច្បាស់ណាស់ដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាអាចឱ្យពួកគេបំពេញមុខងារផ្សេងៗបាន។
មុខងារជីវសាស្រ្តនៃប្រូតេអ៊ីន
អង់ស៊ីម -ពួកវាជាកាតាលីករជីវសាស្រ្ត ដែលជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីនចម្រុះ និងច្រើនប្រភេទបំផុត។ ប្រតិកម្មគីមីស្ទើរតែទាំងអស់ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងជីវម៉ូលេគុលសរីរាង្គដែលមាននៅក្នុងកោសិកាត្រូវបានជំរុញដោយអង់ស៊ីម។ រហូតមកដល់ពេលនេះ អង់ស៊ីមផ្សេងគ្នាជាង ២០០០ ត្រូវបានគេរកឃើញ។
ដឹកជញ្ជូនប្រូតេអ៊ីន- ដឹកជញ្ជូនប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងប្លាស្មាឈាម ហើយបញ្ជូនម៉ូលេគុលជាក់លាក់ ឬអ៊ីយ៉ុងពីសរីរាង្គមួយទៅសរីរាង្គមួយទៀត។ ឧទាហរណ៍, អេម៉ូក្លូប៊ីនដែលមាននៅក្នុង erythrocytes នៅពេលដែលឆ្លងកាត់សួត វាភ្ជាប់អុកស៊ីហ្សែន និងបញ្ជូនវាទៅជាលិកាគ្រឿងកុំព្យូទ័រ ដែលអុកស៊ីសែនត្រូវបានបញ្ចេញ។ ប្លាស្មាឈាមមាន lipoproteinsដែលដឹកជញ្ជូន lipid ពីថ្លើមទៅសរីរាង្គផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងភ្នាសកោសិកា មានប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនកោសិកាមួយប្រភេទទៀត ដែលអាចចងម៉ូលេគុលមួយចំនួន (ឧ. គ្លុយកូស) និងដឹកជញ្ជូនវាតាមរយៈភ្នាសចូលទៅក្នុងកោសិកា។
របបអាហារនិងប្រូតេអ៊ីនស្តុកទុក។ឧទាហរណ៍ដ៏ល្បីបំផុតនៃប្រូតេអ៊ីនបែបនេះគឺស្រូវសាលី ពោត និងប្រូតេអ៊ីនគ្រាប់ស្រូវ។ ប្រូតេអ៊ីនរបបអាហារគឺ ស៊ុត អាល់ប៊ុម- សមាសធាតុសំខាន់នៃស៊ុតស caseinគឺជាប្រូតេអ៊ីនចម្បងនៅក្នុងទឹកដោះគោ។
ប្រូតេអ៊ីនជាប់កិច្ចសន្យានិងម៉ូទ័រ។សកម្មភាពនិង មីយ៉ូស៊ីន- ប្រូតេអ៊ីនដែលដំណើរការនៅក្នុងប្រព័ន្ធ contractile នៃសាច់ដុំគ្រោងឆ្អឹង ក៏ដូចជានៅក្នុងជាលិកាដែលមិនមែនជាសាច់ដុំជាច្រើន។
ប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធ.ខូឡាជេន- សមាសធាតុសំខាន់នៃឆ្អឹងខ្ចី និងសរសៃពួរ។ ប្រូតេអ៊ីននេះមានកម្លាំង tensile ខ្ពស់ណាស់។ កញ្ចប់មាន អេឡាស្ទីន- ប្រូតេអ៊ីនរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានសមត្ថភាពលាតសន្ធឹងក្នុងទំហំពីរ។ សក់ ក្រចក ត្រូវបានផ្សំឡើងស្ទើរតែទាំងស្រុងនៃប្រូតេអ៊ីនដែលមិនអាចរលាយបានយូរអង្វែង - keratin. សមាសធាតុសំខាន់នៃសរសៃសូត្រ និងសរសៃពួរគឺប្រូតេអ៊ីន fibroin ។
ប្រូតេអ៊ីនការពារ។ Immunoglobulinsឬ អង្គបដិប្រាណគឺជាកោសិកាពិសេសដែលផលិតនៅក្នុង lymphocytes ។ ពួកវាមានសមត្ថភាពសម្គាល់មេរោគ ឬម៉ូលេគុលបរទេសដែលបានចូលទៅក្នុងខ្លួនរបស់បាក់តេរី ហើយបន្ទាប់មកចាប់ផ្តើមប្រព័ន្ធដើម្បីបន្សាបពួកវា។ សារធាតុ fibrinogenនិង thrombin- ប្រូតេអ៊ីនដែលចូលរួមក្នុងដំណើរការនៃការកកឈាម ពួកគេការពាររាងកាយពីការបាត់បង់ឈាមនៅពេលដែលប្រព័ន្ធសរសៃឈាមត្រូវបានខូចខាត។
ប្រូតេអ៊ីនបទប្បញ្ញត្តិ។ប្រូតេអ៊ីនមួយចំនួនត្រូវបានចូលរួមនៅក្នុងបទប្បញ្ញត្តិនៃសកម្មភាពកោសិកា។ ទាំងនេះរួមបញ្ចូលជាច្រើន។ អរម៉ូនដូចជាអាំងស៊ុយលីន (គ្រប់គ្រងការរំលាយអាហារគ្លុយកូស) ។
ចំណាត់ថ្នាក់ប្រូតេអ៊ីន
ដោយការរលាយ
អាល់ប៊ុមប៊ីន។រលាយក្នុងទឹក និងដំណោះស្រាយអំបិល។
គ្លូប៊ូលីន។រលាយបន្តិចក្នុងទឹក ប៉ុន្តែរលាយខ្លាំងក្នុងដំណោះស្រាយអំបិល។
ប្រូឡាមីន។រលាយក្នុងអេតាណុល 70-80% មិនរលាយក្នុងទឹក និងអាល់កុលដាច់ខាត។ សំបូរទៅដោយ arginine ។
អ៊ីស្តូន។រលាយក្នុងដំណោះស្រាយអំបិល។
Scleroproteins ។មិនរលាយក្នុងទឹក និងដំណោះស្រាយអំបិល។ មាតិកានៃ glycine, alanine, proline ត្រូវបានកើនឡើង។
រូបរាងរបស់ម៉ូលេគុល
ដោយផ្អែកលើសមាមាត្រនៃអ័ក្ស (បណ្តោយនិងឆ្លងកាត់) ថ្នាក់ធំពីរនៃប្រូតេអ៊ីនអាចត្រូវបានសម្គាល់។ នៅ ប្រូតេអ៊ីន globularសមាមាត្រគឺតិចជាង 10 ហើយក្នុងករណីភាគច្រើនមិនលើសពី 3-4 ។ ពួកវាត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការវេចខ្ចប់បង្រួមនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។ ឧទាហរណ៍នៃប្រូតេអ៊ីន globular: អង់ស៊ីមជាច្រើន, អាំងស៊ុយលីន, globulin, ប្រូតេអ៊ីនប្លាស្មា, អេម៉ូក្លូប៊ីន។
ប្រូតេអ៊ីន fibrillarដែលក្នុងនោះសមាមាត្រនៃអ័ក្សលើសពី 10 មានបណ្តុំនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide រុំជារង្វង់នៅពីលើគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណងឆ្លងកូវ៉ាឡង់ ឬអ៊ីដ្រូសែន (keratin, myosin, collagen, fibrin) ។
លក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយរបស់ប្រូតេអ៊ីន
នៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយនៃប្រូតេអ៊ីនដូចជា អ៊ីយ៉ូដកម្ម,ជាតិទឹក ការរលាយវិធីសាស្រ្តផ្សេងៗសម្រាប់ញែក និងបន្សុទ្ធប្រូតេអ៊ីនគឺផ្អែកលើ។
ចាប់តាំងពីប្រូតេអ៊ីនមានផ្ទុកអ៊ីយ៉ូដ, i.e. សំណល់អាស៊ីតអាមីណូដែលអាចអ៊ីយ៉ូដបាន (arginine, lysine, អាស៊ីត glutamic ។ ជាមួយនឹងការបន្សុទ្ធអាស៊ីត កម្រិតនៃអ៊ីយ៉ូដនៃក្រុម anionic ថយចុះ ខណៈពេលដែលក្រុម cationic កើនឡើង ជាមួយនឹងការ alkalization លំនាំផ្ទុយត្រូវបានអង្កេត។ នៅ pH ជាក់លាក់មួយ ចំនួននៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអវិជ្ជមាន និងវិជ្ជមានក្លាយជាដូចគ្នា ស្ថានភាពនេះត្រូវបានគេហៅថា isoelectric(បន្ទុកសរុបនៃម៉ូលេគុលគឺសូន្យ) ។ តម្លៃ pH ដែលប្រូតេអ៊ីនស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាព isoelectric ត្រូវបានគេហៅថា ចំណុច isoelectricនិងសម្គាល់ pI. វិធីសាស្រ្តមួយក្នុងចំណោមវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការបំបែករបស់ពួកគេគឺផ្អែកលើអ៊ីយ៉ូដនៃប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នានៅតម្លៃ pH ជាក់លាក់មួយ - វិធីសាស្ត្រ electrophoresis.
ក្រុមប៉ូលនៃប្រូតេអ៊ីន (អ៊ីយ៉ុង និង nonionic) អាចធ្វើអន្តរកម្មជាមួយនឹងទឹក និងផ្តល់ជាតិទឹក។ បរិមាណទឹកដែលទាក់ទងនឹងប្រូតេអ៊ីនឈានដល់ 30-50 ក្រាមក្នុង 100 ក្រាមនៃប្រូតេអ៊ីន។ មានក្រុម hydrophilic បន្ថែមទៀតនៅលើផ្ទៃនៃប្រូតេអ៊ីន។ ភាពរលាយគឺអាស្រ័យលើចំនួនក្រុម hydrophilic នៅក្នុងប្រូតេអ៊ីន លើទំហំ និងរូបរាងរបស់ម៉ូលេគុល និងលើទំហំនៃបន្ទុកសរុប។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយទាំងអស់នេះនៃប្រូតេអ៊ីនធ្វើឱ្យវាអាចប្រើវិធីសាស្រ្ត Sieves ម៉ូលេគុលឬ តម្រងជែលដើម្បីបំបែកប្រូតេអ៊ីន។ វិធីសាស្រ្ត ការលាងឈាមត្រូវបានប្រើដើម្បីបន្សុទ្ធប្រូតេអ៊ីនពីភាពមិនបរិសុទ្ធនៃទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប និងផ្អែកលើទំហំធំនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។
ភាពរលាយនៃប្រូតេអ៊ីនក៏អាស្រ័យលើវត្តមានរបស់សារធាតុរំលាយផ្សេងទៀត ដូចជាអំបិលអព្យាក្រឹត។ នៅកំហាប់ខ្ពស់នៃអំបិលអព្យាក្រឹត ប្រូតេអ៊ីន precipitate និងសម្រាប់ទឹកភ្លៀង ( salting ចេញ) ប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាត្រូវការកំហាប់អំបិលខុសៗគ្នា។ នេះគឺដោយសារតែការពិតដែលថាម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានចោទប្រកាន់ adsorb អ៊ីយ៉ុងនៃបន្ទុកផ្ទុយ។ ជាលទ្ធផល ភាគល្អិតបាត់បង់ការចោទប្រកាន់ និងការបញ្ចេញអេឡិចត្រូស្តាត ដែលបណ្តាលឱ្យមានទឹកភ្លៀងប្រូតេអ៊ីន។ វិធីសាស្ត្រប្រៃអាចប្រើដើម្បីប្រភាគប្រូតេអ៊ីន។
រចនាសម្ព័ន្ធបឋមនៃប្រូតេអ៊ីន
រចនាសម្ព័ន្ធបឋមនៃប្រូតេអ៊ីន ដាក់ឈ្មោះសមាសភាព និងលំដាប់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ អាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានភ្ជាប់ដោយចំណង peptide ។
ម៉ូលេគុលទាំងអស់នៃប្រូតេអ៊ីនបុគ្គលដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺដូចគ្នាបេះបិទនៅក្នុងសមាសធាតុអាស៊ីតអាមីណូ លំដាប់នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូ និងប្រវែងខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។ ការបង្កើតលំដាប់នៃលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនគឺជាកិច្ចការដែលចំណាយពេលច្រើន។ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីប្រធានបទនេះឱ្យកាន់តែលម្អិតនៅក្នុងសិក្ខាសាលា។ អាំងស៊ុយលីនគឺជាប្រូតេអ៊ីនដំបូងគេដែលកំណត់លំដាប់អាស៊ីតអាមីណូរបស់វា។ អាំងស៊ុយលីន Bovine មានម៉ាសម៉ូលេគុលប្រហែល 5700។ ម៉ូលេគុលរបស់វាមានសង្វាក់ polypeptide ពីរ៖ ខ្សែសង្វាក់មួយមាន 21 a.a. និងខ្សែសង្វាក់ B ដែលមាន 30 a.k. ខ្សែសង្វាក់ទាំងពីរនេះត្រូវបានតភ្ជាប់ដោយទំនាក់ទំនង disulfide (-S-S-) ពីរ។ សូម្បីតែការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបឋមអាចផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីនមួយ។ ភាពស្លេកស្លាំងកោសិកាជំងឺគឺជាលទ្ធផលនៃការផ្លាស់ប្តូរអាស៊ីតអាមីណូ 1 នៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ b នៃអេម៉ូក្លូប៊ីន (Glu ® Val) ។
ប្រភេទជាក់លាក់នៃរចនាសម្ព័ន្ធបឋម
នៅពេលសិក្សាលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូ ដូចគ្នាប្រូតេអ៊ីនដាច់ដោយឡែកពីប្រភេទផ្សេងៗគ្នា ការសន្និដ្ឋានសំខាន់ៗជាច្រើនត្រូវបានទាញ។ ប្រូតេអ៊ីន homologous គឺជាប្រូតេអ៊ីនទាំងនោះដែលបំពេញមុខងារដូចគ្នានៅក្នុងប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។ ឧទាហរណ៍មួយគឺអេម៉ូក្លូប៊ីន៖ នៅក្នុងសត្វឆ្អឹងកងទាំងអស់ វាដំណើរការមុខងារដូចគ្នាដែលទាក់ទងនឹងការដឹកជញ្ជូនអុកស៊ីសែន។ ប្រូតេអ៊ីន homologous នៃប្រភេទផ្សេងគ្នាជាធម្មតាមានខ្សែសង្វាក់ polypeptide ដែលមានប្រវែងដូចគ្នា ឬជិតដូចគ្នា។ នៅក្នុងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នា អាស៊ីតអាមីណូដូចគ្នាតែងតែត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងមុខតំណែងជាច្រើន - ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា សំណល់អថេរ។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងមុខតំណែងផ្សេងទៀតនៃប្រូតេអ៊ីន: នៅក្នុងមុខតំណែងទាំងនេះអាស៊ីតអាមីណូប្រែប្រួលពីប្រភេទមួយទៅប្រភេទសត្វ; សំណល់អាស៊ីតអាមីណូបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា អថេរ. សំណុំទាំងមូលនៃលក្ខណៈពិសេសស្រដៀងគ្នានៅក្នុងលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន homologous ត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅក្នុងគំនិត ភាពដូចគ្នានៃលំដាប់. វត្តមាននៃភាពដូចគ្នានេះបង្ហាញថាសត្វដែលប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នាត្រូវបានញែកដាច់ដោយឡែកមានដើមកំណើតវិវត្តន៍ទូទៅ។ ឧទាហរណ៍គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយគឺប្រូតេអ៊ីនស្មុគស្មាញ - ស៊ីតូក្រូម គ- ប្រូតេអ៊ីន mitochondrial ជាប់ពាក់ព័ន្ធជាក្រុមហ៊ុនបញ្ជូនអេឡិចត្រុងក្នុងដំណើរការអុកស៊ីតកម្មជីវសាស្រ្ត។ M » 12500 មាន » 100 a.a. A.K. ត្រូវបានតំឡើង។ លំដាប់សម្រាប់ 60 ប្រភេទ។ ២៧ គ. - គឺដូចគ្នា ដែលបង្ហាញថាសំណល់ទាំងអស់នេះមានតួនាទីសំខាន់ក្នុងការកំណត់សកម្មភាពជីវសាស្រ្តនៃ cytochrome គ។ ការសន្និដ្ឋានសំខាន់ទីពីរដែលត្រូវបានដកចេញពីការវិភាគនៃលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូគឺថាចំនួននៃសំណល់ដែល cytochromes ខុសគ្នាពីប្រភេទទាំងពីរគឺសមាមាត្រទៅនឹងភាពខុសគ្នាខាងសរីរវិទ្យារវាងប្រភេទសត្វទាំងនេះ។ ឧទាហរណ៍ម៉ូលេគុលនៃ cytochrome c ពីសេះនិងដំបែខុសគ្នាដោយ 48 a.a. នៅក្នុងទានិងសាច់មាន់ - ដោយ 2 a.a. នៅក្នុងសាច់មាន់និងទួរគីពួកគេមិនខុសគ្នាទេ។ ព័ត៌មានអំពីចំនួនភាពខុសគ្នានៃលំដាប់អាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នាពីប្រភេទផ្សេងៗគ្នា ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតផែនទីវិវត្តន៍ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់នៃការកើត និងការអភិវឌ្ឍនៃប្រភេទសត្វ និងរុក្ខជាតិផ្សេងៗនៅក្នុងដំណើរការវិវត្តន៍។
រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំនៃប្រូតេអ៊ីន
- នេះគឺជាការវេចខ្ចប់នៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីននៅក្នុងលំហដោយមិនគិតពីឥទ្ធិពលនៃសារធាតុជំនួសចំហៀង។ មានរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំពីរប្រភេទគឺ a-helix និង b-structure (ស្រទាប់បត់)។ ចូរយើងរស់នៅដោយលម្អិតបន្ថែមទៀតលើការពិចារណានៃប្រភេទនីមួយៗនៃរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ។
ក-វង់គឺជា helix ខាងស្តាំដែលមានទីលានដូចគ្នាស្មើនឹង 3.6 សំណល់អាស៊ីតអាមីណូ។ a-helix ត្រូវបានធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែន intramolecular ដែលកើតឡើងរវាងអាតូមអ៊ីដ្រូសែននៃចំណង peptide មួយ និងអាតូមអុកស៊ីសែននៃចំណង peptide ទីបួន។
សារធាតុជំនួសចំហៀងមានទីតាំងនៅកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះរបស់ a-helix ។
នោះ។ លក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិនៃក្រុមចំហៀងនៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូដែលជាផ្នែកមួយនៃប្រូតេអ៊ីនជាក់លាក់មួយ។ ប្រសិនបើសារធាតុជំនួសចំហៀងគឺ hydrophobic នោះប្រូតេអ៊ីនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ a-helix គឺ hydrophobic ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍នៃប្រូតេអ៊ីនបែបនេះគឺប្រូតេអ៊ីន keratin ដែលបង្កើតសក់។
ជាលទ្ធផលវាប្រែថា a-helix ត្រូវបាន permeated ជាមួយចំណងអ៊ីដ្រូសែននិងជារចនាសម្ព័ន្ធមានស្ថេរភាពខ្លាំងណាស់។ នៅក្នុងការបង្កើតវង់បែបនេះ ទំនោរពីរដំណើរការ៖
¨ ម៉ូលេគុលមានទំនោរទៅរកថាមពលអប្បបរមា ពោលគឺឧ។ ការបង្កើតចំនួនធំបំផុតនៃចំណងអ៊ីដ្រូសែន;
¨ ដោយសារភាពរឹងនៃចំណង peptide មានតែចំណង peptide ទីមួយ និងទីបួនប៉ុណ្ណោះដែលអាចចូលទៅជិតគ្នាក្នុងលំហ។
អេ ស្រទាប់បត់ខ្សែសង្វាក់ peptide ត្រូវបានរៀបចំស្របគ្នា បង្កើតជាតួរលេខស្រដៀងនឹងសន្លឹកដែលបត់ដូច accordion។ វាអាចមានខ្សែសង្វាក់ peptide មួយចំនួនធំដែលទាក់ទងគ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែន។ ច្រវាក់ត្រូវបានរៀបចំប្រឆាំងនឹងប៉ារ៉ាឡែល។
|
ច្រវាក់ peptide កាន់តែច្រើនដែលបង្កើតជាស្រទាប់បត់ ម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនកាន់តែរឹងមាំ។
ចូរយើងប្រៀបធៀបលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសារធាតុប្រូតេអ៊ីននៃរោមចៀម និងសូត្រ ហើយពន្យល់ពីភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុទាំងនេះទាក់ទងនឹងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនដែលពួកវាត្រូវបានផ្សំឡើង។
Keratin - ប្រូតេអ៊ីនរោមចៀម - មានរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំ a-helix ។ សរសៃអំបោះមិនរឹងមាំដូចសូត្រទេ វាលាតសន្ធឹងយ៉ាងងាយនៅពេលសើម។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថានៅពេលដែលបន្ទុកត្រូវបានអនុវត្ត ចំណងអ៊ីដ្រូសែនបំបែក ហើយ helix លាតសន្ធឹង។
Fibroin - ប្រូតេអ៊ីនសូត្រ - មានរចនាសម្ព័ន្ធខបន្ទាប់បន្សំ។ សរសៃសូត្រមិនលាតសន្ធឹង និងធន់នឹងការរហែកខ្លាំង។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថានៅក្នុងស្រទាប់ដែលបត់ ច្រវាក់ peptide ជាច្រើនមានអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមកដោយចំណងអ៊ីដ្រូសែនដែលធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធនេះរឹងមាំខ្លាំង។
អាស៊ីតអាមីណូមានភាពខុសប្លែកគ្នានៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការចូលរួមក្នុងការបង្កើត a-helices និង b-structures ។ Glycine, aspargine, tyrosine កម្រត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុង a-helices ។ Proline ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធ a-helical អស្ថិរភាព។ ពន្យល់ពីមូលហេតុ? សមាសភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធខរួមមាន glycine, ស្ទើរតែគ្មាន proline, អាស៊ីត glutamic, aspargine, histidine, lysine, serine ។
រចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីនមួយអាចមានផ្នែកនៃ b-structures, a-helices និងផ្នែកមិនទៀងទាត់។ នៅក្នុងតំបន់មិនទៀងទាត់ ខ្សែសង្វាក់ peptide អាចពត់បានយ៉ាងងាយ និងផ្លាស់ប្តូរការអនុលោមភាព ខណៈពេលដែល helix និងស្រទាប់បត់គឺជារចនាសម្ព័ន្ធរឹងជាង។ ខ្លឹមសារនៃរចនាសម្ព័ន្ធ b និង a-helices នៅក្នុងប្រូតេអ៊ីនផ្សេងៗគ្នាគឺមិនដូចគ្នាទេ។
រចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន
កំណត់ដោយអន្តរកម្មនៃសារធាតុជំនួសចំហៀងនៃខ្សែសង្វាក់ peptide ។ ចំពោះប្រូតេអ៊ីន fibrillar វាពិបាកក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណគំរូទូទៅនៅក្នុងការបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធទីបី។ ចំពោះប្រូតេអ៊ីន globular ភាពទៀងទាត់បែបនេះមាន ហើយយើងនឹងពិចារណាពួកវា។ រចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន globular ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយផ្នត់បន្ថែមនៃខ្សែសង្វាក់ peptide ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ b, a-helices និងតំបន់មិនទៀងទាត់ ដូច្នេះក្រុមចំហៀង hydrophilic នៃសំណល់អាស៊ីតអាមីណូស្ថិតនៅលើផ្ទៃ globule និងក្រុមចំហៀង hydrophobic វាត្រូវបានលាក់យ៉ាងជ្រៅទៅក្នុងពិភពទាំងមូល ដែលជួនកាលបង្កើតជាហោប៉ៅ hydrophobic ។
កម្លាំងដែលធ្វើឱ្យមានស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធទីបីនៃប្រូតេអ៊ីន។
អន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងក្រុមដែលមានការចោទប្រកាន់ផ្សេងៗគ្នា ករណីធ្ងន់ធ្ងរគឺអន្តរកម្មអ៊ីយ៉ុង។
ចំណងអ៊ីដ្រូសែនកើតឡើងរវាងក្រុមចំហៀងនៃខ្សែសង្វាក់ polypeptide ។
អន្តរកម្ម hydrophobic.
អន្តរកម្ម covalent(ការបង្កើតចំណង disulfide រវាងសំណល់ cysteine ពីរដើម្បីបង្កើត ស៊ីស្ទីន) ការបង្កើតចំណង disulfide នាំឱ្យការពិតដែលថាតំបន់ដាច់ស្រយាលនៃម៉ូលេគុល polypeptide ខិតជិតគ្នាទៅវិញទៅមកហើយត្រូវបានជួសជុល។ ចំណង Disulfide ត្រូវបានបំបែកដោយភ្នាក់ងារកាត់បន្ថយ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីលាបសក់ដែលស្ទើរតែទាំងស្រុងជាប្រូតេអ៊ីន keratin ដែលប្រឡាក់ដោយចំណង disulfide ។
ធម្មជាតិនៃការវេចខ្ចប់តាមលំហត្រូវបានកំណត់ដោយសមាសធាតុអាស៊ីតអាមីណូ និងការជំនួសអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ polypeptide (រចនាសម្ព័ន្ធបឋម) ។ ដូច្នេះ ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗមានរចនាសម្ព័ន្ធលំហតែមួយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវនឹងរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងរបស់វា។ ការផ្លាស់ប្តូរតិចតួចក្នុងការអនុលោមតាមម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនកើតឡើងនៅពេលមានអន្តរកម្មជាមួយម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត។ ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះជួនកាលដើរតួយ៉ាងធំធេងក្នុងដំណើរការនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន។ ដូច្នេះនៅពេលដែលម៉ូលេគុលអុកស៊ីហ៊្សែនត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងអេម៉ូក្លូប៊ីន ការអនុលោមតាមប្រូតេអ៊ីនបានផ្លាស់ប្តូរខ្លះៗ ដែលនាំឱ្យមានឥទ្ធិពលនៃអន្តរកម្មសហប្រតិបត្តិការនៅពេលដែលម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែនបីដែលនៅសល់ត្រូវបានភ្ជាប់។ ការផ្លាស់ប្តូរបែបនេះនៅក្នុងការអនុលោមតាមទ្រឹស្តីនៃការបង្កើតការឆ្លើយឆ្លងក្នុងការពន្យល់ពីភាពជាក់លាក់ក្រុមនៃអង់ស៊ីមមួយចំនួន។
បន្ថែមពីលើចំណង disulfide covalent ចំណងផ្សេងទៀតទាំងអស់ដែលរក្សាស្ថេរភាពនៃរចនាសម្ព័ន្ធទីបីគឺខ្សោយ និងងាយបំផ្លាញ។ នៅពេលដែលចំណងមួយចំនួនធំដែលធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធលំនឹងនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានខូច ការអនុលោមតាមលំដាប់ដែលមានតែមួយគត់សម្រាប់ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗត្រូវបានខូច ហើយសកម្មភាពជីវសាស្រ្តនៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានបាត់បង់ជាញឹកញាប់។ ការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធលំហនេះត្រូវបានគេហៅថា ការប្រែពណ៌។
ថ្នាំទប់ស្កាត់មុខងារប្រូតេអ៊ីន
ដោយពិចារណាថា ligands ខុសគ្នាក្នុង Kb វាតែងតែអាចជ្រើសរើសសារធាតុដែលស្រដៀងទៅនឹង ligand ធម្មជាតិ ប៉ុន្តែមានតម្លៃ Kb ខ្ពស់ជាងជាមួយនឹងប្រូតេអ៊ីនដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ឧទាហរណ៍ CO មាន K St 100 ដងធំជាង O 2 ដែលមានអេម៉ូក្លូប៊ីន ដូច្នេះ 0.1% CO នៅលើអាកាសគឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីរារាំងម៉ូលេគុលអេម៉ូក្លូប៊ីនមួយចំនួនធំ។ ឱសថជាច្រើនធ្វើការលើគោលការណ៍ដូចគ្នា។ ឧទាហរណ៍ឌីធីលីន។
Acetylcholine គឺជាអ្នកសម្រុះសម្រួលសម្រាប់ការបញ្ជូនសរសៃប្រសាទទៅសាច់ដុំ។ Ditilin រារាំងប្រូតេអ៊ីន receptor ដែល acetylcholine ភ្ជាប់និងបង្កើតឥទ្ធិពលនៃភាពខ្វិន។
9. ការតភ្ជាប់រវាងរចនាសម្ព័ន្ធនៃប្រូតេអ៊ីន និងមុខងាររបស់វានៅលើឧទាហរណ៍នៃ hemoglobin និង myoglobin
ការដឹកជញ្ជូនកាបូនឌីអុកស៊ីត
អេម៉ូក្លូប៊ីនមិនត្រឹមតែដឹកអុកស៊ីសែនពីសួតទៅជាលិកាគ្រឿងកុំព្យូទ័រប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងបង្កើនល្បឿននៃការដឹកជញ្ជូន CO 2 ពីជាលិកាទៅសួតផងដែរ។ អេម៉ូក្លូប៊ីនភ្ជាប់ CO 2 ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការបញ្ចេញអុកស៊ីសែន (» 15% នៃ CO 2 សរុប) ។ នៅក្នុង erythrocytes ដំណើរការអង់ស៊ីមនៃការបង្កើតអាស៊ីតកាបូនិកពី CO 2 ដែលចេញមកពីជាលិកាកើតឡើង៖ CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3 ។ អាស៊ីតកាបូនបានបំបែកយ៉ាងលឿនទៅជា HCO 3 - និង H + ។ ដើម្បីទប់ស្កាត់ការកើនឡើងនៃជាតិអាស៊ីត ត្រូវតែមានប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលមានសមត្ថភាពស្រូបយកប្រូតុងលើស។ អេម៉ូក្លូប៊ីនភ្ជាប់ប្រូតុងពីរសម្រាប់រាល់ម៉ូលេគុលអុកស៊ីសែនចំនួនបួនដែលបានបញ្ចេញ ហើយកំណត់សមត្ថភាពផ្ទុកនៃឈាម។ នៅក្នុងសួតដំណើរការនេះត្រូវបានបញ្ច្រាស់។ ប្រូតុងដែលត្រូវបានបញ្ចេញភ្ជាប់ទៅនឹងអ៊ីយ៉ុង bicarbonate ដើម្បីបង្កើតជាអាស៊ីតកាបូនិច ដែលនៅក្រោមសកម្មភាពនៃអង់ស៊ីមត្រូវបានបំលែងទៅជា CO 2 ហើយទឹក CO 2 ត្រូវបានបញ្ចេញចេញ។ ដូច្នេះ ការផ្សារភ្ជាប់នៃ O 2 ត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់យ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយនឹងការដកដង្ហើមចេញនៃ CO 2 ។ បាតុភូតបញ្ច្រាសនេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជា ឥទ្ធិពល Bohr ។ Myoglobin មិនបង្ហាញឥទ្ធិពល Bohr ទេ។
ប្រូតេអ៊ីនមិនដំណើរការ
ប្រូតេអ៊ីនដែលដំណើរការមុខងារជាក់លាក់មួយនៅក្នុងកោសិកាអាចត្រូវបានតំណាងដោយទម្រង់ជាច្រើន - ប្រូតេអ៊ីនដែលមិនមានមុខងារ ឬ អ៊ីសូហ្សីម។ប្រូតេអ៊ីនបែបនេះ ទោះបីជាពួកវាអនុវត្តមុខងារដូចគ្នាក៏ដោយ វាមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងថេរចង ដែលនាំឱ្យមានភាពខុសគ្នាមួយចំនួននៅក្នុងលក្ខខណ្ឌមុខងារ។ ឧទាហរណ៍ ទម្រង់ជាច្រើននៃអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងកោសិកាឈាមក្រហមរបស់មនុស្ស៖ HbA (96%), HbF (2%), HbA 2 (2%) ។ អេម៉ូក្លូប៊ីនទាំងអស់គឺជា tetramers ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងពី protomers a, b, g, d (HbA - a 2 b 2, HbF - a 2 g 2, HbA 2 - a 2 d 2) ។ protomers ទាំងអស់គឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបឋមហើយភាពស្រដៀងគ្នាដ៏ធំបំផុតត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទាប់បន្សំនិងទីបី។ ទម្រង់ទាំងអស់នៃអេម៉ូក្លូប៊ីនត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីដឹកអុកស៊ីសែនទៅកាន់កោសិកាជាលិកា ប៉ុន្តែឧទាហរណ៍ HbF មានទំនាក់ទំនងល្អសម្រាប់អុកស៊ីហ្សែនជាង HbA ។ HbF គឺជាលក្ខណៈនៃដំណាក់កាលអំប្រ៊ីយ៉ុងនៃការអភិវឌ្ឍន៍មនុស្ស។ វាអាចទទួលយកអុកស៊ីសែនពី HbA ដែលធានាការផ្គត់ផ្គង់អុកស៊ីសែនធម្មតាដល់ទារក។
អ៊ីសូប្រូតេអ៊ីនគឺជាលទ្ធផលនៃហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធច្រើនជាងមួយនៅក្នុងក្រុមហ្សែននៃប្រភេទសត្វ។
ប្រូតេអ៊ីន៖ រចនាសម្ព័ន្ធ លក្ខណៈសម្បត្តិ និងមុខងារ
1. ប្រូតេអ៊ីននិងលក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់វា។
2. មុខងារជីវសាស្រ្តនៃប្រូតេអ៊ីន
3. សមាសធាតុអាស៊ីតអាមីណូនៃប្រូតេអ៊ីន
4. ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រូតេអ៊ីន
5. លក្ខណៈសម្បត្តិរាងកាយរបស់ប្រូតេអ៊ីន
6. ការរៀបចំរចនាសម្ព័ន្ធនៃម៉ូលេគុលប្រូតេអ៊ីន (រចនាសម្ព័ន្ធបឋម, អនុវិទ្យាល័យ, ទីបី)