læringsresultater
- Identificer komponenterne i proteiner
proteiner er et af de mest rigelige organiske molekyler i levende systemer og har den mest forskelligartede række funktioner i alle makromolekyler. Proteiner kan være strukturelle, regulatoriske, kontraktile eller beskyttende; de kan tjene i transport, opbevaring eller membraner; eller de kan være toksiner eller toksiner. Hver celle i et levende system kan indeholde tusindvis af forskellige proteiner, hver med en unik funktion. Deres strukturer, ligesom deres funktioner, varierer meget. De er dog alle polymerer af aminosyrer, arrangeret i en lineær sekvens.
proteiner har forskellige former og molekylvægte; nogle proteiner er kugleformede, mens andre er fibrøse. For eksempel er hæmoglobin et kugleformet protein, men kollagen, der findes i vores hud, er et fibrøst protein. Proteinform er afgørende for dens funktion. Ændringer i temperatur, pH og eksponering for kemikalier kan føre til permanente ændringer i proteinets form, hvilket fører til tab af funktion eller denaturering (skal diskuteres mere detaljeret senere). Alle proteiner består af forskellige arrangementer af de samme 20 slags aminosyrer.
aminosyrer er de monomerer, der udgør proteiner. Hver aminosyre har den samme grundlæggende struktur, som består af et centralt carbonatom bundet til en aminogruppe (–NH2), en carboksyl gruppe (–COOH) og et hydrogenatom. Hver aminosyre har også et andet variabelt atom eller en gruppe atomer bundet til det centrale carbonatom kendt som R-gruppen. R-gruppen er den eneste forskel i struktur mellem de 20 aminosyrer; ellers er aminosyrerne identiske.
Figur 1. Aminosyrer består af et centralt kulstof bundet til en aminogruppe (–NH2), en carboksyl gruppe (–COOH) og et hydrogenatom. Det centrale kulstofs fjerde binding varierer mellem de forskellige aminosyrer, som det ses i disse eksempler på alanin, valin, lysin og asparaginsyre.
r-gruppens kemiske natur bestemmer aminosyrens kemiske natur inden for dets protein (det vil sige om det er surt, basisk, polært eller ikke-polært).
sekvensen og antallet af aminosyrer bestemmer i sidste ende et proteins form, størrelse og funktion. Hver aminosyre er bundet til en anden aminosyre ved en kovalent binding, kendt som en peptidbinding, som dannes ved en dehydreringsreaktion. En aminosyre og en anden aminosyre aminogruppe kombineres ved at frigive et vandmolekyle. Den resulterende binding er peptidbindingen.
produkterne dannet ved en sådan binding kaldes polypeptider. Mens udtrykkene polypeptid og protein undertiden bruges ombytteligt, er et polypeptid teknisk set en polymer af aminosyrer, hvorimod udtrykket protein bruges til et polypeptid eller polypeptider, der har kombineret sammen, har en tydelig form og har en unik funktion.
den evolutionære betydning af cytokrom c
cytokrom c er en vigtig komponent i elektrontransportkæden, en del af cellulær respiration, og den findes normalt i den cellulære organelle, mitokondrionen. Dette protein har en hemeprotetisk gruppe, og den centrale ion af hæmen bliver skiftevis reduceret og iltet under elektronoverførsel. Fordi dette essentielle proteins rolle i produktionen af cellulær energi er afgørende, har det ændret sig meget lidt over millioner af år. Proteinsekventering har vist, at der er en betydelig mængde cytochrom C aminosyresekvenshomologi, eller lighed, blandt forskellige arter — med andre ord, evolutionært slægtskab kan vurderes ved at måle lighederne eller forskellene mellem forskellige arters DNA-eller proteinsekvenser.
forskere har fastslået, at humant cytokrom c indeholder 104 aminosyrer. For hvert cytokrom C-molekyle fra forskellige organismer, der er sekventeret til dato, 37 af disse aminosyrer vises i samme position i alle prøver af cytokrom c. Dette indikerer, at der kan have været en fælles forfader. Ved sammenligning af humane og chimpanse proteinsekvenser blev der ikke fundet nogen sekvensforskel. Når humane og rhesus abesekvenser blev sammenlignet, var den enkelte forskel fundet i en aminosyre. I en anden sammenligning viser human til gærsekventering en forskel i den 44.position.
Prøv Det
Bidrage!
forbedre denne sidelær mere