lärandemål
- identifiera komponenterna i proteiner
proteiner är en av de vanligaste organiska molekylerna i levande system och har det mest varierande utbudet av funktioner hos alla makromolekyler. Proteiner kan vara strukturella, reglerande, kontraktila eller skyddande; de kan tjäna i transport, lagring eller membran; eller de kan vara toxiner eller enzymer. Varje cell i ett levande system kan innehålla tusentals olika proteiner, var och en med en unik funktion. Deras strukturer, som deras funktioner, varierar mycket. De är emellertid alla polymerer av aminosyror, ordnade i en linjär sekvens.
proteiner har olika former och molekylvikter; vissa proteiner är globulära i form medan andra är fibrösa i naturen. Hemoglobin är till exempel ett globulärt protein, men kollagen, som finns i vår hud, är ett fibröst protein. Proteinform är avgörande för dess funktion. Förändringar i temperatur, pH och exponering för kemikalier kan leda till permanenta förändringar i proteinets form, vilket leder till förlust av funktion eller denaturering (som ska diskuteras mer detaljerat senare). Alla proteiner består av olika arrangemang av samma 20 typer av aminosyror.
aminosyror är de monomerer som utgör proteiner. Varje aminosyra har samma grundläggande struktur, som består av en central kolatom bunden till en aminogrupp (–NH2), en karboxylgrupp (–COOH) och en väteatom. Varje aminosyra har också en annan variabel atom eller grupp av atomer bundna till den centrala kolatomen som kallas R-gruppen. R-gruppen är den enda skillnaden i struktur mellan de 20 aminosyrorna; annars är aminosyrorna identiska.
Figur 1. Aminosyror består av ett centralt kol bundet till en aminogrupp (–NH2), en karboxylgrupp (–COOH) och en väteatom. Det centrala kolets fjärde bindning varierar mellan de olika aminosyrorna, vilket ses i dessa exempel på alanin, valin, lysin och asparaginsyra.
r-gruppens kemiska natur bestämmer aminosyrans kemiska natur i dess protein (det vill säga om den är sur, basisk, polär eller icke-polär).
sekvensen och antalet aminosyror bestämmer slutligen ett protein form, storlek och funktion. Varje aminosyra är bunden till en annan aminosyra genom en kovalent bindning, känd som en peptidbindning, som bildas genom en uttorkningsreaktion. Karboxylgruppen av en aminosyra och aminogruppen av en andra aminosyra kombineras och frigör en vattenmolekyl. Den resulterande bindningen är peptidbindningen.
produkterna som bildas av en sådan koppling kallas polypeptider. Medan termerna polypeptid och protein används ibland omväxlande, är en polypeptid tekniskt en polymer av aminosyror, medan termen protein används för en polypeptid eller polypeptider som har kombinerats, har en distinkt form och har en unik funktion.
den evolutionära betydelsen av cytokrom c
cytokrom c är en viktig komponent i elektrontransportkedjan, en del av cellulär andning, och det finns normalt i den cellulära organellen, mitokondrionen. Detta protein har en hemprostetisk grupp, och den centrala Jonen i hemmet blir växelvis reducerad och oxiderad under elektronöverföring. Eftersom detta viktiga protein roll i att producera cellulär energi är avgörande, har det förändrats mycket lite över miljontals år. Proteinsekvensering har visat att det finns en avsevärd mängd cytokrom C — aminosyrasekvenshomologi, eller likhet, bland olika arter-med andra ord kan evolutionärt släktskap bedömas genom att mäta likheterna eller skillnaderna mellan olika arters DNA-eller proteinsekvenser.
forskare har bestämt att humant cytokrom C innehåller 104 aminosyror. För varje cytokrom C-molekyl från olika organismer som hittills har sekvenserats, 37 av dessa aminosyror visas i samma position i alla prover av cytokrom c. Detta indikerar att det kan ha funnits en gemensam förfader. Vid jämförelse av humana och schimpansproteinsekvenser hittades ingen sekvensskillnad. När humana och rhesusapsekvenser jämfördes var den enda skillnaden som hittades i en aminosyra. I en annan jämförelse visar mänsklig till jästsekvensering en skillnad i 44: e positionen.
Prova Det
Bidra!
förbättra denna sidalär dig mer