Მარტივი და რთული ცილები. სტრუქტურა, ფუნქციები, თვისებები, მახასიათებლები, მაგალითები რთული ცილა

ერთ-ერთი განმარტებები ცხოვრება ასეთია: "ცხოვრება არის რეჟიმი არსებობის ცილის ორგანოები." ჩვენს პლანეტაზე, გამონაკლისის გარეშე ორგანიზმზე შეიცავს ისეთ ორგანული მასალა, როგორიცაა ცილები. ეს სტატია აღწერს მარტივი და რთული ცილა გამოვლენილი განსხვავება მოლეკულური სტრუქტურა, და განიხილავს მათი ფუნქციების საკანში.

რა არის ცილა

თვალსაზრისით ბიოქიმია - მაღალი მოლეკულური წონის ორგანული პოლიმერები, monomers რომლებიც 20 სხვადასხვა სახის ამინომჟავას. მათ შეუერთდა ერთად covalent ქიმიური ობლიგაციები, სხვაგვარად ცნობილია პეპტიდი. მას შემდეგ, რაც ცილის monomers არიან amphoteric ნაერთების, ისინი არ შეიცავენ როგორც ამინოჯგუფის და carboxyl ფუნქციური ჯგუფი. ქიმიური bond CO-NH მათ შორის ხდება.

იმ შემთხვევაში, თუ პოლიპეპტიდური შედგება ამინომჟავის ნარჩენები კავშირები, იგი აყალიბებს მარტივი ცილა. მოლეკულების პოლიმერული, შემდგომი მოიცავს რკინის იონების, ვიტამინები, ნუკლეოტიდების, ნახშირწყლები - კომპლექსური ცილა. შემდეგი, ჩვენ მიგვაჩნია, რომ სივრცული სტრუქტურა პოლიპეპტიდებს.

საფეხურები ორგანიზაცია ცილის მოლეკულა

ისინი წარმოდგენილი ოთხი სხვადასხვა კონფიგურაციით. პირველი სტრუქტურა - წრფივი, ეს არის ყველაზე მარტივი და ფორმა აქვს პოლიპეპტიდური ჯაჭვის დროს მისი სპირალის ფორმირების დამატებითი წყალბადური ბმებით. მათ სტაბილიზაციას helix, რომელსაც საშუალო სტრუქტურა. მესამეული ინსტიტუტების აქვს მარტივი და რთული ცილა, უმრავლესობა მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედებში. ეს უკანასკნელი კონფიგურაცია - მეოთხეული ჩნდება ურთიერთქმედების რამდენიმე მოლეკულების შექმნილი სტრუქტურა, შეერთებული coenzymes, კერძოდ, ასეთი ცილა აქვს რთული სტრუქტურა, ფუნქციონირება სხეულის სხვადასხვა ფუნქციები.

სხვადასხვა მარტივი ცილების

ეს ჯგუფი არ არის მრავალრიცხოვანი პოლიპეპტიდებს. მათი მოლეკულების შედგება მხოლოდ ამინომჟავის ნარჩენები. მოიცავს ცილების, როგორიცაა histones და იმუნოგლობულინები. პირველი წარმოდგენილია ძირითადი სტრუქტურა და მათ ერთად დნმ-ის მოლეკულები. მეორე ჯგუფი - გლობულინი - ძირითადი კომპონენტია სისხლის პლაზმაში. ასეთი ცილის როგორიცაა გამაგლობულინის ფუნქციას ასრულებს იმუნური თავდაცვის და ანტისხეულების. ამ ნაერთების შექმნას კომპლექსები, რომელიც შეიცავს რთული ნახშირწყლები და ცილები. ასეთი fibrillar მარტივი ცილების, როგორიცაა კოლაგენისა და ელასტინის, ნაწილი შემაერთებელი ქსოვილის, ხრტილი, მყესების, კანის. მათი მთავარი ფუნქცია - მშენებლობა და მხარდაჭერა.

Tubulin ცილის არის წევრი მიკროტუბულების, რომლებიც კომპონენტების cilia და flagella unicellular ორგანიზმები, როგორიცაა ciliates, Euglena, პარაზიტული flagellates. ამ პროტეინის წევრი მრავალუჯრედიანი ორგანიზმების (flagella spermatozoa, ova cilia, მოციმციმე ეპითელიუმის წვრილი ნაწლავის).

Protein ალბუმინის ემსახურება საფონდო ფუნქცია (მაგ, ცილის ქათმის კვერცხი). იმ endosperm თესლი მარცვლეული - ჭვავის, ბრინჯი, ხორბალი - ცილის მოლეკულების დაგროვება. ისინი მოუწოდა ფიჭური ჩანართებით. ეს ნივთიერებები გამოიყენება სათესლე ემბრიონის დასაწყისში მის განვითარებაში. გარდა ამისა, მაღალი ცილის შემცველობის ხორბლის weevil არის ძალიან მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია ხარისხის ფქვილი. გამომცხვარი პური წებოვანა მდიდარი ფქვილი აქვს მაღალი არომატი ხარისხის და უფრო სასარგებლო. წებოვანა შეიცავს ე.წ. მძიმე ხორბალი. ღრმა ზღვის თევზი სისხლის პლაზმაში შეიცავს ცილებს, რომ თავიდან ავიცილოთ მათი სიკვდილის ცივი. მათ გააჩნიათ ანტიფრიზი თვისებები, თავიდან აცილების სიკვდილი ორგანიზმის წყლის დაბალი ტემპერატურა. მეორეს მხრივ, შემადგენლობის უჯრედის კედლის თერმოფილური ბაქტერიების გეოთერმული წყაროების შეიცავს ცილებს შეუძლია შეინარჩუნოს თავისი ბუნებრივი კონფიგურაცია (უმაღლესი და მეოთხეული სტრუქტურა) და არ denature ზე ტემპერატურა მერყეობს +50 to + 90 ° C.

proteid

ეს არის რთული ცილა, რომელიც ხასიათდება დიდი მრავალფეროვნებით დაკავშირებით სხვადასხვა ფუნქციები მათ მიერ შესრულებული. როგორც ზემოთ აღინიშნა, ჯგუფი პოლიპეპტიდებისაკენ, გარდა იმისა, რომ ცილის ნაწილი შეიცავს პროთეზის ჯგუფი. ზემოქმედების ქვეშ სხვადასხვა ფაქტორებზე, როგორიცაა მაღალი ტემპერატურა, მძიმე მეტალის მარილები, კონცენტრირებული ტუტე და მჟავა რთული ცილა შეიძლება შეცვალოს მისი სივრცითი ფორმა, გამარტივების იგი. ეს მოვლენა ეწოდება denaturation. სტრუქტურა რთული ცილა ჩაიშალა წყალბადური ბმების მოტეხილი და მოლეკულების კარგავენ თვისებები და ფუნქციები. როგორც წესი, denaturation შეუქცევადია. მაგრამ ზოგიერთი პოლიპეპტიდებს იმოქმედოს, როგორც კატალიზატორი, ავტომობილის მართვა და სიგნალიზაციის ფუნქციები, არ არის გამორიცხული, renaturation - აღდგენის ბუნებრივი სტრუქტურა proteids.

იმ შემთხვევაში, თუ ქმედება არის დესტაბილიზაციის ფაქტორი ხდება დიდი ხანია, ცილის მოლეკულა მთლიანად განადგურებული. ეს იწვევს რღვევის პეპტიდური ობლიგაციები პირველადი სტრუქტურა. აღდგენა ცილის და მისი ფუნქცია აღარ არის შესაძლებელი. ამ ფენომენს განადგურება. მაგალითად არის სამზარეულო კვერცხები: თხევადი ცილის - ალბუმინი, მდებარეობს მესამე სტრუქტურა მთლიანად განადგურებულია.

ცილის ბიოსინთეზი

კიდევ ერთხელ, რომ გავიხსენოთ, რომ პოლიპეპტიდებს ცოცხალი ორგანიზმების შედგება 20 ამინომჟავას, რომელთაგან ზოგიერთი შეუცვლელი. ეს ლიზინი, მეთიონინი, ფენილალანინის, და ასე შემდეგ. D. ისინი შევა სისხლის მცირე ნაწლავის შემდეგ გაყოფის იგი ცილოვანი პროდუქტები. სინთეზის აუცილებელ ამინომჟავას (alanine, proline, სერინის), სოკოების და ცხოველები გამოიყენოთ აზოტის შემცველი ნაერთები. მცენარეთა, რომ autotrophic, დამოუკიდებლად აუცილებელი შემადგენელი monomers წარმოადგენს რთული ცილები. ამ ასიმილაციის რეაქცია ისინი გამოიყენება ნიტრატები, ამიაკი, ან აზოტის თავისუფალი. ზოგიერთ სახის მიკროორგანიზმები უზრუნველყოს თავს სრული კომპლექტი ამინომჟავის, ხოლო სხვები მხოლოდ რამდენიმე სინთეზირდება monomers. ეტაპები ბიოსინთეზის ცილების მოხდეს საკნებში ყველა ცოცხალი ორგანიზმები. ამავე დროს ძირითადი ტრანსკრიპციის ხდება, და ციტოპლაზმაში საკანში - ეთერში.

პირველი ნაბიჯი - სინთეზი mRNA წინამორბედი ხდება ფერმენტ რნმ-პოლიმერაზის. იგი არღვევს წყალბადის ობლიგაციების შორის დნმ ჯაჭვების, და ერთი მათგანი შეკრებითობის პრინციპი აგროვებს წინასწარ mRNA მოლეკულა. იგი ექვემდებარება slaysingu რომ არის მწიფე, და მაშინ გამოდის ბირთვი უნდა ციტოპლაზმაში, ფორმირების messenger ribonucleic მჟავა.

განახორციელოს მეორე ეტაპი მოითხოვს კონკრეტული organelles - ribosomes და მოლეკულური ინფორმაცია და გადასცეს ribonucleic მჟავებს. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პირობა არის თანდასწრებით ATP, როგორც რეაქცია პლასტიკური ცვლის, რომელიც ეკუთვნის ბიოსინთეზის ცილების ხდება შთანთქმის ენერგია.

ფერმენტები, მათი სტრუქტურა და ფუნქცია

ეს არის დიდი ჯგუფი ცილები (დაახლოებით 2000), ასრულებენ როლს ნივთიერებები, რომლებიც გავლენას ახდენს განაკვეთი ბიოქიმიური რეაქციების საკნები. ისინი შეიძლება იყოს მარტივი (trepsin, pepsin) ან კომპლექსი. კომპლექსი ცილების შემადგენლობაში apoenzyme და coenzyme. სპეციფიკა ცილის შედარებით ნაერთების, რომელიც მოქმედებს, განსაზღვრავს coenzyme და proteids აქტივობა, მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ცილოვანი კომპონენტი უკავშირდება apoenzyme. კატალიზური აქტიურობა ფერმენტის დამოუკიდებელია მოლეკულა, არამედ მხოლოდ აქტიური ცენტრში. მისი სტრუქტურა შეესაბამება ქიმიური სტრუქტურა ნივთიერებების კატალიზებულია პრინციპი "საკვანძო lock", ასე რომ ქმედება ფერმენტები არის მკაცრად განსაზღვრული. ფუნქციების კომპლექსი ცილების მონაწილეობის მეტაბოლური პროცესების და გამოყენებით მათ, როგორც acceptors.

კატეგორიები კომპლექსური ცილა

ისინი მიერ შემუშავებული ბიოქიმიკოსი, ეფუძნება 3 კრიტერიუმები: ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები, ფუნქციები და სტრუქტურული თვისებები proteids სპეციფიკას. პირველი ჯგუფი მოიცავს პოლიპეპტიდებს განსხვავებული ელექტროქიმიური თვისებები. ისინი იყოფა ძირითად, ნეიტრალური და მჟავე. ნათესავი წყალი ცილები შეიძლება ჰიდროფილური, amphiphilic და hydrophobic. მეორე ჯგუფის ფერმენტები, რომლებიც განხილული იქნა ადრე. მესამე ჯგუფში შედის პოლიპეპტიდებს რომ განსხვავდება ქიმიური შემადგენლობა პროთეზის ჯგუფის (არის chromoproteids, nucleoproteins, metalloproteins).

განვიხილოთ თვისებები რთული ცილები უფრო დეტალურად. ასე, მაგალითად, მჟავე ცილის, რომელიც არის ნაწილი ribosomes, შეიცავს 120 ამინომჟავების და მრავალმხრივი. იგი მდებარეობს ცილის-ერწყმის ორგანელებში, როგორც პროკარიოტულ და ეუკარიოტულ უჯრედებში. კიდევ ერთი წევრი ამ ჯგუფის - S-100 ცილის, შედგება ორი ჯაჭვების დაკავშირებულია კალციუმის იონის. იგი არის ნეირონების და glia - მხარდამჭერი ქსოვილების ნერვულ სისტემას. საერთო ქონებაზე ყველა მჟავე ცილის - მაღალი შემცველობის dicarboxylic მჟავები: glutamic და aspartic. ტუტე ცილა შეიცავს histones - ცილები, რომ შეადგინოს RNA და დნმ ნუკლეინის მჟავები. თავისებურება ქიმიური შემადგენლობა არის დიდი რაოდენობით ლიზინი და arginine. Histones ერთად ბირთვული ქრომატინის ქრომოსომის ფორმა - კრიტიკული საკანში სტრუქტურა მემკვიდრეობითობა. ეს ცილები ჩართული პროცესებში ტრანსკრიფციით და თარგმანი. Amphiphilic ცილების წარმოდგენილი საკანში გარსის შექმნისათვის ლიპოპროტეიდების bilayer. ამდენად, ჯგუფმა ზემოთ განხილული რთული ცილა, დარწმუნებულნი ვიყავით, რომ მათი ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების გამო სტრუქტურა ცილოვანი კომპონენტი და საპროთეზო ჯგუფები.

ზოგიერთი კომპლექსი საკანში გარსის ცილა შეუძლია აღიაროს სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები, როგორიცაა ანტიგენები და რეაგირება. ეს სასიგნალო ფუნქცია proteids, ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ შერჩევითი შთანთქმის პროცესები, ნივთიერებების გარე გარემო, და დაიცვას იგი.

Glycoproteins და პროტეოგლიკანების

ისინი რთული ცილა, რომელიც განსხვავდება ბიოქიმიური შემადგენლობა პროთეზის ჯგუფები. თუ ქიმიური ობლიგაციები შორის ცილოვანი კომპონენტი და ნახშირწყლების ნაწილი - covalently-გლიკოზიდების, ასეთი ნივთიერებების უწოდებენ glycoproteins. Apoenzyme წარმოდგენილი მოლეკულების მონო და oligosaccharides, მაგალითები ასეთი ცილები პროთრომბინის, ფიბრინოგენის (ცილები ჩართული სისხლის შედედების). Kortiko- და გონადოტროპული ჰორმონების, ინტერფერონები, ფერმენტების და მემბრანული არიან glycoproteins. In მოლეკულების Proteoglycan ცილის ნაწილი არის მხოლოდ 5%, დანარჩენი უკვე პროთეზის ჯგუფის (geteropolitsaharid). ორივე ნაწილში ერთმანეთთან აკავშირებს glycosidic კავშირებს OH ჯგუფის ტრეონინი და arginine ჯგუფები და NH₂-გლუტამინი და ლიზინის. Proteoglycan მოლეკულები ძალიან მნიშვნელოვანი როლი წყალ-მარილოვანი ცვლის საკნები. ქვემოთ მაგიდასთან რთული ცილა, შევისწავლეთ.

metalloproteins

ეს მასალები უნდა შეიცავდეს, როგორც ნაწილი მისი მოლეკულური იონის ერთი ან მეტი ლითონები. განვიხილოთ მაგალითები რთული ცილები, რომლებიც ზემოთ ჯგუფი. ეს არის, უპირველეს ყოვლისა, ფერმენტები, როგორიცაა ციტოქრომ ოქსიდაზა. იგი განლაგებულია cristae of მიტოქონდრიები და ააქტიურებს სინთეზია ATP. Ferrin და ტრანსფერინი - proteid შემცველი რკინის იონების. წარმოშობის დეპოზიტების მათ საკნებში, და მეორე არის სატრანსპორტო სისხლის ცილის. სხვა metalloproteins - alfaamelaza იგი შეიცავს კალციუმის იონების შედის შემადგენლობის ნერწყვის და პანკრეასის წვენი, მონაწილე გაყოფა სახამებელი. ჰემოგლობინი არის, თუ როგორ metalloproteins და hromoproteidov. ის ემსახურება, როგორც სატრანსპორტო ცილის, რომელიც ახორციელებს ჟანგბადის. შედეგი არის ნაერთი oxyhemoglobin. შესუნთქვა გაზით, ან ნახშირბადის monoxide წოდებული, მისი ჰემოგლობინის მოლეკულების შექმნას ძალიან სტაბილური ნაერთი ერითროციტებში. იგი სწრაფად ვრცელდება ორგანოებისა და ქსოვილების, იწვევს უჯრედების მოწამვლა. შედეგად, მას შემდეგ, რაც ხანგრძლივი შესუნთქვით ნახშირჟანგის გარდაცვალების ხდება asphyxiation. ჰემოგლობინი ნაწილობრივ ახორციელებს და ნახშირორჟანგი ჩამოყალიბდა catabolic პროცესებში. სისხლის ნაკადის ნახშირორჟანგი ფილტვების და თირკმელების, და მათგან - გარე გარემო. ზოგიერთი კიბოსებრთა და მოლუსკები სატრანსპორტო ცილის, რომელიც ახორციელებს ჟანგბადის, არის keyhole. რკინის ნაცვლად იგი შეიცავს სპილენძის იონების, ისე ცხოველთა სისხლი არ არის წითელი და ლურჯი.

ქლოროფილი ფუნქცია

როგორც ზემოთ ავღნიშნეთ, რთული ცილა შეიძლება ჩამოყალიბდეს კომპლექსები პიგმენტები - ფერადი ორგანული ნივთიერებები. მათი ფერი დამოკიდებულია hromoformnyh ჯგუფები, რომლებიც შერჩევით აღიქვას გარკვეული სპექტრში მზის. ამ მცენარეთა საკნები აქვს მწვანე plastids - chloroplasts შეიცავს ქლოროფილს პიგმენტი. იგი შედგება მაგნიუმის ატომები და polyhydric სპირტი, phytol. ისინი დაკავშირებულია ცილის მოლეკულების და თავად შეიცავდეს chloroplasts thylakoids (ფირფიტები), ან გარსის ასოცირებული stacks - საქმის. ისინი photosynthetic პიგმენტები - ქლოროფილი - და დამატებითი carotenoids. აქ არის ყველა ფერმენტების გამოიყენება photosynthetic რეაქცია. ამდენად chromoproteids, რომელიც მოიცავს ქლოროფილი, შეასრულოს კრიტიკული ფუნქციების ცვლის, კერძოდ რეაქცია ასიმილაცია და დისიმილაციის.

ვირუსული ცილების

მათ შორისაა არასამთავრობო ფიჭური სიცოცხლის ფორმა, შესვლის სამეფოს Vir. ვირუსები არ აქვს საკუთარი ცილის სინთეზის აპარატი. ნუკლეინის მჟავები, დნმ ან რნმ, შეუძლია გამოიწვიოს სინთეზის ნაწილაკების საკუთარი უჯრედების ინფიცირებული ვირუსით. მარტივი ვირუსები შედგება მხოლოდ ცილის მოლეკულა, კომპაქტურად შეიკრიბნენ ხვეული სტრუქტურა ან მრავალწახნაგოვანია ფორმა, როგორიცაა თამბაქოს მოზაიკის ვირუსი. კომპლექსი ვირუსები აქვს დამატებითი გარსის ნაწილს პლაზმური მემბრანის მასპინძელი საკანში. როგორც შეიძლება შეიცავდეს glycoproteins (B ჰეპატიტის ვირუსი, ყვავილის ვირუსი). მთავარი ფუნქცია glycoproteins - აღიარება სპეციფიკურ რეცეპტორებთან მასპინძელი საკანში გარსის. შემადგენლობა დამატებითი ვირუსული გარსების და ცილები შედის ფერმენტების უზრუნველყოფს reduplication დნმ ან რნმ ტრანსკრიფციით. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, შეიძლება დავასკვნათ: ვირუსული ნაწილაკების ცილების ჭურვი აქვს კონკრეტული სტრუქტურა, დამოკიდებულია გარსის ცილა მასპინძელი საკანში.

ამ სტატიაში ჩვენ არ მიეცა მახასიათებლები რთული ცილა, შეისწავლა მათი სტრუქტურა და ფუნქცია უჯრედების სხვადასხვა ორგანიზმების.