Protein kompleks, selain komponen protein itu sendiri, mengandung kelompok tambahan yang sifatnya berbeda (prostetik). Karbohidrat, lipid, logam, residu asam fosfat, asam nukleat bertindak sebagai komponen ini. Artikel ini akan memberi tahu Anda bagaimana protein sederhana berbeda dari yang kompleks, jenis zat ini dibagi menjadi apa, dan apa ciri-cirinya. Perbedaan utama antara zat yang dipertimbangkan adalah komposisinya.
Protein Kompleks: Definisi
Ini adalah zat dua komponen, yang meliputi protein sederhana (rantai peptida) dan zat non-protein (gugus prostetik). Dalam proses hidrolisisnya, asam amino, bagian non-protein dan produk peluruhan terbentuk. Bagaimana protein sederhana berbeda dari yang kompleks? Yang pertama hanya terdiri dari asam amino.
Klasifikasi dan karakterisasi protein kompleks
Zat ini dibagi menjadi beberapa jenis tergantung pada jenis kelompok tambahan. Untuk kompleksprotein termasuk:
- Glikoprotein adalah protein yang molekulnya mengandung residu karbohidrat. Di antara mereka, proteoglikan (komponen ruang antar sel) dibedakan, yang meliputi mukopolisakarida dalam strukturnya. Glikoprotein termasuk imunoglobulin.
- Lipoprotein termasuk komponen lipid. Ini termasuk apolipoprotein, yang melakukan fungsi menyediakan transportasi lipid.
- Metalloprotein mengandung ion logam (tembaga, mangan, besi, dll.) yang terikat melalui interaksi donor-akseptor. Golongan ini tidak termasuk protein heme, yang meliputi senyawa cincin profirin dengan besi dan senyawa yang serupa strukturnya (khususnya klorofil).
- Nucleoprotein adalah protein yang memiliki ikatan non-kovalen dengan asam nukleat (DNA, RNA). Ini termasuk kromatin, komponen kromosom.
- 5. Fosfoprotein, yang termasuk kasein (protein dadih kompleks), termasuk residu asam fosfat yang terikat secara kovalen.
Chromoprotein disatukan oleh warna komponen prostetik. Kelas ini termasuk protein heme, klorofil dan flavoprotein
Fitur glikoprotein dan proteoglikan
Protein ini adalah zat kompleks. Proteoglikan mengandung sebagian besar karbohidrat (80-85%), dalam glikoprotein konvensional, kandungannya 15-20%. Asam uronat hanya ada dalam molekul proteoglikan; karbohidratnya dicirikan oleh struktur teratur dengan unit berulang. Apa struktur dan fungsi protein glikoprotein kompleks? Rantai karbohidrat mereka hanya mencakup 15 tautan dan tidak teratur.struktur. Dalam struktur glikoprotein, ikatan karbohidrat dengan komponen protein biasanya dilakukan melalui residu asam amino seperti serin atau aspargin.
Fungsi glikoprotein:
- Mereka adalah bagian dari dinding sel bakteri, tulang ikat dan jaringan tulang rawan, mengelilingi serat kolagen dan elastin.
- Memainkan peran protektif. Misalnya, antibodi, interferon, faktor pembekuan darah (protrombin, fibrinogen) memiliki struktur ini.
- Adalah reseptor yang berinteraksi dengan efektor - molekul kecil non-protein. Yang terakhir, bergabung dengan protein, menyebabkan perubahan konformasi, yang mengarah ke respons intraseluler tertentu.
- Melakukan fungsi hormonal. Glikoprotein termasuk gonadotropic, adrenocorticotropic dan thyroid-stimulating hormone.
- Transport zat dalam darah dan ion melalui membran sel (transferrin, transcortin, albumin, Na+, K+ -ATPase).
Enzim glikoprotein meliputi kolinesterase dan nuklease.
Lebih lanjut tentang proteoglikan
Biasanya, proteoglikan protein kompleks termasuk dalam strukturnya rantai karbohidrat besar dengan residu disakarida berulang, yang terdiri dari beberapa jenis asam uronat dan gula amino. Rantai oligo- atau polisakarida disebut glikan. Yang pertama biasanya berisi 2-10 unit monomer.
Tergantung pada struktur rantai karbohidrat, jenisnya berbeda, misalnya asamheteropolisakarida dengan sejumlah besar gugus asam atau glikosaminoglikan, termasuk gugus amino. Yang terakhir termasuk:
- Asam Hyaluronic, yang secara aktif digunakan dalam tata rias.
- Heparin, yang mencegah pembekuan darah.
- Keratan sulfat adalah komponen tulang rawan dan kornea.
- Kondroitin sulfat adalah bagian dari tulang rawan dan cairan sinovial.
Polimer ini adalah komponen proteoglikan yang mengisi ruang antar sel, menahan air, melumasi bagian sendi yang bergerak, dan merupakan komponen strukturalnya. Hidrofilisitas (kelarutan yang baik dalam air) dari proteoglikan memungkinkan mereka untuk membuat penghalang bagi molekul besar dan mikroorganisme di ruang antar sel. Dengan bantuan mereka, matriks seperti jeli dibuat, di mana serat protein penting lainnya, seperti kolagen, direndam. Untaiannya dalam medium proteoglikan berbentuk pohon.
Fitur dan jenis lipoprotein
Lipoprotein protein kompleks memiliki sifat hidrofilik dan hidrofobik ganda yang terdefinisi dengan baik. Inti molekul (bagian hidrofobik) dibentuk oleh ester kolesterol non-polar dan triasilgliserida.
Di luar zona hidrofilik adalah bagian protein, fosfolipid, kolesterol. Ada beberapa jenis protein lipoprotein tergantung pada strukturnya.
Kelas utama lipoprotein:
- Protein kompleks kepadatan tinggi (HDL, -lipoprotein). Memindahkan kolesterol ke hati dan jaringan perifer.
- Kepadatan rendah (LDL, -lipoprotein). Kecualikolesterol diangkut oleh triasilgliserida dan fosfolipid.
- Kepadatan sangat rendah (VLDL, pra-β-lipoprotein). Lakukan fungsi yang mirip dengan LDL.
- Kilomikron (XM). Mengangkut asam lemak dan kolesterol dari usus setelah makan.
Patologi vaskular seperti aterosklerosis terjadi sebagai akibat dari rasio yang salah dari berbagai jenis lipoprotein dalam darah. Menurut karakteristik komposisi, beberapa tren dalam struktur fosfolipid (dari HDL ke kilomikron) dapat diidentifikasi: penurunan proporsi protein (dari 80 menjadi 10%) dan fosfolipid, peningkatan persentase triasilgliserida (dari 20 hingga 90%).
Ada banyak enzim penting di antara metaloprotein
Metalloprotein dapat mencakup ion dari beberapa logam. Kehadiran mereka mempengaruhi orientasi substrat di situs aktif (katalitik) enzim. Ion logam terlokalisasi di situs aktif dan memainkan peran penting dalam reaksi katalitik. Seringkali ion berfungsi sebagai penerima elektron.
Contoh logam yang terkandung dalam struktur metaloprotein enzimatik:
- Tembaga termasuk dalam komposisi sitokrom oksidase, yang bersama dengan heme, mengandung ion logam ini. Enzim terlibat dalam pembentukan ATP selama operasi rantai pernapasan.
- Besi mengandung enzim seperti feritin, yang melakukan fungsi pengendapan besi di dalam sel; transferin - pembawa zat besi dalam darah; katalase bertanggung jawab atas reaksi netralisasi hidrogen peroksida.
- Zinc adalah karakteristik logam darialkohol dehidrogenase yang terlibat dalam oksidasi etil dan alkohol serupa; laktat dehidrogenase - enzim dalam metabolisme asam laktat; karbonat anhidrase mengkatalisis pembentukan asam karbonat dari CO2 dan H2O; alkaline phosphatase, yang melakukan pembelahan hidrolitik ester asam fosfat dengan berbagai senyawa; 2-makroglobulin adalah protein darah anti-protease.
- Selenium adalah bagian dari thyroperoxidase, yang terlibat dalam pembentukan hormon tiroid; glutathione peroksidase, yang melakukan fungsi antioksidan.
- Kalsium adalah karakteristik struktur -amilase, enzim untuk pemecahan hidrolitik pati.
Fosfoprotein
Apa yang termasuk dalam protein kompleks fosfoprotein? Kategori ini ditandai dengan adanya gugus fosfat, yang dikaitkan dengan bagian protein melalui asam amino dengan hidroksil (tirosin, serin atau treonin). Apa fungsi asam fosfat dalam struktur protein? Ini mengubah struktur molekul, memberinya muatan, meningkatkan kelarutan, mempengaruhi sifat-sifat protein. Contoh fosfoprotein adalah kasein susu dan albumin telur, tetapi enzim sebagian besar termasuk dalam kategori protein kompleks ini.
Grup fosfat memainkan peran fungsional yang penting, karena banyak protein tidak terikat secara permanen padanya. Proses fosforilasi dan defosforilasi terus berlangsung di dalam sel. Akibatnya, pengaturan kerja protein dilakukan. Misalnya, jika histon adalah protein yang terhubung dengan asam nukleat, mereka melewatimenjadi keadaan terfosforilasi, maka aktivitas genom (materi genetik) meningkat. Aktivitas enzim seperti glikogen sintase dan glikogen fosforilase bergantung pada fosforilasi.
Nukleoprotein
Nucleoproteins adalah protein yang terkait dengan asam nukleat. Mereka adalah bagian integral dari penyimpanan dan pengaturan materi genetik, pekerjaan ribosom yang melakukan fungsi sintesis protein. Bentuk kehidupan virus yang paling sederhana dapat disebut ribo- dan deoksiribonukleoprotein, karena terdiri dari materi genetik dan protein.
Bagaimana asam deoksiribonukleat (DNA) dan histon berinteraksi? Dalam kromatin, 2 jenis protein yang terkait dengan DNA dibedakan (histone dan non-histone). Yang pertama terlibat dalam tahap awal pemadatan DNA. Molekul asam nukleat membungkus protein untuk membentuk nukleosom. Benang yang dihasilkan mirip dengan manik-manik, mereka membentuk struktur supercoiled (chromatin fibril) dan supercoil (interphase chromonema). Karena aksi protein histon dan protein tingkat yang lebih tinggi, itu diberikan dengan pengurangan dimensi DNA oleh ribuan kali. Cukup dengan membandingkan ukuran kromosom dan panjang asam nukleat untuk menilai pentingnya protein (masing-masing 6-9 cm dan 10-6 m).
Apa itu chromoprotein
Chromoprotein mengandung kelompok yang sangat beragam yang hanya memiliki satu kesamaan - adanya warna dalam komponen prostetik. Protein kompleks dari kategori ini dibagi menjadi: hemoprotein (mengandung heme dalam strukturnya), protein retina (vitamin A), flavoprotein (vitamin B2),protein cobamida (vitamin B12).
Hemoprotein diklasifikasikan menurut fungsinya menjadi non-enzimatik (hemoglobin dan protein mioglobin) dan enzim (sitokrom, katalase, peroksidase).
Flavoprotein mengandung komponen prostetik turunan vitamin B2 flavin mononucleotide (FMN) atau flavin adenine dinucleotide (FAD). Enzim-enzim ini juga terlibat dalam transformasi redoks. Ini termasuk oksidoreduktase.
Apa itu sitokrom?
Seperti dijelaskan di atas, heme terdiri dari porfirin. Strukturnya mencakup 4 cincin pirol dan besi besi. Kelompok khusus enzim heme - sitokrom, berbeda dalam komposisi asam amino dan jumlah rantai peptida, mengkhususkan diri dalam melakukan reaksi redoks, yang memastikan transfer elektron dalam rantai pernapasan. Enzim-enzim ini terlibat dalam oksidasi mikrosomal - reaksi awal biotransformasi xenobiotik, yang mengarah ke netralisasinya, dan pertukaran banyak zat eksogen dan eksogen, misalnya, steroid, asam lemak jenuh.
Pengaruh kelompok prostetik
Grup prostetik, yang merupakan bagian dari protein kompleks, mempengaruhi sifat-sifatnya: mengubah muatannya, kelarutannya, termoplastisitasnya. Misalnya, residu asam fosfat atau monosakarida memiliki efek seperti itu. Bagian karbohidrat yang termasuk dalam komposisi protein kompleks melindunginya dari proteolisis (penghancuran akibat proses hidrolisis), mempengaruhi penetrasi molekul melalui selmembran, sekresi dan penyortirannya. Fragmen lipid memungkinkan pembuatan saluran protein untuk pengangkutan senyawa yang sukar larut dalam air (hidrofobik).
Struktur dan fungsi protein kompleks sepenuhnya bergantung pada gugus prostetik. Misalnya, heme yang mengandung besi dalam hemoglobin mengikat oksigen dan karbon dioksida. Karena nukleoprotein terbentuk sebagai hasil interaksi histon, protamin dengan DNA atau RNA, materi genetik dilindungi, disimpan secara kompak, dan RNA terikat selama sintesis protein. Nukleoprotein adalah kompleks protein dan asam nukleat yang stabil.
Kesimpulan
Dengan demikian, protein kompleks melakukan berbagai fungsi dalam tubuh. Oleh karena itu, asupan zat gizi makro dan mikro sangat penting untuk menjaga kesehatan. Logam adalah bagian dari banyak enzim. Mengetahui biokimia, karakteristik kesehatan Anda dan keadaan ekologis tempat tinggal, Anda dapat menyesuaikan diet Anda sendiri. Misalnya, alokasikan wilayah yang ditandai dengan defisit elemen apa pun. Pengenalan tambahannya ke dalam makanan dalam bentuk suplemen memungkinkan Anda untuk menebus kekurangannya.
