タンパク質の構造|化学

タンパク質は、体内で最も多く見られる分子であり、細胞の乾燥重量の約 60% を占めているため、「生命の構成要素」と呼ばれています。タンパク質は、生命の構成要素であるアミノ酸で構成されています。それらは、すべての生物種で最も頻繁に見られる細胞であり、全細胞の約 80% を占めています。細胞は別として、タンパク質は体の酵素、調節、および構造成分の大部分を担っています。したがって、それらは個人レベルでの人の成長と発展に必要です.

体のための高タンパク栄養素には、卵、レンズ豆、牛乳、さまざまな乳製品などの食事が含まれます.

タンパク質合成のプロセスは、翻訳として知られている手順を介して実行されます。このプロセスは細胞質内で行われます。これには、遺伝的指示のテキストへの翻訳が伴います。細胞のリボソームは、遺伝情報をポリペプチド鎖に変換する役割を担っています。特定の変化を経験した後でのみ、これらのポリペプチド鎖は機能性タンパク質の特性を帯びます。

タンパク質の構造:概要

タンパク質は、互いに結合したアミノ酸残基の高分子鎖です。タンパク質の構造を構成するアミノ酸配列は、アミノ酸の長い鎖です。タンパク質は、タンパク質内のアミノ酸の構造と配置に応じて特定の機能を持っています。アミノ酸は、アミノ官能基 (-NH2) とカルボキシル官能基 (-COOH) の 2 つの官能基で構成されています。

ポリペプチド鎖では、アミノ酸が互いに結合してアミノ酸の長い鎖を形成します。タンパク質は、これらの鎖の 1 つまたは複数が特定の方法で折り畳まれることによって形成されます。置換メタンからアミノ酸を作ることができ、+- 炭素の 4 つの原子価は水素原子、アミノ基、およびカルボキシル基によって保持され、4 つ目の原子価は可変の R- 基によって埋められます。 .

R基に応じて異なる種類のアミノ酸があり、R基に応じてポリペプチド鎖に合計20個のアミノ酸が見られます.これらのアミノ酸の特徴はすべて、タンパク質の最終的な形状と機能を決定する役割を果たします。

1] タンパク質の一次構造

タンパク質分子の主な構造は、アミノ酸 (ビルディングブロック) が混ざり合って結合し、タンパク質分子自体を形成する特定の形成と順序です。タンパク質の基本構造は、そのすべての特性に関与しています。

人間の体には、全部で20種類のアミノ酸が含まれています。これらの化合物のほとんどすべてが、カルボキシル基とアミノ基の両方を持っています。ただし、「R」グループと呼ばれる各可変グループは、他とは異なります。特定のタンパク質の特徴的な構造に寄与するのは、この R グループです。

アミノ酸配列は、あらゆるタンパク質の構造を決定するものです。これは、タンパク質におけるこれらのアミノ酸の合成と配置が非常に特殊であるという事実によるものです。鎖のアミノ酸置換が 1 つでもある場合、その結果、遺伝子変異として知られている機能しないタンパク質が生じます。

2] タンパク質の二次構造

アミノ酸配列に続いて、タンパク質の二次構造に移ります。これは、タンパク質構造のペプチド主鎖が折り畳まれ、タンパク質に独特の形態を与えるポイントです.ペプチド鎖のカルボキシル基とペプチド鎖のアミン基の間の相互作用により、ポリペプチド鎖の折り畳みが発生します。

二次構造は、生成される形状の種類に基づいて 2 つのカテゴリに分けることができます。それらは次のとおりです:

– らせん:バックボーンはらせん状に配置されています。らせんは、らせんの異なる層の間に形成された酸素との水素結合によって形成され、らせん形状を与えます.

β-ヘリックス:ポリペプチド鎖が互いに隣り合って積み重ねられると、ポリペプチド鎖の外側の水素分子が分子内結合を確立して、この例で見られるシート状の構造を提供します.

3] 三次構造

これは、タンパク質にその三次元形状と形成を提供する構造です。アミノ酸結合 (二次構造) の形成と、らせんやシートのような形の形成に続いて、構造は自由にコイル状または折り畳むことができます。タンパク質の三次構造は、タンパク質の第三の構造と呼ばれるものです。構造が破壊または妨害されたタンパク質は変性と表現されます。これは、化学的に変化し、構造が歪んでいることを示します。

4] 四次構造

最後に、4 番目の構造要素に到達します。この構造は、2 つ以上のペプチド鎖が空間的に配置された結果として形成されます。タンパク質が適切に機能するために四次構造が必要ではないことを強調することが重要です。すべての天然タンパク質には一次構造、二次構造、および三次構造が含まれていますが、四次構造は少数にしか見られないため、これは当てはまりません。タンパク質が最初の 3 つの構造のみを持っている場合、タンパク質はそれらの構造のみを有すると定義されます。

タンパク質の機能

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酵素:酵素は、次のような細胞内で起こる化学的事象の大部分を担っています。酵素はまた、DNA 分子の再生と合成を助け、複雑な活動を実行します。

第二に、タンパク質は、体の多様な構成要素が適切に機能するために必要な多数のホルモンの生成に関与しています。たとえば、血糖値の調節を助けるインスリンやセクレチンなどのホルモンがその例です。また、消化プロセスや消化液の生成などにも関与しています。

抗体:免疫グロブリンとしても知られる抗体は、感染から保護するタンパク質です。これは、外来微生物にさらされた後に身体を修復および治癒するために、免疫系によって主に利用される一種のタンパク質です.それらは他の免疫細胞と頻繁に協力して、抗原を互いに認識および区別し、白血球が抗原を完全に殺すことができるようになるまで、抗原の増殖を防ぎます。

エネルギー:タンパク質は臓器の動きを助けるため、私たちの体にとって最も重要なエネルギー源です。タンパク質をエネルギーに変えるためには、適量を摂取することが重要です。タンパク質を過剰に摂取すると、脂肪の生成に使用され、脂肪細胞の一部になります。

結論

アミノ酸はタンパク質のビルディングブロックであり、異なるカテゴリに分類されます。 DNA は、各個人に固有のこれらの基本的なアミノ酸配列の順序を調節します。私たちの体はこれらの重要なアミノ酸を自分で合成することができないため、安定した体の代謝を維持するために、毎日の食事で十分な量のタンパク質を消費する必要があります.