Baltymų ir jų ligandų pavyzdžiai. Aktyvi baltymo vieta ir jo sąveika su ligandu

· 1 Neorganinėje chemijoje

o 1.1 Ligandų nomenklatūra

o 1.2 Ligandų charakteristikos

§ 1.2.1 Elektroninė struktūra

§ 1.2.2 Dantologija

§ 1.2.3 Koordinavimo metodai

· 2 pastabos

Neorganinėje chemijoje

Dažniausiai toks surišimas įvyksta susidarant vadinamajam „koordinaciniam“ donoro-akceptoriaus ryšiui, kur ligandai veikia kaip Lewiso bazės, tai yra, jie yra elektronų poros donorai. Kai ligandai prisijungia prie centrinio atomo, kompleksą sudarončio agento ir pačių ligandų cheminės savybės dažnai smarkiai pakinta.

Ligandų nomenklatūra[redaguoti | redaguoti wiki tekstą]

1. pirmasis junginio pavadinimas vardininko linksnyje yra anijonas, o tada katijonas giminės

2. kompleksinio jono pavadinime abėcėlės tvarka pirmiausia pateikiami ligandai, o po to centrinis atomas

3. Centrinis atomas neutraliuose katijoniniuose kompleksuose vadinamas rusišku vardu, o anijonuose – lotyniško pavadinimo šaknimi su galūne „at“. Po centrinio atomo pavadinimo nurodoma oksidacijos būsena.

4. prie centrinio atomo prisirišusių ligandų skaičius nurodomas priešdėliais „mono“, „di“, „tri“, „tetra“, „penta“ ir kt.

Ligandų charakteristikos[redaguoti | redaguoti wiki tekstą]

Elektroninė struktūra[redaguoti | redaguoti wiki tekstą]

Tiesą sakant, svarbiausia ligando savybė, leidžianti įvertinti ir numatyti jo gebėjimą formuoti kompleksus ir savaime sunaikinti D-orbitalę – viso junginio sunaikinimas. Pirmuoju apytiksliu būdu jis apima elektronų porų skaičių, kurį ligandas gali paskirstyti, kad sukurtų koordinacinius ryšius, ir donoro atomo arba funkcinės grupės elektronegatyvumą.

Dantologija[redaguoti | redaguoti wiki tekstą]

Ligando užimamų centrinio atomo (ar atomų) koordinavimo vietų skaičius vadinamas dantiškumu (lat. dens, įdubimas- - dantis). Ligandai, užimantys tą pačią koordinavimo vietą, vadinami monofoninis dantytas (pvz. N H 3), du - bi dantytas (oksalato anijonas [ O-C(=O)-C(=O) -O] 2−). Ligandai, galintys užimti didesnį skaičių vietų, paprastai žymimi kaip poli dantytas. Pavyzdžiui, etilendiamintetraacto rūgštis (EDTA), kuri gali užimti šešias koordinavimo vietas.

Be dantų tankumo, yra ir charakteristika, kuri atspindi ligando atomų, susietų su viena centrinio atomo koordinavimo vieta, skaičių. Anglų literatūroje jis žymimas žodžiu jautrumas ir turi nomenklatūros žymėjimą η su atitinkamu viršutiniu indeksu. Nors jis, matyt, neturi nusistovėjusio termino rusų kalba, kai kuriuose šaltiniuose galima rasti atsekamąjį popierių „haptnost“. Kaip pavyzdį galime paminėti ciklopentadienilo ligandą metalo centro kompleksuose, užimantį vieną koordinavimo vietą (tai yra, esantį monodantinį) ir sujungtą per visus penkis anglies atomus: η 5 - - .

Koordinavimo metodai[redaguoti | redaguoti wiki tekstą]

Chelato kompleksasEDTA 4−

Gali susidaryti ligandai, kurių įdubimas didesnis nei du chelatiniai kompleksai(gr. χηλή – letena) – kompleksai, kuriuose centrinis atomas yra įtrauktas į vieną ar daugiau ciklų su ligando molekule. Tokie ligandai vadinami chelatinis. Kaip pavyzdį galime pateikti to paties EDTA tetraaniono kompleksus, pažymėdami, kad keletas iš keturių jame esančių M-O ryšių formaliai gali būti joninės.

Kai susidaro chelatiniai kompleksai, tai dažnai pastebima chelatinis efektas- jų didesnis stabilumas, palyginti su panašiais kompleksonų nesudarančių ligandų kompleksais. Jis pasiekiamas dėl didesnio centrinio atomo ekranavimo nuo pakeičiančių poveikių ir entropijos efekto. Pavyzdžiui, kadmio 2+ amoniako komplekso disociacijos konstanta yra beveik 1500 kartų mažesnė nei komplekso su etilendiaminu 2+. To priežastis yra ta, kad kai hidratuotas kadmio (II) jonas reaguoja su etilendiaminu, dvi ligando molekulės išstumia keturias vandens molekules. Tokiu atveju sistemoje žymiai padidėja laisvųjų dalelių skaičius, didėja sistemos entropija (ir atitinkamai auga vidinė komplekso tvarka). Tai yra, chelato efekto priežastis yra sistemos entropijos padidėjimas, kai monodentiniai ligandai pakeičiami polidentatiniais ir dėl to sumažėja Gibso energija.

Porfirino ciklas

Tarp kompleksonų sudarančių ligandų galima išskirti makrociklinių ligandų klasę – molekules, kurių intraciklinė erdvė yra pakankama, kad tilptų kompleksą sudarantis atomas. Tokių junginių pavyzdys yra porfirino bazės – svarbiausių biocheminių kompleksų, tokių kaip hemoglobinas, chlorofilas ir bakteriochlorofilas, pagrindas. Karūnos eteriai, kaliksarenai ir kt. taip pat gali veikti kaip makrocikliniai ligandai.

Ligandai taip pat gali būti tilteliai, sudarydami ryšius tarp skirtingų centrinių atomų dvi- arba daugiabranduoliniuose kompleksuose. Sujungimo ligandai žymimi graikiška raide μ ( mu).

LIGANDOS

ABVGDEZHZIKLMNOPRSTUFHTSCHSHSHYUYA

LIGANDOS(iš lot. ligo – aš rišu), neutralios molekulės, jonai ar radikalai, susiję su centru. kompleksinio junginio atomas. Jie gali. jonai (H - , Hal - , NO 3 - , NCS - ir kt.), inorg. molekulės (H 2, C n, N 2, P n, O 2, Sn, CO, CO 2, NH 3, NO, SO 2, NO 2, COS ir kt.), org. junginiai, turintys pagrindinių V, VI, VII pogrupių elementų gr. periodiškai sistemos arba p-donoro funkcija. Didelė ligandų grupė – biologiškai svarbūs junginiai. (aminorūgštys, peptidai, baltymai, purinai, porfirinai, korinai, makrolidai) ir jų sintetika. analogai (karūnų eteriai, kriptandai), taip pat polimerai su donoro atomais ir kompleksonų grupėmis. Ligandai gali būti sujungti su centriniu atomu s-, p- ir d-bicentriniais arba daugiacentriais ryšiais. Tuo atveju, kai liganduose susidaro dviejų centrų ryšiai, galima nustatyti donorų centrus (dažniausiai N, O, S, Cl atomai arba daugybiniai ryšiai). Daugiacentris surišimas atliekamas dėl aromatinės p-sistemos. ligandai (benzenas, ciklopentadienido anijonas) arba heteroaromatiniai. ligandai (pirolis, tiofenas, metilpiridinai). Svarbiausias kiekis. būdinga ligandų donoro-akceptoriaus gebėjimui – dantimis, nulemta koordinacijoje dalyvaujančių ligandų donorų centrų skaičiaus. Remiantis šia savybe, ligandai skirstomi į mono-, di-, ... polidantinius. Coord. kompleksuojančių agentų skaičius monodantiniams ligandams sutampa su jų skaičiumi, kitiems lygus ligandų skaičiaus ir jų dantumo sandaugai. Ligandų prigimtis lemia koordinacijos tipus. conn. (vandens kompleksai, amino kompleksai, rūgščių kompleksai, mol. aduktai, chelatai, p-kompleksai ir kt.); nuo to priklauso savybės, struktūra ir reakcija. sudėtingų jungčių galimybė ir jų praktinės galimybės programas.

Ligandas yra esminis kompleksinių baltymų komponentas

Sudėtiniai baltymai, be baltymų grandinės, turi papildomą nebaltyminę grupę - ligandas(lot. Ligo- surišti), tai yra su baltymu susijusi molekulė. Jei ligandas turi struktūrinę ir (arba) funkcinę apkrovą, jis vadinamas protezų grupė.

Kaip ligandas bet kurios molekulės gali veikti:

molekulės, kurios veikia baltymuose struktūrinės funkcija - lipidai, angliavandeniai, nukleino rūgštys, mineraliniai elementai, bet kokie kiti organiniai junginiai: hemoglobine yra hemas, glikoproteinuose yra angliavandenių, nukleoproteinuose yra DNR ir RNR, ceruloplazmine yra varis,

· nešiojamas baltymai molekules: geležis transferine, hemoglobinas haptoglobine, hemas hemopeksine,

· substratai fermentams – bet kokios molekulės ir net kiti baltymai.

Ligandų atpažinimas numatyta:

· papildomumo baltymo surišimo centro struktūra su ligando struktūra, kitaip tariant, baltymo ir ligando erdvinis ir cheminis atitikimas. Jie dera kaip spynos raktas, pavyzdžiui, fermentas ir substratas,

Kartais pripažinimas gali priklausyti nuo reaktyvumas atomas, prie kurio yra prijungtas ligandas. Pavyzdžiui, deguonies prisijungimas prie hemoglobino geležies arba riebalų rūgšties su albuminu.

Ligandų funkcijos sudėtingo baltymo sudėtis yra įvairi:

· keičia savybes baltymai (įkrova, tirpumas, termolaiškumas), pavyzdžiui, fosforo rūgštis fosfoproteinuose arba monosacharidų likučiai glikoproteinuose,

· apsaugo baltymus iš proteolizės ląstelės išorėje ir viduje, pavyzdžiui, angliavandenių dalis glikoproteinuose,

· pateikiamas kaip ligandas transporto vandenyje netirpūs junginiai, pavyzdžiui, riebalų pernešimas lipoproteinais,

· duoda biologinis aktyvumas ir nustato baltymo, pvz., nukleorūgšties nukleoproteinuose, hemo – hemoglobino, angliavandenių – receptorių baltymuose, funkciją,

· įtakos membranos įsiskverbimas, tarpląstelinė migracija, baltymų rūšiavimas ir sekrecija. Paprastai tai atlieka angliavandenių likučiai.

), taip pat kompleksinių junginių chemijoje, žyminčių daleles, prijungtas prie vieno ar kelių centrinių (kompleksą sudarančių) metalo atomų.

Neorganinėje chemijoje

Dažniausiai toks surišimas įvyksta susidarant vadinamajam „koordinaciniam“ donoro-akceptoriaus ryšiui, kur ligandai veikia kaip Lewiso bazė, tai yra, jie yra elektronų poros donorai. Kai ligandai prisijungia prie centrinio atomo, kompleksą sudarončio agento ir pačių ligandų cheminės savybės dažnai smarkiai pakinta.

Ligandų nomenklatūra

1. pirmasis junginio pavadinimas vardininko linksniu yra anijonas, o tada giminės – katijonas
2. kompleksinio jono pavadinime pirmiausia abėcėlės tvarka išvardyti ligandai, o po to centrinis atomas
3. centrinis atomas neutraliuose katijoniniuose kompleksuose vadinamas rusišku vardu, o anijonuose – lotyniško pavadinimo šaknimi su priesaga „at“. Po centrinio atomo pavadinimo nurodoma oksidacijos būsena.
4. prie centrinio atomo prisijungusių ligandų skaičius nurodomas priešdėliais „mono“, „di“, „tri“, „tetra“, „penta“ ir kt.

Ligandų charakteristikos

Elektroninė struktūra

Tiesą sakant, svarbiausia ligando savybė, leidžianti įvertinti ir numatyti jo gebėjimą formuoti kompleksus ir savaime sunaikinti D-orbitalę – viso junginio sunaikinimas. Pirmuoju apytiksliu būdu jis apima elektronų porų skaičių, kurį ligandas gali paskirstyti, kad sukurtų koordinacinius ryšius, ir donoro atomo arba funkcinės grupės elektronegatyvumą.

Dantologija

Ligando užimamų centrinio atomo (ar atomų) koordinavimo vietų skaičius vadinamas dantiškumu (iš lot. įdubimai, įdubimai- - dantis). Ligandai, užimantys tą pačią koordinavimo vietą, vadinami monofoninis dantytas (pvz. N H 3), du - bi dantytas (oksalato anijonas [ O-C(=O)-C(=O) -O] 2−). Ligandai, galintys užimti didesnį skaičių vietų, paprastai žymimi kaip poli dantytas. Pavyzdžiui, etilendiamintetraacto rūgštis (EDTA), kuri gali užimti šešias koordinavimo vietas.

Be dantų tankumo, yra ir charakteristika, kuri atspindi ligando atomų, susietų su viena centrinio atomo koordinavimo vieta, skaičių. Anglų literatūroje jis žymimas žodžiu jautrumas ir turi nomenklatūrinį pavadinimą su atitinkamu viršutiniu indeksu. Nors jis, matyt, neturi nusistovėjusio termino rusų kalba, kai kuriuose šaltiniuose galima rasti atsekamąjį popierių „haptnost“. Kaip pavyzdį galime paminėti ciklopentadienilo ligandą metalo centro kompleksuose, užimantį vieną koordinavimo vietą (tai yra, esantį monodantinį) ir sujungtą per visus penkis anglies atomus: η 5 - - .

Koordinavimo metodai

Gali susidaryti ligandai, kurių įdubimas didesnis nei du chelatiniai kompleksai(graikų χηλή - letena) - kompleksai, kuriuose centrinis atomas yra įtrauktas į vieną ar daugiau ciklų su ligando molekule. Tokie ligandai vadinami chelatinis. Kaip pavyzdį galime pateikti to paties EDTA tetraaniono kompleksus, pažymėdami, kad keletas iš keturių jame esančių M-O ryšių formaliai gali būti joninės .

Kai susidaro chelatiniai kompleksai, tai dažnai pastebima chelatinis efektas- jų didesnis stabilumas, palyginti su panašiais kompleksonų nesudarančių ligandų kompleksais. Jis pasiekiamas dėl didesnio centrinio atomo ekranavimo nuo pakeičiančių poveikių ir entropijos efekto. Pavyzdžiui, kadmio 2+ amoniako komplekso disociacijos konstanta yra beveik 1500 kartų mažesnė nei komplekso su etilendiaminu 2+. To priežastis yra ta, kad kai hidratuotas kadmio (II) jonas reaguoja su etilendiaminu, dvi ligando molekulės išstumia keturias vandens molekules. Tokiu atveju sistemoje žymiai padidėja laisvųjų dalelių skaičius, didėja sistemos entropija (ir atitinkamai didėja vidinė komplekso tvarka). Tai yra, chelato efekto priežastis yra sistemos entropijos padidėjimas, kai monodentiniai ligandai pakeičiami polidentatiniais ir dėl to sumažėja Gibso energija.

Tarp kompleksonų sudarančių ligandų galima išskirti makrociklinių ligandų klasę – molekules, kurių intraciklinė erdvė yra pakankama, kad tilptų kompleksą sudarantis atomas. Tokių junginių pavyzdys yra porfirino bazės – svarbiausių biocheminių kompleksų, tokių kaip hemoglobinas, chlorofilas ir bakteriochlorofilas, pagrindas. Karūnos eteriai, kaliksarenai ir kt. taip pat gali veikti kaip makrocikliniai ligandai.

Ligandai taip pat gali būti tilteliai, sudarydami ryšius tarp skirtingų centrinių atomų dvi- arba daugiabranduoliniuose kompleksuose. Sujungimo ligandai žymimi graikiška raide μ ( mu).

Parašykite apžvalgą apie straipsnį "Ligand"

Pastabos

Ligandą apibūdinanti ištrauka

Kitame kambaryje šiugždėjo moteriška suknelė. Tarsi pabudęs princas Andrejus susipurtė ir jo veidas įgavo tą pačią išraišką kaip ir Anos Pavlovnos svetainėje. Pjeras pakėlė kojas nuo sofos. Princesė įėjo. Ji jau buvo pasipuošusi kitokia, jaukia, bet tokia pat elegantiška ir gaivi suknele. Princas Andrejus atsistojo, mandagiai pajudindamas jai kėdę.
„Kodėl, aš dažnai galvoju“, – kalbėjo ji, kaip visada, prancūziškai, paskubomis ir nerimtai atsisėdusi ant kėdės, – kodėl Anetė neištekėjo? Kokie jūs visi kvaili, messurs, kad jos nevedėte. Atleiskite, bet jūs nieko nesuprantate apie moteris. Koks jūs diskutuotojas, pone Pjerai.
„Aš irgi nuolat ginčijuosi su tavo vyru; Nesuprantu, kodėl jis nori kariauti“, – be jokios gėdos (taip įprasta jauno vyro santykiuose su jauna moterimi) kalbėjo Pierre'as, kreipdamasis į princesę.
Princesė atsiduso. Matyt, Pierre'o žodžiai ją sujaudino.
- O, aš tai sakau! - pasakė ji. „Aš nesuprantu, aš visiškai nesuprantu, kodėl vyrai negali gyventi be karo? Kodėl mes, moterys, nieko nenorime, nieko nereikia? Na, būk teisėjas. Aš jam viską sakau: čia jis yra jo dėdės adjutantas, puikiausia pareiga. Visi jį labai pažįsta ir labai vertina. Kitą dieną Apraksinuose išgirdau ponią klausiant: „est ca le fameux prince Andre? Ma lygtinai paleisti garbę! [Ar tai garsusis princas Andrejus? Sąžiningai!] – Ji nusijuokė. – Jis visur toks priimtas. Jis labai lengvai galėtų būti stovyklos padėjėju. Žinote, valdovas su juo kalbėjo labai maloniai. Mes su Annette kalbėjome, kaip tai būtų labai lengva sutvarkyti. Kaip manai?
Pierre'as pažvelgė į princą Andrejų ir, pastebėjęs, kad jo draugui nepatiko šis pokalbis, neatsakė.
- Kada tu išvažiuoji? – paklausė jis.
- Ak! ne me parlez pas de ce depart, ne m"en parlez pas. Je ne veux pas en entender parler, [O, nesakyk man apie šį išvykimą! Nenoriu apie tai girdėti", – kalbėjo princesė. toks kaprizingai žaismingas tonas, kaip ji kalbėjosi su Hippolyte svetainėje ir kuri akivaizdžiai nėjo į šeimos ratą, kur Pierre'as tarytum buvo narys - Šiandien, kai pagalvojau, kad reikia nutraukti viską. tie brangūs santykiai... Ir tada, žinai, ji ženkliai mirktelėjo savo vyrui „J"ai peur, j"ai peur [Aš bijau, aš bijau!] sušnibždėjo ji purtydama nugarą .
Vyras pažvelgė į ją tarsi nustebęs pastebėjęs, kad be jo ir Pierre'o kambaryje yra dar kažkas; ir jis su šaltu mandagumu pasiteiravo į žmoną:
- Ko tu bijai, Liza? "Aš negaliu suprasti", - sakė jis.
– Štai kaip visi vyrai yra egoistai; visi, visi egoistai! Dėl savo užgaidų, Dievas žino kodėl, jis mane palieka, uždaro kaime vieną.
„Nepamirškite su savo tėvu ir seserimi“, - tyliai pasakė princas Andrejus.
– Vis dar vienas, be draugų... Ir jis nori, kad aš nebijočiau.
Jos tonas jau buvo niurzgęs, lūpa pakelta, suteikdama jos veidui ne džiaugsmingą, o brutalią, voverę primenančią išraišką. Ji nutilo, tarsi nepadoru kalbėti apie savo nėštumą prieš Pierre'ą, kai tai buvo reikalo esmė.
„Vis tiek nesuprantu, de quoi vous avez peur, [ko tu bijai“, - lėtai pasakė princas Andrejus, nenuleisdamas akių nuo žmonos.
Princesė paraudo ir beviltiškai mostelėjo rankomis.
- Non, Andre, je dis que vous avez telllement, telllement change... [Ne, Andrei, sakau: tu pasikeitei taip, taip...]
„Jūsų gydytojas liepia eiti miegoti anksčiau“, - sakė princas Andrejus. - Turėtum eiti miegoti.
Princesė nieko nesakė, ir staiga jos trumpa, ūsais kempinė ėmė drebėti; Princas Andrejus, atsistojęs ir gūžtelėjęs pečiais, vaikščiojo po kambarį.
Pjeras nustebęs ir naiviai pažvelgė pro akinius iš pradžių į jį, paskui į princesę ir sujudo, lyg ir jis norėtų keltis, bet vėl apie tai galvojo.
„Ką man svarbu, kad čia yra ponas Pjeras“, – staiga pasakė mažoji princesė, o jos gražus veidas staiga išsiliejo ašarojančia grimasa. „Jau seniai norėjau tau pasakyti, Andre: kodėl tu taip pasikeitei mano atžvilgiu? Ką aš tau padariau? Tu eini į kariuomenę, tu manęs negaili. Už ką?
- Lise! - Princas Andrejus ką tik pasakė; bet šiame žodyje buvo prašymas, grasinimas ir, svarbiausia, užtikrinimas, kad ji pati atgailaus dėl savo žodžių; bet ji skubiai tęsė:
„Tu elgiesi su manimi taip, kaip aš sergu ar kaip su vaiku“. Viską matau. Ar tu toks buvai prieš šešis mėnesius?
„Lise, prašau tavęs sustoti“, – dar išraiškingiau pasakė princas Andrejus.
Per šį pokalbį vis labiau susijaudinęs Pierre'as atsistojo ir priėjo prie princesės. Atrodė, kad jis negalėjo pakęsti ašarų ir buvo pasirengęs pats verkti.
-Nusiramink, princese. Tau taip atrodo, nes, patikinu, pati patyriau... kodėl... nes... Ne, atleiskite, svetimas čia perteklinis... Ne, nusiramink... Viso gero...
Princas Andrejus sustabdė jį už rankos.
- Ne, palauk, Pjerai. Princesė tokia maloni, kad nenorės atimti iš manęs malonumo leisti vakarą su tavimi.
„Ne, jis galvoja tik apie save“, – tarė princesė, negalėdama sulaikyti piktų ašarų.
- Lise, - sausai pasakė princas Andrejus, pakeldamas toną iki tokio laipsnio, kuris rodo, kad kantrybė išseko.
Staiga piktą, voverę primenančią gražaus princesės veido išraišką pakeitė patraukli ir užuojautą žadinanti baimės išraiška; Ji pažvelgė iš po savo gražių akių į savo vyrą, o jos veide pasirodė ta nedrąsi ir išpažįstanti išraiška, kuri atsiranda ant šuns, greitai, bet silpnai mojuojančio nuleista uodega.

Aktyvus baltymų centras yra tai yra baltymo-ligando surišimo vieta. Rutuliuko paviršiuje susidaro sritis, kuri gali pritvirtinti kitas molekules, vadinamas ligandai . Aktyvus baltymo centras susidaro iš šoninių aminorūgščių grupių, sujungtų tretinės struktūros lygmeniu. Tiesinėje peptidinės grandinės sekoje jie gali būti išdėstyti atstumu vienas nuo kito. Sąveikaujant su ligandu baltymai pasižymi dideliu specifiškumu. Didelį baltymo sąveikos su ligandu specifiškumą užtikrina baltymo aktyvaus centro struktūros komplementarumas ligando struktūrai. Komplementarumas – tai sąveikaujančių molekulių erdvinis ir cheminis atitikimas. Baltymų-ligandų surišimo centrai dažnai yra tarp domenų (pavyzdžiui, tripsino surišimo centras su ligandu turi 2 domenus, atskirtus grioveliu).

Baltymų funkcionavimas pagrįstas specifine jų sąveika su ligandais. 50 000 atskirų baltymų, turinčių unikalių aktyvių centrų, galinčių jungtis tik prie specifinių ligandų ir dėl aktyvaus centro struktūrinių ypatumų atlikti jiems būdingas funkcijas. Akivaizdu, kad pirminėje struktūroje yra informacijos apie baltymų funkciją.

Kvarterinė struktūra– tai aukščiausias struktūrinės organizacijos lygis, ne visiems baltymams įmanomas. Ketvirtinė struktūra suprantama kaip polipeptidinių grandinių išsidėstymas erdvėje ir struktūriškai bei funkciškai vieningo makromolekulinio darinio susidarymas. Kiekviena atskira polipeptidinė grandinė, vadinama protomeras arba subvienetai , dažniausiai neturi biologinio aktyvumo. Baltymas įgyja šį gebėjimą per tam tikrą erdvinio jį sudarančių protomerų susiejimo metodą. Gauta molekulė paprastai vadinama oligomeras (multimeris) .

Ketvirtinę struktūrą stabilizuoja nekovalentiniai ryšiai, atsirandantys tarp protomerų kontaktinių zonų, kurios sąveikauja viena su kita pagal komplementarumo tipą.

Ketvirtinės struktūros baltymai apima daug fermentų (laktato dehidrogenazę, glutamato dehidrogenazę ir kt.), taip pat hemoglobiną, susitraukiantį raumenų baltymą mioziną. Kai kurie baltymai turi nedidelį subvienetų skaičių, 2–8, o kiti turi šimtus ir net tūkstančius subvienetų. Pavyzdžiui, tabako mozaikos viruso baltymas turi 2130 subvienetų.

Tipiškas ketvirtinės struktūros baltymo pavyzdys yra hemoglobinas. Hemoglobino molekulė susideda iš 4 subvienetų, t.y. polipeptidinių grandinių, kurių kiekviena yra susijusi su hemu, iš kurių 2 polipeptidinės grandinės vadinamos -2afla ir -2beta. Jos skiriasi pirmine polipeptidinės grandinės struktūra ir ilgiu.

Ryšiai, sudarantys ketvirtinę struktūrą, yra mažiau tvirti. Kai kurių agentų įtakoje baltymas yra padalintas į atskirus subvienetus. Kai agentas pašalinamas, subvienetai gali rekombinuoti ir atkuriama biologinė baltymo funkcija. Taigi, kai į hemoglobino tirpalą pridedama karbamido, jis suskaidomas į 4 sudedamuosius subvienetus, kai pašalinamas karbamidas, atkuriamas struktūrinis ir funkcinis hemoglobino vaidmuo.

Darbo pabaiga -

Ši tema priklauso skyriui:

Biochemija. Voverės. Amino rūgštys yra struktūrinės baltymų sudedamosios dalys

Baltymai aminorūgštys struktūriniai baltymų komponentai.. baltymai.. baltymai yra azoto turintys didelės molekulinės masės organiniai junginiai, susidedantys iš aminorūgščių, sujungtų grandinėmis su..

Jei jums reikia papildomos medžiagos šia tema arba neradote to, ko ieškojote, rekomenduojame pasinaudoti paieška mūsų darbų duomenų bazėje:

Ką darysime su gauta medžiaga:

Jei ši medžiaga jums buvo naudinga, galite ją išsaugoti savo puslapyje socialiniuose tinkluose:

Visos temos šiame skyriuje:

Fermentų veikimo mechanizmas
Pagal šiuolaikines koncepcijas fermento sąveiką su substratu galima suskirstyti į 3 etapus: 1 stadijai būdinga substrato difuzija į fermentą.

Rūgščių-šarmų katalizė
Aktyvioje fermento vietoje yra rūgščių ir bazinių tipų grupės. Rūgšties tipo grupės pašalina H+ ir turi neigiamą krūvį. Pagrindinio tipo grupės prijungia H+ ir turi pusę

A). Fisherio hipotezė
Pagal jį tarp substrato ir aktyvaus fermento centro yra griežta sterinė atitiktis. Pasak Fischerio, fermentas yra standi struktūra, o substratas yra tarsi jo aktyvaus centro atliejimas.

Angliavandenių apykaita
ANGLIAVANDENIŲ METODIKA 1. Pagrindiniai gyvūno organizmo angliavandeniai, jų biologinis vaidmuo.

2. Angliavandenių konversija virškinimo sistemos organuose.
3. Biosintezė ir skilimas

Biologinis angliavandenių vaidmuo
BIOLOGINIS ANGLIAVANDENIŲ VAIDMUO: 1. ENERGIJOS.

1 g angliavandenių oksiduojant iki galutinių produktų (CO2 ir H2O), išsiskiria 4,1 kcal energijos. Angliavandenių dalis yra apie 60-70
Angliavandenių konversija virškinimo trakte

ANGLIAVANDENIŲ KONVERSIJA VIRŠKINIMO TAKE Pagrindiniai angliavandeniai žmogaus organizmui maiste yra: krakmolas, glikogenas, sacharozė, laktozė.
Iš maisto suvartojamas krakmolas

Glikogeno biosintezė ir skaidymas
GLIKOGENO BIOSINTEZĖ IR TIRPINIMAS AUDINIUJE.

GLIKOGENO LIGOS.
Nustatyta, kad glikogenas gali būti sintetinamas beveik visuose organuose ir audiniuose. Tačiau jos didžiausia pabaiga

Anaerobinė glikolizė
Priklausomai nuo organizmo funkcinės būklės, organų ir audinių ląstelės gali būti pakankamai aprūpintos deguonimi arba patirti jo trūkumą.

Aerobinė glikolizė (heksozės difosfato kelias)
HEKSOSODIFOSFATO KELIAS.

Lipidų virškinimas, riebalų resintezė
Lipidų virškinimas.

LIPIDAI, gaunami iš maisto burnos ertmėje, yra apdorojami tik mechaniniu būdu. Burnos ertmėje LIPOLITINIAI fermentai nesigamina. Riebalų virškinimas
Kraujo lipoproteinai

LIPIDAI yra vandenyje netirpūs junginiai, todėl jų transportavimui kraujyje reikalingi specialūs nešikliai, kurie tirpsta vandenyje. Tokios transportavimo formos yra LIPOPROTEINAI.
Aukštesnių riebalų rūgščių oksidacija

Riebalinis audinys, susidedantis iš adiposocitų, vaidina specifinį vaidmenį lipidų metabolizme. Apie 65% riebalinio audinio masės tenka jame nusėdusių triacilglicerolių (TAG) daliai – jie sudaro
IVF biosintezė audiniuose

IVH biosintezė vyksta ląstelių endoplazminiame tinkle. Keičiamos IVA (visos sotieji ir nesotieji, turintys vieną dvigubą jungtį) yra sintetinami ląstelėse iš ACETYL-CoA.
Sąlygos bi

Cholesterolio mainai
Cholesterolio mainai.

Cholesterolis yra steroidų sintezės pirmtakas: tulžies rūgštys, steroidiniai hormonai, vitaminas D3 yra privalomas struktūrinis komponentas
Baltymų virškinimas

Baltymų virškinimas virškinamajame trakte Maisto baltymai, veikiant PROTEOLITINIAI FERMENTAI (klasė – hidrolazės, poklasis – peptidazės), hidroliziškai skaidosi.
Aminorūgščių puvimas, puvimo produktų neutralizavimas

AMINORŪGŠČIŲ PUVENIMAS Nepasisavintos aminorūgštys patenka į storąją žarną, kur jos pūva. AMINORŪGŠČIŲ ROTACIJA – tai aminorūgščių skilimo procesas veikiant
Aminorūgščių metabolizmas

Aminorūgščių metabolizmas Aminorūgščių šaltiniai ląstelėje yra: 1. maisto baltymai po jų hidrolizės virškinimo organuose;
2. nepakeičiamų aminorūgščių sintezė;

Amoniako neutralizavimo būdai
Amoniakas susidaro iš aminorūgščių skaidant kitus azoto turinčius junginius (biogeninius aminus, NUKLEOTIDUS). Didelė dalis amoniako susidaro puvimo metu storojoje žarnoje. Jis įsiurbiamas į

Metabolizmo reguliavimas

Metabolizmo reguliavimas
HIPOFIZĖS HORMONAI Hipofizė skirstoma į priekinę (adenohipofizę) ir užpakalinę (neurohipofizę).

Adenohipofizės hormonus galima suskirstyti į 3 grupes, priklausomai nuo
Jodtironinų biosintezė

Jodtironinų sintezė vyksta kaip baltymo - tiroglobulino, esančio skydliaukės folikuluose, dalis. Tiroglobulinas yra glikoproteinas, kuriame yra 115 tirozino liekanų. P
Lipidų apykaita

Kepenų riebaliniame audinyje hormonai skatina lipolizę. Šis poveikis angliavandenių ir lipidų apykaitai yra susijęs su padidėjusiu ląstelių jautrumu adrenalino poveikiui, veikiant skydliaukės hormonams.
Hiposekrecija

Vaikystėje sumažėjus sekrecijai sulėtėja fizinis ir protinis vystymasis (kretinizmas).
Suaugusiesiems sunkus skydliaukės hormonų trūkumo pasireiškimas yra mišrus

Hipersekrecija
Difuzinis toksinis gūžys (Greivso liga) yra dažniausia liga, kurią lydi padidėjusi jodtironino gamyba. Sergant šia liga, padidėja skydliaukės dydis ir

Parathormonai
Prieskydinės liaukos hormonas sintetinamas prieskydinėse liaukose ir susideda iš 84 aminorūgščių liekanų. Hormonas saugomas sekrecinėse granulėse. PTH sekreciją reguliuoja kalcio kiekis kraujyje: miegant

Lytinių liaukų hormonai
Lytinių liaukų hormonai yra cheminės prigimties steroidai. Yra: 1. Androgenai;

2. Estrogenai;
3. Progestinai.

Antinksčių hormonai
Antinksčių hormonai Antinksčiai yra endokrininės liaukos, išskiriančios žievę ir smegenis. Steroidiniai hormonai sintetinami žievėje ir smegenyse

Kasos hormonai

Kasos hormonai Kasos funkcijos: · egzokrininė;

· endokrininės.

Egzokrininė funkcija yra virškinimo sferų sintezė ir sekrecija

Egzamino klausimai

FARMACIJOS FAKULTETAS (KORESONENCIJOS SKYRIUS) Biologinės chemijos egzamino klausimai III kurso studentams (6 semestras) 1. Biochemija, jos užduotys. Ryšys tarp biochemijos ir f

Tema: TRANSMEMBRANINIS PERDAVIMAS

Transmembraninis selektyvus pralaidumas palaiko ląstelių homeostazę, optimalų jonų, vandens, fermentų ir substratų kiekį ląstelėje. Būdai realizuoti selektyvų membranos pralaidumą: pasyvus transportas, katalizuotas transportas (palengvinta difuzija), aktyvus transportas. Dvisluoksnės šerdies hidrofobinis pobūdis lemia galimybę (arba neįmanoma) per membraną tiesiogiai prasiskverbti įvairių fizikiniu ir cheminiu požiūriu medžiagų (pirmiausia polinių ir nepolinių).

Nepolinės medžiagos(pavyzdžiui, cholesterolis ir jo dariniai) laisvai prasiskverbia pro biologines membranas. Dėl šios priežasties poliarinių junginių (pavyzdžiui, peptidinių hormonų) endocitozė ir egzocitozė vyksta membraninių pūslelių pagalba, o steroidinių hormonų sekrecija vyksta be tokių pūslelių dalyvavimo. Dėl tos pačios priežasties nepolinių molekulių (pavyzdžiui, steroidinių hormonų) receptoriai yra ląstelės viduje.

Polinės medžiagos(pvz., baltymai ir jonai) negali prasiskverbti pro biologines membranas. Štai kodėl polinių molekulių (pavyzdžiui, peptidinių hormonų) receptoriai yra įterpti į plazmos membraną, o antrieji pasiuntiniai perduoda signalą į kitus ląstelių skyrius. Dėl tos pačios priežasties polinių junginių pernešimas per membraną vykdomas specialiomis sistemomis, įmontuotomis į biologines membranas.

Selektyvų pralaidumą užtikrina ląstelės membrana; Receptoriaus funkciją realizuoja glikoproteinai, kurių angliavandenių dalys išsidėsčiusios glikokalikso viduje, ir judrumą užtikrina fibriliniai ir vamzdiniai baltymai pomembraniniame sluoksnyje ir kt.

Receptoriaus ir ligando samprata

Ląstelių receptorius- molekulė, esanti ląstelės paviršiuje, branduolyje, ląstelės organelėse arba ištirpusi citoplazmoje. Ląstelinis receptorius specifiškai reaguoja keisdamas savo erdvinę konfigūraciją (formą) į tam tikros cheminės medžiagos molekulės prijungimą prie jo - ligandas, perduodantis išorinį reguliavimo signalą. Tai savo ruožtu perduoda šį signalą į ląstelę arba ląstelės organelę. Receptoriaus vieta, kur jis prisitvirtina ligandas vadinamas vieta. Tas pats receptorius gali turėti kelias vietas. Ląstelių receptorius galima suskirstyti į dvi pagrindines klases: membraniniai receptoriai (yra ant membranos, skiriančios ląstelę nuo išorinės aplinkos) ir intraląsteliniai receptoriai.

Medžiaga, kuri specifiškai jungiasi su receptoriumi, vadinama ligandas (per pasiuntinį) šis receptorius. Taigi ligandas (sinonimas: pasiuntinys) yra cheminė medžiaga, galinti sąveikauti su receptoriumi. Šios sąveikos rezultatas gali skirtis. Jei ligandas (pasiuntinys) lemia formos pasikeitimą receptorius ir jo aktyvinimas vadinamas agonistu . Jeigu ligandas (pasinešėjas) pakeičia receptoriaus formą (konformaciją) ir blokuoja šį receptorių, jis vadinamas antagonistu.

Kalbant apie pojūčius, ligandai (pasiuntiniai) yra medžiagos, veikiančios kvapo ar skonio receptorius.

Taip pat yra termiškai jautrių receptorių baltymų ir receptorių baltymų, kurie reaguoja į membranos potencialo pokyčius.

Vandenyje tirpių ligandų (pasiuntinių) – baltymų hormonų, adrenalino, norepinefrino – receptoriai yra membranos paviršiuje (membraniniai receptoriai), taip yra dėl to, kad hidrofiliniai ligandai negali praeiti pro hidrofobinį membranos paviršių. Riebaluose tirpūs ligandai (pasiuntiniai) lengvai pereina per ląstelės membranos ir branduolio fosfolipidinį dvisluoksnį, todėl ląstelė suranda jiems skirtus receptorius (intraląstelinius receptorius) viduje: ant organelių, branduolio. Riebaluose tirpių ligandų pavyzdžiai gali būti steroidiniai antinksčių ir lytinių liaukų hormonai.

Be to, ligandai gali būti atskirti į egzogeninį(ateina iš išorės) ir endogeninis(susidaro kūno viduje). Paprastai, jei kuri nors egzogeninė medžiaga turi receptorius ląstelėse, tai organizmas taip pat turi endogeninių ligandų šiam receptoriui. Pavyzdžiui, endogeninis kanabinoidinių receptorių ligandas, prie kurio jungiasi kanapių alkaloidai, yra medžiaga anandamidas, kurį organizmas gamina iš arachidono riebalų rūgšties. Arba endorfinų receptoriai (vaidina svarbų vaidmenį formuojant skausmą ir emocinę būseną): jie gali jungtis su endogeniniais ligandais – endorfinais, arba gali jungtis su morfino grupės vaistais.

Bet kurio baltymo funkcionavimas pagrįstas jo gebėjimu selektyviai sąveikauti su kokia nors kita medžiaga – ligandu. Ligandas gali būti mažos molekulinės masės medžiaga arba makromolekulė, įskaitant kitą baltymą. Ligandas prisitvirtina prie tam tikros vietos baltymo molekulės paviršiuje – surišimo centro (aktyvaus centro).

Sąveikos (atpažinimo) specifiškumą dažniausiai užtikrina jungimosi centro struktūros komplementarumas ligando struktūrai, panašiai kaip vyksta hemoglobino savaiminio susikaupimo iš protomerų metu. Kartais selektyvumas daugiausia priklauso nuo atomo, prie kurio ligandas yra tiesiogiai prijungtas, reaktyvumo. Pavyzdys yra deguonies pridėjimas prie mioglobino arba hemoglobino geležies atomo. Tačiau net ir tokiais atvejais selektyvumas labai priklauso nuo baltyminės molekulės dalies. Tas pats geležies atomas (kaip hemo dalis) kituose baltymuose – citochromuose – veikia visiškai kitaip: tarnauja kaip elektronų nešėjas, priimdamas juos iš vienų medžiagų ir pernešdamas kitoms (šiuo atveju geležis pakaitomis tampa di- arba tri- -valentinis).
Ryšiai tarp baltymo ir ligando gali būti kovalentiniai arba nekovalentiniai.
Ryšio centras kartais užima nedidelį baltymo molekulės paviršiaus plotą (hemoglobine deguonies surišimo centras yra tik geležies atomo sritis), kartais jis užima didelę paviršiaus dalį (pavyzdžiui, kontaktas). hemoglobino protomerų paviršiai).
Baltymų molekulė gali turėti vieną, du ar daugiau aktyvių centrų, kurių specifiškumas yra toks pat arba skirtingas. Pavyzdžiui, kiekvienas hemoglobino protomeras turi tris vietas, skirtas prisijungti prie trijų kitų protomerų, ir vieną vietą hemo surišimui. Tetramerinė hemoglobino molekulė turi keturias aktyvias vietas (geležies atomus), jungiančias deguonį.
Aktyvioji vieta susidaro iš aminorūgščių liekanų, kurios dažnai yra toli viena nuo kitos peptidinėje grandinėje. Jie surenkami vienoje vietoje dėl antrinių ir tretinių struktūrų susidarymo. Todėl denatūruojant baltymus sunaikinami aktyvieji centrai ir prarandamas biologinis aktyvumas. Komplekso susidarymą galima stebėti sumažėjus laisvojo ligando L koncentracijai arba padidėjus komplekso PL koncentracijai. formavimąsi lydi bet kokios naujos savybės atsiradimas, pavyzdžiui, spalvos pasikeitimas ar absorbcija ultravioletinėje spektro dalyje. Šis metodas taip pat naudojamas kiekybiniam atskirų baltymų nustatymui (žr. toliau).
Esant pastoviai koncentracijai P ir didėjant koncentracijai L, koncentracija PL didėja išilgai hiperbolinės kreivės, linkusi į maksimumą, kai visas baltymas yra prijungtas prie ligando (sotumo kreivė). Oligomerinių baltymų prisotinimo kreivė gali turėti S formą. Prisotinimo laipsnis gali būti išreikštas komplekso koncentracijos procentais nuo pradinės (prieš pridedant ligando) baltymų koncentracijos [P]0: prisotinimo laipsnis yra (/[P]0) 100 (1.29 pav.; taip pat žr. 1.26 pav.).
Iš reakcijos pusiausvyros lygties išplaukia, kad jei [P] = , tai K = [L]. Lygybė [P] reiškia baltymo pusinį prisotinimą, t. y. būseną, kai 50 % baltymo molekulių yra prisijungę prie ligando, o 50 % lieka laisvi: [P] = = 1/ Nuosekliai Ktss skaitine prasme lygus ligandui. koncentracija, kuriai esant pasiekiamas pusinis prisotinimas voverė. Fig. 1.29 paveiksle parodyta, kaip prisotinimo kreivė gali būti naudojama K nustatyti ir taip įvertinti ligando afinitetą baltymui.