Protein örnekleri ve ligandları. Proteinin aktif bölgesi ve ligandla etkileşimi

· 1 İnorganik kimyada

o 1.1 Ligand terminolojisi

o 1.2 Ligandların özellikleri

§ 1.2.1 Elektronik yapı

§ 1.2.2 Dişlik

§ 1.2.3 Koordinasyon yöntemleri

· 2 Not

İnorganik kimyada

Çoğu zaman, bu tür bir bağlanma, ligandların Lewis bazları gibi davrandığı, yani bir elektron çiftinin donörleri olduğu "koordinasyon" donör-alıcı bağının oluşmasıyla meydana gelir. Ligandlar merkez atoma bağlandığında, kompleks oluşturucu maddenin ve ligandların kimyasal özellikleri sıklıkla önemli değişikliklere uğrar.

Ligand terminolojisi[düzenle | wiki metnini düzenle]

1. yalın durumdaki bir bileşiğin ilk adı anyondur ve daha sonra genel durumda katyondur

2. Kompleks iyonun adı önce ligandları alfabetik sıraya göre, ardından merkez atomu listeler.

3. Nötr katyonik komplekslerdeki merkezi atom, Rus adıyla, anyonlarda ise Latince adının köküyle “at” sonekiyle anılır. Merkezi atomun adından sonra oksidasyon durumu belirtilir.

4. Merkezi atoma bağlanan ligandların sayısı “mono”, “di”, “tri”, “tetra”, “penta” vb. önekleriyle gösterilir.

Ligandların özellikleri[düzenle | wiki metnini düzenle]

Elektronik yapı[düzenle | wiki metnini düzenle]

Aslında bir ligandın kompleks oluşturma ve D-orbitalini kendi kendine yok etme yeteneğini değerlendirmemize ve tahmin etmemize olanak tanıyan en önemli özelliği, bileşiğin bir bütün olarak yok edilmesidir. İlk yaklaşım olarak, ligandın koordinasyon bağları oluşturmak için tahsis edebildiği elektron çiftlerinin sayısını ve veren atomun veya fonksiyonel grubun elektronegatifliğini içerir.

Dişlilik[düzenle | wiki metnini düzenle]

Ligand tarafından işgal edilen merkezi atomun (veya atomların) koordinasyon bölgelerinin sayısına dentacy (lat. dens, göçük - diş). Aynı koordinasyon bölgesini işgal eden ligandlara denir. mono dentat (örneğin, N H 3), iki - bi dentat (oksalat anyonu [ Ö-C(=O)-C(=O) -Ö] 2−). Daha fazla sayıda bölgeyi işgal edebilen ligandlar genellikle şu şekilde tanımlanır: poli dişli. Örneğin, altı koordinasyon bölgesini işgal edebilen etilendiamintetraasetik asit (EDTA).

Dişliliğe ek olarak, merkezi atomun bir koordinasyon bölgesi ile ilişkili ligand atomlarının sayısını yansıtan bir özellik de vardır. İngiliz edebiyatında bu kelimeyle gösterilir. dokunsallık ve ilgili üst simgeyle birlikte isimlendirme tanımı η'ya sahiptir. Görünüşe göre Rus dilinde yerleşik bir terim olmasa da, bazı kaynaklarda "haptnost" aydınger kağıdını bulabilirsiniz. Örnek olarak, metal merkezli komplekslerdeki, bir koordinasyon bölgesini işgal eden (yani tek dişli olan) ve beş karbon atomunun tümü aracılığıyla bağlanan bir siklopentadienil ligandını verebiliriz: η 5 - − .

Koordinasyon yöntemleri[düzenle | wiki metnini düzenle]

Şelat kompleksiEDTA 4−

Yoğunluğu ikiden büyük olan ligandlar oluşabilmektedir. şelat kompleksleri(Yunanca χηλή - pençe) - merkezi atomun bir ligand molekülü ile bir veya daha fazla döngüye dahil edildiği kompleksler. Bu tür ligandlara denir şelatlayıcı. Örnek olarak aynı EDTA'nın tetraanyon komplekslerinden bahsedebiliriz; içindeki dört M-O bağından birkaçının resmi olarak iyonik.

Şelat kompleksleri oluştuğunda sıklıkla gözlenir. şelasyon etkisi- şelatlayıcı olmayan ligandların benzer kompleksleriyle karşılaştırıldığında daha fazla stabiliteleri. Bu, merkezi atomun ikame etkilerden ve entropi etkisinden daha fazla korunması nedeniyle elde edilir. Örneğin, kadmiyum 2+'nın amonyak kompleksinin ayrışma sabiti, etilendiamin 2+'lı kompleksinkinden neredeyse 1500 kat daha azdır. Bunun nedeni, hidratlanmış bir kadmiyum(II) iyonunun etilendiamin ile reaksiyona girmesi durumunda, iki ligand molekülünün dört su molekülünün yerini almasıdır. Bu durumda sistemdeki serbest parçacıkların sayısı önemli ölçüde artar ve sistemin entropisi artar (ve buna bağlı olarak kompleksin iç düzeni de artar). Yani şelat etkisinin nedeni, tek dişli ligandların çok dişli ligandlarla değiştirilmesi durumunda sistemin entropisinde bir artış ve bunun sonucunda Gibbs enerjisinde bir azalmadır.

Porfirin döngüsü

Şelatlayıcı ligandlar arasında, makrosiklik ligandların bir sınıfı ayırt edilebilir - kompleks oluşturan atomu barındırmak için yeterli bir intrasiklik boşluğa sahip moleküller. Bu tür bileşiklerin bir örneği, hemoglobin, klorofil ve bakteriyoklorofil gibi en önemli biyokimyasal komplekslerin temeli olan porfirin bazlarıdır. Taç eterler, kaliksarenler vb. de makrosiklik ligandlar olarak görev yapabilir.

Ligandlar ayrıca iki veya çok çekirdekli komplekslerdeki farklı merkez atomları arasında bağlar oluşturarak köprü oluşturabilir. Köprü ligandları Yunan harfi μ ( sen).

LİGANDLAR

ABVGDEZHZIKLMNOPRSTUFHTSCHSHSHYUYA

LİGANDLAR(Latince ligo'dan - bağlarım), merkezle ilişkili nötr moleküller, iyonlar veya radikaller. karmaşık bir bileşiğin atomu. Olabilir. iyonlar (H - , Hal - , NO 3 - , NCS - vb.), inorg. moleküller (H2, Cn, N2, Pn, O2, Sn, CO, CO2, NH3, NO, SO2, NO2, COS, vb.), org. ana alt grup V, VI, VII'nin elemanlarını içeren bileşikler gr. periyodik sistemler veya p-donör işlevi. Büyük bir ligand grubu biyolojik olarak önemli bileşiklerdir. (amino asitler, peptidler, proteinler, pürinler, porfirinler, korrinler, makrolidler) ve bunların sentetikleri. analoglar (taç eterler, kriptanlar) ve ayrıca donör atomları ve şelatlama grupları içeren polimerler. Ligandlar merkezi atoma s-, p- ve d-iki merkezli veya çok merkezli bağlarla bağlanabilir. Ligandlarda iki merkezli bağların oluşması durumunda donör merkezler belirlenebilir (genellikle N, O, S, Cl atomları veya çoklu bağlar). Aromatik p sistemi nedeniyle çok merkezli bağlanma gerçekleştirilir. ligandlar (benzen, siklopentadienid anyonu) veya heteroaromatik. ligandlar (pirol, tiyofen, metilpiridinler). En önemli miktar. ligandların donör-alıcı yeteneğinin özelliği - koordinasyonda yer alan ligandların donör merkezlerinin sayısına göre belirlenen dişlenme. Bu özelliğe dayanarak ligandlar mono-, di-, ... çok dişli olarak ayrılır. Koordinat. tek dişli ligandlar için kompleks oluşturucu maddelerin sayısı sayılarıyla örtüşür, diğerleri için ise ligand sayısı ve dişlerinin çarpımına eşittir. Ligandların doğası koordinasyon türlerini belirler. bağlantı (su kompleksleri, amino kompleksleri, asit kompleksleri, mol. katkı maddeleri, şelatlar, p-kompleksleri, vb.); özellikleri, yapısı ve reaksiyonu buna bağlıdır. karmaşık bağlantıların yeteneği ve bunların pratik olma olasılığı uygulamalar.

Ligand karmaşık proteinlerin önemli bir bileşenidir

Karmaşık proteinler, protein zincirine ek olarak protein olmayan ek bir gruba sahiptir - ligand(lat. lig- bağlama), yani bir proteinle ilişkili bir molekül. Bir ligand yapısal ve/veya fonksiyonel bir yük taşıyorsa buna denir. prostetik grup.

Bir ligand olarak herhangi bir molekül hareket edebilir:

proteinlerde görev yapan moleküller yapısal fonksiyon - lipitler, karbonhidratlar, nükleik asitler, mineral elementler, diğer organik bileşikler: hemoglobinde hem, glikoproteinlerde karbonhidratlar, nükleoproteinlerde DNA ve RNA, serüloplazmin içinde bakır,

· taşınabilir proteinler moleküller: transferrinde demir, haptoglobinde hemoglobin, hemopeksinde hem,

· substratlar enzimler için - herhangi bir molekül ve hatta diğer proteinler.

Ligand tanıma tedarik edilen:

· tamamlayıcılık protein bağlanma merkezinin yapısının ligandın yapısına olan uyumu, başka bir deyişle protein ve ligandın mekansal ve kimyasal uyumu. Bir kilidin anahtarı gibi birbirine uyum sağlarlar; örneğin enzim ve substratın eşleşmesi,

Bazen tanınma şunlara bağlı olabilir: tepkime Ligandın bağlı olduğu atom. Örneğin oksijenin hemoglobindeki demire veya yağ asidinin albümine bağlanması.

Ligand fonksiyonları karmaşık bir proteinin bileşimi çeşitlidir:

· özellikleri değiştirir proteinler (yük, çözünürlük, termolabilite), örneğin fosfoproteinlerdeki fosforik asit veya glikoproteinlerdeki monosakarit kalıntıları,

· proteini korur hücrenin dışındaki ve içindeki proteolizden, örneğin glikoproteinlerdeki karbonhidrat kısmından,

· ligand olarak sağlanmıştır Ulaşım suda çözünmeyen bileşikler, örneğin yağların lipoproteinler tarafından taşınması,

· verir biyolojik aktivite ve proteinin işlevini belirler, örneğin nükleoproteinlerdeki nükleik asit, hemoglobindeki hem, reseptör proteinlerindeki karbonhidrat,

· etkiler membran penetrasyonu, hücre içi göç, proteinlerin sınıflandırılması ve salgılanması. Bu genellikle karbonhidrat kalıntısı tarafından yapılır.

) ve ayrıca karmaşık bileşiklerin kimyasında, bir veya daha fazla merkezi (kompleks oluşturucu) metal atomuna bağlı parçacıkları belirtir.

İnorganik kimyada

Çoğu zaman, bu tür bir bağlanma, ligandların bir Lewis bazı olarak hareket ettiği, yani bir elektron çiftinin donörleri olduğu "koordinasyon" donör-alıcı bağının oluşmasıyla meydana gelir. Ligandlar merkez atoma bağlandığında, kompleks oluşturucu maddenin ve ligandların kimyasal özellikleri sıklıkla önemli değişikliklere uğrar.

Ligand terminolojisi

1. yalın durumda bir bileşiğin ilk adı anyondur ve daha sonra genel durumda katyondur
2. karmaşık bir iyonun adı önce ligandları alfabetik sırayla, ardından merkezi atomu listeler
3. Nötr katyonik komplekslerdeki merkezi atom Rus adıyla, anyonlarda ise Latince adının köküyle “at” sonekiyle anılır. Merkezi atomun adından sonra oksidasyon durumu belirtilir.
4. merkezi atoma bağlanan ligandların sayısı "mono", "di", "tri", "tetra", "penta" vb. öneklerle gösterilir.

Ligandların özellikleri

Elektronik yapı

Aslında bir ligandın kompleks oluşturma ve D-orbitalini kendi kendine yok etme yeteneğini değerlendirmemize ve tahmin etmemize olanak tanıyan en önemli özelliği, bileşiğin bir bütün olarak yok edilmesidir. İlk yaklaşım olarak, ligandın koordinasyon bağları oluşturmak için tahsis edebildiği elektron çiftlerinin sayısını ve veren atomun veya fonksiyonel grubun elektronegatifliğini içerir.

Dişlilik

Ligand tarafından işgal edilen merkezi atomun (veya atomların) koordinasyon bölgelerinin sayısına dentacy (Latince'den) denir. dens, göçük - diş). Aynı koordinasyon bölgesini işgal eden ligandlara denir. mono dentat (örneğin, N H 3), iki - bi dentat (oksalat anyonu [ Ö-C(=O)-C(=O) -Ö] 2−). Daha fazla sayıda bölgeyi işgal edebilen ligandlar genellikle şu şekilde tanımlanır: poli dişli. Örneğin, altı koordinasyon bölgesini işgal edebilen etilendiamintetraasetik asit (EDTA).

Dişliliğe ek olarak, merkezi atomun bir koordinasyon bölgesi ile ilişkili ligand atomlarının sayısını yansıtan bir özellik de vardır. İngiliz edebiyatında bu kelimeyle gösterilir. dokunsallık ve karşılık gelen bir üst simgeye sahip bir isimlendirme tanımına sahiptir. Görünüşe göre Rus dilinde yerleşik bir terim olmasa da, bazı kaynaklarda “haptnost” aydınger kağıdını bulabilirsiniz. Örnek olarak, metal merkezli komplekslerdeki, bir koordinasyon bölgesini işgal eden (yani tek dişli olan) ve beş karbon atomunun tümü aracılığıyla bağlanan bir siklopentadienil ligandını verebiliriz: η 5 - − .

Koordinasyon yöntemleri

Yoğunluğu ikiden büyük olan ligandlar oluşabilmektedir. şelat kompleksleri(Yunan χηλή - pençe) - merkezi atomun bir ligand molekülü ile bir veya daha fazla döngüye dahil edildiği kompleksler. Bu tür ligandlara denir şelatlayıcı. Örnek olarak aynı EDTA'nın tetraanyon komplekslerinden bahsedebiliriz; içindeki dört M-O bağından birkaçının resmi olarak iyonik .

Şelat kompleksleri oluştuğunda sıklıkla gözlenir. şelasyon etkisi- şelatlayıcı olmayan ligandların benzer kompleksleriyle karşılaştırıldığında daha fazla stabiliteleri. Bu, merkezi atomun ikame etkilerden ve entropi etkisinden daha fazla korunması nedeniyle elde edilir. Örneğin kadmiyum 2+'nin amonyak kompleksinin ayrışma sabiti, etilendiamin 2+'lı kompleksinkinden neredeyse 1500 kat daha azdır. Bunun nedeni, hidratlanmış bir kadmiyum(II) iyonunun etilendiamin ile reaksiyona girmesi durumunda, iki ligand molekülünün dört su molekülünün yerini almasıdır. Bu durumda sistemdeki serbest parçacıkların sayısı önemli ölçüde artar ve sistemin entropisi artar (ve buna bağlı olarak kompleksin iç düzeni de artar). Yani şelat etkisinin nedeni, tek dişli ligandların çok dişli ligandlarla değiştirilmesi durumunda sistemin entropisinde bir artış ve bunun sonucunda Gibbs enerjisinde bir azalmadır.

Şelatlayıcı ligandlar arasında, makrosiklik ligandların bir sınıfı ayırt edilebilir - kompleks oluşturan atomu barındırmak için yeterli bir intrasiklik boşluğa sahip moleküller. Bu tür bileşiklerin bir örneği, hemoglobin, klorofil ve bakteriyoklorofil gibi en önemli biyokimyasal komplekslerin temeli olan porfirin bazlarıdır. Taç eterler, kaliksarenler vb. de makrosiklik ligandlar olarak görev yapabilir.

Ligandlar ayrıca iki veya çok çekirdekli komplekslerdeki farklı merkez atomları arasında bağlar oluşturarak köprü oluşturabilir. Köprü ligandları Yunan harfi μ ( sen).

"Ligand" makalesi hakkında bir inceleme yazın

Notlar

Ligand'ı karakterize eden alıntı

Yan odada bir kadının elbisesi hışırdadı. Prens Andrei sanki uyanmış gibi silkindi ve yüzü Anna Pavlovna'nın oturma odasındaki ifadenin aynısını aldı. Pierre bacaklarını kanepeden sarkıttı. Prenses içeri girdi. Zaten farklı, sade ama aynı derecede zarif ve taze bir elbise giymişti. Prens Andrey ayağa kalktı ve kibarca bir sandalyeyi onun için hareket ettirdi.
Aceleyle ve telaşla bir sandalyeye oturarak, her zamanki gibi Fransızca olarak, "Neden, diye düşünüyorum sık sık," diye konuşuyordu, "Annette neden evlenmedi?" Onunla evlenmediğiniz için hepiniz ne kadar aptalsınız efendim. Kusura bakmayın ama siz kadınlardan hiçbir şey anlamıyorsunuz. Ne kadar tartışmacısınız, Mösyö Pierre.
“Ben de kocanla tartışıp duruyorum; Neden savaşa gitmek istediğini anlamıyorum," dedi Pierre, hiç utanmadan (genç bir adamın genç bir kadınla ilişkisinde çok yaygın olan) prensese hitap etti.
Prenses ayağa kalktı. Görünüşe göre Pierre'in sözleri onu çok etkiledi.
- Ah, ben de bunu söylüyorum! - dedi. “Anlamıyorum, kesinlikle anlamıyorum, erkekler neden savaşsız yaşayamıyor? Biz kadınlar neden hiçbir şey istemiyoruz, hiçbir şeye ihtiyacımız yok? Peki, sen yargıç ol. Ona her şeyi anlatıyorum: burada amcasının yaveri, en parlak pozisyonu. Herkes onu çok tanıyor ve ona çok değer veriyor. Geçen gün Apraksin'lerde bir bayanın şunu sorduğunu duydum: "Bu ca le şöhret prensi Andre mi?" Ma şartlı tahliye! [Bu ünlü Prens Andrei mi? Gerçekten!] – Güldü. - Her yerde çok kabul görüyor. Kolayca bir yaver olabilir. Biliyorsunuz, hükümdar onunla çok nezaketle konuştu. Annette ve ben bunu ayarlamanın ne kadar kolay olacağı hakkında konuştuk. Nasıl düşünüyorsun?
Pierre, Prens Andrei'ye baktı ve arkadaşının bu konuşmadan hoşlanmadığını fark ederek cevap vermedi.
- Ne zaman ayrılıyorsun? - O sordu.
- Ah! ne me parlez pas de ce dece, ne m"en parlez pas. Je ne veux pas en entender parler, [Oh, bana bu ayrılıştan bahsetme! Bunu duymak istemiyorum,'' dedi prenses sanki oturma odasında Hippolyte'le konuşuyormuş gibi kaprisli ve şakacı bir ses tonu vardı ve kendisi açıkça Pierre'in bir üyesi olduğu aile çevresine gitmemişti - Bugün, her şeyi kesmem gerektiğini düşündüğümde bu sevgili ilişkiler... Ve sonra, Andre, kocasına anlamlı bir şekilde göz kırptı, "J"ai peur, j"ai peur!] diye fısıldadı, arkasını salladı. .
Kocası, odada kendisinden ve Pierre'den başka birinin daha olduğunu fark ettiğinde şaşırmış gibi ona baktı; ve soğuk bir nezaketle soru sorarcasına karısına döndü:
-Neyden korkuyorsun Lisa? "Anlayamıyorum" dedi.
– İşte bütün erkekler bu kadar bencildir; herkes, herkes bencildir! Allah bilir neden kendi kaprisleri yüzünden beni terk ediyor, köye tek başıma kilitliyor.
Prens Andrei sessizce, "Baban ve kız kardeşini unutma," dedi.
- Hala yalnızım, arkadaşlarım yok... Ve korkmamamı istiyor.
Sesi zaten homurdanıyordu, dudağını kaldırmıştı ve yüzüne neşeli değil, acımasız, sincap benzeri bir ifade veriyordu. Konunun özü buyken, Pierre'in önünde hamileliği hakkında konuşmayı uygunsuz buluyormuş gibi sustu.
Prens Andrey gözlerini karısından ayırmadan yavaşça, "Yine de anlamıyorum, de quoi vous avez peur," dedi.
Prenses kızardı ve umutsuzca ellerini salladı.
- Non, Andre, je dis que vous avez tellement, tellement change... [Hayır, Andrei, diyorum ki: sen çok değiştin, yani...]
Prens Andrei, "Doktorunuz size daha erken yatmanızı söylüyor" dedi. - Uyumalısın.
Prenses hiçbir şey söylemedi ve aniden kısa, bıyıklı süngeri titremeye başladı; Prens Andrei ayağa kalkıp omuz silkerek odanın içinde dolaştı.
Pierre gözlüklerinin ardından şaşkınlıkla ve safça baktı, önce ona, sonra prensese ve sanki kendisi de kalkmak istiyor ama yine düşünüyormuş gibi kıpırdandı.
Küçük prenses aniden "Mösyö Pierre'in burada olmasının benim için ne önemi var" dedi ve güzel yüzü aniden ağlamaklı bir yüz buruşturmasına dönüştü. "Uzun zamandır sana şunu söylemek istiyordum Andre: neden bana karşı bu kadar değiştin?" Sana ne yaptım? Askere gidiyorsun, bana acımıyorsun. Ne için?
- Lise! - Prens Andrey az önce şöyle dedi; ama bu kelimede bir rica, bir tehdit ve en önemlisi kendisinin sözlerinden tövbe edeceğine dair bir güvence vardı; ama aceleyle devam etti:
“Bana hastaymışım ya da çocukmuşum gibi davranıyorsun.” Her şeyi görüyorum. Altı ay önce de böyle miydiniz?
Prens Andrei daha anlamlı bir şekilde, "Lise, senden durmanı istiyorum," dedi.
Bu konuşma sırasında giderek heyecanlanan Pierre ayağa kalkıp prensesin yanına geldi. Gözyaşlarını görmeye dayanamıyormuş gibi görünüyordu ve kendisi de ağlamaya hazırdı.
- Sakin ol prenses. Sana öyle geliyor, çünkü seni temin ederim, ben de deneyimledim... nedenini... çünkü... Hayır, kusura bakma, burada bir yabancı gereksiz... Hayır, sakin ol... Hoşçakal...
Prens Andrey onu elinden tutarak durdurdu.
- Hayır, bekle Pierre. Prenses o kadar nazik ki beni akşamı seninle geçirme zevkinden mahrum etmek istemez.
"Hayır, o sadece kendini düşünüyor" dedi prenses öfkeli gözyaşlarını tutamayarak.
Prens Andrey kuru bir sesle, "Lise," dedi ve ses tonunu sabrın tükendiğini gösterecek kadar yükseltti.
Bir anda prensesin güzel yüzündeki kızgın, sincaba benzeyen ifadenin yerini çekici ve şefkat uyandıran bir korku ifadesi aldı; Güzel gözlerinin altından kocasına baktı ve yüzünde, alçaltılmış kuyruğunu hızlı ama zayıf bir şekilde sallayan bir köpeğin yüzündeki o çekingen ve itiraf eden ifade belirdi.

Proteinin aktif merkezi burası protein-ligand bağlanma bölgesidir. Globülün yüzeyinde, adı verilen diğer molekülleri bağlayabilen bir bölge oluşur. ligandlar . Bir proteinin aktif merkezi, üçüncül yapı düzeyinde bir araya gelen amino asitlerin yan gruplarından oluşur. Bir peptid zincirinin doğrusal dizisinde birbirlerinden önemli ölçüde uzak bir mesafeye yerleştirilebilirler. Proteinler bir ligandla etkileşime girdiğinde yüksek özgüllük sergiler. Proteinin ligandla etkileşiminin yüksek özgüllüğü, proteinin aktif merkezinin yapısının ligandın yapısına tamamlayıcılığı ile sağlanır. Tamamlayıcılık – bu, etkileşime giren moleküllerin uzaysal ve kimyasal yazışmasıdır. Protein-ligand bağlanma merkezleri genellikle alanlar arasında bulunur (örneğin, tripsinin ligandıyla bağlanma merkezi, bir olukla ayrılmış 2 alana sahiptir).

Proteinlerin işleyişi ligandlarla spesifik etkileşimlerine dayanır. Yalnızca spesifik ligandlara bağlanabilen ve aktif merkezin yapısal özellikleri nedeniyle doğal fonksiyonlarını sergileyen, benzersiz aktif merkezler içeren 50.000 ayrı protein. Açıkçası, birincil yapı proteinlerin işlevi hakkında bilgi içerir.

Kuaterner yapı- Bu, tüm proteinler için mümkün olmayan en yüksek yapısal organizasyon düzeyidir. Kuaterner yapı, polipeptit zincirlerinin uzayda düzenlenme şekli ve yapısal ve işlevsel olarak birleşik bir makromoleküler oluşumun oluşması olarak anlaşılmaktadır. Her bir polipeptit zinciri denir protomer veya alt birimler çoğu zaman biyolojik aktiviteye sahip değildir. Protein bu yeteneği, kendisini oluşturan protomerlerin belirli bir mekansal birleşme yöntemiyle kazanır. Ortaya çıkan moleküle genellikle denir oligomer (multimer) .

Kuaterner yapı, tamamlayıcılık türüne göre birbirleriyle etkileşime giren protomerlerin temas alanları arasında ortaya çıkan kovalent olmayan bağlarla stabilize edilir.

Kuaterner yapıya sahip proteinler, birçok enzimin (laktat dehidrojenaz, glutamat dehidrojenaz, vb.) yanı sıra kasılma kas proteini miyozini olan hemoglobini içerir. Bazı proteinlerin 2-8 kadar az sayıda alt birimi bulunurken, diğerlerinin yüzlerce hatta binlerce alt birimi vardır. Örneğin tütün mozaik virüsü proteininin 2130 alt birimi vardır.

Kuaterner yapıya sahip bir proteinin tipik bir örneği hemoglobindir. Hemoglobin molekülü 4 alt birimden oluşur, yani. her biri hem ile ilişkili olan polipeptit zincirleri, bunların 2 polipeptit zinciri -2afla ve -2beta olarak adlandırılır. Polipeptit zincirinin birincil yapısı ve uzunluğu bakımından farklılık gösterir.

Kuaterner yapıyı oluşturan bağlar daha az güçlüdür. Bazı ajanların etkisi altında protein ayrı alt birimlere bölünür. Ajan ortadan kaldırıldığında alt birimler yeniden birleşebilir ve proteinin biyolojik işlevi eski haline dönebilir. Böylece, bir hemoglobin çözeltisine üre eklendiğinde 4 bileşen alt birimine ayrılır; üre çıkarıldığında hemoglobinin yapısal ve işlevsel rolü eski haline döner.

İş bitimi -

Bu konu şu bölüme aittir:

Biyokimya. Sincaplar. Amino asitler proteinlerin yapısal bileşenleridir

Proteinler amino asitler proteinlerin yapısal bileşenleri.. proteinler.. proteinler, zincirlerle bağlı amino asitlerden oluşan, nitrojen içeren yüksek moleküllü organik bileşiklerdir.

Bu konuyla ilgili ek materyale ihtiyacınız varsa veya aradığınızı bulamadıysanız, eser veritabanımızdaki aramayı kullanmanızı öneririz:

Alınan materyalle ne yapacağız:

Bu materyal sizin için yararlı olduysa, onu sosyal ağlardaki sayfanıza kaydedebilirsiniz:

Bu bölümdeki tüm konular:

Enzimlerin etki mekanizması
Modern kavramlara göre, bir enzimin bir substrat ile etkileşimi 3 aşamaya ayrılabilir: Aşama 1, substratın enzime difüzyonu ile karakterize edilir.

Asit-baz katalizi
Enzimin aktif bölgesi asidik ve bazik tipte gruplar içerir. Asit tipi gruplar H+'yı ortadan kaldırır ve negatif yüke sahiptir. Temel tipteki gruplar H+ ekler ve yarısına sahiptir.

A). Fisher'in hipotezi
Buna göre substrat ile enzimin aktif merkezi arasında sıkı bir sterik yazışma vardır. Fischer'e göre, bir enzim katı bir yapıdır ve substrat, bir bakıma onun aktif merkezinin bir kalıbıdır.

Karbonhidrat metabolizması
KARBONHİDRAT METABOLİZMASI 1. Hayvan vücudunun ana karbonhidratları, biyolojik rolleri. 2. Sindirim sistemi organlarında karbonhidratların dönüşümü. 3. Biyosentez ve bozunma

Karbonhidratların biyolojik rolü
KARBONHİDRATLARIN BİYOLOJİK ROLÜ: 1. ENERJİ. 1 g karbonhidrat nihai ürünlere (CO2 ve H2O) oksitlendiğinde 4,1 kcal enerji açığa çıkar. Karbonhidratların payı yaklaşık 60-70'tir

Sindirim sisteminde karbonhidratların dönüşümü
SİNDİRİM SİSTEMİNDE KARBONHİDRATLARIN DÖNÜŞÜMÜ İnsan vücudu için gıdalardaki ana karbonhidratlar şunlardır: nişasta, glikojen, sakkaroz, laktoz. Yiyeceklerden alınan nişasta

Glikojenin biyosentezi ve parçalanması
DOKUDA ​​GLİKOJENİN BİYOSENTEZİ VE ÇÖZÜNMESİ. GLİKOJEN HASTALIKLARI. Glikojenin hemen hemen tüm organ ve dokularda sentezlenebildiği bulunmuştur. Ancak en büyük sonu

Anaerobik glikoliz
Vücudun işlevsel durumuna bağlı olarak, organ ve doku hücreleri ya yeterli oksijen kaynağı koşullarında olabilir ya da eksikliği yaşayabilir.

Aerobik glikoliz (heksoz difosfat yolu)
HEKSOSODİFOSFAT YOLU. Bu, dokulardaki karbonhidratların aerobik katabolizmasının klasik yoludur, piruvat oluşumu aşamasına kadar sitoplazmada ilerler ve con oluşumu ile mitokondride sona erer.

Heksoz monofosfat yolu
DOKUDA ​​GLİKOZ DÖNÜŞÜMÜ İÇİN HEKZOSMONOFOSFAT YOLU, REAKSİYON KİMYASI. Bu yol boyunca glikoz oksidasyonu hücrelerin sitoplazmasında meydana gelir ve birbirini takip eden iki dalla temsil edilir.

Glukoneogenez
GLUKONEOJENEZ İnsan vücudu için ana glikoz kaynakları şunlardır: 1. Diyetteki karbonhidratlar; 2. doku glikojeni; 3. glukoneogenez. GLUKONEOJENEZ

İnsan vücudunun ana lipitleri, biyolojik rolleri
LİPİTLER, suda çözünmeyen, ancak organik çözücülerde çözünen, biyolojik nitelikteki karmaşık organik maddelerdir. LİPİTLER temel bir besindir. Bunlar

Lipit sindirimi, yağ yeniden sentezi
Lipidlerin sindirimi. Ağız boşluğundaki yiyeceklerden gelen LİPİTLER yalnızca mekanik işleme tabi tutulur. LİPOLİTİK enzimler ağız boşluğunda üretilmez. Yağ sindirimi

Kan lipoproteinleri
LİPİTLER suda çözünmeyen bileşikler olduğundan kanda taşınmaları suda çözünebilen özel taşıyıcılar gerektirir. Bu tür taşıma formları LİPOPROTEİNLER'dir.

Daha yüksek yağ asitlerinin oksidasyonu
Adipositlerden oluşan yağ dokusu, lipit metabolizmasında spesifik bir rol oynar. Yağ dokusu kütlesinin yaklaşık% 65'i, içinde biriken triasilgliserollerin (TAG'ler) payına düşer - temsil ederler

IVF'nin dokularda biyosentezi
IVH'nin biyosentezi hücrelerin endoplazmik retikulumunda meydana gelir. Değiştirilebilir IVA'lar (tümü doymuş ve doymamış, bir çift bağa sahiptir) hücrelerde ACETYL-CoA'dan sentezlenir. Bi için koşullar

Kolesterol değişimi
Kolesterol değişimi. Kolesterol, steroidlerin sentezinde bir öncüdür: safra asitleri, steroid hormonları, D3 vitamini Kolesterol, zorunlu bir yapısal bileşendir.

Proteinlerin sindirimi
Sindirim sisteminde proteinlerin sindirimi Gıda proteinleri, PROTEOLİTİK ENZİMLERİN (sınıf - hidrolazlar, alt sınıf - peptidazlar) etkisi altında hidrolitik parçalanmaya uğrar.

Amino asitlerin çürümesi, çürüyen ürünlerin nötralizasyonu
AMİNO ASİTLERİN ÇÜRÜMESİ Emilmeyen amino asitler kalın bağırsağa girer ve burada çürümeye uğrarlar. AMİNO ASİT DÖNÜŞÜ, amino asitlerin etkisi altında parçalanması işlemidir.

Amino asit metabolizması
Amino asitlerin metabolizması Hücredeki amino asitlerin kaynakları şunlardır: 1. Sindirim organlarında hidrolizinden sonra besin proteinleri; 2. esansiyel olmayan amino asitlerin sentezi;

Amonyağı nötrleştirmenin yolları
Amonyak, diğer nitrojen içeren bileşiklerin (biyojenik aminler, NÜKLEOTİTLER) parçalanması sırasında amino asitlerden oluşur. Çürüme sırasında kalın bağırsakta amonyağın önemli bir kısmı oluşur. İçine emilir

Metabolizma düzenlemesi
SİNYAL MOLEKÜLLERİ. Metabolizmanın ve hücresel fonksiyonların düzenlenmesinin ana görevleri: 1. Metabolik süreçlerin hücre içi ve hücreler arası koordinasyonu; 2. “boşta” durumunun hariç tutulması

Hipotalamik hormonlar
HİPOTALAMUS HORMONLARI HİPOTALAMUS, limbik sistemin bir bileşeni ve bir tür “çıkış kanalıdır”. Bu, beynin çeşitli parametrelerini kontrol eden diensefalonun bir bölümüdür.

Hipofiz hormonları

Hipofiz hormonları
Hipofiz Hormonları Hipofiz bezi ön (adenohipofiz) ve arka loblara (nörohipofiz) ayrılır. Adenohipofiz hormonları bağlı olarak 3 gruba ayrılabilir.

İyodotironinlerin biyosentezi
İyodotironinlerin sentezi, tiroid bezinin foliküllerinde bulunan bir protein - tiroglobulinin bir parçası olarak meydana gelir. Tiroglobulin, 115 tirozin kalıntısı içeren bir glikoproteindir. P

Lipid metabolizması
Karaciğer yağ dokusunda hormonlar lipolizi uyarır. Karbonhidratların ve lipitlerin metabolizması üzerindeki bu etkiler, hücrelerin tiroid hormonlarının etkisi altında adrenalinin etkisine karşı duyarlılığının artmasıyla ilişkilidir.

Hiposekresyon
Çocukluk döneminde salgıların azalması, fiziksel ve zihinsel gelişimin gecikmesine (kretinizm) yol açar. Yetişkinlerde tiroid hormonu eksikliğinin ciddi belirtileri karışıktır.

Aşırı salgı
Yaygın toksik guatr (Graves hastalığı), artan iyodotironin üretiminin eşlik ettiği en yaygın hastalıktır. Bu hastalıkta tiroid bezinin büyüklüğü artar ve

Paratiroid hormonları
Paratiroid hormonu paratiroid bezlerinde sentezlenir ve 84 amino asit kalıntısından oluşur. Hormon salgı granüllerinde depolanır. PTH'nin salgılanması kandaki kalsiyum düzeyine göre düzenlenir: uyku sırasında

Gonadal hormonlar
Cinsiyet bezi hormonları kimyasal yapıda steroidlerdir. Şunlar vardır: 1. Androjenler; 2. Östrojenler; 3. Progestinler.

Adrenal hormonlar
Adrenal hormonlar Adrenal bezler, korteks ve medullayı salgılayan endokrin bezlerdir. Steroid hormonları kortekste ve beyinde sentezlenir.

Pankreas hormonları
Pankreas Hormonları Pankreas Fonksiyonları: · ekzokrin; · endokrin. Ekzokrin fonksiyon sindirim organlarının sentezi ve salgılanmasıdır.

Sınav soruları
ECZACILIK FAKÜLTESİ (YAZIŞMA BÖLÜMÜ) 3. Sınıf Biyolojik Kimya Sınav Soruları (6. Yarıyıl) 1. Biyokimya, görevleri. Biyokimya ve f arasındaki bağlantı

Konu: TRANSMEMBRAN TRANSFERİ

Hücre içi reseptörler: https://www.youtube.com/watch?v=Nm9u4lNCPyM

İkinci haberci sistemi ile ilişkili metabotropik membran reseptörleri: https://www.youtube.com/watch?v=dQ4yVuLAbH0

Tirozin kinaz aktivitesiyle ilişkili metabotropik membran reseptörleri:

Transmembran taşıma türleri.

Transmembran taşıma kanallarının türleri.

Polar ve polar olmayan maddeler kavramı.

Transmembran seçici geçirgenlik, hücre homeostazisini, yani hücredeki iyonların, suyun, enzimlerin ve substratların optimal içeriğini korur. Seçici membran geçirgenliğini gerçekleştirmenin yolları: pasif taşıma, katalize edilmiş taşıma (kolaylaştırılmış difüzyon), aktif taşıma. Çift katmanlı çekirdeğin hidrofobik doğası, fizikokimyasal açıdan (öncelikle polar ve polar olmayan) çeşitli maddelerin membrandan doğrudan nüfuz etme olasılığını (veya imkansızlığını) belirler.

Polar olmayan maddeler(örneğin kolesterol ve türevleri) biyolojik zarlara serbestçe nüfuz eder. Bu nedenle polar bileşiklerin (örneğin peptid hormonları) endositozu ve ekzositozu membran kesecikleri yardımıyla meydana gelir ve bu keseciklerin katılımı olmadan steroid hormonlarının salgılanması gerçekleşir. Aynı nedenle hücrenin içinde polar olmayan moleküllerin (örneğin steroid hormonlarının) reseptörleri bulunur.

Polar maddeler(örneğin proteinler ve iyonlar) biyolojik zarlardan geçemezler. Polar moleküller için reseptörlerin (örneğin peptit hormonları) plazma zarına yerleştirilmesinin ve ikinci habercilerin diğer hücresel bölmelere sinyal iletimini gerçekleştirmesinin nedeni budur. Aynı sebepten dolayı polar bileşiklerin zarlar arası transferi biyolojik zarlara yerleştirilmiş özel sistemler tarafından gerçekleştirilir.

Seçici geçirgenlik hücre zarı tarafından sağlanır; Reseptör işlevi, karbonhidrat kısımları glikokalikste bulunan glikoproteinler tarafından gerçekleştirilir; şeklin korunması ve hareketlilik, alt zar tabakasındaki fibriller ve tübüler proteinler vb. tarafından sağlanır.

Reseptör ve ligand kavramı

Hücre reseptörü- hücrenin yüzeyinde, çekirdeğinde, hücresel organellerinde veya sitoplazmada çözünmüş bir molekül. Hücresel reseptör, belirli bir kimyasal maddenin bir molekülünün kendisine bağlanmasına uzaysal konfigürasyonunu (şeklini) değiştirerek spesifik olarak tepki verir - ligand, harici bir düzenleyici sinyal ileterek. Bu da bu sinyali hücreye veya hücre organeline iletir. Reseptör üzerinde bağlandığı yer liganda site denir. Aynı reseptör birden fazla bölgeye sahip olabilir. Hücresel reseptörler iki ana sınıfa ayrılabilir: membran reseptörleri (hücreyi dış ortamdan ayıran zarın üzerinde bulunur) ve hücre içi reseptörler.

Bir reseptöre spesifik olarak bağlanan maddeye denir. ligand (mesajcı tarafından) bu reseptör. Dolayısıyla bir ligand (eşanlamlısı: haberci), bir reseptörle etkileşime girebilen kimyasal bir maddedir. Bu etkileşimin sonucu değişebilir. Ligand (haberci) şekil değişikliğine yol açıyorsa Reseptör ve onun aktivasyonuna agonist denir . Eğer ligand (haberci) reseptörün şeklini (konformasyonunu) değiştirirse ve Bu reseptörü bloke edene antagonist denir.

Duyular söz konusu olduğunda ligandlar (haberciler), koku veya tat alıcılarına etki eden maddelerdir.

Ayrıca membran potansiyelindeki değişikliklere yanıt veren ısıya duyarlı reseptör proteinleri ve reseptör proteinleri de vardır.

Suda çözünür ligandlar (haberciler) için reseptörler - protein hormonları, adrenalin, norepinefrin - zarın yüzeyinde (zar reseptörleri) bulunur, bunun nedeni hidrofilik ligandların zarın hidrofobik yüzeyinden geçememesidir. Yağda çözünen ligandlar (haberciler), hücre zarının ve çekirdeğin fosfolipid çift katmanından kolayca geçer ve bu nedenle hücre, onlar için reseptörleri (hücre içi reseptörleri) içeride bulur: organellerde, çekirdekte. Yağda çözünen ligandların örnekleri adrenal bezlerin ve gonadların steroid hormonları olabilir.

Ayrıca ligandlar ayrılabilir dışsal olarak(dışarıdan geliyor) ve endojen(vücudun içinde oluşur). Kural olarak, eğer bazı eksojen maddelerin hücreler üzerinde reseptörleri varsa, o zaman vücutta da bu reseptör için endojen ligandlar bulunur. Örneğin, kenevir alkaloitlerinin bağlandığı kanabinoid reseptörlerinin endojen ligandı, vücut tarafından araşidonik yağ asidinden üretilen anandamid maddesidir. Veya endorfin reseptörleri (ağrı ve duygusal durumun oluşumunda önemli bir rol oynarlar): endojen ligandlarla - endorfinlerle bağlanabilirler veya morfin grubunun ilaçlarıyla bağlanabilirler.

Herhangi bir proteinin işleyişi, başka bir maddeyle (bir ligand) seçici olarak etkileşime girme yeteneğine dayanır. Ligand, düşük moleküler ağırlıklı bir madde veya başka bir protein içeren bir makromolekül olabilir. Ligand, protein molekülünün yüzeyindeki spesifik bir bölgeye, yani bağlanma merkezine (aktif merkez) bağlanır.

Etkileşimin özgüllüğü (tanıma), çoğu zaman, hemoglobinin protomerlerden kendi kendine birleşmesi sırasında meydana gelene benzer şekilde, bağlanma merkezinin yapısının ligandın yapısına tamamlayıcılığı ile sağlanır. Bazen seçicilik esas olarak ligandın doğrudan bağlandığı atomun reaktivitesine bağlıdır. Bir örnek, miyoglobin veya hemoglobindeki demir atomuna oksijen eklenmesidir. Ancak bu gibi durumlarda bile seçicilik büyük ölçüde molekülün protein kısmına bağlıdır. Diğer proteinlerdeki (sitokromlar) aynı demir atomu (heme'nin bir parçası olarak) tamamen farklı şekilde çalışır: elektronların taşıyıcısı olarak görev yapar, onları bazı maddelerden alır ve diğerlerine aktarır (bu durumda demir dönüşümlü olarak di- veya tri olur) -valent).
Protein ve ligand arasındaki bağlar kovalent veya kovalent olmayan olabilir.
Bağlanma merkezi bazen protein molekülünün yüzeyinin küçük bir alanını kaplar (hemoglobinde oksijen bağlama merkezi yalnızca demir atomunun bölgesidir), bazen yüzeyin önemli bir bölümünü kaplar (örneğin, temas hemoglobin protomerlerinin yüzeyleri).
Bir protein molekülü aynı veya farklı özelliklere sahip bir, iki veya daha fazla aktif merkeze sahip olabilir. Örneğin, her bir hemoglobin protomerinin diğer üç protomere bağlanmak için üç bölgesi ve heme'yi bağlamak için bir bölgesi vardır. Tetramerik hemoglobin molekülü, oksijeni bağlamak için dört aktif bölgeye (demir atomu) sahiptir.
Aktif bölge, genellikle peptit zincirinde birbirlerinden çok uzakta bulunan amino asit kalıntılarından oluşur. İkincil ve üçüncül yapıların oluşması sonucu tek bir yerde toplanırlar. Bu nedenle proteinler denatüre olduğunda aktif merkezler yok edilir ve biyolojik aktivite kaybolur. Bir kompleksin oluşumu, serbest ligand L'nin konsantrasyonundaki bir azalma veya eğer varsa kompleks PL'nin konsantrasyonundaki bir artışla gözlemlenebilir. oluşumuna herhangi bir yeni özelliğin ortaya çıkması eşlik eder, örneğin renk değişikliği veya spektrumun ultraviyole kısmındaki emilim. Bu yöntem aynı zamanda tek tek proteinlerin kantitatif belirlenmesi için de kullanılır (aşağıya bakınız).
Sabit bir P konsantrasyonunda ve artan L konsantrasyonunda, PL konsantrasyonu hiperbolik bir eğri boyunca artar ve proteinin tamamı liganda bağlandığında (doyma eğrisi) maksimuma ulaşma eğilimi gösterir. Oligomerik proteinler için doyma eğrisi S şeklinde olabilir. Doygunluk derecesi, başlangıçtaki (ligandı eklemeden önce) protein konsantrasyonu [P]0'dan kompleks konsantrasyonunun bir yüzdesi olarak ifade edilebilir: doygunluk derecesi (/[P]0) 100'dür (Şekil 1.29; ayrıca bkz. Şekil 1.26).
Reaksiyon denge denkleminden, eğer [P] = ise K = [L] sonucu çıkar. Eşitlik [P] proteinin yarı doygunluğu anlamına gelir, yani protein moleküllerinin %50'sinin liganda bağlı olduğu ve %50'sinin serbest kaldığı durum: [P] = = 1/ Tutarlı olarak, Ktss sayısal olarak liganda eşittir yarı doygunluğun elde edildiği konsantrasyon sincap. İncirde. Şekil 1.29, K'yi belirlemek ve dolayısıyla ligandın proteine ​​olan afinitesini tahmin etmek için doyma eğrisinin nasıl kullanılabileceğini göstermektedir.