Съдържание
- Как се определя последователността на аминокиселините
- Избор на аминокиселини
- Различни възможности на протеини
- Разликата в един протеин
- Защо поръчката е важна
Протеините са сред най-важните химикали за целия живот на планетата. Структурата на протеините може да варира значително. Всеки протеин обаче е съставен от много от 20-те различни аминокиселини. Подобно на буквите в азбуката, редът на аминокиселините в протеина играе важна роля за това как ще функционира крайната структура. Протеините могат да бъдат дълги стотици аминокиселини, така че възможностите са почти безкрайни, както ще разгледаме вътре.
Как се определя последователността на аминокиселините
Може да имате обща представа, че ДНК е генетичната основа за всичко, което сте. Това, което може би не осъзнавате, е, че единствената функция на ДНК е да определи в крайна сметка реда на аминокиселините, които влизат във всички протеини, които ви правят кой сте. ДНК са просто дълги вериги от четири нуклеотида, повтарящи се отново и отново. Тези четири нуклеотида са аденин, тимин, гуанин и цитозин и обикновено са представени от буквите ATGC. Без значение колко дълго е вашата ДНК, тялото ви "чете" тези нуклеотиди в групи от три и на всеки три нуклеотида кодове за една специфична аминокиселина. Така че последователност от 300 нуклеотида в крайна сметка би кодирала протеин с дължина 100 аминокиселини.
Избор на аминокиселини
В крайна сметка, вашата ДНК изстрелва по-малки копия от себе си, познати като пратеник РНК или мРНК, които отиват към рибозомите във вашите клетки, където се произвеждат протеини. РНК използва същия аденин, гуанин и цитозин като ДНК, но използва химикал, наречен урацил вместо тимин. Ако играете с буквите A, U, G и C и ги пренаредите в групи от три, ще откриете, че има 64 възможни комбинации с различен ред. Всяка група от трима е известна като кодон. Учените са разработили диаграма, която ви позволява да видите коя аминокиселина кодира конкретен кодон. Вашето тяло знае, че ако мРНК чете "CCU", на това място трябва да се добави аминокиселина, наречена пролин, но ако тя гласи "CUC", трябва да се добави аминокиселина левцин. За да видите цяла кодонова диаграма, вижте референтния раздел в долната част на страницата.
Различни възможности на протеини
Протеинът може да бъде просто една верига аминокиселини, но някои сложни протеини всъщност са множество вериги аминокиселини, свързани заедно. Освен това протеините са с различна дължина, като някои са с дължина само няколко аминокиселини, а други са с дължина над 100 аминокиселини. Освен това, не всеки протеин използва всички двадесет аминокиселини. Един протеин може да бъде дълъг сто аминокиселини, но да използва само осем или десет различни аминокиселини. Поради всички тези възможности, има буквално безкраен брой възможни пермутации, които биха могли да бъдат протеин. В природата може да има ограничен брой протеини; броят на съществуващите реални протеини е в милиардите, ако не и повече.
Разликата в един протеин
Всички живи организми имат ДНК и всички използват същите 20 аминокиселини, за да създадат жизненоважни за живота протеини. Така че може да се каже, че всички бактерии, растения, мухи и хора споделят едни и същи основни градивни елементи на живота. Единствената разлика между муха и човек е редът на ДНК и следователно редът на протеините. Дори при хората протеините варират драстично. Протеинът съставя косата и ноктите ни, но той също съставлява ензимите в слюнката ни. Протеините съставляват сърцето ни, а също и черния ни дроб. Разнообразието от структурни и функционални приложения на протеините е почти неограничено.
Защо поръчката е важна
Редът на аминокиселините е също толкова важен за протеините, колкото редът на буквите е важен за думите. Обмислете термина „Дядо Коледа“ и всичко, което е свързано с него. Простото пренареждане на буквите може да доведе до термина "Сатана", който има драстично различна конотация. Не се различава по отношение на аминокиселините. Всяка аминокиселина има различен начин на реакция с останалите. Някои обичат водата, други мразят водата и различните аминокиселини могат да взаимодействат като полюси на магнит, където някои привличат, а други отблъскват. На молекулно ниво аминокиселините се кондензират в спирала или листна форма. Ако аминокиселините не обичат да са рамо до рамо, това може драстично да промени формата на молекулата. В крайна сметка форма на молекулата всъщност се решава. Амилазата, протеин във вашата слюнка, може да започне да разгражда въглехидратите в храната ви, но не може да докосне мазнините. Пепсинът, протеин в стомашните ви сокове, може да разгради протеините, но не може да разгради въглехидратите. Редът на аминокиселините придава на протеина неговата структура, а структурата придава на протеина неговата функция.