Baltymai yra viena iš svarbiausių cheminių medžiagų visam planetos gyvenimui. Baltymų struktūra gali labai skirtis. Tačiau kiekvieną baltymą sudaro daugybė iš 20 skirtingų amino rūgščių. Panašiai kaip abėcėlės raidės, baltymų aminorūgščių tvarka vaidina svarbų vaidmenį funkcionuojant galutinei struktūrai. Baltymai gali būti šimtai aminorūgščių ilgio, todėl galimybės yra beveik neribotos, kaip mes išnagrinėsime.
Kaip nustatoma aminorūgščių seka
Galbūt turite bendrą idėją, kad DNR yra genetinis pagrindas viskam, kas esate. Ko galite nesuvokti, yra ta, kad vienintelė DNR funkcija yra galutinai nustatyti aminorūgščių, kurios patenka į visus baltymus, kurie paverčia jus tuo, kuo esate, eilę. DNR yra tiesiog ilgos keturių nukleotidų grandinės, besikartojančios vis iš naujo. Tie keturi nukleotidai yra adeninas, timinas, guaninas ir citozinas, juos paprastai žymi raidės ATGC. Nesvarbu, kiek ilgai yra jūsų DNR, jūsų kūnas „nuskaito“ šiuos nukleotidus grupėse po tris ir kas trys nukleotidai koduoja vieną konkrečią aminorūgštį. Taigi 300 nukleotidų seka galiausiai koduos 100 aminorūgščių ilgio baltymą.
Aminorūgščių pasirinkimas
Galų gale jūsų DNR nušauna mažesnes savo kopijas, žinomas kaip pasiuntinė RNR ar mRNR, kurios patenka į jūsų ląstelių ribosomas, kuriose gaminami baltymai. RNR naudoja tą patį adeniną, guaniną ir citoziną kaip ir DNR, tačiau vietoj timino naudoja cheminę medžiagą, vadinamą uracilu. Jei žaisite raidėmis A, U, G ir C ir pertvarkysite jas į tris grupes, pastebėsite, kad yra 64 galimi deriniai su aiškia tvarka. Kiekviena trijų grupių grupė vadinama kodonu. Mokslininkai sukūrė diagramą, leidžiančią pamatyti, kokią aminorūgštį koduoja konkretus kodonas. Jūsų kūnas žino, kad jei mRNR užrašyta „CCU“, toje vietoje reikia pridėti aminorūgštį, vadinamą prolinu, tačiau jei užrašyta „CUC“, reikia pridėti aminorūgštį leuciną. Norėdami peržiūrėti visą kodonų diagramą, žiūrėkite nuorodos skyrių puslapio apačioje.
Skirtingos baltymų galimybės
Baltymai gali būti tiesiog viena aminorūgščių grandinė, tačiau kai kurie komplikuoti baltymai iš tikrųjų yra kelios sujungtos aminorūgščių grandinės. Be to, baltymai yra skirtingo ilgio, kai kurie yra tik kelių aminorūgščių ilgio, o kiti - daugiau kaip 100 aminorūgščių ilgio. Be to, ne kiekvienas baltymas naudoja visas dvidešimt amino rūgščių. Baltymas gali būti šimto aminorūgščių ilgio, tačiau naudoti tik aštuonias ar dešimt skirtingų amino rūgščių. Dėl visų šių galimybių yra pažodžiui begalinis galimų permutacijų skaičius, kuris gali būti baltymas. Gamtoje baltymų gali būti ribotas skaičius; tačiau realių baltymų skaičius yra milijardai, jei ne daugiau.
Baltymų skirtumas
Visi gyvi organizmai turi DNR ir visi naudoja tas pačias 20 amino rūgščių, kad sukurtų gyvybei būtinus baltymus. Taigi galima sakyti, kad bakterijos, augalai, musės ir žmonės turi tuos pačius pagrindinius gyvenimo blokus. Vienintelis musės ir žmogaus skirtumas yra DNR, taigi ir baltymų, tvarka. Net žmogaus viduje baltymai labai skiriasi. Baltymai sudaro plaukus ir nagus, tačiau taip pat sudaro seilių fermentus. Baltymai sudaro mūsų širdį ir kepenis. Struktūrinių ir funkcinių baltymų panaudojimo įvairovė yra beveik neribota.
Kodėl užsakymas yra svarbus
Aminorūgščių tvarka baltymams yra tokia pat svarbi, kaip ir raidžių tvarka žodžiams. Apsvarstykite terminą „Kalėdų senelis“ ir visa, kas su juo siejama. Paprasčiausiai pertvarkius raides, gali atsirasti terminas „Šėtonas“, kurio reikšmė labai skiriasi. Amino rūgštims ji niekuo nesiskiria. Kiekviena aminorūgštis turi skirtingą reakcijos būdą su kitomis. Kai kurie mėgsta vandenį, kiti nekenčia vandens, o skirtingos amino rūgštys gali sąveikauti kaip poliai ant magneto, kai vieni traukia, o kiti atstumia. Molekuliniu lygiu aminorūgštys kondensuojasi į spiralę arba į lakštą. Jei aminorūgštims nepatinka būti šalia, tai gali kardinaliai pakeisti molekulės formą. Galų gale, tai yra molekulės forma, kuri iš tikrųjų subręsta. Amilazė, seilių baltymas, gali pradėti skaidyti angliavandenius jūsų maiste, tačiau ji negali liesti riebalų. Pepsinas, jūsų skrandžio sulčių baltymas, gali skaidyti baltymus, tačiau jis negali skaidyti angliavandenių. Aminorūgščių tvarka suteikia baltymui jo struktūrą, o struktūra suteikia baltymui funkciją.