Existujú štyri najdôležitejšie triedy organických zlúčenín, ktoré tvoria telo: nukleové kyseliny, tuky, sacharidy a bielkoviny. O tom druhom sa bude diskutovať v tomto článku.
Čo je to proteín?
Sú to polymérne chemické zlúčeniny vyrobené z aminokyselín. Proteíny majú zložitú štruktúru.
Ako sa syntetizuje proteín?
Deje sa to v bunkách tela. Existujú špeciálne organely, ktoré sú zodpovedné za tento proces. Toto sú ribozómy. Skladajú sa z dvoch častí: malej a veľkej, ktoré sa kombinujú počas prevádzky organely. Proces syntézy polypeptidového reťazca z aminokyselín sa nazýva translácia.
Čo sú aminokyseliny?
Napriek tomu, že v tele existuje nespočetné množstvo druhov bielkovín, existuje len dvadsať aminokyselín, z ktorých sa dajú tvoriť. Takáto rozmanitosť proteínov sa dosahuje vďaka rôznym kombináciám a sekvenciám týchto aminokyselín, ako aj rôznym umiestnením vytvoreného reťazca v priestore.
Aminokyseliny obsahujú vo svojom chemickom zložení dve funkčné skupiny opačné vo svojich vlastnostiach:karboxylové a aminoskupiny, ako aj zvyšok: aromatický, alifatický alebo heterocyklický. Okrem toho môžu zvyšky obsahovať ďalšie funkčné skupiny. Môžu to byť karboxylové skupiny, aminoskupiny, amidové, hydroxylové, guanidové skupiny. Radikál môže obsahovať aj síru.
Tu je zoznam kyselín, z ktorých sa dajú postaviť bielkoviny:
- alanín;
- glycine;
- leucín;
- valine;
- izoleucín;
- treonín;
- serine;
- kyselina glutámová;
- kyselina asparágová;
- glutamine;
- asparagín;
- arginín;
- lyzín;
- metionín;
- cysteín;
- tyrozín;
- fenylalanín;
- histidín;
- tryptofán;
- proline.
Z toho je desať nenahraditeľných – tých, ktoré si ľudské telo nedokáže syntetizovať. Sú to valín, leucín, izoleucín, treonín, metionín, fenylalanín, tryptofán, histidín, arginín. Musia sa užívať s jedlom. Mnohé z týchto aminokyselín sa nachádzajú v rybách, hovädzom mäse, mäse, orechoch, strukovinách.
Primárna štruktúra proteínu – čo to je?
Toto je sekvencia aminokyselín v reťazci. Keď poznáme primárnu štruktúru proteínu, je možné zostaviť jeho presný chemický vzorec.
Sekundárna štruktúra
Toto je spôsob, ako skrútiť polypeptidový reťazec. Existujú dva varianty konfigurácie proteínov: alfa helix a beta štruktúra. Poskytuje sa sekundárna štruktúra proteínuvodíkové väzby medzi skupinami CO a NH.
Terciárna proteínová štruktúra
Toto je priestorová orientácia špirály alebo spôsob, akým je položená v určitom objeme. Poskytujú ho disulfidové a peptidové chemické väzby.
V závislosti od typu terciárnej štruktúry existujú fibrilárne a globulárne proteíny. Posledné menované majú guľovitý tvar. Štruktúra fibrilárnych proteínov pripomína vlákno, ktoré vzniká skladaním beta štruktúr alebo paralelným usporiadaním niekoľkých alfa štruktúr.
Kvartérna štruktúra
Je charakteristický pre proteíny, ktoré neobsahujú jeden, ale niekoľko polypeptidových reťazcov. Takéto proteíny sa nazývajú oligomérne. Jednotlivé reťazce, ktoré tvoria ich zloženie, sa nazývajú protoméry. Protoméry, ktoré tvoria oligomérny proteín, môžu mať rovnakú alebo odlišnú primárnu, sekundárnu alebo terciárnu štruktúru.
Čo je denaturácia?
Ide o deštrukciu kvartérnych, terciárnych, sekundárnych štruktúr proteínu, v dôsledku čoho proteín stráca svoje chemické, fyzikálne vlastnosti a už nemôže plniť svoju úlohu v tele. Tento proces môže nastať v dôsledku pôsobenia vysokých teplôt na proteín (od 38 stupňov Celzia, ale tento údaj je pre každý proteín individuálny) alebo agresívnych látok, ako sú kyseliny a zásady.
Niektoré proteíny sú schopné renaturácie – obnovy svojej pôvodnej štruktúry.
Klasifikácia bielkovín
Vzhľadom na chemické zloženie sa delia na jednoduché a zložité.
Jednoduché bielkoviny (proteíny) sú tie, ktoré obsahujú iba aminokyseliny.
Komplexné proteíny (proteidy) - tie, ktoré majú vo svojom zložení protetickú skupinu.
V závislosti od typu protetickej skupiny možno proteíny rozdeliť na:
- lipoproteíny (obsahujú lipidy);
- nukleoproteíny (obsahuje nukleové kyseliny);
- chromoproteíny (obsahujú pigmenty);
- fosfoproteíny (majú vo svojom zložení kyselinu fosforečnú);
- metaloproteíny (obsahuje kovy);
- glykoproteíny (obsahuje sacharidy).
Okrem toho, v závislosti od typu terciárnej štruktúry, existuje globulárny a fibrilárny proteín. Obe môžu byť jednoduché alebo zložité.
Vlastnosti fibrilárnych proteínov a ich úloha v organizme
V závislosti od sekundárnej štruktúry ich možno rozdeliť do troch skupín:
- Alfa štrukturálne. Patria sem keratíny, myozín, tropomyozín a iné.
- Štrukturálna beta verzia. Napríklad fibroín.
- Kolagén. Je to proteín, ktorý má špeciálnu sekundárnu štruktúru, ktorá nie je ani alfa helix, ani beta štruktúra.
Vlastnosti fibrilárnych proteínov všetkých troch skupín spočívajú v tom, že majú vláknitú terciárnu štruktúru a sú tiež nerozpustné vo vode.
Poďme sa rozprávať o hlavných fibrilárnych proteínoch podrobnejšie v poradí:
- Keratíny. Ide o celú skupinu rôznych bielkovín, ktoré sú hlavnou zložkou vlasov, nechtov, peria, vlny, rohov, kopýt atď. Okrem toho, fibrilárny proteín tejto skupiny, cytokeratín, je súčasťou buniek, ktoré tvoria cytoskelet.
- Myozín. Ide o látku, ktorá je súčasťou svalových vlákien. Spolu s aktínom je tento fibrilárny proteín kontraktilný a zabezpečuje fungovanie svalu.
- Tropomyozín. Táto látka pozostáva z dvoch prepletených alfa helixov. Je tiež súčasťou svalov.
- Fibroín. Tento proteín vylučuje veľa hmyzu a pavúkovcov. Je to hlavná zložka webu a hodvábu.
- Kolagén. Je to najrozšírenejší fibrilárny proteín v ľudskom tele. Je súčasťou šliach, chrupaviek, svalov, ciev, kože atď. Táto látka zabezpečuje elasticitu tkaniva. Produkcia kolagénu v tele s vekom klesá, čo má za následok kožné vrásky, oslabenie šliach a väzov atď.
Ďalej zvážte druhú skupinu bielkovín.
Guľové proteíny: odrody, vlastnosti a biologická úloha
Látky tejto skupiny majú tvar gule. Môžu byť rozpustné vo vode, roztokoch zásad, solí a kyselín.
Najčastejšie globulárne proteíny v tele sú:
- Albumíny: ovalbumín, laktalbumín atď.
- Globulíny: krvné bielkoviny (napr. hemoglobín, myoglobín) atď.
Viac o niektorých z nich:
- Valbumín. Tento proteín pozostáva zo 60 percent z vaječného bielka.
- Laktalbumín. Hlavná zložka mlieka.
- Hemoglobín. Je to zložitéglobulárny proteín, ktorý obsahuje hem ako prostetickú skupinu, je pigmentová skupina obsahujúca železo. Hemoglobín sa nachádza v červených krvinkách. Je to proteín, ktorý je schopný viazať kyslík a transportovať ho.
- Myoglobín. Je to proteín podobný hemoglobínu. Vykonáva rovnakú funkciu - prenáša kyslík. Takýto proteín sa nachádza vo svaloch (priečne pruhovaných a srdcových).
Teraz už poznáte základné rozdiely medzi jednoduchými a komplexnými, fibrilárnymi a globulárnymi proteínmi.
