Postoje četiri najvažnije klase organskih spojeva koji čine tijelo: nukleinske kiseline, masti, ugljikohidrati i proteini. O potonjem će se raspravljati u ovom članku.
Što je protein?
Ovo su polimerni kemijski spojevi izgrađeni od aminokiselina. Proteini imaju složenu strukturu.
Kako se sintetiziraju proteini?
To se događa u stanicama tijela. Postoje posebne organele koje su odgovorne za ovaj proces. To su ribosomi. Sastoje se od dva dijela: malog i velikog, koji se kombiniraju tijekom rada organela. Proces sinteze polipeptidnog lanca iz aminokiselina naziva se translacija.
Što su aminokiseline?
Unatoč činjenici da u tijelu postoji bezbroj vrsta proteina, postoji samo dvadesetak aminokiselina iz kojih se mogu formirati. Takva raznolikost proteina postiže se zahvaljujući različitim kombinacijama i sekvencama ovih aminokiselina, kao i različitim smještajem izgrađenog lanca u prostoru.
Aminokiseline u svom kemijskom sastavu sadrže dvije funkcionalne skupine suprotne po svojim svojstvima:karboksilne i amino skupine, kao i radikal: aromatski, alifatski ili heterociklički. Osim toga, radikali mogu sadržavati dodatne funkcionalne skupine. To mogu biti karboksilne skupine, amino skupine, amidne, hidroksilne, gvanidne skupine. Radikal također može sadržavati sumpor.
Ovdje je popis kiselina iz kojih se mogu graditi proteini:
- alanin;
- glicin;
- leucin;
- valine;
- izoleucin;
- treonin;
- serina;
- glutaminska kiselina;
- asparaginska kiselina;
- glutamin;
- asparagin;
- arginin;
- lizin;
- metionin;
- cistein;
- tirozin;
- fenilalanin;
- histidin;
- triptofan;
- proline.
Od njih deset je nezamjenjivih - onih koji se ne mogu sintetizirati u ljudskom tijelu. To su valin, leucin, izoleucin, treonin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, arginin. Moraju se unositi s hranom. Mnoge od ovih aminokiselina nalaze se u ribi, govedini, mesu, orašastim plodovima, mahunarkama.
Primarna struktura proteina - što je to?
Ovo je slijed aminokiselina u lancu. Poznavajući primarnu strukturu proteina, moguće je sastaviti njegovu točnu kemijsku formulu.
Sekundarna struktura
Ovo je način uvijanja polipeptidnog lanca. Postoje dvije varijante konfiguracije proteina: alfa spirala i beta struktura. Osigurana je sekundarna struktura proteinavodikove veze između CO i NH grupa.
Tercijarna struktura proteina
Ovo je prostorna orijentacija spirale ili način na koji je položena u određeni volumen. Omogućuju ga disulfidne i peptidne kemijske veze.
Ovisno o vrsti tercijarne strukture, razlikuju se fibrilarni i globularni proteini. Potonji su sfernog oblika. Struktura fibrilarnih proteina nalikuje niti, koja se formira slaganjem beta struktura ili paralelnim rasporedom nekoliko alfa struktura.
Kvaternarna struktura
Karakterističan je za proteine koji sadrže ne jedan, već nekoliko polipeptidnih lanaca. Takvi proteini se nazivaju oligomerni. Pojedinačni lanci koji čine njihov sastav nazivaju se protomeri. Protomeri koji čine oligomerni protein mogu imati ili istu ili različitu primarnu, sekundarnu ili tercijarnu strukturu.
Što je denaturacija?
Ovo je uništavanje kvartarnih, tercijarnih, sekundarnih struktura proteina, uslijed čega on gubi svoja kemijska, fizička svojstva i više ne može obavljati svoju ulogu u tijelu. Ovaj proces može nastati kao posljedica visokih temperatura koje djeluju na protein (od 38 stupnjeva Celzija, ali ova brojka je individualna za svaki protein) ili agresivnih tvari poput kiselina i lužina.
Neki proteini su sposobni za renaturaciju - obnovu njihove izvorne strukture.
Klasifikacija proteina
S obzirom na kemijski sastav, dijele se na jednostavne i složene.
Jednostavni proteini (proteini) su oni koji sadrže samo aminokiseline.
Složeni proteini (proteidi) - oni koji u svom sastavu imaju protetsku skupinu.
Ovisno o vrsti protetske grupe, proteini se mogu podijeliti na:
- lipoproteini (sadrže lipide);
- nukleoproteini (sadrži nukleinske kiseline);
- kromoproteini (sadrže pigmente);
- fosfoproteini (imaju fosfornu kiselinu u svom sastavu);
- metaloproteini (sadrži metale);
- glikoproteini (sadrži ugljikohidrate).
Osim toga, ovisno o vrsti tercijarne strukture, postoji globularni i fibrilarni protein. I jedno i drugo može biti jednostavno ili složeno.
Svojstva fibrilarnih proteina i njihova uloga u tijelu
Mogu se podijeliti u tri grupe ovisno o sekundarnoj strukturi:
- Alpha strukturno. To uključuje keratine, miozin, tropomiozin i druge.
- Beta strukturna. Na primjer, fibroin.
- Kolagen. To je protein koji ima posebnu sekundarnu strukturu koja nije ni alfa spirala ni beta struktura.
Obilježja fibrilarnih proteina sve tri skupine su da imaju filamentoznu tercijarnu strukturu i također su netopivi u vodi.
Razgovarajmo o glavnim fibrilarnim proteinima detaljnije redom:
- keratini. To je cijela skupina raznih proteina koji su glavna komponenta kose, noktiju, perja, vune, rogova, kopita itd. Osim toga, fibrilarni protein ove skupine, citokeratin, dio je stanica, tvoreći citoskelet.
- Myosin. Ovo je tvar koja je dio mišićnih vlakana. Zajedno s aktinom, ovaj fibrilarni protein je kontraktilan i osigurava rad mišića.
- Tropomyosin. Ova se tvar sastoji od dvije isprepletene alfa spirale. Također je dio mišića.
- Fibroin. Ovaj protein luče mnogi insekti i paukovi. To je glavna komponenta mreže i svile.
- Kolagen. To je najzastupljeniji fibrilarni protein u ljudskom tijelu. Dio je tetiva, hrskavice, mišića, krvnih žila, kože itd. Ova tvar osigurava elastičnost tkiva. Proizvodnja kolagena u tijelu opada s godinama, što rezultira borama kože, slabljenjem tetiva i ligamenata, itd.
Dalje, razmotrite drugu grupu proteina.
Globularni proteini: sorte, svojstva i biološka uloga
Tvari ove skupine imaju oblik lopte. Mogu biti topljivi u vodi, otopinama lužina, soli i kiselina.
Najčešći globularni proteini u tijelu su:
- Albumini: ovalbumin, laktalbumin, itd.
- Globulini: proteini krvi (npr. hemoglobin, mioglobin), itd.
Više o nekima od njih:
- Ovalbumin. Ovaj protein je 60 posto bjelanjaka.
- Laktalbumin. Glavni sastojak mlijeka.
- Hemoglobin. Kompleksno jeglobularni protein, koji sadrži hem kao prostetičku skupinu, pigmentna je skupina koja sadrži željezo. Hemoglobin se nalazi u crvenim krvnim stanicama. To je protein koji se može vezati za kisik i transportirati ga.
- Mioglobin. To je protein sličan hemoglobinu. Obavlja istu funkciju - prenošenje kisika. Takav protein se nalazi u mišićima (prugastim i srčanim).
Sada znate osnovne razlike između jednostavnih i složenih, fibrilarnih i globularnih proteina.
