Existují čtyři nejdůležitější třídy organických sloučenin, které tvoří tělo: nukleové kyseliny, tuky, sacharidy a bílkoviny. O tom druhém se bude diskutovat v tomto článku.
Co je protein?
Jsou to polymerní chemické sloučeniny vytvořené z aminokyselin. Proteiny mají složitou strukturu.
Jak se syntetizuje protein?
Stává se to v buňkách těla. Existují speciální organely, které jsou zodpovědné za tento proces. Toto jsou ribozomy. Skládají se ze dvou částí: malé a velké, které se při provozu organely spojují. Proces syntézy polypeptidového řetězce z aminokyselin se nazývá translace.
Co jsou aminokyseliny?
Navzdory skutečnosti, že v těle existuje nespočet druhů bílkovin, existuje pouze dvacet aminokyselin, ze kterých je lze vytvořit. Taková rozmanitost proteinů je dosažena díky různým kombinacím a sekvencím těchto aminokyselin a také díky různému umístění vytvořeného řetězce v prostoru.
Aminokyseliny obsahují ve svém chemickém složení dvě funkční skupiny opačné ve svých vlastnostech:karboxylové a aminoskupiny, stejně jako zbytek: aromatický, alifatický nebo heterocyklický. Kromě toho mohou zbytky obsahovat další funkční skupiny. Mohou to být karboxylové skupiny, aminoskupiny, amidové, hydroxylové, guanidové skupiny. Radikál může také obsahovat síru.
Zde je seznam kyselin, ze kterých lze vytvořit bílkoviny:
- alanin;
- glycin;
- leucin;
- valine;
- isoleucin;
- threonin;
- serine;
- kyselina glutamová;
- kyselina asparagová;
- glutamin;
- asparagin;
- arginin;
- lysin;
- methionin;
- cystein;
- tyrosin;
- fenylalanin;
- histidin;
- tryptofan;
- proline.
Z toho je deset nenahraditelných – těch, které si lidské tělo nedokáže syntetizovat. Jedná se o valin, leucin, isoleucin, threonin, methionin, fenylalanin, tryptofan, histidin, arginin. Musí být přijímány s jídlem. Mnoho z těchto aminokyselin se nachází v rybách, hovězím mase, mase, ořeších, luštěninách.
Primární struktura proteinu – co to je?
Toto je sekvence aminokyselin v řetězci. Když známe primární strukturu proteinu, je možné sestavit jeho přesný chemický vzorec.
Sekundární struktura
Toto je způsob, jak překroutit polypeptidový řetězec. Existují dvě varianty konfigurace proteinu: alfa helix a beta struktura. Je poskytnuta sekundární struktura proteinuvodíkové vazby mezi skupinami CO a NH.
Struktura terciárního proteinu
Toto je prostorová orientace spirály nebo způsob, jakým je položena v určitém objemu. Je poskytován disulfidovými a peptidovými chemickými vazbami.
V závislosti na typu terciární struktury existují fibrilární a globulární proteiny. Poslední jmenované mají kulovitý tvar. Struktura fibrilárních proteinů připomíná vlákno, které vzniká vrstvením beta struktur nebo paralelním uspořádáním několika alfa struktur.
Kvartérní struktura
Je charakteristický pro proteiny, které neobsahují jeden, ale několik polypeptidových řetězců. Takové proteiny se nazývají oligomerní. Jednotlivé řetězce, které tvoří jejich složení, se nazývají protomery. Protomery, které tvoří oligomerní protein, mohou mít stejnou nebo odlišnou primární, sekundární nebo terciární strukturu.
Co je denaturace?
Jedná se o destrukci kvartérních, terciárních, sekundárních struktur proteinu, v důsledku čehož ztrácí své chemické, fyzikální vlastnosti a již nemůže plnit svou roli v těle. Tento proces může nastat v důsledku působení vysokých teplot na protein (od 38 stupňů Celsia, ale toto číslo je pro každý protein individuální) nebo agresivních látek, jako jsou kyseliny a zásady.
Některé proteiny jsou schopné renaturace – obnovy své původní struktury.
Klasifikace bílkovin
Vzhledem k chemickému složení se dělí na jednoduché a složité.
Jednoduché proteiny (proteiny) jsou ty, které obsahují pouze aminokyseliny.
Komplexní proteiny (proteiny) - ty, které mají ve svém složení protetickou skupinu.
V závislosti na typu protetické skupiny lze proteiny rozdělit na:
- lipoproteiny (obsahují lipidy);
- nukleoproteiny (obsahuje nukleové kyseliny);
- chromoproteiny (obsahují pigmenty);
- fosfoproteiny (mají ve svém složení kyselinu fosforečnou);
- metaloproteiny (obsahuje kovy);
- glykoproteiny (obsahuje sacharidy).
V závislosti na typu terciární struktury navíc existuje globulární a fibrilární protein. Obojí může být jednoduché nebo složité.
Vlastnosti fibrilárních proteinů a jejich role v těle
Mohou být rozděleny do tří skupin v závislosti na sekundární struktuře:
- Strukturální alfa. Patří mezi ně keratiny, myosin, tropomyosin a další.
- Strukturální beta. Například fibroin.
- Kolagen. Je to protein, který má speciální sekundární strukturu, která není ani alfa helixem, ani beta strukturou.
Vlastnosti fibrilárních proteinů všech tří skupin spočívají v tom, že mají vláknitou terciární strukturu a jsou také nerozpustné ve vodě.
Promluvme si o hlavních fibrilárních proteinech podrobněji v tomto pořadí:
- Keratiny. Jedná se o celou skupinu různých bílkovin, které jsou hlavní složkou vlasů, nehtů, peří, vlny, rohů, kopyt atd. Kromě toho je součástí buněk fibrilární protein této skupiny, cytokeratin, který tvoří cytoskelet.
- Myosin. Jedná se o látku, která je součástí svalových vláken. Spolu s aktinem je tento fibrilární protein kontraktilní a zajišťuje fungování svalu.
- Tropomyosin. Tato látka se skládá ze dvou propletených alfa helixů. Je také součástí svalů.
- Fibroin. Tento protein je vylučován mnoha hmyzy a pavoukovci. Je to hlavní součást webu a hedvábí.
- Kolagen. Je to nejhojnější fibrilární protein v lidském těle. Je součástí šlach, chrupavek, svalů, cév, kůže atd. Tato látka zajišťuje elasticitu tkání. Produkce kolagenu v těle s věkem klesá, což má za následek kožní vrásky, oslabení šlach a vazů atd.
Dále zvažte druhou skupinu bílkovin.
Globulární proteiny: odrůdy, vlastnosti a biologická role
Látky této skupiny mají tvar koule. Mohou být rozpustné ve vodě, roztocích zásad, solí a kyselin.
Nejběžnější globulární proteiny v těle jsou:
- Albuminy: ovalbumin, laktalbumin atd.
- Globuliny: krevní bílkoviny (např. hemoglobin, myoglobin) atd.
Více o některých z nich:
- Valbumin. Tento protein tvoří 60 procent vaječný bílek.
- Laktalbumin. Hlavní složka mléka.
- Hemoglobin. Je to složitéglobulární protein, který obsahuje hem jako prostetickou skupinu, je pigmentová skupina obsahující železo. Hemoglobin se nachází v červených krvinkách. Je to protein, který je schopen se vázat na kyslík a transportovat ho.
- Myoglobin. Je to protein podobný hemoglobinu. Plní stejnou funkci – přenáší kyslík. Takový protein se nachází ve svalech (příčně pruhovaných a srdečních).
Nyní znáte základní rozdíly mezi jednoduchými a komplexními, fibrilárními a globulárními proteiny.
