Postoje četiri najvažnije klase organskih jedinjenja koja čine tijelo: nukleinske kiseline, masti, ugljikohidrati i proteini. O potonjem će se raspravljati u ovom članku.
Šta je protein?
Ovo su polimerna hemijska jedinjenja izgrađena od aminokiselina. Proteini imaju složenu strukturu.
Kako se sintetiziraju proteini?
Dešava se u ćelijama tela. Postoje posebne organele koje su odgovorne za ovaj proces. Ovo su ribozomi. Sastoje se od dva dijela: malog i velikog, koji se kombinuju tokom rada organele. Proces sinteze polipeptidnog lanca iz aminokiselina naziva se translacija.
Šta su aminokiseline?
Uprkos činjenici da u tijelu postoji bezbroj vrsta proteina, postoji samo dvadesetak aminokiselina od kojih se mogu formirati. Ovakva raznolikost proteina postiže se zahvaljujući različitim kombinacijama i sekvencama ovih aminokiselina, kao i različitim smještajem izgrađenog lanca u prostoru.
Aminokiseline u svom hemijskom sastavu sadrže dvije funkcionalne grupe suprotne po svojim svojstvima:karboksilne i amino grupe, kao i radikal: aromatični, alifatični ili heterociklični. Osim toga, radikali mogu sadržavati dodatne funkcionalne grupe. To mogu biti karboksilne grupe, amino grupe, amidne, hidroksilne, gvanidne grupe. Radikal također može sadržavati sumpor.
Ovdje je lista kiselina iz kojih se mogu graditi proteini:
- alanin;
- glycine;
- leucin;
- valine;
- izoleucin;
- treonin;
- serine;
- 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 sa hranom. Mnoge od ovih aminokiselina nalaze se u ribi, govedini, mesu, orašastim plodovima, mahunarkama.
Primarna struktura proteina - šta je to?
Ovo je slijed aminokiselina u lancu. Poznavajući primarnu strukturu proteina, moguće je sastaviti njegovu tačnu hemijsku formulu.
Sekundarna struktura
Ovo je način da se uvrne polipeptidni lanac. Postoje dvije varijante konfiguracije proteina: alfa heliks i beta struktura. Daje se sekundarna struktura proteinavodikove veze između CO i NH grupa.
Tercijarna struktura proteina
Ovo je prostorna orijentacija spirale ili način na koji je položena u određenom volumenu. Obezbeđena je disulfidnim i peptidnim hemijskim vezama.
U zavisnosti od tipa tercijarne strukture, razlikuju se fibrilarni i globularni proteini. Potonji su sfernog oblika. Struktura fibrilarnih proteina podsjeća na nit, 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.
Šta je denaturacija?
Ovo je uništavanje kvaternarnih, tercijarnih, sekundarnih struktura proteina, usled čega on gubi svoja hemijska, fizička svojstva i više ne može da obavlja svoju ulogu u telu. Ovaj proces može nastati kao rezultat visokih temperatura koje djeluju na protein (od 38 stepeni Celzijusa, ali ova brojka je individualna za svaki protein) ili agresivnih supstanci kao što su kiseline i lužine.
Neki proteini su sposobni za renaturaciju - obnovu njihove originalne strukture.
Klasifikacija proteina
S obzirom na hemijski sastav, dijele se na jednostavne i složene.
Jednostavni proteini (proteini) su oni koji sadrže samo aminokiseline.
Složeni proteini (proteidi) - oni koji imaju protetičku grupu u svom sastavu.
U zavisnosti od vrste protetske grupe, proteini se mogu podijeliti na:
- lipoproteini (sadrže lipide);
- nukleoproteini (sadrži nukleinske kiseline);
- hromoproteini (sadrže pigmente);
- fosfoproteini (imaju fosfornu kiselinu u svom sastavu);
- metaloproteini (sadrži metale);
- glikoproteini (sadrži ugljikohidrate).
Pored toga, u zavisnosti od tipa tercijarne strukture, postoji globularni i fibrilarni protein. Oba mogu biti jednostavna ili složena.
Svojstva fibrilarnih proteina i njihova uloga u tijelu
Mogu se podijeliti u tri grupe u zavisnosti od sekundarne strukture:
- Alpha structural. 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 heliks ni beta struktura.
Karakteristike fibrilarnih proteina sve tri grupe su da imaju filamentoznu tercijarnu strukturu i da su takođe nerastvorljivi u vodi.
Razgovarajmo o glavnim fibrilarnim proteinima detaljnije redom:
- keratini. Ovo je čitava grupa raznih proteina koji su glavna komponenta kose, noktiju, perja, vune, rogova, kopita itd. Osim toga, fibrilarni protein ove grupe, citokeratin, je dio ćelija, formirajući citoskelet.
- Myosin. Ovo je tvar koja je dio mišićnih vlakana. Zajedno sa aktinom, ovaj fibrilarni protein je kontraktilan i osigurava funkcionisanje mišića.
- Tropomyosin. Ova supstanca se 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 sudova, kože itd. Ova supstanca daje elastičnost tkiva. Proizvodnja kolagena u tijelu opada s godinama, što rezultira borama na koži, slabljenjem tetiva i ligamenata, itd.
Dalje, razmotrite drugu grupu proteina.
Globularni proteini: sorte, svojstva i biološka uloga
Supstance ove grupe imaju oblik lopte. Mogu biti rastvorljivi u vodi, rastvorima alkalija, 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.
- Lactalbumin. Glavni sastojak mlijeka.
- Hemoglobin. Kompleksno jeglobularni protein, koji sadrži hem kao prostetičku grupu, je pigmentna grupa koja sadrži željezo. Hemoglobin se nalazi u crvenim krvnim zrncima. To je protein koji je u stanju da se veže za kiseonik i transportuje 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.
