Elimistössä on neljä tärkeintä orgaanisten yhdisteiden luokkaa: nukleiinihapot, rasvat, hiilihydraatit ja proteiinit. Jälkimmäistä käsitellään tässä artikkelissa.
Mikä on proteiini?
Nämä ovat polymeerisiä kemiallisia yhdisteitä, jotka on rakennettu aminohapoista. Proteiineilla on monimutkainen rakenne.
Miten proteiini syntetisoidaan?
Se tapahtuu kehon soluissa. On olemassa erityisiä organelleja, jotka ovat vastuussa tästä prosessista. Nämä ovat ribosomeja. Ne koostuvat kahdesta osasta: pienestä ja suuresta, jotka yhdistetään organellin toiminnan aikana. Prosessia, jossa polypeptidiketju syntetisoidaan aminohapoista, kutsutaan translaatioksi.
Mitä ovat aminohapot?
Huolimatta siitä, että kehossa on lukemattomia erilaisia proteiineja, on olemassa vain kaksikymmentä aminohappoa, joista ne voidaan muodostaa. Tällainen monimuotoisuus saadaan aikaan näiden aminohappojen erilaisilla yhdistelmillä ja sekvensseillä sekä konstruoidun ketjun erilaisella sijoittelulla avaruudessa.
Aminohapot sisältävät kemiallisessa koostumuksessaan kaksi funktionaalista ryhmää, jotka ovat ominaisuuksiltaan vastakkaisia:karboksyyli- ja aminoryhmät sekä radikaali: aromaattinen, alifaattinen tai heterosyklinen. Lisäksi radikaalit voivat sisältää muita funktionaalisia ryhmiä. Nämä voivat olla karboksyyliryhmiä, aminoryhmiä, amidi-, hydroksyyli-, guanidiryhmiä. Radikaali voi sisältää myös rikkiä.
Tässä on luettelo hapoista, joista proteiineja voidaan rakentaa:
- alaniini;
- glysiini;
- leusiini;
- valiini;
- isoleusiini;
- treoniini;
- seriini;
- glutamiinihappo;
- asparagiinihappo;
- glutamiini;
- asparagiini;
- arginiini;
- lysiini;
- metioniini;
- kysteiini;
- tyrosiini;
- fenyylialaniini;
- histidiini;
- tryptofaani;
- proline.
Näistä kymmenen on korvaamattomia – sellaisia, joita ei voida syntetisoida ihmiskehossa. Näitä ovat valiini, leusiini, isoleusiini, treoniini, metioniini, fenyylialaniini, tryptofaani, histidiini, arginiini. Ne on nautittava ruoan kanssa. Monet näistä aminohapoista löytyvät kalasta, naudanlihasta, lihasta, pähkinöistä ja palkokasveista.
Proteiinin päärakenne – mikä se on?
Tämä on ketjun aminohappojen sekvenssi. Kun tiedetään proteiinin primaarirakenne, on mahdollista laatia sen tarkka kemiallinen kaava.
Toissijainen rakenne
Tämä on tapa kiertää polypeptidiketjua. Proteiinikonfiguraatiosta on kaksi muunnelmaa: alfaheliksi ja beetarakenne. Proteiinin toissijainen rakenne tarjotaanvetysidokset CO- ja NH-ryhmien välillä.
Tertiäärinen proteiinirakenne
Tämä on spiraalin avaruudellinen suunta tai tapa, jolla se asetetaan tiettyyn tilavuuteen. Se saadaan aikaan disulfidi- ja peptidikemiallisilla sidoksilla.
Tertiäärisen rakenteen tyypistä riippuen on olemassa fibrillaarisia ja pallomaisia proteiineja. Jälkimmäiset ovat muodoltaan pallomaisia. Fibrillaaristen proteiinien rakenne muistuttaa lankaa, joka muodostuu pinoamalla beetarakenteita tai järjestelemällä rinnakkain useita alfarakenteita.
Neljännesrakenne
Se on ominaista proteiineille, jotka eivät sisällä yhtä, vaan useita polypeptidiketjuja. Tällaisia proteiineja kutsutaan oligomeerisiksi. Yksittäisiä ketjuja, jotka muodostavat niiden koostumuksen, kutsutaan protomeereiksi. Oligomeerisen proteiinin muodostavilla protomeereillä voi olla joko sama tai eri primaarinen, sekundaarinen tai tertiäärinen rakenne.
Mitä on denaturaatio?
Tämä on proteiinin kvaternääristen, tertiääristen ja toissijaisten rakenteiden tuhoamista, jonka seurauksena se menettää kemialliset, fysikaaliset ominaisuutensa eikä voi enää täyttää tehtäväänsä kehossa. Tämä prosessi voi tapahtua proteiiniin vaikuttavien korkeiden lämpötilojen (alkaen 38 celsiusastetta, mutta tämä luku on jokaiselle proteiinille yksilöllinen) tai aggressiivisten aineiden, kuten happojen ja emästen, seurauksena.
Jotkut proteiinit pystyvät renaturoitumaan – uudistamaan alkuperäisen rakenteensa.
Proteiiniluokitus
Kemiallisen koostumuksen vuoksi ne jaetaan yksinkertaisiin ja monimutkaisiin.
Yksinkertaiset proteiinit (proteiinit) ovat niitä, jotka sisältävät vain aminohappoja.
Monimutkaiset proteiinit (proteiinit) - ne, joiden koostumuksessa on proteettinen ryhmä.
Proteettisen ryhmän tyypistä riippuen proteiinit voidaan jakaa:
- lipoproteiinit (sisältävät lipidejä);
- nukleoproteiinit (sisältää nukleiinihappoja);
- kromoproteiinit (sisältävät pigmenttejä);
- fosfoproteiinit (koostumuksessaan on fosforihappoa);
- metalliproteiinit (sisältää metalleja);
- glykoproteiinit (sisältää hiilihydraatteja).
Lisäksi tertiäärisen rakenteen tyypistä riippuen on olemassa pallomainen ja fibrillaarinen proteiini. Molemmat voivat olla yksinkertaisia tai monimutkaisia.
Säikeisten proteiinien ominaisuudet ja rooli elimistössä
Ne voidaan jakaa kolmeen ryhmään sekundaarirakenteen mukaan:
- Alpha-rakenne. Näitä ovat keratiinit, myosiini, tropomyosiini ja muut.
- Beta-rakenteellinen. Esimerkiksi fibroiini.
- Kollageeni. Se on proteiini, jolla on erityinen toissijainen rakenne, joka ei ole alfaheliksi eikä beetarakenne.
Kaikkien kolmen ryhmän fibrillaaristen proteiinien ominaisuus on, että niillä on filamenttimainen tertiäärinen rakenne ja ne ovat myös veteen liukenemattomia.
Puhutaanpa tärkeimmistä fibrillaarisista proteiineista yksityiskohtaisemmin järjestyksessä:
- Keratiinit. Tämä on koko joukko erilaisia proteiineja, jotka ovat hiusten, kynsien, höyhenten, villan, sarvien, kavioiden jne. pääkomponentti. Lisäksi tämän ryhmän fibrillaarinen proteiini, sytokeratiini, on osa soluja muodostaen sytoskeleton.
- Myosiini. Tämä on aine, joka on osa lihaskuituja. Tämä fibrillaarinen proteiini on aktiinin ohella supistava ja varmistaa lihaksen toiminnan.
- Tropomyosiini. Tämä aine koostuu kahdesta toisiinsa kietoutuneesta alfaheliksistä. Se on myös osa lihaksia.
- Fibroiini. Tätä proteiinia erittävät monet hyönteiset ja hämähäkkieläimet. Se on verkon ja silkin pääkomponentti.
- Kollageeni. Se on ihmiskehon runsain fibrillaarinen proteiini. Se on osa jänteitä, rustoa, lihaksia, verisuonia, ihoa jne. Tämä aine tarjoaa kudosten joustavuutta. Kollageenin tuotanto elimistössä laskee iän myötä, mikä johtaa ihon ryppyihin, jänteiden ja nivelsiteiden heikkenemiseen jne.
Seuraavaksi harkitse toista proteiiniryhmää.
Globulaariset proteiinit: lajikkeet, ominaisuudet ja biologinen rooli
Tämän ryhmän aineilla on pallon muotoinen. Ne voivat olla liukoisia veteen, alkaliliuoksiin, suoloihin ja happoihin.
Kehon yleisimmät pallomaiset proteiinit ovat:
- Albumiinit: ovalbumiini, laktalbumiini jne.
- Globuliinit: veren proteiinit (esim. hemoglobiini, myoglobiini) jne.
Lisätietoja joistakin niistä:
- Ovalbumiini. Tämä proteiini on 60 prosenttia munanvalkuaista.
- Laktalbumiini. Maidon pääainesosa.
- Hemoglobiini. Se on monimutkaistaglobulaarinen proteiini, joka sisältää hemiä proteettisena ryhmänä, on rautaa sisältävä pigmenttiryhmä. Hemoglobiinia löytyy punasoluista. Se on proteiini, joka pystyy sitoutumaan happeen ja kuljettamaan sitä.
- Myoglobiini. Se on hemoglobiinin k altainen proteiini. Se suorittaa saman tehtävän - kuljettaa happea. Tällaista proteiinia löytyy lihaksista (juovalihaksista ja sydänlihaksista).
Nyt tiedät peruserot yksinkertaisten ja monimutkaisten, säikeisten ja pallomaisten proteiinien välillä.
