Obstajajo štirje najpomembnejši razredi organskih spojin, ki sestavljajo telo: nukleinske kisline, maščobe, ogljikovi hidrati in beljakovine. O slednjem bomo razpravljali v tem članku.
Kaj so beljakovine?
To so polimerne kemične spojine, zgrajene iz aminokislin. Beljakovine imajo zapleteno strukturo.
Kako se sintetizirajo beljakovine?
Dogaja se v celicah telesa. Za ta proces so odgovorni posebni organeli. To so ribosomi. Sestavljeni so iz dveh delov: majhnega in velikega, ki se med delovanjem organele združita. Proces sintetizacije polipeptidne verige iz aminokislin se imenuje translacija.
Kaj so aminokisline?
Kljub dejstvu, da je v telesu nešteto vrst beljakovin, obstaja le dvajset aminokislin, iz katerih jih je mogoče tvoriti. Tako pestrost beljakovin je dosežena zaradi različnih kombinacij in zaporedij teh aminokislin, pa tudi zaradi različne umestitve zgrajene verige v prostoru.
Aminokisline vsebujejo v svoji kemični sestavi dve funkcionalni skupini, ki sta si nasprotni po svojih lastnostih:karboksilne in amino skupine, pa tudi radikal: aromatski, alifatski ali heterociklični. Poleg tega lahko radikali vsebujejo dodatne funkcionalne skupine. To so lahko karboksilne skupine, amino skupine, amidne, hidroksilne, gvanidne skupine. Radikal lahko vsebuje tudi žveplo.
Tu je seznam kislin, iz katerih je mogoče zgraditi beljakovine:
- alanin;
- glicin;
- levcin;
- valine;
- izolevcin;
- treonin;
- serina;
- glutaminska kislina;
- asparaginska kislina;
- glutamin;
- asparagin;
- arginin;
- lizin;
- metionin;
- cistein;
- tirozin;
- fenilalanin;
- histidin;
- triptofan;
- proline.
Od tega jih je deset nenadomestljivih – tistih, ki jih v človeškem telesu ni mogoče sintetizirati. To so valin, levcin, izolevcin, treonin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, arginin. Zaužiti jih je treba s hrano. Veliko teh aminokislin najdemo v ribah, govedini, mesu, oreščkih, stročnicah.
Primarna struktura beljakovine - kaj je to?
To je zaporedje aminokislin v verigi. Če poznamo primarno strukturo beljakovine, je mogoče sestaviti njeno natančno kemično formulo.
Sekundarna struktura
To je način za sukanje polipeptidne verige. Obstajata dve različici konfiguracije beljakovin: alfa vijačnica in beta struktura. Zagotovljena je sekundarna struktura beljakovinvodikove vezi med skupinama CO in NH.
Terciarna beljakovinska struktura
To je prostorska orientacija spirale oziroma način, kako je položena v določenem volumnu. Zagotavljajo ga disulfidne in peptidne kemične vezi.
Odvisno od vrste terciarne strukture so fibrilarni in globularni proteini. Slednji so sferične oblike. Struktura fibrilarnih beljakovin je podobna niti, ki nastane z zlaganjem beta struktur ali vzporedno razporeditvijo več alfa struktur.
četverna struktura
To je značilno za beljakovine, ki vsebujejo ne eno, temveč več polipeptidnih verig. Takšne beljakovine imenujemo oligomerne. Posamezne verige, ki sestavljajo njihovo sestavo, se imenujejo protomeri. Protomeri, ki sestavljajo oligomerni protein, imajo lahko enako ali drugačno primarno, sekundarno ali terciarno strukturo.
Kaj je denaturacija?
To je uničenje kvartarnih, terciarnih, sekundarnih struktur proteina, zaradi česar izgubi svoje kemične, fizikalne lastnosti in ne more več opravljati svoje vloge v telesu. Ta proces se lahko pojavi kot posledica visokih temperatur, ki delujejo na beljakovine (od 38 stopinj Celzija, vendar je ta številka individualna za vsako beljakovino) ali agresivnih snovi, kot so kisline in alkalije.
Nekatere beljakovine so sposobne renaturacije - obnove njihove prvotne strukture.
Razvrstitev beljakovin
Glede na kemično sestavo jih delimo na preproste in kompleksne.
Enostavne beljakovine (beljakovine) so tiste, ki vsebujejo samo aminokisline.
Kompleksni proteini (proteidi) - tisti, ki imajo v svoji sestavi protetično skupino.
Odvisno od vrste protetične skupine lahko beljakovine razdelimo na:
- lipoproteini (vsebujejo lipide);
- nukleoproteini (vsebuje nukleinske kisline);
- kromoproteini (vsebujejo pigmente);
- fosfoproteini (v svoji sestavi imajo fosforno kislino);
- metaloproteini (vsebuje kovine);
- glikoproteini (vsebuje ogljikove hidrate).
Poleg tega, odvisno od vrste terciarne strukture, obstajata globularni in fibrilarni protein. Oboje je lahko preprosto ali zapleteno.
Lastnosti fibrilarnih beljakovin in njihova vloga v telesu
Odvisno od sekundarne strukture jih lahko razdelimo v tri skupine:
- Alfa strukturno. Sem spadajo keratini, miozin, tropomiozin in drugi.
- Beta strukturno. Na primer fibroin.
- Kolagen. To je beljakovina, ki ima posebno sekundarno strukturo, ki ni niti alfa vijačnica niti beta struktura.
Značilnosti fibrilarnih beljakovin vseh treh skupin so, da imajo nitasto terciarno strukturo in so tudi netopne v vodi.
Pogovorimo se o glavnih fibrilarnih beljakovinah podrobneje po vrstnem redu:
- keratini. To je cela skupina različnih beljakovin, ki so glavna sestavina las, nohtov, perja, volne, rogov, kopit itd. Poleg tega je fibrilarni protein te skupine, citokeratin, del celic, ki tvori citoskelet.
- miozin. To je snov, ki je del mišičnih vlaken. Ta fibrilarni protein je poleg aktina kontraktilen in zagotavlja delovanje mišice.
- tropomiozin. Ta snov je sestavljena iz dveh prepletenih alfa vijačnic. Je tudi del mišic.
- Fibroin. To beljakovino izločajo številne žuželke in pajkovci. Je glavna sestavina spleta in svile.
- Kolagen. Je najbolj razširjena fibrilarna beljakovina v človeškem telesu. Je del kit, hrustanca, mišic, krvnih žil, kože itd. Ta snov zagotavlja elastičnost tkiva. Proizvodnja kolagena v telesu s starostjo upada, kar ima za posledico kožne gube, oslabitev kit in vezi itd.
Naprej razmislite o drugi skupini beljakovin.
globularne beljakovine: sorte, lastnosti in biološka vloga
Snovi te skupine imajo obliko krogle. Lahko so topni v vodi, raztopinah alkalij, soli in kislin.
Najpogostejše globularne beljakovine v telesu so:
- Albumini: ovalbumin, laktalbumin, itd.
- Globulini: krvni proteini (npr. hemoglobin, mioglobin) itd.
Več o nekaterih od njih:
- Ovalbumin. Ta beljakovina je 60 odstotkov jajčnega beljaka.
- Laktalbumin. Glavna sestavina mleka.
- Hemoglobin. To je zapletenoglobularni protein, ki vsebuje hem kot protetično skupino, je pigmentna skupina, ki vsebuje železo. Hemoglobin se nahaja v rdečih krvnih celicah. To je beljakovina, ki se lahko veže na kisik in ga prenaša.
- mioglobin. Je beljakovina, podobna hemoglobinu. Opravlja isto funkcijo - prenaša kisik. Takšno beljakovino najdemo v mišicah (progastih in srčnih).
Zdaj poznate osnovne razlike med preprostimi in kompleksnimi, fibrilnimi in globularnimi proteini.
