Υπάρχουν τέσσερις πιο σημαντικές κατηγορίες οργανικών ενώσεων που συνθέτουν το σώμα: νουκλεϊκά οξέα, λίπη, υδατάνθρακες και πρωτεΐνες. Το τελευταίο θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.
Τι είναι η πρωτεΐνη;
Πρόκειται για πολυμερείς χημικές ενώσεις κατασκευασμένες από αμινοξέα. Οι πρωτεΐνες έχουν πολύπλοκη δομή.
Πώς συντίθεται η πρωτεΐνη;
Συμβαίνει στα κύτταρα του σώματος. Υπάρχουν ειδικά οργανίδια που είναι υπεύθυνα για αυτή τη διαδικασία. Αυτά είναι ριβοσώματα. Αποτελούνται από δύο μέρη: μικρά και μεγάλα, τα οποία συνδυάζονται κατά τη λειτουργία του οργανιδίου. Η διαδικασία σύνθεσης μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας από αμινοξέα ονομάζεται μετάφραση.
Τι είναι τα αμινοξέα;
Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν μυριάδες τύποι πρωτεϊνών στο σώμα, υπάρχουν μόνο είκοσι αμινοξέα από τα οποία μπορούν να σχηματιστούν. Μια τέτοια ποικιλία πρωτεϊνών επιτυγχάνεται λόγω διαφορετικών συνδυασμών και αλληλουχιών αυτών των αμινοξέων, καθώς και της διαφορετικής τοποθέτησης της κατασκευασμένης αλυσίδας στο διάστημα.
Τα αμινοξέα περιέχουν στη χημική τους σύνθεση δύο λειτουργικές ομάδες αντίθετες ως προς τις ιδιότητες τους:καρβοξυλικές και αμινομάδες, καθώς και μια ρίζα: αρωματική, αλειφατική ή ετεροκυκλική. Επιπλέον, οι ρίζες μπορεί να περιέχουν επιπλέον λειτουργικές ομάδες. Αυτές μπορεί να είναι ομάδες καρβοξυλίου, αμινομάδες, ομάδες αμιδίου, υδροξυλίου, γουανιδίου. Η ρίζα μπορεί επίσης να περιέχει θείο.
Ακολουθεί μια λίστα οξέων από τα οποία μπορούν να δημιουργηθούν πρωτεΐνες:
- αλανίνη;
- γλυκίνη;
- λευκίνη;
- βαλίνη;
- ισολευκίνη;
- θρεονίνη;
- σερίνη;
- γλουταμινικό οξύ;
- ασπαρτικό οξύ;
- γλουταμίνη;
- ασπαραγίνη;
- αργινίνη;
- λυσίνη;
- μεθειονίνη;
- κυστεΐνη;
- τυροσίνη;
- φαινυλαλανίνη;
- ιστιδίνη;
- τρυπτοφάνη;
- προλίνη.
Από αυτά, τα δέκα είναι αναντικατάστατα - αυτά που δεν μπορούν να συντεθούν στο ανθρώπινο σώμα. Αυτές είναι η βαλίνη, η λευκίνη, η ισολευκίνη, η θρεονίνη, η μεθειονίνη, η φαινυλαλανίνη, η τρυπτοφάνη, η ιστιδίνη, η αργινίνη. Πρέπει να καταπίνονται με τροφή. Πολλά από αυτά τα αμινοξέα βρίσκονται στα ψάρια, το βόειο κρέας, το κρέας, οι ξηροί καρποί, τα όσπρια.
Η πρωταρχική δομή μιας πρωτεΐνης - ποια είναι αυτή;
Αυτή είναι η αλληλουχία των αμινοξέων στην αλυσίδα. Γνωρίζοντας την πρωταρχική δομή μιας πρωτεΐνης, είναι δυνατόν να συντάξουμε τον ακριβή χημικό τύπο της.
Δευτερεύουσα δομή
Αυτός είναι ένας τρόπος για να στρίψετε την πολυπεπτιδική αλυσίδα. Υπάρχουν δύο παραλλαγές διαμόρφωσης πρωτεΐνης: δομή άλφα έλικας και βήτα. Παρέχεται η δευτερογενής δομή μιας πρωτεΐνηςδεσμοί υδρογόνου μεταξύ ομάδων CO και NH.
Τριτογενής πρωτεϊνική δομή
Αυτός είναι ο χωρικός προσανατολισμός της σπείρας ή ο τρόπος με τον οποίο τοποθετείται σε έναν συγκεκριμένο όγκο. Παρέχεται από δισουλφιδικούς και πεπτιδικούς χημικούς δεσμούς.
Ανάλογα με τον τύπο της τριτογενούς δομής, υπάρχουν ινώδεις και σφαιρικές πρωτεΐνες. Τα τελευταία έχουν σφαιρικό σχήμα. Η δομή των ινιδιακών πρωτεϊνών μοιάζει με ένα νήμα, το οποίο σχηματίζεται με στοίβαξη δομών βήτα ή παράλληλη διάταξη πολλών δομών άλφα.
Τεταρτοταγής δομή
Είναι χαρακτηριστικό πρωτεϊνών που περιέχουν όχι μία, αλλά πολλές πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Τέτοιες πρωτεΐνες ονομάζονται ολιγομερείς. Οι επιμέρους αλυσίδες που αποτελούν τη σύνθεσή τους ονομάζονται πρωτομερή. Τα πρωτομερή που συνθέτουν μια ολιγομερή πρωτεΐνη μπορεί να έχουν είτε την ίδια είτε διαφορετική πρωτογενή, δευτεροταγή ή τριτοταγή δομή.
Τι είναι η μετουσίωση;
Πρόκειται για την καταστροφή των τεταρτοταγών, τριτογενών, δευτερογενών δομών της πρωτεΐνης, με αποτέλεσμα να χάνει τις χημικές, φυσικές της ιδιότητες και να μην μπορεί πλέον να εκπληρώσει τον ρόλο της στον οργανισμό. Αυτή η διαδικασία μπορεί να προκύψει ως αποτέλεσμα υψηλών θερμοκρασιών που δρουν στην πρωτεΐνη (από 38 βαθμούς Κελσίου, αλλά αυτός ο αριθμός είναι ατομικός για κάθε πρωτεΐνη) ή επιθετικών ουσιών όπως οξέα και αλκάλια.
Ορισμένες πρωτεΐνες είναι ικανές για επαναδιάταξη - την ανανέωση της αρχικής τους δομής.
Ταξινόμηση πρωτεϊνών
Δεδομένης της χημικής σύστασης, χωρίζονται σε απλά και σύνθετα.
Απλές πρωτεΐνες (πρωτεΐνες) είναι αυτές που περιέχουν μόνο αμινοξέα.
Σύμπλοκες πρωτεΐνες (πρωτεΐνες) - αυτές που έχουν μια προσθετική ομάδα στη σύνθεσή τους.
Ανάλογα με τον τύπο της προσθετικής ομάδας, οι πρωτεΐνες μπορούν να χωριστούν σε:
- λιποπρωτεΐνες (περιέχουν λιπίδια);
- νουκλεοπρωτεΐνες (περιέχει νουκλεϊκά οξέα);
- χρωμοπρωτεΐνες (περιέχουν χρωστικές);
- φωσφοπρωτεΐνες (έχουν φωσφορικό οξύ στη σύνθεσή τους);
- μεταλλοπρωτεΐνες (περιέχει μέταλλα);
- γλυκοπρωτεΐνες (περιέχει υδατάνθρακες).
Επιπλέον, ανάλογα με τον τύπο της τριτογενούς δομής, υπάρχει μια σφαιρική και ινώδης πρωτεΐνη. Και τα δύο μπορεί να είναι απλά ή σύνθετα.
Ιδιότητες των ινιδικών πρωτεϊνών και ο ρόλος τους στο σώμα
Μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες ανάλογα με τη δευτερεύουσα δομή:
- Δομική άλφα. Αυτές περιλαμβάνουν κερατίνες, μυοσίνη, τροπομυοσίνη και άλλες.
- Δομική beta. Για παράδειγμα, ινώδες.
- Κολλαγόνο. Είναι μια πρωτεΐνη που έχει μια ειδική δευτερεύουσα δομή που δεν είναι ούτε άλφα έλικα ούτε βήτα δομή.
Τα χαρακτηριστικά των ινιδιακών πρωτεϊνών και των τριών ομάδων είναι ότι έχουν νηματοειδές τριτογενή δομή και είναι επίσης αδιάλυτες στο νερό.
Ας μιλήσουμε για τις κύριες ινώδεις πρωτεΐνες με περισσότερες λεπτομέρειες με τη σειρά:
- Κερατίνες. Πρόκειται για μια ολόκληρη ομάδα από διάφορες πρωτεΐνες που αποτελούν το κύριο συστατικό των μαλλιών, των νυχιών, των φτερών, του μαλλιού, των κέρατων, των οπλών κ.λπ. Επιπλέον, η ινώδης πρωτεΐνη αυτής της ομάδας, η κυτοκερατίνη, είναι μέρος των κυττάρων, σχηματίζοντας τον κυτταροσκελετό.
- Μυοσίνη. Αυτή είναι μια ουσία που αποτελεί μέρος των μυϊκών ινών. Μαζί με την ακτίνη, αυτή η ινώδης πρωτεΐνη είναι συσταλτική και διασφαλίζει τη λειτουργία του μυός.
- Τροπομυοσίνη. Αυτή η ουσία αποτελείται από δύο αλληλένδετες άλφα έλικες. Είναι επίσης μέρος των μυών.
- Fibroin. Αυτή η πρωτεΐνη εκκρίνεται από πολλά έντομα και αραχνοειδή. Είναι το κύριο συστατικό του ιστού και του μεταξιού.
- Κολλαγόνο. Είναι η πιο άφθονη ινώδης πρωτεΐνη στο ανθρώπινο σώμα. Είναι μέρος των τενόντων, του χόνδρου, των μυών, των αιμοφόρων αγγείων, του δέρματος κ.λπ. Αυτή η ουσία παρέχει ελαστικότητα των ιστών. Η παραγωγή κολλαγόνου στο σώμα μειώνεται με την ηλικία, με αποτέλεσμα ρυτίδες δέρματος, αποδυνάμωση τενόντων και συνδέσμων κ.λπ.
Στη συνέχεια, εξετάστε τη δεύτερη ομάδα πρωτεϊνών.
Σφαιρικές πρωτεΐνες: ποικιλίες, ιδιότητες και βιολογικός ρόλος
Οι ουσίες αυτής της ομάδας έχουν σχήμα μπάλας. Μπορούν να είναι διαλυτά σε νερό, διαλύματα αλκαλίων, αλάτων και οξέων.
Οι πιο κοινές σφαιρικές πρωτεΐνες στο σώμα είναι:
- Λευκωματίνες: ωοαλβουμίνη, λακταλβουμίνη, κ.λπ.
- Γλοβουλίνες: πρωτεΐνες αίματος (π.χ. αιμοσφαιρίνη, μυοσφαιρίνη) κ.λπ.
Περισσότερα για μερικά από αυτά:
- Οβαλβουμίνη. Αυτή η πρωτεΐνη είναι 60 τοις εκατό ασπράδι αυγού.
- Λακταλβουμίνη. Το κύριο συστατικό του γάλακτος.
- Αιμοσφαιρίνη. Είναι σύνθετοΗ σφαιρική πρωτεΐνη, η οποία περιέχει την αίμη ως προσθετική ομάδα, είναι μια ομάδα χρωστικής που περιέχει σίδηρο. Η αιμοσφαιρίνη βρίσκεται στα ερυθρά αιμοσφαίρια. Είναι μια πρωτεΐνη που μπορεί να συνδέεται με το οξυγόνο και να το μεταφέρει.
- Μυοσφαιρίνη. Είναι μια πρωτεΐνη παρόμοια με την αιμοσφαιρίνη. Εκτελεί την ίδια λειτουργία - μεταφέρει οξυγόνο. Μια τέτοια πρωτεΐνη βρίσκεται στους μύες (γραμμωτούς και καρδιακούς).
Τώρα γνωρίζετε τις βασικές διαφορές μεταξύ απλών και σύνθετων, ινιδών και σφαιρικών πρωτεϊνών.
