Što su proteini, što je njihov sastav, zašto su potrebni?

Činjenica da takvi proteini sada znaju gotovo svaku školsku biologiju. Oni obavljaju mnoge funkcije u ćeliji živog bića.

Što su proteini?

Ovo je složeno organski spojevi. Sastoje se od aminokiselina, od kojih ih je samo 20, no kombiniranjem ih u različitim sekvencama možete dobiti milijune različitih kemijskih tvari.

Struktura proteina

Kada već znamo što su proteini, možemo bolje pogledati njihovu strukturu. Postoji primarna, sekundarna, tercijarna i kvartarna struktura takvih tvari.

Primarna struktura

To je lanac u kojem su amino kiseline povezane u ispravnom redoslijedu. Ova izmjena određuje vrstu proteina. Za svaku supstancu ove klase ona je individualna. Fizikalna i kemijska svojstva određenog proteina također ovise o primarnoj strukturi.

Sekundarna struktura

To je prostorni oblik koji polipeptidni lanac ima zbog formiranja vodikovih veza između karboksilnih skupina i imino skupina. Postoje dvije njegove najčešće vrste: alfa heliks i beta struktura, koja ima traku nalik izgledu. Prvi se formira zbog pojavljivanja veza između molekula istog polipeptidnog lanca, a drugog između dva ili više lanaca koji se nalaze paralelno. Međutim, također je moguće pojava beta-strukture i unutar istog polimera - u slučaju kada se neki njegovi fragmenti zakrenu za 180 stupnjeva.

Tercijarna struktura

Ta izmjena i položaj u odnosu jedan na drugi u prostoru sekcija alfa-heliksa, jednostavnih polipeptidnih lanaca i beta-struktura.

Kvartarna struktura

Postoje i dva tipa: globularni i fibrilarni. Takvu strukturu tvore elektrostatičke interakcije i vodikove veze. Kuglasta ima oblik malog svitka, a fibrilarna nit. Primjeri proteina s kvarternom strukturom prvog tipa su albumin, inzulin, imunoglobulin itd.; fibrilarni - fibroin, keratin, kolagen i drugi. Postoje čak i složeniji proteini, na primjer, miozin, sadržan u mišićnog tkiva ima jezgru fibrilarnog oblika, na kojoj su smještene dvije kuglaste glave.

Kemijski sastav proteina

Aminokiselinski sastav proteina može biti predstavljen s dvadeset aminokiselina, koje su kombinirane u različitim redoslijedom i količinama.

To su glicin, alanin, valin, leucin, izoleucin, serin, treonin, cistein, metionin, lizin, arginin, asparaginska kiselina, asparagin, glutaminska kiselina, glutamin, fenilalanin, tirozin, triptofan, histidin i prolin. Među njima su nezamjenjivi, odnosno oni koje ljudsko tijelo ne može samostalno proizvesti. Postoji 8 takvih aminokiselina za odrasle i 2 za djecu: leucin, izoleucin, valin, metionin, lizin, triptofan, fenilalanin, treonin, kao i histidin i arginin.

Primjeri proteina različite strukture

Istaknuti predstavnik globularnih proteina je albumin. Njezina tercijarna struktura sastoji se od alfa-spirala, koje su povezane pojedinačnim polipeptidnim lancima.

Primarnu formiraju aminokiseline kao što su asparaginska kiselina, alanin, cistein i glicin. Ovaj protein je u krvnoj plazmi i obavlja funkciju transporta određenih tvari. Iz fibrilarnog može biti izoliran fibroin i kolagen. Tercijarna struktura prvog je tvar iz beta-struktura koje su povezane pojedinačnim polipeptidnim lancima. Sam lanac je izmjena alanina, glicina, cisteina i serina. Ovaj kemijski spoj glavni je sastojak paučine i svile, kao i pernate ptice.

Što je denaturacija?

To je proces uništavanja prvog kvartara, zatim tercijarnog i sekundarnog proteinske strukture. Protein s kojim se dogodio više ne može obavljati svoje funkcije i gubi svoja osnovna fizikalna i kemijska svojstva. Ovaj proces je uglavnom zbog izloženosti visokim temperaturama ili agresivnim kemikalijama. Na primjer, kada temperatura viša Četrdeset stupnjeva Celzija počinje denaturirati hemoglobin, koji prenosi kisik kroz krv organizama. Zato je opasno za osobu da ima tako visoku temperaturu.

Proteinske funkcije

Naučivši se o proteinima, možemo obratiti pozornost na ulogu tih tvari u životu stanice i cijelog organizma. Oni obavljaju devet osnovnih funkcija. Prva je plastika. Oni su sastavni dijelovi mnogih struktura živog organizma i služe kao građevni materijal za stanicu. Drugi je transport. Proteini su sposobni nositi tvari, primjeri tvari ove svrhe su albumin, hemoglobin, kao i različiti prijenosnici proteina koji se nalaze na plazma membrani stanice, od kojih svaka prenosi određenu tvar u okolinu iz citoplazme. Treća funkcija je zaštitna. Izvodi se pomoću imunoglobulina, koji su dio imunološkog sustava, i kolagena, koji je glavna komponenta kože. Također, proteini u ljudskom tijelu i drugi organizmi obavljaju regulatornu funkciju, budući da postoji određen broj hormona koje predstavljaju takve tvari, na primjer, inzulin. Još jedna uloga ovih kemijskih spojeva je signal. Te tvari prenose električne impulse stanice u stanici. Šesta funkcija je motor. Živopisni predstavnici proteina koji ga izvode su aktin i miozin, koji se mogu kontrahirati (nalaze se u mišićima). Takve tvari mogu poslužiti i kao rezervne tvari, ali se u takve svrhe koriste vrlo rijetko, uglavnom proteini koji se nalaze u mlijeku. Oni također obavljaju katalitičku funkciju - u prirodi postoje proteinski enzimi. I zadnja funkcija je receptor. Postoji skupina proteina koja djelomično denaturira pod utjecajem jednog ili drugog faktora, čime se daje signal cijeloj ćeliji koja ga prenosi.