Има четири най-важни класа органични съединения, които изграждат тялото: нуклеинови киселини, мазнини, въглехидрати и протеини. Последното ще бъде обсъдено в тази статия.
Какво е протеин?
Това са полимерни химични съединения, изградени от аминокиселини. Протеините имат сложна структура.
Как се синтезира протеин?
Случва се в клетките на тялото. Има специални органели, които са отговорни за този процес. Това са рибозоми. Те се състоят от две части: малка и голяма, които се комбинират по време на работата на органела. Процесът на синтезиране на полипептидна верига от аминокиселини се нарича транслация.
Какво са аминокиселините?
Въпреки факта, че в тялото има безброй видове протеини, има само двадесет аминокиселини, от които те могат да се образуват. Такова разнообразие от протеини се постига благодарение на различни комбинации и последователности на тези аминокиселини, както и различно разположение на изградената верига в пространството.
Аминокиселините съдържат в химичния си състав две функционални групи, противоположни по своите свойства:карбоксилни и амино групи, както и радикал: ароматен, алифатен или хетероциклен. В допълнение, радикалите могат да съдържат допълнителни функционални групи. Това могат да бъдат карбоксилни групи, аминогрупи, амидни, хидроксилни, гуанидни групи. Радикалът може също да съдържа сяра.
Ето списък с киселини, от които могат да бъдат изградени протеини:
- аланин;
- глицин;
- левцин;
- valine;
- изолевцин;
- треонин;
- серина;
- глутаминова киселина;
- аспарагинова киселина;
- глутамин;
- аспарагин;
- аргинин;
- лизин;
- метионин;
- цистеин;
- тирозин;
- фенилаланин;
- хистидин;
- триптофан;
- proline.
От тях десет са незаменими - тези, които не могат да се синтезират в човешкото тяло. Това са валин, левцин, изолевцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, хистидин, аргинин. Те трябва да се приемат с храна. Много от тези аминокиселини се намират в риба, говеждо месо, месо, ядки, бобови растения.
Първичната структура на протеина - какво е това?
Това е последователността от аминокиселини във веригата. Познавайки първичната структура на протеина, е възможно да се изготви неговата точна химическа формула.
Вторична структура
Това е начин за усукване на полипептидната верига. Има два варианта на протеинова конфигурация: алфа спирала и бета структура. Осигурена е вторичната структура на протеинаводородни връзки между CO и NH групи.
Третична протеинова структура
Това е пространствената ориентация на спиралата или начина, по който е положена в определен обем. Осигурява се от дисулфидни и пептидни химически връзки.
В зависимост от вида на третичната структура, има фибриларни и глобуларни протеини. Последните имат сферична форма. Структурата на фибриларните протеини наподобява нишка, която се образува чрез подреждане на бета структури или паралелно подреждане на няколко алфа структури.
Четворна структура
Това е характерно за протеини, които съдържат не една, а няколко полипептидни вериги. Такива протеини се наричат олигомерни. Отделните вериги, които съставляват техния състав, се наричат протомери. Протомерите, които съставят олигомерен протеин, могат да имат една и съща или различна първична, вторична или третична структура.
Какво е денатурация?
Това е разрушаване на четвъртичните, третичните, вторични структури на протеина, в резултат на което той губи своите химични, физични свойства и не може повече да изпълнява ролята си в организма. Този процес може да възникне в резултат на високи температури, действащи върху протеина (от 38 градуса по Целзий, но тази цифра е индивидуална за всеки протеин) или агресивни вещества като киселини и основи.
Някои протеини са способни на ренатурация - обновяване на оригиналната им структура.
Класификация на протеини
Като се има предвид химическия състав, те се делят на прости и сложни.
Прости протеини (протеини) са тези, които съдържат само аминокиселини.
Сложни протеини (протеиди) - тези, които имат протетична група в състава си.
В зависимост от вида на протезната група, протеините могат да бъдат разделени на:
- липопротеини (съдържат липиди);
- нуклеопротеини (съдържа нуклеинови киселини);
- хромопротеини (съдържат пигменти);
- фосфопротеини (съдържат фосфорна киселина в състава си);
- металопротеини (съдържа метали);
- гликопротеини (съдържа въглехидрати).
Освен това, в зависимост от вида на третичната структура, има глобуларен и фибриларен протеин. И двете могат да бъдат прости или сложни.
Свойства на фибриларните протеини и тяхната роля в организма
Могат да бъдат разделени на три групи в зависимост от вторичната структура:
- Алфа структурна. Те включват кератини, миозин, тропомиозин и други.
- Бета структурна. Например фиброин.
- Колаген. Това е протеин, който има специална вторична структура, която не е нито алфа спирала, нито бета структура.
Характеристиките на фибриларните протеини и от трите групи са, че имат нишковидна третична структура и също така са неразтворими във вода.
Нека поговорим за основните фибриларни протеини по-подробно в ред:
- кератини. Това е цяла група от различни протеини, които са основният компонент на косата, ноктите, перата, вълната, рогата, копита и т.н. В допълнение, фибриларният протеин от тази група, цитокератин, е част от клетките, образувайки цитоскелета.
- Миозин. Това е вещество, което е част от мускулните влакна. Заедно с актина, този фибриларен протеин е контрактилен и осигурява функционирането на мускула.
- Тропомиозин. Това вещество се състои от две преплетени алфа спирали. Той също е част от мускулите.
- Фиброин. Този протеин се секретира от много насекоми и паякообразни. Това е основният компонент на мрежата и коприната.
- Колаген. Това е най-разпространеният фибриларен протеин в човешкото тяло. Влиза в състава на сухожилията, хрущялите, мускулите, кръвоносните съдове, кожата и др. Това вещество осигурява еластичността на тъканите. Производството на колаген в тялото намалява с възрастта, което води до бръчки по кожата, отслабване на сухожилията и връзките и т.н.
След това помислете за втората група протеини.
Глобуларни протеини: разновидности, свойства и биологична роля
Веществата от тази група имат формата на топка. Те могат да бъдат разтворими във вода, разтвори на основи, соли и киселини.
Най-често срещаните глобуларни протеини в тялото са:
- Албумини: овалбумин, лакталбумин и др.
- Глобулини: кръвни протеини (напр. хемоглобин, миоглобин) и др.
Още за някои от тях:
- Овалбумин. Този протеин е 60 процента яйчен белтък.
- Лакталбумин. Основната съставка на млякото.
- Хемоглобин. Това е сложноглобуларен протеин, който съдържа хем като простетична група, е пигментна група, съдържаща желязо. Хемоглобинът се намира в червените кръвни клетки. Това е протеин, който е в състояние да се свързва с кислорода и да го транспортира.
- Миоглобин. Това е протеин, подобен на хемоглобина. Той изпълнява същата функция - пренася кислород. Такъв протеин се намира в мускулите (набраздени и сърдечни).
Сега знаете основните разлики между прости и сложни, фибриларни и глобуларни протеини.
