Štruktúra a funkcia proteínov

bielkoviny sú veľmi dôležité molekuly, ktoré sú nevyhnutné pre všetky živé organizmy. V sušine sú proteíny najväčšou jednotkou buniek. Proteíny sa podieľajú prakticky na všetkých bunkových funkciách a každej úlohe sa venuje odlišný typ proteínu, s úlohami od všeobecnej bunkovej podpory po bunkovú signalizáciu a pohyb. Celkovo existuje sedem typov proteínov.

bielkoviny

Bielkoviny sa v tele syntetizujú prostredníctvom procesu nazývaného

Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi všetkých proteínov bez ohľadu na ich funkciu. Bielkoviny sú zvyčajne reťazcom 20 aminokyseliny. Ľudské telo môže použiť kombinácie týchto rovnakých 20 aminokyselín na výrobu akéhokoľvek proteínu, ktorý potrebuje. Väčšina aminokyselín sleduje štruktúrnu šablónu, v ktorej je alfa uhlík viazaný k týmto formám:

• Atóm vodíka (H)
• Karboxylová skupina (-COOH)
• Aminoskupina (-NH2)
• „Premenlivá“ skupina

V rámci rôznych typov aminokyselín je variabilná skupina najviac zodpovedná za variáciu, pretože všetky majú väzby vodíka, karboxylovej skupiny a aminoskupiny.

Aminokyseliny sú spojené dehydratačnou syntézou, dokiaľ nevytvárajú peptidové väzby. Keď je týmito väzbami spojených niekoľko aminokyselín, vytvorí sa polypeptidový reťazec. Jeden alebo viac polypeptidových reťazcov skrútených do trojrozmerného tvaru tvorí proteín.

Štruktúra proteínu môže byť guľovitý alebo vláknový v závislosti od jeho konkrétnej úlohy (každý proteín je špecializovaný). Guľovité proteíny majú obvykle kompaktný, rozpustný a guľovitý tvar. Vláknité proteíny sú typicky predĺžené a nerozpustné. Guľovité a vláknité proteíny môžu vykazovať jeden alebo viac typov proteínových štruktúr.

Existujú štyri štrukturálne úrovne bielkovín: primárny, sekundárny, terciárny a kvartérny. Tieto hladiny určujú tvar a funkciu proteínu a od seba sa líšia stupňom komplexnosti v polypeptidovom reťazci. Primárna úroveň je najzákladnejšia a najzákladnejšia, zatiaľ čo kvartérna úroveň popisuje prepracované väzby.

Jedna molekula proteínu môže obsahovať jednu alebo viac z týchto úrovní proteínovej štruktúry a jej funkciu určuje štruktúra a zložitosť proteínu. Napríklad kolagén má super-stočený špirálovitý tvar, ktorý je dlhý, tuhý, silný a podobný lanu - kolagén je skvelý na poskytnutie podpory. Hemoglobín je naproti tomu globulárny proteín, ktorý je zložený a kompaktný. Jeho guľovitý tvar je užitočný na manévrovanie cievy.

Existuje celkom sedem rôznych typov proteínov, pod ktoré všetky proteíny spadajú. Patria sem protilátky, kontraktívne proteíny, enzýmy, hormonálne proteíny, štrukturálne proteíny, zásobné proteíny a transportné proteíny.

protilátky sú špecializované proteíny, ktoré chránia telo proti antigénom alebo cudzím votrelcom. Ich schopnosť cestovať cez internet krvný obeh umožňuje ich využitie prostredníctvom internetu imunitný systém identifikovať a brániť proti baktériám, vírusom a iným cudzím votrelcom v krvi. Jedným zo spôsobov, ako protilátky pôsobia proti antigénom, je ich znehybnenie tak, aby ich bolo možné zničiť biele krvinky.

Kontraktilné bielkoviny sú zodpovední za sval kontrakcie a pohyby. Príklady týchto proteínov zahŕňajú aktín a myozín. Eukaryoty majú tendenciu vlastniť veľké množstvo aktínu, ktorý riadi kontrakcie svalov, ako aj procesy bunkového pohybu a delenia. Myozín poháňa úlohy vykonávané aktínom tým, že mu dodáva energiu.

enzýmy sú proteíny, ktoré uľahčujú a urýchľujú biochemické reakcie, a preto sa často označujú ako katalyzátory. Medzi významné enzýmy patrí laktáza a pepsín, bielkoviny, ktoré sú známe svojou úlohou v tráviacich chorobných stavoch a špeciálnych diétach. Intolerancia laktózy je spôsobená nedostatkom laktázy, enzýmom, ktorý štiepi cukor laktózu nachádzajúcu sa v mlieku. Pepsín je tráviaci enzým, ktorý v žalúdku pôsobí na rozklad bielkovín v potrave - nedostatok tohto enzýmu vedie k tráveniu.

Ďalšími príkladmi tráviacich enzýmov sú tie prítomný v slinách: amyláza v slinách, kalikreín v slinách a lingválna lipáza - všetky majú dôležité biologické funkcie. Slinná amyláza je primárny enzým nachádzajúci sa v slinách a štiepi škrob na cukor.

Hormonálne proteíny sú messengerové proteíny, ktoré pomáhajú koordinovať určité telesné funkcie. Príklady zahŕňajú inzulín, oxytocín a somatotropín.

Inzulín reguluje metabolizmus glukózy reguláciou koncentrácie cukru v krvi v tele, oxytocín stimuluje kontrakcie počas pôrodu a somatotropín je rastový hormón, ktorý stimuluje tvorbu bielkovín vo svaloch buniek.

Štrukturálne proteíny sú vláknité a vláknité, čo ich robí ideálnymi pre podporu rôznych iných proteínov, ako je keratín, kolagén a elastín.

Keratíny zosilňujú ochranné povlaky, ako sú napr koža, vlasy, brky, perie, rohy a zobáky. Kolagén a elastín poskytujú podporu spojivové tkanivá ako šľachy a väzy.

Zásobné proteíny rezervujte aminokyseliny pre telo, až kým nebudú pripravené na použitie. Príklady zásobných proteínov zahŕňajú ovalbumín, ktorý sa nachádza v bielkovinách vajec, a kazeín, proteín na báze mlieka. Feritín je ďalší proteín, ktorý ukladá železo v transportnom proteíne, hemoglobíne.

Transportné proteíny sú nosné proteíny, ktoré v tele presúvajú molekuly z jedného miesta na druhé. Hemoglobín je jedným z nich a je zodpovedný za transport kyslíka krvou červené krvinky. Cytochrómy, ďalší typ transportného proteínu, pôsobia v EÚ transportný reťazec elektrónov ako proteíny elektrónového nosiča.