Ir četras vissvarīgākās organisko savienojumu klases, kas veido ķermeni: nukleīnskābes, tauki, ogļhidrāti un olb altumvielas. Pēdējais tiks apspriests šajā rakstā.
Kas ir proteīns?
Tie ir polimēru ķīmiskie savienojumi, kas veidoti no aminoskābēm. Olb altumvielām ir sarežģīta struktūra.
Kā tiek sintezēts proteīns?
Tas notiek ķermeņa šūnās. Ir īpašas organellas, kas ir atbildīgas par šo procesu. Tās ir ribosomas. Tās sastāv no divām daļām: mazas un lielas, kuras tiek apvienotas organellas darbības laikā. Polipeptīdu ķēdes sintezēšanas procesu no aminoskābēm sauc par translāciju.
Kas ir aminoskābes?
Neskatoties uz to, ka organismā ir neskaitāmi dažādu veidu proteīni, ir tikai divdesmit aminoskābes, no kurām tās var veidoties. Šāda proteīnu dažādība tiek panākta, pateicoties dažādām šo aminoskābju kombinācijām un secībām, kā arī atšķirīgam konstruētās ķēdes izvietojumam telpā.
Aminoskābju ķīmiskajā sastāvā ir divas funkcionālās grupas, kas pēc īpašībām ir pretējas:karboksilgrupas un aminogrupas, kā arī radikāls: aromātisks, alifātisks vai heterociklisks. Turklāt radikāļi var saturēt papildu funkcionālās grupas. Tās var būt karboksilgrupas, aminogrupas, amīdu, hidroksilgrupas, guanīdu grupas. Radikāls var saturēt arī sēru.
Šeit ir saraksts ar skābēm, no kurām var veidot olb altumvielas:
- alanīns;
- glicīns;
- leicīns;
- valīns;
- izoleicīns;
- treonīns;
- serīns;
- glutamīnskābe;
- asparagīnskābe;
- glutamīns;
- asparagīns;
- arginīns;
- lizīns;
- metionīns;
- cisteīns;
- tirozīns;
- fenilalanīns;
- histidīns;
- triptofāns;
- proline.
No tiem neaizvietojami ir desmit – tādi, kurus cilvēka organismā nevar sintezēt. Tie ir valīns, leicīns, izoleicīns, treonīns, metionīns, fenilalanīns, triptofāns, histidīns, arginīns. Tie ir jāuzņem ar pārtiku. Daudzas no šīm aminoskābēm ir atrodamas zivīs, liellopu gaļā, gaļā, riekstos, pākšaugos.
Proteīna primārā struktūra - kas tā ir?
Šī ir aminoskābju secība ķēdē. Zinot proteīna primāro struktūru, ir iespējams sastādīt precīzu tā ķīmisko formulu.
Sekundārā struktūra
Tas ir veids, kā savērpt polipeptīdu ķēdi. Ir divi proteīna konfigurācijas varianti: alfa spirāle un beta struktūra. Tiek nodrošināta proteīna sekundārā struktūraūdeņraža saites starp CO un NH grupām.
Terciārā proteīna struktūra
Šī ir spirāles telpiskā orientācija vai veids, kā tā ir novietota noteiktā tilpumā. To nodrošina disulfīdu un peptīdu ķīmiskās saites.
Atkarībā no terciārās struktūras veida ir fibrilāri un lodveida proteīni. Pēdējie ir sfēriskas formas. Fibrilāro proteīnu struktūra atgādina pavedienu, kas veidojas, sakraujot beta struktūras vai paralēli izkārtojot vairākas alfa struktūras.
Keturkšņa struktūra
Tas ir raksturīgs olb altumvielām, kas satur nevis vienu, bet vairākas polipeptīdu ķēdes. Šādus proteīnus sauc par oligomēriem. Atsevišķas ķēdes, kas veido to sastāvu, sauc par protomēriem. Protomēriem, kas veido oligomēru proteīnu, var būt tāda pati vai atšķirīga primārā, sekundārā vai terciārā struktūra.
Kas ir denaturācija?
Tā ir proteīna kvartāro, terciāro, sekundāro struktūru iznīcināšana, kā rezultātā tas zaudē ķīmiskās, fizikālās īpašības un vairs nespēj pildīt savu lomu organismā. Šis process var notikt augstas temperatūras rezultātā, kas iedarbojas uz olb altumvielām (no 38 grādiem pēc Celsija, bet šis rādītājs ir individuāls katram proteīnam) vai agresīvām vielām, piemēram, skābēm un sārmiem.
Daži proteīni spēj renaturēties - atjaunot to sākotnējo struktūru.
Olb altumvielu klasifikācija
Ņemot vērā ķīmisko sastāvu, tos iedala vienkāršos un sarežģītos.
Vienkāršās olb altumvielas (olb altumvielas) ir tās, kas satur tikai aminoskābes.
Kompleksi proteīni (proteīdi) - tie, kuru sastāvā ir protezēšanas grupa.
Atkarībā no protezēšanas grupas veida olb altumvielas var iedalīt:
- lipoproteīni (satur lipīdus);
- nukleoproteīni (satur nukleīnskābes);
- hromoproteīni (satur pigmentus);
- fosfoproteīni (to sastāvā ir fosforskābe);
- metalloproteīni (satur metālus);
- glikoproteīni (satur ogļhidrātus).
Turklāt, atkarībā no terciārās struktūras veida, ir lodveida un fibrilārs proteīns. Abi var būt vienkārši vai sarežģīti.
Fibrilāro proteīnu īpašības un to loma organismā
Tos var iedalīt trīs grupās atkarībā no sekundārās struktūras:
- Alfa strukturāls. Tie ietver keratīnus, miozīnu, tropomiozīnu un citus.
- Beta strukturāls. Piemēram, fibroīns.
- Kolagēns. Tas ir proteīns, kam ir īpaša sekundārā struktūra, kas nav ne alfa spirāle, ne beta struktūra.
Visu trīs grupu fibrilāro proteīnu iezīmes ir tādas, ka tiem ir pavedienveida terciārā struktūra un tie arī nešķīst ūdenī.
Parunāsim par galvenajiem fibrilārajiem proteīniem sīkāk secībā:
- Keratīns. Šī ir vesela dažādu proteīnu grupa, kas ir matu, naglu, spalvu, vilnas, ragu, nagu utt. galvenā sastāvdaļa. Turklāt šīs grupas fibrilārais proteīns citokeratīns ir daļa no šūnām, veidojot citoskeletu.
- Miozīns. Šī ir viela, kas ir daļa no muskuļu šķiedrām. Kopā ar aktīnu šis fibrilārais proteīns ir kontraktils un nodrošina muskuļa darbību.
- Tropomiozīns. Šī viela sastāv no divām savstarpēji savītām alfa spirālēm. Tā ir arī daļa no muskuļiem.
- Fibroīns. Šo proteīnu izdala daudzi kukaiņi un zirnekļveidīgie. Tā ir galvenā tīkla un zīda sastāvdaļa.
- Kolagēns. Tas ir visizplatītākais fibrilārais proteīns cilvēka organismā. Tā ir daļa no cīpslām, skrimšļiem, muskuļiem, asinsvadiem, ādai uc Šī viela nodrošina audu elastību. Kolagēna ražošana organismā samazinās līdz ar vecumu, izraisot ādas grumbu veidošanos, cīpslu un saišu pavājināšanos utt.
Pēc tam apsveriet otro olb altumvielu grupu.
Globulārie proteīni: šķirnes, īpašības un bioloģiskā loma
Šīs grupas vielām ir bumbiņas forma. Tie var šķīst ūdenī, sārmu, sāļu un skābju šķīdumos.
Visizplatītākie lodveida proteīni organismā ir:
- Albumīni: ovalbumīns, laktalbumīns utt.
- Globulīni: asins proteīni (piemēram, hemoglobīns, mioglobīns) utt.
Vairāk par dažiem no tiem:
- Ovalbumīns. Šis proteīns ir 60 procenti olu b altuma.
- Laktalbumīns. Galvenā piena sastāvdaļa.
- Hemoglobīns. Tas ir sarežģītiglobulārais proteīns, kas satur hēmu kā protezēšanas grupu, ir pigmentu grupa, kas satur dzelzi. Hemoglobīns ir atrodams sarkanajās asins šūnās. Tas ir proteīns, kas spēj saistīties ar skābekli un transportēt to.
- Mioglobīns. Tas ir hemoglobīnam līdzīgs proteīns. Tā pilda to pašu funkciju – pārvadā skābekli. Šāds proteīns ir atrodams muskuļos (svītrotajos un sirds muskuļos).
Tagad jūs zināt galvenās atšķirības starp vienkāršiem un sarežģītiem, fibrilāriem un lodveida proteīniem.
