Struktura i funkcioniranje proteina

proteini vrlo su važne molekule koje su neophodne za sve žive organizme. Po suhoj težini proteini su najveća jedinica stanica. Proteini su uključeni u gotovo sve stanične funkcije i različita vrsta proteina posvećena je svakoj ulozi, sa zadacima koji se kreću od opće stanične podrške do stanične signalizacije i lokomocije. Ukupno postoji sedam vrsta proteina.

proteini

Proteini se u tijelu sintetiziraju kroz proces zvan prijevod. Prijevod se događa u

Aminokiseline su gradivni blokovi svih proteina, bez obzira na njihovu funkciju. Proteini su tipično lanac od 20 aminokiseline. Ljudsko tijelo može koristiti kombinacije istih 20 aminokiselina da bi napravilo bilo koji protein koji mu je potreban. Većina aminokiselina slijedi strukturni obrazac u kojem se alfa ugljik veže u sljedeće oblike:

• Atom vodika (H)
• Karboksilna skupina (-COOH)
• Amino grupa (-NH2)
• "Varijabilna" grupa

Preko različitih vrsta aminokiselina, "varijabilna" skupina je najodgovornija za varijacije jer sve one imaju vodikove, karboksilne skupine i veze amino skupine.

Aminokiseline su spojene sintezom dehidracije dok ne formiraju peptidne veze. Kad je niz aminokiselina povezanim ovim vezama, nastaje polipeptidni lanac. Jedan ili više polipeptidnih lanaca uvijenih u 3-D oblik tvori protein.

Struktura proteina može biti loptast ili fibrozan ovisno o njegovoj posebnoj ulozi (svaki protein je specijaliziran). Globularni proteini su općenito kompaktni, topljivi i sfernog oblika. Vlaknasti proteini su obično izduženi i netopljivi. Globularni i vlaknasti proteini mogu pokazati jednu ili više vrsta proteinskih struktura.

Tamo su četiri strukturne razine proteina: primarni, sekundarni, tercijarni i kvaterni. Ove razine određuju oblik i funkciju proteina i međusobno se razlikuju stupnjem složenosti u polipeptidnom lancu. Primarna razina je najosnovnija i najosnovnija, dok četvrtarska razina opisuje sofisticirano vezivanje.

Jedna molekula proteina može sadržavati jednu ili više tih razina strukture proteina, a struktura i zamršenost proteina određuju njegovu funkciju. Na primjer, kolagen ima super spiralno oblikovan spiralni oblik koji je dugačak, žilav, jak i uže - kolaggen je izvrstan za pružanje podrške. Hemoglobin je, s druge strane, globularni protein koji je presavijen i kompaktan. Njegov sferni oblik koristan je za manevriranje krvne žile.

Postoji ukupno sedam različitih vrsta proteina pod koje spadaju svi proteini. Tu spadaju antitijela, kontraktilni proteini, enzimi, hormonalni proteini, strukturni proteini, skladišni proteini i transportni proteini.

antitijela su specijalizirani proteini koji brane tijelo od antigena ili stranih osvajača. Njihova sposobnost putovanja kroz krvotok omogućuje im da ih upotrebljava imunološki sustav prepoznati i obraniti od bakterija, virusa i drugih stranih uljeza u krvi. Jedan od načina protutijela suzbija antigene je imobilizacijom tako da ih oni mogu uništiti bijele krvne stanice.

Kontraktilni proteini su odgovorni za mišić kontrakcije i pokreta. Primjeri ovih proteina uključuju aktin i miozin. Eukarioti imaju veliku količinu aktina koji kontrolira mišićnu kontrakciju, kao i stanične procese kretanja i dijeljenja. Myosin daje snagu zadacima koje vrši aktin, opskrbljujući ga energijom.

enzimi su proteini koji olakšavaju i ubrzavaju biokemijske reakcije, zbog čega ih često nazivamo katalizatorima. Značajni enzimi uključuju laktazu i pepsin, bjelančevine koje su poznate po svojoj ulozi u probavnim medicinskim stanjima i specijalnim dijetama. Netolerancija na laktozu uzrokovana je nedostatkom laktaze, enzimom koji razgrađuje šećernu laktozu koja se nalazi u mlijeku. Pepsin je probavni enzim koji u želucu djeluje na razgradnju proteina u hrani - nedostatak ovog enzima dovodi do probavne smetnje.

Ostali su primjeri probavnih enzima prisutna u slini: amilaza pljuvačke, kallikrein pljuvačke i lingvalna lipaza obavljaju važne biološke funkcije. Pljuvačka amilaza je primarni enzim koji se nalazi u slini i on razgrađuje škrob na šećer.

Hormonski proteini su glasnici proteina koji pomažu u koordinaciji određenih tjelesnih funkcija. Primjeri uključuju inzulin, oksitocin i somatotropin.

Inzulin regulira metabolizam glukoze kontrolirajući koncentracije šećera u krvi u tijelu, oksitocin potiče kontrakcije tijekom porođaja, a somatotropin je hormon rasta koji potiče stvaranje proteina u mišićima Stanice.

Strukturni proteini su vlaknasti i žilavi, što ih čini idealnim za podupiranje raznih drugih proteina poput keratina, kolagena i elastina.

Keratini jačaju zaštitne obloge poput koža, kosa, perje, perje, rogovi i kljunovi. Kolagen i elastin daju potporu vezivnog tkiva poput tetiva i ligamenata.

Skladišni proteini rezervišite aminokiseline za tijelo dok nisu spremne za upotrebu. Primjeri proteina za skladištenje uključuju ovalbumin koji se nalazi u bjelanjcima i kazein, protein na bazi mlijeka. Ferritin je još jedan protein koji pohranjuje željezo u transportnom proteinu, hemoglobinu.

Transportni proteini su proteinski nosači koji molekule premještaju s jednog mjesta na drugo u tijelu. Hemoglobin je jedan od takvih i odgovoran je za transport kisika putem krvi putem crvene krvne stanice. Citohromi, druga vrsta transportnog proteina, djeluju na virus lanac transporta elektrona kao proteini nosači elektrona.