Mitä proteiinit ovat:
Proteiinit ovat polypeptidit, jotka on järjestetty kolmiulotteisiin, stabiileihin ja toiminnallisiin rakenteisiin. Tässä mielessä polypeptidit ovat peptidiketjuja ja jälkimmäiset aminohappoketjuja.
Biologisella tasolla ne tunnistetaan 20 aminohappotyyppiä jotka muodostavat eri sekvenssit ja siten eri proteiinit.
Biokemiassa proteiinit ovat monipuolisia molekyylejä, jotka aminohappojen järjestyksestä ja niiden sivuketjusta tai R-ryhmästä riippuen määritetään proteiinin tyyppi ja toiminta.
Edellä mainitun suhteen proteiineilla on erilaisia toimintoja, kuten esimerkiksi biokemiallisten reaktioiden katalysaattorit entsyymien muodossa, fysiologisten prosessien säätimet hormonien muodossa, ne koordinoivat biologista aktiivisuutta, kuten insuliinia, monien muiden joukossa.
Kypsä, toimiva proteiini kulkee ensin ribosomin prosessissa, joka tunnetaan nimellä proteiinisynteesi tai translaatio. Sen jälkeen sen on omaksuttava oikea kolmiulotteinen muoto, prosessoitava vetäytyminen tai yhdistelmä muiden polypeptidien kanssa ja kuljetettava paikkaan, jossa se suorittaa tehtävänsä.
Toisaalta sitä kutsutaan proteiinin denaturaatio prosessi, jossa proteiinin rakenne käy läpi modifikaation, joka poistaa sen toiminnot, kuten esimerkiksi munanvalkuajassa olevan albumiinin denaturoitumisen, joka muuttuu valkoiseksi keitettäessä.
Proteiinien ja lipidien muokkaus, luokittelu ja kuljetus eukaryoottisoluissa (joilla on määritelty soluydin) tapahtuu yleensä endomembraanijärjestelmässä, jonka muodostavat: endoplasman verkkokalvo (ER), Golgi-laite, lysosomit (eläinsolu), vakuolit (kasvi) solu) ja solu tai plasmamembraani.
Proteiinin ominaisuudet
Biologisella tasolla proteiineille on tunnusomaista se, että ne koostuvat 20 erityyppisestä aminohaposta, joita kutsutaan alfa-aminohappoja.
Proteiinit muodostavat polypeptidit rakennetaan ribosomeille proteiinisynteesi- tai translaatioprosessin kautta.
Lisäksi proteiineja muodostavilla polypeptidiketjuilla on suuntaus, koska aminohappoketjun pää määritetään aina AUG-aloituskodonilla ja 3 tyyppisellä hännällä tai lopetuskodonilla, jotka ovat UAA, UAG tai UGA. Tämän tiedon tarjoaa messenger RNA (mRNA).
Proteiineille on tunnusomaista se, että niitä on läsnä kaikkialla maailmankaikkeudessa. Biokemiassa ja evoluutiogenetiikassa proteiinien muutokset elävissä organismeissa ja avaruudessa ovat tärkeän tieteellisen tutkimuksen perusta.
Proteiinien kemiallinen rakenne
Proteiinit koostuvat lineaarisista aminohappoketjuista. Aminohapot ovat liittyneet a peptidisidos ensimmäisen aminohapon karboksyyliryhmän (COOH) hiilen (C) ja aminoryhmän (NH) typen (N) välillä2) toisen aminohapon. Tämä liitos muodostaa niin kutsutun peptidin.
Peptidiketjua kutsutaan polypeptidiksi ja yksi tai useampi polypeptidiketju muodostaa proteiinin.
Rakennetasot proteiineissa
Proteiinit luokitellaan niiden rakenteiden hyväksymien tasojen mukaan jaoteltuina primääri-, sekundaari-, tertiääri- ja kvaternaarirakenteeseen:
Proteiinien primaarirakenne
Proteiinien primaarirakenne määritetään aminohappojen sitoutumisjärjestyksellä. Nämä sekvenssit on määritelty lähettäjän RNA: n (mRNA) ja siirron RNA: n (tRNA) sisältämillä tiedoilla, jotka on syntetisoitu tai käännetty ribosomeille.
Proteiinien toissijainen rakenne
Proteiinien sekundaarirakenne muodostaa vuorovaikutuksen proteiinirungossa olevien polypeptidien välillä, kuten:
- yhdensuuntainen β-taitettu arkki tai rinnakkaisten polypeptidirunkojen arkki;
- antiparallel ß taitettu yhdensuuntaisten luurankojen arkki, mutta vastakkaisiin suuntiin; Y
- kierukka muodostuu tai sitä kutsutaan myös kierteeksi alfa jonka linkit muodostavat spiraalirungon.
Proteiinien tertiäärinen rakenne
Proteiinien tertiäärirakenne määrittelee sivuketjujen väliset vuorovaikutukset muodostaen esimerkiksi ionisidoksia ja vetysidoksia. Nämä rakenteet ovat vakiintuneet useamman kuin yhden polypeptidiketjun proteiineihin.
Kvaternaarinen proteiinien rakenne
Proteiinien kvaternaarinen rakenne määrittää, kuinka erilaiset polypeptidiketjut kiinnittyvät tai järjestyvät yhteen. Ne ovat monimutkaisempien proteiinien, kuten hemoglobiinin, ominaisuuksia.
Proteiinit ja niiden toiminnot
Proteiinit ovat elintärkeitä molekyylejä olennoissa, koska ne omaksuvat erilaisia muotoja elintoimintojen suorittamiseksi. Tässä on joitain toimintoja ja esimerkkejä proteiineista, jotka täyttävät ne:
- Ruoansulatusentsyymit- Hajota ravintoaineet, kuten amylaasi, lipaasi ja pepsiini.
- PeptidihormonitNe lähettävät kemiallisia signaaleja fysiologisten prosessien, kuten insuliinin ja glukagonin, hallitsemiseksi tai tasaamiseksi. Nämä eroavat steroidi- (lipidi) -pohjaisista hormoneista.
- Rakenneproteiinit- Auttaa liikkumista ja muotoilua, kuten aktiinia, tubuliinia ja sytoskeletin keratiinia ja kollageenia.
- Kantajaproteiinit: veren ja imusolun kautta happea kuljettavien aineiden kuten hemoglobiinin siirtyminen.
- Vasta-aineet: puolustaa organismia ulkoisilta taudinaiheuttajilta.
