Какво представляват протеините:
Протеините са полипептиди, подредени в триизмерни, стабилни и функционални структури. В този смисъл полипептидите са вериги от пептиди, а последните са вериги от аминокиселини.
На биологично ниво те се идентифицират 20 вида аминокиселини които съставят различните последователности и следователно различните протеини.
В биохимията протеините са универсални молекули, които в зависимост от реда на аминокиселините и тяхната странична верига или R група ще определят вида и функцията на протеина.
Във връзка с горното, протеините приемат различни функции, като например те са катализатори на биохимични реакции под формата на ензими, контролери на физиологични процеси под формата на хормони, те координират биологични дейности като инсулин и много други.
Зрелият, функционален протеин първо преминава рибозомата в процеса, известен като протеинов синтез или транслация. След това трябва да приеме правилна триизмерна форма, да обработи изтеглянето или комбинацията с други полипептиди и да бъде транспортиран до мястото, където ще изпълнява функциите си.
От друга страна се нарича денатурация на протеин процесът, при който структурата на протеина претърпява модификация, която дезактивира неговите функции, като например денатурацията на албумин, присъстващ в яйчен белтък, който при варене става бял.
Модификацията, класификацията и транспортирането на протеини и липиди в еукариотните клетки (с определено клетъчно ядро) обикновено се случва в ендомембранната система, образувана от: ендоплазмения ретикулум (ER), апарата на Голджи, лизозомите (животинската клетка), вакуолите (растителните клетка) и клетъчната или плазмената мембрана.
Протеинови характеристики
На биологично ниво протеините се характеризират с това, че са съставени от 20 различни вида аминокиселини, наречени алфа-аминокиселини.
Полипептидите, изграждащи протеини, се изграждат върху рибозомите чрез процеса на протеинов синтез или транслация.
В допълнение, полипептидните вериги, които изграждат протеините, имат насоченост, тъй като главата на аминокиселинна верига винаги се определя от AUG инициационния кодон и 3 вида опашки или терминиращи кодони, като UAA, UAG или UGA. Тази информация се предоставя от информационната РНК (mRNA).
Протеините се характеризират с това, че присъстват в цялата Вселена. В биохимията и еволюционната генетика промените в протеините в живите организми и в космоса са основата за важни научни изследвания.
Химична структура на протеините
Протеините са изградени от линейни вериги от аминокиселини. Аминокиселините се присъединяват от а пептидна връзка между въглерода (С) на карбоксилната група (СООН) на първата аминокиселина и азота (N) на аминогрупата (NH2) на втората аминокиселина. Този съюз образува това, което се нарича пептид.
Верига от пептиди се нарича полипептид и една или повече вериги от полипептиди образуват протеин.
Структурни нива в протеините
Протеините се класифицират според нивата, възприети от техните структури, разделени на първична, вторична, третична и четвъртична структура:
Първична структура на протеините
Първичната структура на протеините се определя от реда на свързване на аминокиселините. Тези последователности се дефинират от информацията, съдържаща се в информационната РНК (тРНК) и трансферна РНК (тРНК), синтезирана или транслирана върху рибозоми.
Вторична структура на протеините
Вторичната структура на протеините установява взаимодействията между полипептидите, присъстващи в протеиновия скелет, като:
- успоредният ß-сгънат лист или лист от паралелни полипептидни скелети;
- антипаралелния ß сгънат лист от успоредни скелети, но в противоположни посоки; Y.
- спиралата се образува или наричана още спирала алфа чиито връзки генерират спирален скелет.
Третична структура на протеините
Третичната структура на протеините определя взаимодействията между страничните вериги, образувайки например йонни връзки и водородни връзки. Тези структури са установени в протеини от повече от една полипептидна верига.
Кватернерна структура на протеините
Четвъртичната структура на протеините определя как различни полипептидни вериги са свързани или подредени заедно. Те са характеристики на по-сложни протеини като хемоглобин.
Протеини и техните функции
Протеините са жизненоважни молекули в живите същества, тъй като те приемат различни форми за осъществяване на жизненоважни функции. Ето някои функции с примери за протеините, които ги изпълняват:
- Храносмилателни ензими- Разграждат хранителни вещества като амилаза, липаза и пепсин.
- Пептидни хормониТе изпращат химически сигнали за контрол или изравняване на физиологични процеси като инсулин и глюкагон. Те се различават от хормоните, базирани на стероиди (липиди).
- Структурни протеини- Подпомага движението и оформянето като актин, тубулин и кератин на цитоскелета и колагена.
- Протеини носители: изместване на вещества като хемоглобин, който пренася кислород през кръвта и лимфата.
- Антитела: защитава организма от външни патогени.
