Proteiny - jak se vyrábějí, jaké mají vlastnosti?

Proteiny jsou organické sloučeniny se složitou chemickou strukturou a velkou rozmanitostí. Jedná se o polymery vyrobené z aminokyselin, zatímco aminokyseliny jsou navzájem spojeny peptidovými vazbami. Počet aminokyselin v proteinu se liší, někdy dosahuje i 1000. V lidském těle je asi 65% voda a 20% bílkovina, tedy jedna z hlavních složek lidského těla. Čím se vyznačují? Jak je můžeme rozdělit? Koukni na to!

Podívejte se na video: „Proč mají dívky ve škole lepší známky?“

1. Co jsou bílkoviny?

Proteiny (proteiny) jsou multimolekulární biopolymery vyrobené z aminokyselin spojených dohromady peptidovými vazbami -CONH-. Nacházejí se v každém živém organismu a viru. Jejich syntéza probíhá za účasti ribozomů - speciálních buněčných organel.

2. Struktura proteinů

Proteinový řetězec syntetizovaný v jedné buňce připomíná vlákno volně plovoucí v roztoku, které může mít jakýkoli tvar (technicky se označuje jako náhodná koule). Podstupuje však proces skládání, v důsledku čehož vytváří více či méně tuhou prostorovou strukturu, která se nazývá struktura nebo konformace nativního proteinu.

Správnou biochemickou roli pro daný protein obvykle mohou hrát pouze ty molekuly, které se do takové struktury složily. Existují však proteiny bez terciární struktury, které jsou výjimkou z pravidla.

Jak bude tělo reagovat na přebytek bílkovin ve stravě? [7 fotek]

Protein hraje v těle stavební roli. Je nezbytný pro správné fungování kostí, svalů, ...

viz galerie

Vzhledem k prostorovému měřítku lze úplnou strukturu proteinu popsat na čtyřech úrovních:

  • primární proteinová struktura (primární proteinová struktura, aminokyselinová sekvence) - pořadí aminokyselin v polypeptidovém řetězci;
  • proteinová sekundární struktura - prostorové uspořádání fragmentů polypeptidových řetězců. Mezi tyto struktury patří:
    • alfa šroubovice;
    • beta harmonika;
    • beta bend.
  • terciární struktura proteinu - vzájemná poloha prvků sekundární struktury;
  • proteinová kvartérní struktura - vzájemná poloha polypeptidových řetězců a případně neproteinových struktur (protetická skupina): cukry v glykoproteinech, lipidy v lipoproteinech, nukleové kyseliny v nukleoproteinech, barviva v chromoproteinech a zbytek kyseliny fosforečné ve fosfoproteinech.

Z jakých prvků se skládá protein? Tyto jsou:

  • uhlík (50-55%);
  • kyslík (19-24%);
  • dusík (15-18%);
  • vodík (6-8%);
  • síra (0,3 - 3%);
  • fosfor (0-0,5%).

Jejich složení někdy zahrnuje i kationty kovů Zn2 +, Fe2 +, Mg2 +, Cu2 +, Co2 +, Mn2 + a mnoho dalších. Výše uvedené složení se neshoduje se složením aminokyselin. Je to proto, že většina proteinů má ke svým aminokyselinovým zbytkům připojeny další molekuly.

Kromě toho jsou připojeny cukry a mnoho různých organických sloučenin, které působí jako koenzymy, stejně jako kovové ionty, může být přidáno vodíkovými vazbami nebo kovalentně.

Potraviny, které jsou bohaté na bílkoviny [12 fotografií]

Prodejny rychlého občerstvení pumpují téměř všechna jídla aromaty a chemikáliemi. Aby se zabránilo negativním důsledkům ...

viz galerie

3. Vlastnosti bílkovin

Když se proteiny zahřívají v roztoku nebo v pevném stavu, nad určitou teplotu, procházejí procesem denaturace (proteinová vlákna jsou nakrájena na jeden kus). Jedná se o změnu struktury, v důsledku které protein přestává být biologicky aktivní. Dobrým příkladem toho je vaření nebo smažení vajec - v tomto případě jde o proces, který probíhá.

To je způsobeno nevratnou ztrátou terciární nebo kvartérní struktury proteinu. K denaturaci může dojít také pod vlivem silných kyselin a zásad, solí těžkých kovů, aldehydů, nízkomolekulárních alkoholů a záření. Výjimkou jsou jednoduché proteiny, které mohou podstoupit proces renaturace (opak denaturace) po odstranění faktoru, který vede k denaturaci.

Malá část proteinů je trvale denaturována vyšší koncentrací soli v roztoku, ale proces je obvykle reverzibilní, což umožňuje oddělit a izolovat proteiny.

Pokud jde o tání, proteiny nemají specifickou teplotu, při které by tato reakce probíhala. Tato sloučenina je obecně dobře rozpustná ve vodě. Mezi proteiny, které tuto vlastnost nemají, patří mimo jiné fibrilární proteiny v kůži, vlasech (např. kolagen, elastin) nebo ve svalech (myosin).

Některé proteiny mohou být rozpustné ve zředěných zásadách nebo kyselinách nebo v organických rozpouštědlech. To, zda je protein rozpustný, je výrazně ovlivněno koncentrací anorganických solí v roztoku, kde nízká koncentrace solí pozitivně ovlivňuje rozpustnost proteinů.

Pokud je však koncentrace vyšší, solvátový obal je poškozen, což způsobí vypadnutí proteinů z roztoku. V tomto procesu nedochází k poškození proteinové struktury, takže je reverzibilní. Jeho název je proces solení bílkovin.

Hydratace je schopnost proteinů vázat částice vody. I když získáme vzorek suchého proteinu, bude obsahovat molekuly vody.

Proteiny hrají velmi důležitou roli ve všech biologických procesech. Berou mimo jiné účastní se katalýzy mnoha změn v biologických systémech, slouží jako ochranné protilátky, podílejí se na transportu molekul a iontů a také se účastní přenosu nervových impulsů jako receptorové proteiny.

Co se stane, když vaše dítě předávkuje bílkoviny [5 fotografií]

„Pokud nechceš oběd, sněz alespoň maso“ - kolikrát jsi to řekl dítěti? ...

viz galerie

4. Rozdělení proteinů

Proteiny se dělí na jednoduché a komplexní díky své struktuře a složení. Stojí za zmínku, že to není jediné rozdělení bílkovin.

Jednoduché proteiny (bílkoviny) se skládají pouze z aminokyselin. Dělíme je na:

  • vláknité proteiny (kolageny, keratiny, fibrinogen, fibroin, elastin);
  • albumin;
  • myosin a aktin;
  • globuliny.

Komplexní proteiny (dříve proteidy):

  • chromoproteiny;
  • nukleoproteiny;
  • lipoproteiny;
  • glykoproteiny;
  • metaloproteiny.

5. Funkce proteinů

Proteiny plní řadu životně důležitých funkcí, včetně:

  • kontrola růstu a diferenciace;
  • imunologické - imunoglobuliny;
  • enzymatická katalýza;
  • transport - transferin, hemoglobin;
  • řízení propustnosti membrány;
  • řádný pohyb - svalové křeče;
  • skladování - feritin;
  • produkce a přenos nervových impulsů;
  • strukturální, stavební konstrukce;
  • adherence buněk;
  • regulační;
  • průběh biochemických procesů.
Tagy:  Preschooler Kuchyně Těhotenství Plánování