Какви са протеините, какъв е техният състав, защо са необходими?

25.03.2019

Фактът, че такива протеини, сега знае почти всеки един от уроците по училищна биология. Те изпълняват много функции в клетката на живо същество.

Какво представляват протеините?

Те са сложни органични съединения. Те се състоят от аминокиселини, от които само 20, но като ги комбинирате в различни последователности, можете да получите милиони различни химически вещества.

протеини при хора

Протеинова структура

Когато вече знаем какви са протеините, можем да разгледаме по-отблизо тяхната структура. Съществува първична, вторична, третична и кватернерна структура на такива вещества.

Първична структура

Това е верига, в която аминокиселините са свързани в правилния ред. Това редуване определя вида протеин. За всяко вещество от този клас е индивидуално. Физичните и химичните свойства на даден протеин също зависят от първичната структура.

Вторична структура

Това е пространствена форма, която полипептидната верига се дължи на образуването на водородни връзки между карбоксилните групи и иминогрупите. Има два от най-често срещаните му вида: алфа спиралата и бета структурата, която има лентов вид. Първият се формира поради появата на връзки между молекулите на една и съща полипептидна верига, втората между две или повече вериги, разположени паралелно. Възможно е и появата на бета-структура и в същия полимер - в случая, когато някои от неговите фрагменти се завъртат на 180 градуса.

аминокиселинен състав на протеините

Третична структура

Това редуване и разположение един спрямо друг в пространството на секциите на алфа-спирала, прости полипептидни вериги и бета-структури.

Четвъртична структура

Съществуват и два вида: кълбовидни и фибриларни. Такава структура се формира от електростатични взаимодействия и водородни връзки. Кълбовидната има формата на малка намотка, а фибрила - на нишка. Примери за протеини с кватернерна структура от първия тип са албумин, инсулин, имуноглобулин и т.н .; фибрилар - фиброин, кератин, колаген и др. Има дори по-сложни протеини, например миозин, съдържащи се в мускулна тъкан тя има сърцевина от фибриларна форма, върху която са разположени две сферични глави.

Химическият състав на протеините

какви са протеините

Аминокиселинният състав на протеините може да бъде представен от двадесет аминокиселини, които са комбинирани в различен ред и количество.

Това са глицин, аланин, валин, левцин, изолевцин, серин, треонин, цистеин, метионин, лизин, аргинин, аспарагинова киселина, аспарагин, глутаминова киселина, глутамин, фенилаланин, тирозин, триптофан, хистидин и пролин. Сред тях са незаменими, т.е. тези, които човешкото тяло не може да произвежда самостоятелно. Има 8 такива аминокиселини за възрастни и още 2 за деца: левцин, изолевцин, валин, метионин, лизин, триптофан, фенилаланин, треонин, както и хистидин и аргинин.

Примери за протеини с различна структура

Известен представител на глобуларните протеини е албуминът. Нейната третична структура се състои от алфа-спирали, които са свързани с единични полипептидни вериги.

какви са протеините

Първичният се образува от аминокиселини като аспарагинова киселина, аланин, цистеин и глицин. Този протеин е в кръвната плазма и изпълнява функцията на транспорт на определени вещества. От фибрилар може да бъде изолиран фиброин и колаген. Третичната структура на първото е вещество от бета-структури, които са свързани с единични полипептидни вериги. Самата верига е редуване на аланин, глицин, цистеин и серин. Това химическо съединение е основният компонент на паяжините и коприната, както и на птичи пера.

Какво е денатурация?

Това е процесът на унищожаване на първия четвъртичен, след това третичен и вторичен протеинови структури. Протеинът, с който се е случил, вече не може да изпълнява функциите си и губи основните си физически и химични свойства. Този процес се дължи главно на излагане на високи температури или агресивни химикали. Например, кога по-висока температура Четиридесет градуса по Целзий започва да денатурира хемоглобина, който пренася кислород през кръвта на организмите. Затова е опасно за човек да има такава висока температура.

какви са протеините

Протеинови функции

След като научиха за протеините, може да се обърне внимание на ролята на тези вещества в живота на клетката и на целия организъм. Те изпълняват девет основни функции. Първата е пластмаса. Те са компоненти на много структури на жив организъм и служат като строителен материал за клетка. Вторият е транспортът. Протеините са способни да носят вещества, като примери за вещества с тази цел са албумин, хемоглобин, както и различни протеинови транспортери, разположени на плазмената мембрана на клетка, всяка от които само предава специфична субстанция в цитоплазмата от околната среда. Третата функция е защитна. Извършва се от имуноглобулини, които са част от имунната система, и колаген, който е основният компонент на кожата. Също така, протеини в човешкото тяло и други организми изпълняват регулаторна функция, тъй като има редица хормони, представени от такива вещества, например инсулин. Друга роля на тези химични съединения е сигналът. Тези вещества предават електрически импулси от клетки в клетката. Шестата функция е двигател. Ярки представители на протеини, които го изпълняват, са актин и миозин, които са в състояние да се свиват (те се намират в мускулите). Такива вещества могат да служат и като резервни, но за такива цели те се използват рядко, главно протеини, които са в млякото. Те също изпълняват каталитична функция - съществуват протеинови ензими в природата. И последната функция е рецептор. Има група протеини, които частично денатурират под влиянието на един или друг фактор, като по този начин дават сигнал на цялата клетка, която я предава.