Čo sú bielkoviny:
Bielkoviny sú polypeptidy usporiadané do trojrozmerných, stabilných a funkčných štruktúr. V tomto zmysle sú polypeptidy reťazcami peptidov a posledné uvedené sú reťazcami aminokyselín.
Na biologickej úrovni sú identifikované 20 druhov aminokyselín ktoré tvoria rôzne sekvencie, a teda rôzne proteíny.
V biochémii sú proteíny všestranné molekuly, ktoré budú definované v závislosti od poradia aminokyselín a ich bočného reťazca alebo skupiny R, typu a funkcie proteínu.
V súvislosti s vyššie uvedeným majú proteíny rôzne funkcie, napríklad sú katalyzátormi biochemických reakcií vo forme enzýmov, regulátormi fyziologických procesov vo forme hormónov, koordinujú biologické aktivity ako je inzulín a mnohé ďalšie.
Zrelý, funkčný proteín najskôr prechádza ribozómom v procese známom ako syntéza proteínov alebo translácia. Potom musí prijať správny trojrozmerný tvar, spracovať stiahnutie alebo kombináciu s inými polypeptidmi a prepraviť sa na miesto, kde bude vykonávať svoje funkcie.
Na druhej strane sa to volá denaturácia proteínu proces, pri ktorom štruktúra proteínu prechádza modifikáciou, ktorá znemožňuje jeho funkcie, ako je napríklad denaturácia albumínu prítomného vo vaječnom bielku, ktorý po uvarení zbelie.
Modifikácia, klasifikácia a transport proteínov a lipidov v eukaryotických bunkách (s definovaným bunkovým jadrom) sa zvyčajne vyskytuje v endomembránovom systéme tvorenom: endoplazmatickým retiklom (ER), Golgiho aparátom, lyzozómami (živočíšna bunka), vakuolami (rastlina) bunka) a bunka alebo plazmatická membrána.
Charakteristiky bielkovín
Na biologickej úrovni sa proteíny vyznačujú tým, že sú zložené z 20 rôznych druhov aminokyselín, ktoré nazývame alfa-aminokyseliny.
Polypeptidy, ktoré tvoria proteíny, sú postavené na ribozómoch procesom syntézy alebo translácie proteínov.
Polypeptidové reťazce, ktoré tvoria proteíny, majú navyše smerovosť, pretože hlava aminokyselinového reťazca je vždy definovaná iniciačným kodónom AUG a 3 typmi koncových alebo terminálnych kodónov, ktorými sú UAA, UAG alebo UGA. Tieto informácie poskytuje messenger RNA (mRNA).
Proteíny sa vyznačujú prítomnosťou v celom vesmíre. V biochémii a evolučnej genetike sú zmeny v bielkovinách v živých organizmoch a vo vesmíre základom dôležitého vedeckého výskumu.
Chemická štruktúra bielkovín
Bielkoviny sú tvorené lineárnymi reťazcami aminokyselín. Aminokyseliny sú spojené a peptidová väzba medzi uhlíkom (C) karboxylovej skupiny (COOH) prvej aminokyseliny a dusíkom (N) aminoskupiny (NH)2) druhej aminokyseliny. Táto únia vytvára to, čo sa nazýva peptid.
Reťazec peptidov sa nazýva polypeptid a jeden alebo viac reťazcov polypeptidov tvorí proteín.
Úrovne štruktúry v bielkovinách
Proteíny sú klasifikované podľa úrovní prijatých ich štruktúrami rozdelenými do primárnej, sekundárnej, terciárnej a kvartérnej štruktúry:
Primárna štruktúra bielkovín
Primárna štruktúra proteínov je definovaná väzobným poriadkom aminokyselín. Tieto sekvencie sú definované informáciou obsiahnutou v messengerovej RNA (mRNA) a prenosovej RNA (tRNA) syntetizovanej alebo translatovanej na ribozómoch.
Sekundárna štruktúra bielkovín
Sekundárna štruktúra proteínov ustanovuje interakcie medzi polypeptidmi prítomnými v proteínovej kostre, ako napríklad:
- paralelný ß skladaný list alebo list paralelných polypeptidových kostier;
- antiparalelný ß zložený list rovnobežných kostier, ale v opačných smeroch; Y.
- špirála vytvára alebo sa tiež nazýva špirála alfa ktorých odkazy generujú špirálovú kostru.
Terciárna štruktúra bielkovín
Terciárna štruktúra proteínov špecifikuje interakcie medzi bočnými reťazcami, ktoré vytvárajú napríklad iónové väzby a vodíkové väzby. Tieto štruktúry sú zavedené v proteínoch viac ako jedného polypeptidového reťazca.
Kvartérna štruktúra bielkovín
Kvartérna štruktúra proteínov definuje, ako sú rôzne polypeptidové reťazce navzájom spojené alebo usporiadané. Sú charakteristikami zložitejších proteínov, ako je hemoglobín.
Bielkoviny a ich funkcie
Proteíny sú životne dôležité molekuly u živých bytostí, pretože na vykonávanie životných funkcií prijímajú rôzne formy. Tu je niekoľko funkcií s príkladmi proteínov, ktoré ich spĺňajú:
- Tráviace enzýmy- Degradujte živiny, ako sú amyláza, lipáza a pepsín.
- Peptidové hormónyVysielajú chemické signály na kontrolu alebo vyrovnanie fyziologických procesov, ako je inzulín a glukagón. Líšia sa od hormónov na báze steroidov (lipidov).
- Štrukturálne proteíny- Pomáha pri pohybe a formovaní, ako je aktín, tubulín a keratín z cytoskeletu a kolagén.
- Nosné bielkoviny: vytesnenie látok, ako je hemoglobín, ktorý prenáša kyslík krvou a lymfou.
- Protilátky: bráni organizmus pred vonkajšími patogénmi.
