Es gibt vier wichtigste Klassen organischer Verbindungen, aus denen der Körper besteht: Nukleinsäuren, Fette, Kohlenhydrate und Proteine. Letzteres wird in diesem Artikel besprochen.
Was ist Protein?
Dies sind polymere chemische Verbindungen, die aus Aminosäuren aufgebaut sind. Proteine haben eine komplexe Struktur.
Wie wird Protein synthetisiert?
Es passiert in den Zellen des Körpers. Es gibt spezielle Organellen, die für diesen Prozess verantwortlich sind. Das sind Ribosomen. Sie bestehen aus zwei Teilen: klein und groß, die während des Betriebs der Organelle kombiniert werden. Der Prozess der Synthese einer Polypeptidkette aus Aminosäuren wird Translation genannt.
Was sind Aminosäuren?
Trotz der Tatsache, dass es unzählige Arten von Proteinen im Körper gibt, gibt es nur zwanzig Aminosäuren, aus denen sie gebildet werden können. Eine solche Vielf alt an Proteinen wird durch unterschiedliche Kombinationen und Sequenzen dieser Aminosäuren sowie durch unterschiedliche Platzierung der konstruierten Kette im Raum erreicht.
Aminosäuren enth alten in ihrer chemischen Zusammensetzung zwei in ihren Eigenschaften entgegengesetzte funktionelle Gruppen:Carboxyl- und Aminogruppen, sowie einen Rest: aromatisch, aliphatisch oder heterocyclisch. Darüber hinaus können die Reste weitere funktionelle Gruppen enth alten. Dies können Carboxylgruppen, Aminogruppen, Amid-, Hydroxyl-, Guanidgruppen sein. Das Radikal kann auch Schwefel enth alten.
Hier ist eine Liste von Säuren, aus denen Proteine aufgebaut werden können:
- Alanin;
- glycin;
- Leucin;
- valin;
- Isoleucin;
- Threonin;
- serin;
- Glutaminsäure;
- Asparaginsäure;
- Glutamin;
- Asparagin;
- Arginin;
- Lysin;
- Methionin;
- Cystein;
- Tyrosin;
- Phenylalanin;
- Histidin;
- Tryptophan;
- prolin.
Von diesen sind zehn unersetzlich - diejenigen, die im menschlichen Körper nicht synthetisiert werden können. Dies sind Valin, Leucin, Isoleucin, Threonin, Methionin, Phenylalanin, Tryptophan, Histidin, Arginin. Sie müssen mit der Nahrung aufgenommen werden. Viele dieser Aminosäuren kommen in Fisch, Rindfleisch, Fleisch, Nüssen und Hülsenfrüchten vor.
Die Primärstruktur eines Proteins - was ist das?
Dies ist die Sequenz der Aminosäuren in der Kette. Kennt man die Primärstruktur eines Proteins, kann man dessen exakte chemische Formel aufstellen.
Sekundärstruktur
Dies ist eine Möglichkeit, die Polypeptidkette zu verdrehen. Es gibt zwei Varianten der Proteinkonfiguration: Alpha-Helix und Beta-Struktur. Die Sekundärstruktur eines Proteins wird bereitgestelltWasserstoffbrückenbindungen zwischen CO- und NH-Gruppen.
Tertiäre Proteinstruktur
Das ist die räumliche Ausrichtung der Spirale bzw. die Art wie sie in einem bestimmten Volumen verlegt ist. Es wird durch chemische Disulfid- und Peptidbindungen bereitgestellt.
Je nach Art der Tertiärstruktur gibt es fibrilläre und globuläre Proteine. Letztere sind kugelförmig. Die Struktur fibrillärer Proteine ähnelt einem Faden, der durch Stapelung von Beta-Strukturen oder parallele Anordnung mehrerer Alpha-Strukturen entsteht.
Quadternäre Struktur
Es ist charakteristisch für Proteine, die nicht eine, sondern mehrere Polypeptidketten enth alten. Solche Proteine werden als oligomer bezeichnet. Die einzelnen Ketten, die ihre Zusammensetzung ausmachen, werden Protomere genannt. Die Protomere, aus denen ein oligomeres Protein besteht, können entweder dieselbe oder unterschiedliche Primär-, Sekundär- oder Tertiärstruktur haben.
Was ist Denaturierung?
Dies ist die Zerstörung der Quartär-, Tertiär- und Sekundärstrukturen des Proteins, wodurch es seine chemisch-physikalischen Eigenschaften verliert und seine Rolle im Körper nicht mehr erfüllen kann. Dieser Prozess kann durch hohe auf das Protein einwirkende Temperaturen (ab 38 Grad Celsius, aber dieser Wert ist individuell für jedes Protein) oder durch aggressive Substanzen wie Säuren und Laugen entstehen.
Einige Proteine sind zur Renaturierung fähig - der Erneuerung ihrer ursprünglichen Struktur.
Proteinklassifizierung
Aufgrund der chemischen Zusammensetzung werden sie in einfache und komplexe unterteilt.
Einfache Proteine (Proteine) sind solche, die nur Aminosäuren enth alten.
Komplexe Proteine (Proteinide) - solche, die eine prosthetische Gruppe in ihrer Zusammensetzung haben.
Je nach Art der Prothesengruppe können Proteine unterteilt werden in:
- Lipoproteine (enth alten Lipide);
- Nukleoproteine (enthält Nukleinsäuren);
- Chromoproteine (enth alten Pigmente);
- Phosphoproteine (haben Phosphorsäure in ihrer Zusammensetzung);
- Metalloproteine (enthält Metalle);
- Glykoproteine (enthält Kohlenhydrate).
Darüber hinaus gibt es je nach Art der Tertiärstruktur ein globuläres und ein fibrilläres Protein. Beide können einfach oder komplex sein.
Eigenschaften von fibrillären Proteinen und ihre Rolle im Körper
Sie können je nach Sekundärstruktur in drei Gruppen eingeteilt werden:
- Alphastruktur. Dazu gehören Keratine, Myosin, Tropomyosin und andere.
- Beta-Struktur. Zum Beispiel Fibroin.
- Kollagen. Es ist ein Protein mit einer speziellen Sekundärstruktur, die weder eine Alpha-Helix noch eine Beta-Struktur ist.
Faserförmige Proteine aller drei Gruppen zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine fadenförmige Tertiärstruktur haben und zudem wasserunlöslich sind.
Lassen Sie uns der Reihe nach ausführlicher über die wichtigsten fibrillären Proteine sprechen:
- Keratine. Dies ist eine ganze Gruppe verschiedener Proteine, die der Hauptbestandteil von Haaren, Nägeln, Federn, Wolle, Hörnern, Hufen usw. Außerdem ist das fibrilläre Protein dieser Gruppe, Cytokeratin, Teil der Zellen und bildet das Cytoskelett.
- Myosin. Dies ist eine Substanz, die Teil der Muskelfasern ist. Zusammen mit Aktin ist dieses fibrilläre Protein kontraktil und gewährleistet die Funktion des Muskels.
- Tropomyosin. Diese Substanz besteht aus zwei ineinander verschlungenen Alpha-Helices. Es ist auch Teil der Muskeln.
- Fibroin. Dieses Protein wird von vielen Insekten und Spinnentieren ausgeschieden. Es ist der Hauptbestandteil von Web und Seide.
- Kollagen. Es ist das am häufigsten vorkommende fibrilläre Protein im menschlichen Körper. Es ist Bestandteil von Sehnen, Knorpel, Muskeln, Blutgefäßen, Haut usw. Diese Substanz sorgt für Elastizität des Gewebes. Die Kollagenproduktion im Körper nimmt mit zunehmendem Alter ab, was zu Hautf alten, einer Schwächung von Sehnen und Bändern usw. führt.
Betrachten Sie als Nächstes die zweite Gruppe von Proteinen.
Globuläre Proteine: Sorten, Eigenschaften und biologische Rolle
Die Substanzen dieser Gruppe haben die Form einer Kugel. Sie können in Wasser, Laugen, Salzen und Säuren löslich sein.
Die häufigsten globulären Proteine im Körper sind:
- Albumine: Ovalbumin, Milchalbumin, etc.
- Globuline: Blutproteine (z. B. Hämoglobin, Myoglobin) etc.
Mehr zu einigen von ihnen:
- Ovalbumin. Dieses Protein besteht zu 60 Prozent aus Eiweiß.
- Lactalbumin. Der Hauptbestandteil von Milch.
- Hämoglobin. Es ist komplexglobuläres Protein, das Häm als prosthetische Gruppe enthält, ist eine eisenh altige Pigmentgruppe. Hämoglobin kommt in roten Blutkörperchen vor. Es ist ein Protein, das Sauerstoff binden und transportieren kann.
- Myoglobin. Es ist ein dem Hämoglobin ähnliches Protein. Es erfüllt die gleiche Funktion - den Transport von Sauerstoff. Ein solches Protein findet sich in Muskeln (quergestreift und kardial).
Nun kennen Sie die grundlegenden Unterschiede zwischen einfachen und komplexen, fibrillären und globulären Proteinen.
