Структура и функција протеина

Протеини су веома важни молекули који су неопходни за све живе организме. По сувој тежини, протеини су највећа јединица ћелија. Протеини су укључени у готово све ћелијске функције и различита врста протеина је посвећена свакој улози, са задацима који се крећу од опште ћелијске подршке до ћелијске сигнализације и локомоције. Укупно постоји седам врста протеина.

Протеини

Протеини се у организму синтетишу кроз процес зван превод. Превођење се догађа у

Амино киселине су градивни блокови свих протеина, без обзира на њихову функцију. Протеини су обично ланац од 20 амино киселине. Људско тело може да користи комбинације истих 20 аминокиселина да би направило било који протеин који му је потребан. Већина аминокиселина следи структурални образац у којем је алфа угљеник везан за следеће облике:

• Атом водоника (Х)
• Карбоксилна група (-ЦООХ)
• Амино група (-НХ2)
• „Променљива“ група

Између различитих врста аминокиселина, „променљива“ група је најодговорнија за варијације јер све имају везе водоника, карбоксилне групе и амино групе.

Аминокиселине су спојене синтезом дехидрације док не формирају пептидне везе. Када је низ аминокиселина повезаним овим везама, формира се полипептидни ланац. Један или више полипептидних ланаца увијених у 3-Д облик формира протеин.

Структура протеина може бити глобуларни или влакнаст зависно од његове посебне улоге (сваки протеин је специјализован). Глобуларни протеини су углавном компактни, растворљиви и сферног облика. Влакнасти протеини су обично издужени и нерастворљиви. Глобуларни и влакнасти протеини могу да показују једну или више врста протеинских структура.

Постоје четири структурна нивоа протеина: примарни, секундарни, терцијарни и квартерни. Ови нивои одређују облик и функцију протеина и разликују се међусобно степеном сложености у полипептидном ланцу. Примарни ниво је најосновнији и најчешћи, док квартерни ниво описује софистицирано везивање.

Један молекул протеина може да садржи један или више ових нивоа протеинске структуре, а структура и замршеност протеина одређују његову функцију. На пример, колаген има супер-намотани спирални облик који је дугачак, жилав, јак и уже - колагген је одличан за пружање подршке. Са друге стране, хемоглобин је глобуларни протеин који се савија и компактује. Његов сферни облик је користан за маневрисање крвни судови.

Постоји укупно седам различитих врста протеина под које спадају сви протеини. Ту спадају антитела, контрактилни протеини, ензими, хормонални протеини, структурни протеини, складишни протеини и транспортни протеини.

Антитела су специјализовани протеини који бране тело од антигена или страних освајача. Њихова способност да путују кроз крвоток омогућава им да их користе Имуни систем идентификовати и бранити од бактерија, вируса и других страних уљеза у крви. Један начин на који антитела делују антигенима је имобилизацијом тако да их уништи бела крвна зрнца.

Контрактилни протеини су одговорни за мишића контракције и покрета. Примери ових протеина укључују актин и миозин. Еукариоти имају тенденцију да поседују велике количине актина, који контролише контракцију мишића, као и ћелијске покрете и процесе дељења. Миозин овлашћује задатке које врши актин, снабдевајући га енергијом.

Ензими су протеини који олакшавају и убрзавају биохемијске реакције, због чега се често називају катализатори. Значајни ензими укључују лактазу и пепсин, протеине који су познати по својој улози у пробавним медицинским стањима и специјалним дијетама. Нетолеранција на лактозу узрокована је недостатком лактазе, ензимом који разграђује шећерну лактозу која се налази у млијеку. Пепсин је дигестивни ензим који у стомаку делује на разградњу протеина у храни - мањак овог ензима води до пробавне сметње.

Остали су примери пробавних ензима присутан у слини: амилаза пљувачке, калликреин пљувачке и лингвална липаза, све обављају важне биолошке функције. Пљувачка амилаза је примарни ензим који се налази у слини и он разграђује скроб у шећер.

Хормонски протеини су гласници протеина који помажу у координацији одређених телесних функција. Примери укључују инсулин, окситоцин и соматотропин.

Инсулин регулише метаболизам глукозе контролом концентрације шећера у крви у телу, окситоцин стимулише контракције током порођаја, а соматотропин је хормон раста који подстиче производњу протеина у мишићима ћелије.

Структурни протеини су влакнасти и жилави, што их чини идеалним за подршку разних других протеина попут кератина, колагена и еластина.

Кератини јачају заштитне облоге попут кожа, коса, перје, перје, рогови и кљунови. Колаген и еластин пружају подршку везивна ткива попут тетива и лигамената.

Складишни протеини резервишите аминокиселине за тело док нису спремне за употребу. Примјери протеина за складиштење укључују овалбумин који се налази у бјелањцима и казеин, протеин на бази млијека. Ферритин је још један протеин који складишти гвожђе у транспортном протеину, хемоглобину.

Транспортни протеини су протеински носачи који молекуле премештају са једног места на друго у телу. Хемоглобин је један од њих и одговоран је за транспорт кисеоника путем крви путем Црвена крвна зрнца. Цитохроми, друга врста транспортног протеина, делују на ланац транспорта електрона као протеини носачи електрона.