Proteinat janë një nga molekulat organike më të bollshme në sistemet e gjalla dhe kanë gamën më të larmishme të funksioneve nga të gjitha makromolekulat. Në këtë mësim do të mësojmë për
ÇFARË JANË PROTEINAT?
Ato mund të përkufizohen si polimere të përzier me peshë të lartë molekulare të α-aminoacideve të bashkuar së bashku me lidhjen peptide (-CO-NH-). Proteinat janë përbërësit kryesorë të të gjithë materieve të gjalla. Ato përmbajnë karbon, hidrogjen, azot dhe squfur dhe disa përmbajnë edhe fosfor.
Bimët mund të sintetizojnë të gjitha aminoacidet; kafshët nuk munden, edhe pse të gjitha janë thelbësore për jetën.
CILA ËSHTË STRUKTURA E PROTEINAVE?
Funksioni i proteinave varet nga struktura e tyre. Ato janë biopolimere që përbëhen nga një ose më shumë vargje mbetjesh aminoacide të bashkuara kokë më bisht nëpërmjet lidhjeve peptide. Çdo varg paloset në një strukturë 3-dimensionale. Ekzistojnë katër nivele të strukturës së proteinave:
Struktura primare mbahet e bashkuar nga lidhje kovalente, të cilat krijohen gjatë procesit të përkthimit. Procesi me të cilin formohen strukturat më të larta quhet palosja e proteinave dhe është pasojë e strukturës parësore. Megjithëse çdo polipeptid unik mund të ketë më shumë se një konformacion të palosur të qëndrueshëm, secili konformacion ka aktivitetin e tij biologjik dhe vetëm një konformacion konsiderohet të jetë konformacioni aktiv ose vendas.
Nëse një zonë e një proteine ka ndonjë strukturë dytësore, ajo është ose një spirale alfa ose beta-fletë. Vargu paloset më tej në struktura më të mëdha tre-dimensionale që mbahen së bashku nga lidhjet hidrogjenore, ndërveprimet hidrofobike dhe/ose lidhjet disulfide.
Proteinat janë përgjithësisht molekula të mëdha, ndonjëherë duke pasur masa molekulare deri në 3,000,000. Zinxhirë të tillë të gjatë të aminoacideve thuajse universalisht quhen proteina, por vargjet më të shkurtra të aminoacideve quhen polipeptide, peptide ose shumë rrallë oligopeptide.
Proteinat mund të ekzistojnë vetëm në gjendjen e tyre aktive ose amtare, në një gamë të vogël vlerash pH dhe në kushte tretësire me një sasi minimale elektrolitesh, pasi shumë proteina nuk do të mbeten në tretësirë në ujë të distiluar. Një proteinë që humbet gjendjen e saj amtare thuhet se është e denatyruar. Proteinat e denatyruara në përgjithësi nuk kanë strukturë dytësore përveç një spirale të rastësishme. Një proteinë në gjendjen e saj amtare shpesh përshkruhet si e palosur.
CILAT JANË LLOJET E NDRYSHME TË PROTEINAVE?
1. Proteinat kontraktuese
Aktina dhe miozina e sistemit skeletor janë dy shembuj të proteinave kontraktuese. Këto janë përgjegjëse për tkurrjen dhe lëvizjen e muskujve. Aktina kontrollon tkurrjen e muskujve, si dhe lëvizjen qelizore dhe proceset e ndarjes. Miozina furnizon energji për detyrat e kryera nga aktina.
2. Proteinat e transportit
Ata lidhin dhe bartin molekula ose jone specifike nga një organ në tjetrin. Për shembull, hemoglobina është përgjegjëse për transportimin e oksigjenit përmes gjakut nëpërmjet qelizave të kuqe të gjakut; citokromet veprojnë në zinxhirin e transportit të elektroneve si proteinë bartëse të elektroneve; lipoproteinat në plazmën e gjakut bartin lipide nga mëlçia në organe të tjera. Ekzistojnë lloje të tjera të proteinave transportuese në membranat plazmatike dhe membranat ndërqelizore të të gjithë organizmave që lidhin dhe transportojnë glukozën dhe aminoacidet nëpër membranë.
3. Proteinat strukturore
Këto proteina shërbejnë si filamente mbështetëse, kabllo ose fletë për t'i dhënë strukturave biologjike forcë ose mbrojtje. Kolagjeni është një proteinë fibroze që formon përbërësin kryesor të tendinave dhe kërcit. Lëkura është pothuajse kolagjen i pastër. Elastina e pranishme në ligamente është gjithashtu një proteinë strukturore. Keratina është e pranishme në flokë, thonj dhe pendë; fibroin në fijet e mëndafshit dhe rrjetat e merimangës; rrëshirë në menteshat e krahëve të disa insekteve - të gjitha janë kolagjen me elasticitet të lartë.
4. Proteinat e ruajtjes
Këto shërbejnë si rezerva biologjike të joneve metalike dhe aminoacideve që përdoren nga organizmat. Proteinat ushqyese dhe ruajtëse gjenden në farat e bimëve, të bardhat e vezëve dhe qumështin. Për shembull, kazeina dhe ovalbumina janë proteinat ruajtëse që ruajnë aminoacidet tek kafshët – kazeina proteina kryesore e qumështit dhe ovalbumina proteina kryesore e të bardhës së vezës; prolamina gliadin (një përbërës i glutenit) është proteina ruajtëse në grurë, dhe ferritina është një proteinë ruajtëse që ruan hekurin (përbërës i hemoglobinës).
5. Proteinat mbrojtëse
Këto janë proteina të specializuara që mbrojnë trupin nga antigjenet ose pushtuesit e huaj dhe në këtë mënyrë mbrojnë trupin nga dëmtimet. Imunoglobulinat ose antitrupat janë proteina të specializuara të prodhuara nga limfocitet ose vertebrorët; ata identifikojnë dhe mbrojnë kundër baktereve, viruseve dhe ndërhyrësve të tjerë të huaj në gjak. Fibrinogjeni dhe trombina janë proteina të mpiksjes së gjakut që parandalojnë humbjen e gjakut kur dëmtohet sistemi vaskular.
6. Proteinat rregullatore
Këto ndihmojnë në rregullimin e aktivitetit qelizor ose fiziologjik. Hormonet janë një shembull i proteinave rregullatore. Për shembull, insulina, oksitocina dhe somatotropina. Insulina rregullon metabolizmin e glukozës, oksitocina stimulon kontraktimet gjatë lindjes dhe somatotropina është një hormon i rritjes që nxit prodhimin e proteinave në qelizat e muskujve.
