Proteiner är en av de mest förekommande organiska molekylerna i levande system och har det mest varierande utbudet av funktioner av alla makromolekyler. I den här lektionen kommer vi att lära oss om
VAD ÄR PROTEINER?
De kan definieras som de högmolekylära blandade polymererna av a-aminosyror sammanfogade med peptidbindning (-CO-NH-). Proteiner är huvudbeståndsdelarna i all levande materia. De innehåller kol, väte, kväve och svavel och vissa innehåller också fosfor.
Växter kan syntetisera alla aminosyrorna; djur kan inte, även om alla är livsnödvändiga.
VAD ÄR PROTEINENS STRUKTUR?
Proteiners funktion beror på deras struktur. De är biopolymerer som består av en eller flera strängar av aminosyrarester som är sammanfogade topp mot svans via peptidbindningar. Varje sträng viks till en 3-dimensionell struktur. Det finns fyra nivåer av proteinstruktur:
Den primära strukturen hålls samman av kovalenta bindningar, som skapas under translationsprocessen. Processen genom vilken de högre strukturerna bildas kallas proteinveckning och är en följd av primär struktur. Även om vilken unik polypeptid som helst kan ha mer än en stabil veckad konformation, har varje konformation sin egen biologiska aktivitet och endast en konformation anses vara den aktiva eller naturliga konformationen.
Om en region av ett protein har någon sekundär struktur är det antingen en alfahelix eller beta-ark. Strängen viks ytterligare till större tredimensionella strukturer som hålls samman av vätebindningar, hydrofoba interaktioner och/eller disulfidbindningar.
Proteiner är i allmänhet stora molekyler, ibland med molekylära massor på upp till 3 000 000. Sådana långa kedjor av aminosyror kallas nästan allmänt för proteiner men kortare strängar av aminosyror kallas polypeptider, peptider eller mycket sällan oligopeptider.
Proteiner kan endast existera i sitt aktiva eller naturliga tillstånd, i ett litet område av pH-värden och under lösningsförhållanden med en minimal mängd elektrolyter, eftersom många proteiner inte kommer att förbli i lösning i destillerat vatten. Ett protein som förlorar sitt naturliga tillstånd sägs vara denaturerat. Denaturerade proteiner har i allmänhet ingen sekundär struktur förutom en slumpmässig spole. Ett protein i sitt ursprungliga tillstånd beskrivs ofta som veckat.
VILKA ÄR DE OLIKA TYPERNA AV PROTEINER?
1. Kontraktila proteiner
Aktin och myosin i skelettsystemet är två exempel på kontraktila proteiner. Dessa är ansvariga för muskelkontraktion och rörelse. Aktin kontrollerar muskelkontraktion såväl som cellulära rörelse- och delningsprocesser. Myosin tillför energi till de uppgifter som utförs av aktin.
2. Transportproteiner
De binder och bär specifika molekyler eller joner från ett organ till ett annat. Till exempel är hemoglobin ansvarigt för att transportera syre genom blodet via röda blodkroppar; cytokromer verkar i elektrontransportkedjan som elektronbärarprotein; lipoproteiner i blodplasma transporterar lipider från levern till andra organ. Det finns andra typer av transportproteiner i plasmamembranen och intracellulära membran hos alla organismer som binder och transporterar glukos och aminosyror över membranet.
3. Strukturella proteiner
Dessa proteiner fungerar som stödfilament, kablar eller ark för att ge biologiska strukturer styrka eller skydd. Kollagen är ett fibröst protein som utgör huvudkomponenten i senor och brosk. Läder är nästan rent kollagen. Elastin som finns i ligament är också ett strukturellt protein. Keratin finns i hår, fingernaglar och fjädrar; fibroin i sidenfibrer och spindelnät; resilin i vinggångjärnen på vissa insekter – alla är kollagen med hög elasticitet.
4. Lagringsproteiner
Dessa fungerar som biologiska reserver av metalljoner och aminosyror som används av organismer. Närings- och lagringsproteiner finns i växtfrön, äggvita och mjölk. Till exempel är kasein och ovalbumin de lagringsproteiner som lagrar aminosyror hos djur – kasein det huvudsakliga proteinet i mjölk och ovalbumin det huvudsakliga proteinet i äggvita; prolamingliadin (en komponent i gluten) är lagringsproteinet i vete, och ferritin är ett lagringsprotein som lagrar järn (komponenten av hemoglobin).
5. Försvarsproteiner
Dessa är specialiserade proteiner som försvarar kroppen mot antigener eller främmande inkräktare och på så sätt skyddar kroppen från skador. Immunglobuliner eller antikroppar är specialiserade proteiner som tillverkas av lymfocyter eller ryggradsdjur; de identifierar och försvarar sig mot bakterier, virus och andra främmande inkräktare i blod. Fibrinogen och trombin är blodkoagulerande proteiner som förhindrar blodförlust när kärlsystemet skadas.
6. Regulatoriska proteiner
Dessa hjälper till att reglera den cellulära eller fysiologiska aktiviteten. Hormoner är ett exempel på regulatoriska proteiner. Till exempel insulin, oxytocin och somatotropin. Insulin reglerar glukosmetabolismen, oxytocin stimulerar sammandragningar under förlossningen och somatotropin är ett tillväxthormon som stimulerar proteinproduktion i muskelceller.
