Czym są białka:
Białka są polipeptydy ułożone w trójwymiarowe, stabilne i funkcjonalne struktury. W tym sensie polipeptydy są łańcuchami peptydów, a te ostatnie są łańcuchami aminokwasów.
Na poziomie biologicznym są identyfikowane 20 rodzajów aminokwasów które tworzą różne sekwencje, a zatem różne białka.
W biochemii białka są wszechstronnymi cząsteczkami, które w zależności od kolejności aminokwasów i ich łańcucha bocznego lub grupy R zostaną określone typ i funkcja białka.
W związku z powyższym białka pełnią różne funkcje, np. są katalizatorami reakcji biochemicznych w postaci enzymów, regulatorami procesów fizjologicznych w postaci hormonów, koordynują czynności biologiczne, m.in. insulina.
Dojrzałe, funkcjonalne białko najpierw przechodzi przez rybosom w procesie znanym jako synteza białek lub translacja. Następnie musi przyjąć prawidłowy trójwymiarowy kształt, przetworzyć wycofanie lub połączenie z innymi polipeptydami i zostać przetransportowany do miejsca, w którym będzie pełnić swoje funkcje.
Z drugiej strony nazywa się denaturacja białka proces, w którym struktura białka ulega modyfikacji uniemożliwiającej jego funkcje, jak np. denaturacja albuminy obecnej w białku jaja, która po ugotowaniu staje się biała.
Modyfikacja, klasyfikacja i transport białek i lipidów w komórkach eukariotycznych (o określonym jądrze komórkowym) zachodzi najczęściej w układzie śródbłonowym tworzonym przez: retikulum endoplazmatyczne (ER), aparat Golgiego, lizosomy (komórka zwierzęca), wakuole (roślinne). komórka) i komórka lub błona plazmatyczna.
Charakterystyka białka
Na poziomie biologicznym białka charakteryzują się tym, że składają się z 20 różnych rodzajów aminokwasów zwanych alfa-aminokwasy.
Polipeptydy tworzące białka są zbudowane na rybosomach w procesie syntezy białek lub translacji.
Ponadto łańcuchy polipeptydowe tworzące białka mają kierunkowość, ponieważ głowa łańcucha aminokwasowego jest zawsze określona przez kodon inicjacji AUG i 3 rodzaje ogonów lub kodonów terminacji, którymi są UAA, UAG lub UGA. Ta informacja jest dostarczana przez informacyjne RNA (mRNA).
Białka charakteryzują się obecnością w całym Wszechświecie. W biochemii i genetyce ewolucyjnej zmiany w białkach w organizmach żywych i kosmosie są podstawą ważnych badań naukowych.
Struktura chemiczna białek
Białka składają się z liniowych łańcuchów aminokwasów. Aminokwasy są połączone wiązanie peptydowe pomiędzy węglem (C) grupy karboksylowej (COOH) pierwszego aminokwasu a azotem (N) grupy aminowej (NH2) drugiego aminokwasu. Ten związek tworzy tak zwany peptyd.
Łańcuch peptydów nazywany jest polipeptydem, a jeden lub więcej łańcuchów polipeptydów tworzy białko.
Poziomy struktur w białkach
Białka są klasyfikowane według poziomów przyjętych przez ich struktury z podziałem na strukturę pierwszorzędową, drugorzędową, trzeciorzędową i czwartorzędową:
Pierwotna struktura białek
Pierwotna struktura białek jest określona przez kolejność wiązania aminokwasów. Te sekwencje są definiowane przez informacje zawarte w informacyjnym RNA (mRNA) i transferowym RNA (tRNA) zsyntetyzowanym lub translowanym na rybosomach.
Struktura drugorzędowa białek
Struktura drugorzędowa białek ustala interakcje między polipeptydami obecnymi w szkielecie białka, takimi jak:
- równoległy arkusz ß-zagięty lub arkusz równoległych szkieletów polipeptydowych;
- antyrównoległy ß złożony arkusz równoległych szkieletów, ale w przeciwnych kierunkach; Tak
- formy helisy lub zwane również helix alfa których linki generują spiralny szkielet.
Trzeciorzędowa struktura białek
Trzeciorzędowa struktura białek określa oddziaływania między łańcuchami bocznymi, tworząc np. wiązania jonowe i wiązania wodorowe. Struktury te powstają w białkach więcej niż jednego łańcucha polipeptydowego.
Czwartorzędowa struktura białek
Czwartorzędowa struktura białek określa, w jaki sposób różne łańcuchy polipeptydowe są połączone lub ułożone razem. Są to cechy bardziej złożonych białek, takich jak hemoglobina.
Białka i ich funkcje
Białka są niezwykle ważnymi cząsteczkami w żywych istotach, ponieważ przyjmują różne formy do wykonywania funkcji życiowych. Oto kilka funkcji z przykładami białek, które je spełniają:
- Enzymy trawienne- Rozkładają składniki odżywcze, takie jak amylaza, lipaza i pepsyna.
- Hormony peptydoweWysyłają sygnały chemiczne, aby kontrolować lub wyrównywać procesy fizjologiczne, takie jak insulina i glukagon. Różnią się one od hormonów opartych na sterydach (lipidach).
- Białka strukturalne- Wspomaga ruch i kształtowanie m.in. aktyny, tubuliny i keratyny cytoszkieletu i kolagenu.
- Białka nośnikowe: wypieranie substancji, takich jak hemoglobina, która przenosi tlen przez krew i limfę.
- Przeciwciała: chroni organizm przed zewnętrznymi patogenami.
