Baltymų struktūra ir funkcijos

Baltymai yra labai svarbios molekulės, būtinos visiems gyviems organizmams. Pagal sausą svorį baltymai yra didžiausias ląstelių vienetas. Baltymai dalyvauja beveik visose ląstelių funkcijose, o kiekvienam vaidmeniui yra skiriamos skirtingos rūšies baltymai, kurių užduotys svyruoja nuo bendro ląstelių palaikymo iki ląstelių signalizacijos ir judėjimo. Iš viso yra septyni baltymų tipai.

Baltymai

Baltymai organizme sintetinami vykstant procesui, vadinamam

Amino rūgštys yra visų baltymų, nepriklausomai nuo jų funkcijos, blokai. Baltymai paprastai sudaro 20 grandinių amino rūgštys. Žmogaus kūnas gali naudoti tų pačių 20 aminorūgščių derinius, kad gautų bet kokius baltymus, kurių jam reikia. Dauguma aminorūgščių laikosi struktūrinio šablono, kuriame alfa anglis yra sujungta į šias formas:

• Vandenilio atomas (H)
• Karboksilo grupė (-COOH)
• Aminogrupė (-NH2)
• „Kintama“ grupė

Skirtingoms aminorūgščių rūšims „kintama“ grupė yra atsakinga už variacijas, nes visos jos turi vandenilio, karboksilo ir aminogrupių ryšius.

Amino rūgštys yra sujungiamos dehidratacijos būdu, kol jos sudaro peptidinius ryšius. Kai šios jungtys sujungia daugybę aminorūgščių, susidaro polipeptido grandinė. Viena ar daugiau polipeptido grandinių, susuktų į 3D formą, sudaro baltymą.

Gali būti baltymo struktūra kamuolinis arba pluoštinė atsižvelgiant į konkretų jo vaidmenį (kiekvienas baltymas yra specializuotas). Pasauliniai baltymai paprastai yra kompaktiški, tirpūs ir rutulinės formos. Pluoštiniai baltymai paprastai yra pailgi ir netirpūs. Globuliniai ir pluoštiniai baltymai gali turėti vieno ar kelių rūšių baltymų struktūras.

Yra keturi struktūriniai lygiai baltymų: pirminio, antrinio, tretinio ir ketvirtinio. Šie lygiai lemia baltymo formą ir funkcijas ir skiriasi vienas nuo kito polipeptido grandinės sudėtingumo laipsniu. Pirminis lygis yra pats paprasčiausias ir elementariausias, o ketvirtinis lygis apibūdina rafinuotą sujungimą.

Vienoje baltymo molekulėje gali būti vienas ar daugiau šių baltymų struktūros lygių, o baltymo struktūra ir painumas lemia jo funkciją. Pvz., Kolagenas turi suvyniotą spiralės formą, kuri yra ilga, styginė, stipri ir į virves panaši - kolagenas yra puikus palaikymui. Hemoglobinas, kita vertus, yra apvalus baltymas, kuris yra sulankstytas ir kompaktiškas. Jos sferinė forma yra naudinga manevruoti kraujagyslės.

Iš viso yra septyni skirtingi baltymų tipai, į kuriuos patenka visi baltymai. Tai apima antikūnus, sutraukiančius baltymus, fermentus, hormoninius baltymus, struktūrinius baltymus, laikymo baltymus ir transportinius baltymus.

Antikūnai yra specializuoti baltymai, kurie gina organizmą nuo antigenų ar svetimų įsibrovėlių. Jų galimybė keliauti per kraujotaka leidžia juos naudoti Imuninė sistema atpažinti ir apsiginti nuo bakterijų, virusų ir kitų svetimų įsibrovėlių kraujyje. Antikūnai, priešingi antigenams, yra imobilizuojant juos taip, kad jie galėtų juos sunaikinti baltieji kraujo kūneliai.

Sutraukiamieji baltymai yra atsakingi už Raumuo susitraukimas ir judėjimas. Šių baltymų pavyzdžiai yra aktinas ir miozinas. Eukariotai paprastai turi didelius kiekius aktino, kuris kontroliuoja raumenų susitraukimus, taip pat ląstelių judėjimo ir dalijimosi procesus. Miozinas suteikia galią užduotims, kurias atlieka aktinas, aprūpindamas ją energija.

Fermentai yra baltymai, palengvinantys ir pagreitinantys biochemines reakcijas, todėl jie dažnai vadinami katalizatoriais. Reikšmingi fermentai yra laktazė ir pepsinas - baltymai, žinomi dėl savo vaidmens virškinimo medicinoje ir specialios dietos. Laktozės netoleravimą sukelia laktazės trūkumas - fermentas, skaidantis piene esančią cukraus laktozę. Pepsinas yra virškinimo fermentas, kuris skrandyje skaido maisto baltymus - šio fermento trūkumas sukelia virškinimą.

Kiti virškinimo fermentų pavyzdžiai yra tie esančių seilėse: seilių amilazė, seilių kalikreinas ir kalbinė lipazė atlieka svarbias biologines funkcijas. Seilių amilazė yra pagrindinis seilėse randamas fermentas, kuris suskaido krakmolą į cukrų.

Hormoniniai baltymai yra pasiuntinio baltymai, padedantys koordinuoti tam tikras kūno funkcijas. Pavyzdžiai yra insulinas, oksitocinas ir somatotropinas.

Insulinas reguliuoja gliukozės metabolizmą kontroliuodamas cukraus kiekį kraujyje organizme, stimuliuoja oksitocinas susitraukimai gimdymo metu, o somatotropinas yra augimo hormonas, skatinantis baltymų gamybą raumenyse ląstelės.

Struktūriniai baltymai yra pluoštiniai ir stangrūs, dėl to jie idealiai tinka palaikyti įvairius kitus baltymus, tokius kaip keratinas, kolagenas ir elastinas.

Keratinai stiprina apsaugines dangas, tokias kaip oda, plaukai, plunksnos, plunksnos, ragai ir bukai. Kolagenas ir elastinas teikia paramą jungiamieji audiniai kaip sausgyslės ir raiščiai.

Laikymo baltymai rezervuokite amino rūgštis kūnui, kol bus paruoštos naudoti. Laikymo baltymų pavyzdžiai yra ovalbuminas, kurio yra kiaušinių baltymuose, ir kazeinas - pieno baltymai. Feritinas yra dar vienas baltymas, kaupiantis geležį transportavimo baltyme - hemoglobinas.

Transportiniai baltymai yra nešantys baltymai, kurie perkelia molekules iš vienos kūno vietos į kitą. Hemoglobinas yra vienas iš jų ir yra atsakingas už deguonies pernešimą per kraują raudonieji kraujo kūneliai. Citochromai, kitos rūšies transportiniai baltymai, veikia elektronų transportavimo grandinė kaip elektronų nešantys baltymai.