Δομή πρωτεΐνης

Οι πρωτεΐνες αναφέρονται ως «δομικά στοιχεία της ζωής» επειδή είναι τα πιο διαδεδομένα μόρια που βρίσκονται στο σώμα, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 60% του ξηρού βάρους των κυττάρων. Οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα, τα οποία είναι τα δομικά στοιχεία της ζωής. Είναι τα πιο συχνά κύτταρα που βρίσκονται σε όλα τα ζωντανά είδη, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 80% όλων των κυττάρων. Εκτός από τα κύτταρα, οι πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για τα περισσότερα ένζυμα, ρυθμιστικά και δομικά συστατικά του σώματος. Επομένως, είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη ενός ατόμου σε προσωπικό επίπεδο.

Τα θρεπτικά συστατικά με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες για το σώμα περιλαμβάνουν γεύματα όπως αυγά, φακές, γάλα και διάφορα γαλακτοκομικά προϊόντα, μεταξύ άλλων.

Η διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης πραγματοποιείται μέσω μιας διαδικασίας γνωστής ως μετάφρασης. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα μέσα στο κυτταρόπλασμα. Συνεπάγεται τη μετάφραση γενετικών οδηγιών σε κείμενο. Τα ριβοσώματα ενός κυττάρου είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή της γενετικής πληροφορίας σε πολυπεπτιδικές αλυσίδες. Μόνο μετά από συγκεκριμένες αλλαγές, αυτές οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες αποκτούν τις ιδιότητες των λειτουργικών πρωτεϊνών.

Δομή της πρωτεΐνης:Μια επισκόπηση

Οι πρωτεΐνες είναι μια πολυμερική αλυσίδα υπολειμμάτων αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους. Οι αλληλουχίες αμινοξέων που συνθέτουν τη δομή μιας πρωτεΐνης είναι μακριές αλυσίδες αμινοξέων. Οι πρωτεΐνες έχουν συγκεκριμένες ικανότητες ανάλογα με τη δομή και τη διάταξη των αμινοξέων στην πρωτεΐνη. Τα αμινοξέα αποτελούνται από δύο λειτουργικές ομάδες:μια αμινολειτουργική ομάδα (-NH2) και μια καρβοξυλική λειτουργική ομάδα (-COOH).

Στις πολυπεπτιδικές αλυσίδες, τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μακριές αλυσίδες αμινοξέων. Μια πρωτεΐνη σχηματίζεται από την αναδίπλωση μιας ή περισσότερων από αυτές τις αλυσίδες με συγκεκριμένο τρόπο. Είναι δυνατό να δημιουργηθούν αμινοξέα από υποκατεστημένο μεθάνιο, στο οποίο τα τέσσερα σθένη του +- άνθρακα συγκρατούνται από το άτομο υδρογόνου, την αμινομάδα και την ομάδα καρβοξυλίου και το τέταρτο σθένος συμπληρώνεται από τη μεταβλητή ομάδα R- .

Υπάρχουν διαφορετικά είδη αμινοξέων ανάλογα με την R-ομάδα, με συνολικά 20 αμινοξέα που βρίσκονται σε μια πολυπεπτιδική αλυσίδα ανάλογα με την R-ομάδα. Όλα αυτά τα χαρακτηριστικά των αμινοξέων παίζουν ρόλο στον καθορισμό του τελικού σχήματος και της λειτουργίας των πρωτεϊνών.

1] Δομή Πρωτογενούς Πρωτεΐνης

Η κύρια δομή ενός μορίου πρωτεΐνης είναι ο συγκεκριμένος σχηματισμός και η σειρά με την οποία τα αμινοξέα (τα δομικά στοιχεία) αναμιγνύονται και συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν το ίδιο το μόριο πρωτεΐνης. Η βασική δομή μιας πρωτεΐνης είναι υπεύθυνη για όλες τις ιδιότητές της.

Το ανθρώπινο σώμα περιέχει συνολικά είκοσι αμινοξέα συνολικά. Σχεδόν όλες αυτές οι ενώσεις έχουν και καρβοξυλική και αμινομάδα. Ωστόσο, κάθε ομάδα μεταβλητών, που αναφέρεται ως ομάδα "R", είναι διαφορετική από τις άλλες. Αυτή η ομάδα R είναι που συμβάλλει στη χαρακτηριστική δομή μιας δεδομένης πρωτεΐνης.

Η αλληλουχία αμινοξέων είναι αυτή που καθορίζει τη δομή κάθε πρωτεΐνης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η σύνθεση και η διάταξη αυτών των αμινοξέων στις πρωτεΐνες είναι εξαιρετικά ιδιαίτερη. Στην περίπτωση έστω και μίας υποκατάστασης αμινοξέων στην αλυσίδα, η συνέπεια είναι μια μη λειτουργική πρωτεΐνη, η οποία είναι γνωστή ως γονιδιακή μετάλλαξη.

2] Δομή δευτερογενούς πρωτεΐνης

Ακολουθώντας την αλληλουχία αμινοξέων, θα προχωρήσουμε τώρα στη δευτερογενή δομή της πρωτεΐνης. Αυτό είναι το σημείο στο οποίο η πεπτιδική ραχοκοκαλιά της δομής της πρωτεΐνης θα διπλωθεί στον εαυτό της, δίνοντας στις πρωτεΐνες τη χαρακτηριστική τους μορφή. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των καρβοξυλομάδων των πεπτιδικών αλυσίδων και των αμινο ομάδων των πεπτιδικών αλυσίδων προκαλεί την αναδίπλωση των πολυπεπτιδικών αλυσίδων.

Η δευτερεύουσα δομή μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες με βάση τους τύπους σχημάτων που δημιουργούνται. Είναι οι εξής:

– έλικα:Η ραχοκοκαλιά είναι διατεταγμένη σε ελικοειδές σχέδιο. Οι έλικες σχηματίζονται με δεσμούς υδρογόνου με οξυγόνο που σχηματίζεται μεταξύ διακριτών στρωμάτων της έλικας, γεγονός που της δίνει το ελικοειδή σχήμα της.

β-έλικα:Όταν οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες στοιβάζονται η μία δίπλα στην άλλη, τα εξωτερικά μόρια υδρογόνου των πολυπεπτιδικών αλυσίδων δημιουργούν ενδομοριακούς δεσμούς για να παρέχουν τη δομή που μοιάζει με φύλλο που βλέπουμε σε αυτό το παράδειγμα.

3] Τριτογενείς Δομές

Αυτή είναι η δομή που παρέχει στην πρωτεΐνη το τρισδιάστατο σχήμα και σχηματισμό της. Μετά το σχηματισμό δεσμών αμινοξέων (δευτερεύουσα δομή) και το σχηματισμό μορφών όπως έλικες και φύλλα, η δομή μπορεί να τυλίγεται ή να διπλώνει κατά βούληση. Η τριτογενής δομή των πρωτεϊνών είναι αυτό που αναφέρουμε ως η τρίτη δομή των πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες που έχουν διαταραχθεί ή διαταραχθεί η δομή τους περιγράφονται ως μετουσιωμένες, γεγονός που υποδηλώνει ότι έχουν αλλοιωθεί χημικά και η δομή τους έχει παραμορφωθεί.

4] Τεταρτογενής Δομή

Τέλος, φτάνουμε στο τέταρτο δομικό στοιχείο. Αυτή η δομή σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της χωρικής διάταξης δύο ή περισσότερων πεπτιδικών αλυσίδων. Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι οι τεταρτοταγείς δομές δεν απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία των πρωτεϊνών. Αν και όλες οι φυσικές πρωτεΐνες περιέχουν πρωτογενείς, δευτερογενείς και τριτοταγείς δομές, αυτό δεν ισχύει για τις τεταρτοταγείς δομές, οι οποίες βρίσκονται μόνο σε μικρό αριθμό από αυτές. Μια πρωτεΐνη ορίζεται ότι έχει μόνο τις τρεις πρώτες δομές εάν διαθέτει μόνο αυτές τις τρεις δομές.

Λειτουργίες πρωτεϊνών

1. Ένζυμα:Τα ένζυμα είναι υπεύθυνα για την πλειονότητα των χημικών γεγονότων που λαμβάνουν χώρα μέσα σε ένα κύτταρο, συμπεριλαμβανομένων των εξής:Βοηθούν επίσης στην αναζωογόνηση και τη σύνθεση μορίων DNA και πραγματοποιούν περίπλοκες δραστηριότητες.
2. Δεύτερον, οι πρωτεΐνες παίζουν ρόλο στην παραγωγή πολυάριθμων ορμονών, οι οποίες είναι απαραίτητες για την καλή λειτουργία των διαφόρων συστατικών του σώματος. Για παράδειγμα, ορμόνες όπως η ινσουλίνη, η οποία βοηθά στη ρύθμιση του σακχάρου στο αίμα, και η εκκριτίνη είναι παραδείγματα. Παίζει επίσης ρόλο στη διαδικασία της πέψης και στην παραγωγή πεπτικών υγρών, μεταξύ άλλων.
3. Αντίσωμα:Ένα αντίσωμα, γνωστό και ως ανοσοσφαιρίνη, είναι μια πρωτεΐνη που προστατεύει από μόλυνση. Είναι ένα είδος πρωτεΐνης που χρησιμοποιείται κυρίως από το ανοσοποιητικό σύστημα για να επιδιορθώσει και να θεραπεύσει το σώμα αφού έχει εκτεθεί σε ξένους μικροοργανισμούς. Συχνά συνεργάζονται με άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος για να αναγνωρίσουν και να διακρίνουν τα αντιγόνα το ένα από το άλλο, εμποδίζοντας τον πολλαπλασιασμό των αντιγόνων έως ότου τα λευκά αιμοσφαίρια μπορέσουν να τα σκοτώσουν εντελώς.
4. Ενέργεια:Οι πρωτεΐνες είναι η πιο σημαντική πηγή ενέργειας για το σώμα μας, καθώς βοηθούν στην κίνηση των οργάνων μας. Είναι κρίσιμο να καταναλώνετε την κατάλληλη ποσότητα πρωτεΐνης για να τη μετατρέψετε σε ενέργεια. Η πρωτεΐνη, όταν λαμβάνεται σε υπερβολικές ποσότητες, συνηθίζει να παράγει λίπος και γίνεται μέρος των λιποκυττάρων.

Συμπέρασμα

Τα αμινοξέα είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών και είναι οργανωμένα σε ξεχωριστές κατηγορίες. Το DNA ρυθμίζει τη σειρά αυτών των θεμελιωδών αλληλουχιών αμινοξέων, οι οποίες είναι μοναδικές για κάθε άτομο ξεχωριστά. Επειδή το σώμα μας δεν είναι σε θέση να συνθέσει αυτά τα σημαντικά αμινοξέα από μόνο του, πρέπει να καταναλώνουμε επαρκή ποσότητα πρωτεΐνης στην καθημερινή μας διατροφή προκειμένου να διατηρήσουμε έναν σταθερό μεταβολισμό στο σώμα.