Zanimive informacije o beljakovinah admin, 29 oktobra, 20172 julija, 2024 Funkcije beljakovin Proteini ali beljakovine zavzemajo pomembno mesto med sestavnimi molekulami živih bitij (biomolekulami). Praktično vsi biološki procesi so odvisni od prisotnosti ali aktivnosti te vrste molekul. Nekaj primerov je dovolj, da bi predstavili raznolikost in pomen funkcij, ki jih opravljajo. Poznamo beljakovine: -Actin in miozin, ki sta v končni fazi odgovorna za skrajšanje mišic med krčenjem -Protitelesa, odgovorna za ukrepe naravne obrambe proti okužbam ali patogenom -Rezervacijske funkcije. Tako kot albumin v jajcu ali kazein v mleku -Kolagen, član zelo odpornih vlaken v podpornih tkivih -Skoraj vsi encimi, so katalizatorji kemijskih reakcij v živih organizmih -Hemoglobin in druge molekule s transportnimi funkcijami v krvi -Veliko hormonov, regulatorjev celičnih dejavnosti -Receptorji celic, ki so fiksne molekule, ki lahko sprožijo odločen odziv. Vse beljakovine ali proteini opravljajo elementarne funkcije za celično življenje, poleg tega pa vsak od njih šteje sam po sebi bolj specifično funkcijo. Zaradi svojih funkcij se lahko proteini razvrstijo v: 1. Katalizni proteini: Sestojijo iz proteinskih encimov, ki so odgovorni za hitrejše in učinkovitejše kemične reakcije. Procesi, ki so za organizem izjemnega pomena. Na primer pepsin, ta encim najdemo v prebavnem sistemu in je odgovoren za degradacijo hrane. 2. Regulatorski proteini: Hormoni so vrsta beljakovin, ki pomagajo uravnotežiti funkcije, ki jih izvaja telo. Tako je primer insulina, ki je odgovoren za uravnavanje glukoze, ravni sladkorja, ki je v krvi. 3. Strukturni proteini: Ta vrsta proteinov ima funkcijo odpornosti in elastičnosti, ki omogoča oblikovanje tkiv in podporo drugim strukturam. To je primer tubulina, ki ga najdemo v citoskeletu. 4. Defenzivni proteini: odgovorni so za obrambo organizma. Glikoproteini, ki so odgovorni za proizvodnjo imunoglobulinov, ki ščitijo telo pred tujimi telesi, ali keratin, ki ščiti kožo, ter fibrinogen in protrombin, ki tvorita strdke. 5. Prometni proteini: funkcija teh proteinov je prenos snovi preko telesa, kjer je to potrebno. Beljakovine, kot je hemoglobin, ki prenašajo kisik skozi kri. 6. Receptorski proteini: Te vrste proteinov najdemo v celični membrani in opravljajo funkcijo sprejemnih signalov, tako da celica lahko opravlja svojo funkcijo, kot je acetilholin, ki sprejema signale za proizvodnjo krčenja. Beljakovine so biopolimeri, ki jih tvori veliko število preprostih ponavljajočih se strukturnih enot (monomerov), imenovanih aminokisline, ki so povezane s peptidnimi vezmi. Zaradi velikih velikosti, so te molekule dispergirane v primernem topilu, vedno tvorijo koloidne disperzije s karakteristikami, ki jih ločujejo od raztopin manjših molekul. Veliko beljakovin ima mrežno polnilo pri določenih razponih pH v mediju. S hidrolizo so proteinske molekule razdeljene na številne sorazmerno preproste spojine majhne molekulske mase, ki so temeljne sestavne enote makromolekule. Te enote so aminokisline, od katerih je dvajset različnih vrst, ki so povezane s peptidnimi vezmi. Stotine in tisoče teh aminokislin lahko sodeluje pri nastajanju velike polimerne molekule proteina oziroma beljakovine. Čeprav obstajajo manjše razlike v različnih beljakovinah, vsebnost dušika v povprečju predstavlja 16% celotne mase molekule. Sinteza beljakovin je kompleksen proces, ki ga celice izpolnjujejo v skladu s smernicami informacij, ki jih zagotavljajo geni. Proteini so dolge verige aminokislin, ki jih povezujejo peptidne vezi med karboksilno skupino (-COOH) in amino skupino (-NH2) sosednjih aminokislinskih ostankov. Beljakovinelahko sodelujejo tudi pri izpolnjevanju določene funkcije, ki se pogosto povezuje in tvori stabilne beljakovinske komplekse. Biosinteza beljakovin Proteini so sestavljeni iz njihovih aminokislin z uporabo informacij, kodiranih v genih. Vsak protein ima svojo lastno aminokislinsko sekvenco, ki jo določi nukleotidna sekvenca gena. Genetska koda je sestavljena iz niza tri-nukleotidov, imenovanih kodonov. Vsak kodon (kombinacija treh nukleotidov) označuje aminokislino, na primer AUG (adenin-uracil-gvanin) je oznaka za metionin. Ker DNA vsebuje štiri različne nukleotide, je skupno število možnih kodonov 64. Geni, kodirani v DNA, so najprej prepisani v pre-messenger RNA s proteini, kot je RNA polimeraza. Večina organizmov nato Postopek predhodne mRNA (znan tudi kot primarni transkript) z uporabo različnih oblik po transkripcijske modifikacije, da se tvori zreli mRNA, ki se uporablja kot predloga za proteinsko sintezo. Hitrost sinteze beljakovin je večja pri prokariontih kot pri evkariontih in lahko doseže 20 aminokislin na sekundo. Proces sintetiziranja proteina iz mRNA predloge imenujemo prevod. Encim aminoacil tRNA sintetaza “zaračuna” transferne RNK molekule (tRNK) s pravimi aminokislinami. Naraščajoči polipeptid se imenuje nastajajoča veriga. Beljakovine se vedno biološko sintezirajo. Na ta način se doseže primarna struktura proteina, to je njeno aminokislinsko zaporedje. Velikost sintetiziranega proteina se lahko meri s številom aminokislin, ki jih vsebujejo in njegove celotne molekulske mase. Kemijska sinteza Skozi družino metod, imenovanih peptidna sinteza, je možno kemično sintetizirati majhne proteine oziroma beljakovine. Te metode se opirajo na organske tehnike sinteze, kot so ligacija, da dobimo peptide. Kemijska sinteza omogoča uvedbo nenaravne aminokisline v polipeptidni verigi. Metode so koristne za uporabo v laboratorijih biokemije in celične biologije, ne toliko pri komercialnih aplikacijah. Kemijska sinteza je neučinkovita za polipeptide več kot 300 aminokislin, sintetizirane beljakovine pa morda ne bodo zlahka sprejele svoje domače tridimenzionalne strukture. Večina kemičnih sinteznih metod izhaja iz C-terminala na N-terminalni konec, torej v nasprotni smeri, kot biološka reakcija. Fitnes in šport