- Τι είναι η πρωτεΐνη;
- Τύποι πρωτεϊνών
- Σε τι χρησιμεύουν οι πρωτεΐνες;
- Δομικά επίπεδα πρωτεϊνών
- Τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη
Εξηγούμε τι είναι οι πρωτεΐνες και τους τύπους πρωτεϊνών που υπάρχουν. Σε τι χρησιμεύουν, τα δομικά τους επίπεδα και τα τρόφιμα.
Τι είναι η πρωτεΐνη;
Οι πρωτεΐνες είναι μακρομόρια αποτελείται από δομικές μονάδες που ονομάζονται αμινοξέα. Περιέχουν πάντα άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο, υδρογόνο και συχνά και θείο.
Τα αμινοξέα είναι μόρια οργανικές ενώσεις που αποτελούνται από μια αμινο-λειτουργική ομάδα (-NH2) στο ένα άκρο και μια καρβοξυλική λειτουργική ομάδα (-COOH) στο άλλο άκρο. Υπάρχουν είκοσι θεμελιώδη αμινοξέα, τα οποία σε διαφορετικούς συνδυασμούς, αποτελούν τη βάση των πρωτεϊνών. Δύο παραδείγματα αμινοξέων είναι η αλανίνη και η κυστεΐνη:
Για να σχηματιστούν πρωτεΐνες, τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς, δηλαδή την ένωση του άκρου με την αμινολειτουργική ομάδα (-NH2) ενός αμινοξέος, με το άκρο να περιέχει την καρβοξυλική λειτουργική ομάδα (-COOH) ενός άλλου αμινοξέος οξύ. Έτσι, τα αμινοξέα συνδέονται σε διαφορετικούς συνδυασμούς και όσες φορές χρειάζεται, μέχρι να σχηματιστεί κάθε συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Ένα παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο σχηματίζεται ο πεπτιδικός δεσμός φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, όπου η αλανίνη αντιπροσωπεύεται σε χρώμα ροζ, η κυστεΐνη σε κόκκινο και ο πεπτιδικός δεσμός σε μπλε:
Τύποι πρωτεϊνών
Οι πρωτεΐνες είναι πολύ σημαντικές για τον οργανισμό, αφού συμμετέχουν σε όλα τα διαδικασίες εκτελώντας. Μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με:
- Η χημική του σύνθεση:
- Το τρισδιάστατο σχήμα του (κατανομή στο χώρο της δομής του):
- Ινώδεις πρωτεΐνες. Η δομή τους έχει τη μορφή μακριών ινών και είναι αδιάλυτες μέσα Νερό.
- Σφαιρικές πρωτεΐνες. Η δομή τους είναι τυλιγμένη και συμπαγής, με σχεδόν σφαιρικό σχήμα και συνήθως είναι διαλυτά στο νερό.
Σε τι χρησιμεύουν οι πρωτεΐνες;
Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για τον ανθρώπινο οργανισμό και την ανάπτυξή του. Μερικές από τις λειτουργίες του είναι:
- Κατασκευαστικός. Πολλές πρωτεΐνες είναι υπεύθυνες για να δίνουν σχήμα, ελαστικότητα και υποστήριξη στο κύτταρα και, επομένως, στους ιστούς. Για παράδειγμα: κολλαγόνο, ελαστίνη και τουμπουλίνη.
- Ανοσολογική. Τα αντισώματα είναι πρωτεΐνες που δρουν ως άμυνα έναντι εξωτερικών παραγόντων ή λοιμώξεων που επηρεάζουν το ανθρώπινο σώμα και το των ζώων.
- Μηχανοκίνητο σκάφος. Η μυοσίνη και η ακτίνη είναι πρωτεΐνες που επιτρέπουν την κίνηση. Επιπλέον, η μυοσίνη είναι μέρος του συσταλτικού δακτυλίου στην κυτταρική διαίρεση, επιτρέποντας την κυτταροκίνηση (διαχωρισμός των κυττάρων με στραγγαλισμό).
- Ενζυματική. Ορισμένες πρωτεΐνες επιταχύνουν ορισμένες μεταβολικές διεργασίες. Μερικά παραδείγματα ενζυμικών πρωτεϊνών είναι η πεψίνη και η σακχαράση.
- Ομοιοστατική. Η ομοιόσταση είναι η διατήρηση της εσωτερικής ισορροπίας στους οργανισμούς. Οι πρωτεΐνες με ομοιοστατική λειτουργία, μαζί με άλλα ρυθμιστικά συστήματα, διατηρούν τη ρύθμιση του pH αυτών των οργανισμών.
- Κράτηση. Πολλές πρωτεΐνες αποτελούν πηγή ενέργειας και άνθρακα για πολλούς οργανισμούς. Για παράδειγμα: καζεΐνη και ωολευκωματίνη.
Δομικά επίπεδα πρωτεϊνών
Όταν μια πρωτεΐνη χάνει κάποιο από τα δομικά της επίπεδα, μετουσιώνεται.
Η δομή μιας πρωτεΐνης μπορεί να ταξινομηθεί σε διάφορα επίπεδα οργάνωσης και κατανομής των μονάδων που τη συνθέτουν, σύμφωνα με:
- Πρωτογενής δομή. Είναι η αλληλουχία των αμινοξέων που συνθέτουν μια πρωτεΐνη (αναφέρεται μόνο στους τύπους αμινοξέων που συνθέτουν τη δομή της και τη σειρά με την οποία συνδέονται).
- Δευτερεύουσα δομή. Περιγράψτε τον τοπικό προσανατολισμό των διαφορετικών τμημάτων που συνθέτουν μια πρωτεΐνη. Γενικά, αν και υπάρχουν και άλλοι τύποι, οι κυριότεροι είναι: Άλφα έλικα (είναι ένα τμήμα με σπειροειδή δομή πάνω του) και Πτυσσόμενο φύλλο βήτα (είναι ένα τμήμα με τεντωμένο και διπλωμένο σχήμα, παρόμοιο με ακορντεόν ). Οι μορφές και των δύο τμημάτων δημιουργούνται και σταθεροποιούνται κυρίως από αλληλεπιδράσεις δεσμών υδρογόνου.
- Τριτογενής δομή. Αποτελείται από τη διάταξη στο χώρο της δευτερεύουσας δομής, η οποία μπορεί να μορφοποιηθεί για να σχηματίσει σφαιρικές ή ινώδεις πρωτεΐνες. Η τριτογενής δομή σταθεροποιείται από Αλληλεπιδράσεις Van der Waals, με δισουλφιδικές γέφυρες μεταξύ αμινοξέων που περιέχουν θείο, με υδρόφοβες δυνάμεις και με αλληλεπιδράσεις μεταξύ ριζών αμινοξέων.
- Τεταρτογενής δομή. Σχηματίζεται από την ένωση πολλών πεπτιδικών τμημάτων, δηλαδή αποτελείται από την ένωση πολλών πρωτεϊνών. Οι πρωτεΐνες με τεταρτοταγή δομή ονομάζονται επίσης ολιγομερείς πρωτεΐνες και δεν αποτελούν την πλειοψηφία των πρωτεϊνών. Αυτή η δομή σταθεροποιείται από τον ίδιο τύπο αλληλεπιδράσεων που σταθεροποιούν την τριτογενή δομή.
Όταν οι πρωτεΐνες υποβάλλονται σε υψηλή θερμοκρασίες, σε δραστικές αλλαγές στο pH, στη δράση κάποιων οργανικών διαλυτών, μεταξύ άλλων παραγόντων, μετουσιώνονται. Η μετουσίωση είναι η απώλεια των δευτερογενών, τριτοταγών και τεταρτοταγών δομών, η οποία αφήνει την πολυπεπτιδική αλυσίδα χωρίς καμία σταθερή τρισδιάστατη δομή, θα μπορούσαμε να πούμε ότι ανάγεται στην πρωτογενή της δομή. Εάν η πρωτεΐνη ανακτήσει αυτές τις δομές (επιστρέφει στην αρχική της μορφή) τότε επαναπροσδιορίζεται. Η παρακάτω εικόνα αντιπροσωπεύει τις διαφορετικές δομές μιας πρωτεΐνης:
Τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη
ο τροφή Πλούσια σε πρωτεΐνη, συνιστώνται για υγιεινή διατροφή και σε υψηλές ποσότητες πρωτεΐνης. Τα σέικ παρέχουν ένα μεγάλο μέρος της ημερήσιας πηγής πρωτεΐνης που συνιστάται να καταναλώνετε.
Υπάρχουν δύο είδη τροφών πλούσιων σε πρωτεΐνες, αυτές φυτικής και ζωικής προέλευσης. Οι ζωικές τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη περιλαμβάνουν αυγά, ψάρια, γαλακτοκομικά προϊόντα και κόκκινα και λευκά κρέατα. Οι ξηροί καρποί, η σόγια, τα δημητριακά και τα όσπρια είναι τρόφιμα φυτικής προέλευσης με υψηλή περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες.