Protein (Svenska)

proteiner är livets byggstenar. De är avgörande för vår existens och finns i varje organism på jorden.

proteiner är de vanligaste molekylerna som finns i celler. Faktum är att de utgör mer av en Cells torrsubstans än lipider, kolhydrater och alla andra molekyler kombinerade.

ett protein är tillverkat av en eller flera polypeptidkedjor och varje polypeptidkedja är byggd av mindre molekyler som kallas ”aminosyror”., Det finns totalt 20 aminosyror som kan ordnas i trillioner på trillioner på olika sätt att skapa proteiner som tjänar ett stort antal funktioner.

proteiner är faktiskt de mest strukturellt komplexa molekylerna som är kända för biologi.

funktioner av proteiner

proteiner kommer i ett stort antal former och utför ett brett spektrum av funktioner. Exempel på proteiner är enzymer, antikroppar och vissa hormoner som hjälper till att påskynda kemiska reaktioner, försvara sig mot sjukdomar och reglera cellernas aktivitet.,

proteiner spelar också en roll i rörelse, strukturellt stöd, Lagring, kommunikation mellan celler, matsmältning och transport av ämnen runt kroppen.

rörelse

motorproteiner, såsom myosin och dyneiner, har förmågan att omvandla kemisk energi till rörelse. Myosin är proteinet som finns i muskler och orsakar sammandragning av muskelfibrer i musklerna.

Dyneiner ger den kraft som driver flagella. Flagella är långa, tunna strukturer fästa på utsidan av vissa celler, såsom spermceller, och är ansvariga för deras rörlighet.,

struktur och stöd

många proteiner ger strukturellt stöd till specifika delar av en organism. Keratin är till exempel proteinet som finns i de yttre skikten av huden och gör huden ett starkt skyddande skikt till omvärlden. Keratin är också det strukturella proteinet som gör hår, horn och naglar.

cellulär kommunikation

celler kommunicerar med sin omgivande miljö och andra celler. Receptorproteiner i en Cells membran tar emot signaler från utsidan av cellen och relämeddelanden i cellen., När signalen är inne i cellen passerar den vanligtvis mellan ett antal proteiner innan den når sin slutdestination (också oftast ett protein).

Digestion

Digestion drivs av, du gissade det, proteiner. Enzymer är proteiner som driver matsmältningen genom att påskynda kemiska reaktioner.

Digestion är nedbrytningen av mat från stora, olösliga molekyler till mindre molekyler som kan lösas upp i vatten. Eftersom de mindre molekylerna är vattenlösliga kan de komma in i blod och transporteras runt kroppen.,

matsmältningsenzymer är de enzymer som är ansvariga för att bryta ner matmolekyler i mindre, vattenlösliga molekyler. Några exempel på matsmältningsproteiner är:

• amylas – enzymet i saliv som bryter ner stärkelse till lösliga sockerarter
• lipas – bryter ner fetter och andra lipider
• Pepsin – bryter ner proteiner i mat

Transport av syre

Hemoglobin är ännu ett enormt viktigt protein för djur som däggdjur och fåglar. Det är proteinet i blod som binder till syre så att syre kan transporteras runt kroppen.,

Hemoglobin innehåller en järnatom. Den kemiska strukturen av hemoglobin runt järnatomen tillåter syre att binda till järnet och sedan frigöras till syre berövad vävnad.

som du kan se är proteiner tydligt extremt viktiga för en organisms hälsosamma funktion. Majoriteten av de exempel Jag har använt är animaliska proteiner men proteiner är inte mindre viktiga för andra livsformer som växter, svampar och bakterier.

byggstenar av proteiner

aminosyror är byggstenarna av proteiner. Totalt finns det 20 olika aminosyror som finns i naturen., Aminosyror kan länka ihop på ett stort antal sätt att skapa olika proteiner.

aminosyrans kemiska struktur är nyckeln till varför proteiner har blivit grunden för livet. En aminosyra består av en karboxylgrupp (kemisk struktur-COOH), en amingrupp (-NH) och en sidokain gjord mestadels av kol och väte.

sidechain kallas ofta R-gruppen. Skillnader i r-gruppen är det som gör att de 20 aminosyrorna skiljer sig från varandra.,

beroende på R-gruppens struktur kan en aminosyra vara vattenlöslig (polär), vattenolöslig (icke-polär) eller innehålla en positiv eller negativ laddning. Dessa egenskaper påverkar i sin tur hur aminosyrorna beter sig när de kopplar upp och påverkar den övergripande formen och funktionen hos ett protein.

alla 20 aminosyror är nödvändiga för god hälsa. Om en organism är låg i en av de 20 aminosyrorna, kommer vissa proteiner inte att kunna byggas och förlusten av deras funktioner kommer att orsaka hälsoproblem för organismen.,

vissa aminosyror kan skapas av kroppen med hjälp av andra molekyler medan andra aminosyror måste hämtas från mat. De aminosyror som måste ätas är kända som ”essentiella aminosyror” eftersom de är en viktig del av en hälsosam kost. De aminosyror som kan göras av våra kroppar är kända som ”icke-essentiella aminosyror”.

polypeptider

en polypeptid är en kedja av aminosyror och är den enklaste formen av ett protein. Aminosyror binder samman för att bilda långa, linjära kedjor som kan vara mer än 2000 aminosyror långa.,

den ordning som aminosyror är sammankopplade bestämmer polypeptidkedjans slutliga form och struktur. Ett protein kommer att innehålla en polypeptid eller flera polypeptider bundna tillsammans för att bilda stora, komplexa proteiner.

aminosyror binds samman mellan amingruppen (-NH) av en aminosyra och karboxylgruppen (- COOH) av en andra aminosyra.

som två aminosyror binder samman, avlägsnas två vätejoner från amingruppen och ett syre avlägsnas från karboxylgruppen., Amingruppen och karboxylgruppen binds ihop och en vattenmolekyl produceras som en biprodukt. Bindningen är känd som en ”peptidbindning”.

bindning av flera aminosyror tillsammans med peptidbindningar skapar en polypeptid ryggrad med en R-grupp som sträcker sig ut från varje aminosyra. Som tidigare nämnts har R-grupperna av de 20 aminosyrorna sin egen unika struktur och kemiska egenskaper., Strukturen och kemiska egenskaper (såsom reaktivitet och koktemperatur) hos en polypeptid och i slutändan ett protein bestäms av den unika sekvensen av R-grupper som sträcker sig från polypeptid-ryggraden. Som R-grupper lockas eller stöts bort från varandra, polypeptidkedjan böjer och vrider sig in i ett unikt format protein.

proteinstruktur

proteiner har fyra nivåer av struktur, som vi redan har hänvisat till på denna sida. De fyra nivåerna är kända som den primära, sekundära, tertiära och kvartära strukturen av ett protein.,

primär struktur

den primära strukturen är den specifika sekvensen av aminosyror, dvs den ordning som de är bundna ihop. Den exakta ordningen som aminosyror binds ihop bestäms av informationen som lagras i gener.

genom processer som kallas transkription och översättning ger DNA all nödvändig information för celler för att producera den exakta primära strukturen för tusentals olika proteiner. Den primära strukturen bestämmer proteins sekundära och tertiära strukturer.,

sekundär struktur

den sekundära strukturen hos ett protein bildas av vätebindningar mellan atomer längs ryggraden i polypeptidkedjan.

att komma ihåg varje aminosyra har en karboxylgrupp och en amingrupp, den lilla negativa laddningen på syre i karboxylgruppen bildar en svag bindning med den lilla positiva laddningen av en väteatom på amingruppen av en annan aminosyra. Vätebindningar är svaga men många av dem skapar tillräckligt med styrka för att påverka formen av en polypeptidkedja.,

vätebindningarna gör att polypeptidens ryggrad viks och spolar i två möjliga former – α-helixen och β-Veckade ark. En α (grekiska bokstaven ”alpha”) helix är en spiral, liknande den dubbla helixen av den ikoniska DNA-strängen men med endast en spole, och bildas av vätebindningar mellan var fjärde aminosyra. Α-helixen är vanlig i strukturella proteiner som keratin.

p (grekiska bokstaven ”beta”) Veckade ark bildas när vätebindningar uppstår mellan två eller flera intilliggande polypeptidkedjor och är vanliga i globulära proteiner (se nedan i ”typer av proteiner”).,

tertiär struktur

tertiär struktur är den slutliga form som polypeptidkedjan tar och bestäms av R-grupperna. Attraktionen och repulsionen mellan olika R-grupper böjer och vikar polypeptiden för att skapa den slutliga 3D-formen av ett protein.

kvaternär struktur

inte alla proteiner har en kvaternär struktur. En kvaternär struktur resulterar endast när flera polypeptidkedjor kombineras för att bilda ett stort komplext protein. I sådana fall kallas varje polypeptid en ”subenhet”.,

Hemoglobin är ett exempel på ett protein med kvaternär struktur. I de flesta djur är hemoglobin tillverkat av fyra globulära subenheter.

typer av proteiner

det finns fyra huvudtyper av proteiner. De mest kända är de globulära proteinerna. De andra tre typerna av proteiner är fibrösa, membran och oordnade proteiner.

globulära proteiner

ett globulärt protein är något protein som tar en sfärisk form i sin tertiära struktur. Dessa inkluderar många enzymer, antikroppar och proteiner som hemoglobin.,

globulära proteiner är vattenlösliga och skapas på grund av attraktion och avstängning av olika R-grupper med vatten. Polära r-grupper av aminosyrorna i proteiner är vattenlösliga medan icke-polära r-grupper är vattenolösliga. Globulära proteiner bildas eftersom icke-polära r-grupper gömmer sig i de inre sektionerna av proteinet och polära R-grupperna som arrangerar sig på den yttre ytan som utsätts för omgivande vatten.

fibrösa proteiner

fibrösa proteiner är långsträckta proteiner som saknar någon tertiär struktur., I stället för böjning och vikning för att bilda ett globulärt protein förblir fibrösa proteiner i sin linjära sekundära struktur. De är ofta viktiga strukturella och stödproteiner.

fibrösa proteiner är olösliga i vatten och har ofta upprepade mönster av aminosyror längs deras polypeptidkedja. Exempel på fibrösa proteiner inkluderar kollagen, keratin och silke.

membranproteiner

ett membranprotein är ett protein som finns inom eller fäst vid ett cellmembran. De är unika proteiner på grund av den unika miljön som de finns i.,

cellmembran är gjorda av ett dubbelt lager fosfolipider. De inre delarna av ett cellmembran är icke-polära men utsidan är polär. För att membranproteiner ska kunna existera framgångsrikt över ett cellmembran måste de innehålla specifika icke-polära och polära sektioner.

oordnade proteiner

upptäckten av oordnade proteiner i början av 2000-talet utmanade historiskt tänkande av proteiner. Fram till dess hade man trott att funktionen av ett protein var beroende av dess fasta 3D-struktur. Oordnade proteiner uppvisar dock ingen beställd struktur till sin form.,

vissa proteiner kan vara helt ostrukturerade medan andra är delvis strukturerade med vissa ostrukturerade sektioner. Andra proteiner har förmågan att existera som oordnade proteiner endast för att bilda en fast struktur efter bindning till andra molekyler.

Senast redigerad: 23 April 2016