สารประกอบอินทรีย์ที่ประกอบกันเป็นร่างกายที่สำคัญที่สุดมีสี่ประเภท: กรดนิวคลีอิก ไขมัน คาร์โบไฮเดรต และโปรตีน ส่วนหลังจะกล่าวถึงในบทความนี้
โปรตีนคืออะไร
เหล่านี้เป็นสารประกอบเคมีโพลีเมอร์ที่สร้างขึ้นจากกรดอะมิโน โปรตีนมีโครงสร้างที่ซับซ้อน
โปรตีนสังเคราะห์ได้อย่างไร
มันเกิดขึ้นในเซลล์ของร่างกาย มีออร์แกเนลล์พิเศษที่รับผิดชอบกระบวนการนี้ เหล่านี้คือไรโบโซม ประกอบด้วยสองส่วน: เล็กและใหญ่ซึ่งรวมกันระหว่างการทำงานของออร์แกเนลล์ กระบวนการสังเคราะห์สายโพลีเปปไทด์จากกรดอะมิโนเรียกว่าการแปล
กรดอะมิโนคืออะไร
แม้ว่าจะมีโปรตีนมากมายในร่างกาย แต่ก็มีกรดอะมิโนเพียงยี่สิบชนิดเท่านั้นที่พวกมันสามารถสร้างขึ้นได้ โปรตีนที่หลากหลายดังกล่าวเกิดขึ้นได้จากการผสมผสานและลำดับของกรดอะมิโนเหล่านี้ ตลอดจนการจัดวางสายโซ่ที่สร้างขึ้นในอวกาศต่างกัน
กรดอะมิโนประกอบด้วยหมู่ฟังก์ชันสองหมู่ที่ตรงข้ามกับคุณสมบัติของพวกมันในองค์ประกอบทางเคมี:กลุ่มคาร์บอกซิลและอะมิโนรวมถึงอนุมูลอิสระ: อะโรมาติก, อะลิฟาติกหรือเฮเทอโรไซคลิก นอกจากนี้ อนุมูลอาจมีหมู่ฟังก์ชันเพิ่มเติม เหล่านี้อาจเป็นหมู่คาร์บอกซิล, หมู่อะมิโน, เอไมด์, ไฮดรอกซิล, หมู่กัวไนด์ อนุมูลอาจมีกำมะถัน
นี่คือรายการกรดที่สร้างโปรตีนได้:
- อะลานีน;
- ไกลซีน;
- ลิวซีน;
- วาลีน;
- ไอโซลิวซีน;
- ธรีโอนีน;
- ซีรีน;
- กรดกลูตามิก;
- กรดแอสปาร์ติก;
- กลูตามีน;
- หน่อไม้ฝรั่ง;
- อาร์จินีน;
- ไลซีน;
- เมไธโอนีน;
- ซิสเทอีน;
- ไทโรซีน;
- ฟีนิลอะลานีน;
- ฮิสติดีน;
- ทริปโตเฟน;
- โพรลีน
ในจำนวนนี้ มีสิบชนิดที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ - สิ่งที่ไม่สามารถสังเคราะห์ได้ในร่างกายมนุษย์ เหล่านี้คือวาลีน, ลิวซีน, ไอโซลิวซีน, ธรีโอนีน, เมไทโอนีน, ฟีนิลอะลานีน, ทริปโตเฟน, ฮิสทิดีน, อาร์จินีน พวกเขาจะต้องกินเข้าไปพร้อมกับอาหาร กรดอะมิโนเหล่านี้จำนวนมากพบได้ในปลา เนื้อวัว เนื้อสัตว์ ถั่ว พืชตระกูลถั่ว
โครงสร้างหลักของโปรตีน - มันคืออะไร?
นี่คือลำดับของกรดอะมิโนในสายโซ่ เมื่อทราบโครงสร้างเบื้องต้นของโปรตีนแล้ว ก็สามารถสร้างสูตรทางเคมีที่แน่นอนได้
โครงสร้างรอง
นี่คือวิธีบิดสายโพลีเปปไทด์ การกำหนดค่าโปรตีนมีสองรูปแบบ: อัลฟาเกลียวและโครงสร้างเบต้า โครงสร้างรองของโปรตีนมีให้พันธะไฮโดรเจนระหว่างกลุ่ม CO และ NH
โครงสร้างโปรตีนระดับตติยภูมิ
นี่คือการวางแนวอวกาศของเกลียวหรือวิธีการวางในปริมาตรที่แน่นอน มีให้โดยพันธะเคมีไดซัลไฟด์และเปปไทด์
โปรตีนไฟบริลและโปรตีนทรงกลมขึ้นอยู่กับประเภทของโครงสร้างตติยภูมิ หลังมีลักษณะเป็นทรงกลม โครงสร้างของโปรตีน fibrillar คล้ายกับเส้นใย ซึ่งเกิดจากการซ้อนโครงสร้างเบตาหรือการจัดเรียงขนานกันของโครงสร้างอัลฟาหลายๆ อัน
โครงสร้างสี่ส่วน
เป็นลักษณะเฉพาะของโปรตีนที่ไม่มีสายโซ่โพลีเปปไทด์หลายสาย แต่มีหลายสาย โปรตีนดังกล่าวเรียกว่าโอลิโกเมอร์ แต่ละสายที่ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบเรียกว่าโปรโตเมอร์ โปรโตเมอร์ที่ประกอบเป็นโปรตีนโอลิโกเมอร์สามารถมีโครงสร้างหลัก ทุติยภูมิ หรือตติยรีที่เหมือนกันหรือต่างกันได้
การเสื่อมสภาพคืออะไร
นี่คือการทำลายโครงสร้างสี่ส่วน ตติยภูมิ ทุติยภูมิ อันเป็นผลมาจากการสูญเสียคุณสมบัติทางเคมี กายภาพ และไม่สามารถตอบสนองบทบาทในร่างกายได้อีกต่อไป กระบวนการนี้สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากอุณหภูมิสูงที่กระทำต่อโปรตีน (ตั้งแต่ 38 องศาเซลเซียส แต่ตัวเลขนี้เป็นแบบเฉพาะสำหรับโปรตีนแต่ละชนิด) หรือสารที่มีฤทธิ์รุนแรง เช่น กรดและด่าง
โปรตีนบางชนิดสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพได้ - เป็นการต่ออายุโครงสร้างเดิม
การจำแนกโปรตีน
เมื่อดูจากองค์ประกอบทางเคมีแล้ว พวกมันจะแบ่งออกเป็นแบบง่ายและแบบซับซ้อน
โปรตีนอย่างง่ายคือโปรตีนที่มีกรดอะมิโนเท่านั้น
โปรตีนที่ซับซ้อน (โปรตีน) - โปรตีนที่มีกลุ่มเทียมอยู่ในองค์ประกอบ
ขึ้นอยู่กับชนิดของกลุ่มเทียม โปรตีนแบ่งออกเป็น:
- ไลโปโปรตีน (มีไขมัน);
- นิวคลีโอโปรตีน (มีกรดนิวคลีอิก);
- โครโมโปรตีน (มีสารสี);
- ฟอสโฟโปรตีน (มีกรดฟอสฟอริกอยู่ในองค์ประกอบ);
- metalloproteins (มีโลหะ);
- glycoproteins (มีคาร์โบไฮเดรต)
นอกจากนี้ยังมีโปรตีนทรงกลมและไฟบริลล่า ขึ้นอยู่กับชนิดของโครงสร้างตติยภูมิ ทั้งสองแบบจะง่ายหรือซับซ้อน
คุณสมบัติของโปรตีนไฟบริลลาร์และบทบาทในร่างกาย
สามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มขึ้นอยู่กับโครงสร้างรอง:
- โครงสร้างอัลฟ่า. ซึ่งรวมถึงเคราติน ไมโอซิน ทรอปอมโยซิน และอื่นๆ
- โครงสร้างเบต้า ตัวอย่างเช่น ไฟโบริน
- คอลลาเจน. เป็นโปรตีนที่มีโครงสร้างรองพิเศษที่ไม่ใช่ทั้งเกลียวอัลฟ่าหรือโครงสร้างเบต้า
คุณสมบัติของโปรตีน fibrillar ของทั้งสามกลุ่มคือพวกมันมีโครงสร้างแบบใยยาวและไม่ละลายในน้ำ
มาพูดถึงโปรตีนไฟบริลหลักในรายละเอียดเพิ่มเติมตามลำดับ:
- เคราติน. นี่คือกลุ่มของโปรตีนต่าง ๆ ทั้งหมดที่เป็นองค์ประกอบหลักของผม เล็บ ขนนก ขนสัตว์ เขา กีบ ฯลฯนอกจากนี้ โปรตีนไฟบริลของกลุ่มนี้ ไซโตเคราติน ก็เป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ ก่อตัวเป็นโครงร่างโครงร่าง
- ไมโอซิน. ซึ่งเป็นสารที่เป็นส่วนหนึ่งของเส้นใยกล้ามเนื้อ นอกจากโปรตีนแอคตินแล้ว โปรตีนไฟบริลลาร์นี้ยังหดตัวและทำให้กล้ามเนื้อทำงานได้อย่างปกติ
- โทรโพมิโอซิน. สารนี้ประกอบด้วยเกลียวอัลฟ่าที่พันกันสองอัน มันเป็นส่วนหนึ่งของกล้ามเนื้อด้วย
- ไฟโบรอิน. โปรตีนนี้ถูกหลั่งโดยแมลงและแมงหลายชนิด เป็นส่วนประกอบหลักของเว็บและไหม
- คอลลาเจน. เป็นโปรตีนไฟบริลที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในร่างกายมนุษย์ เป็นส่วนหนึ่งของเส้นเอ็น กระดูกอ่อน กล้ามเนื้อ หลอดเลือด ผิวหนัง ฯลฯ สารนี้ให้ความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อ การผลิตคอลลาเจนในร่างกายลดลงตามอายุ ส่งผลให้ผิวหนังเหี่ยวย่น เส้นเอ็นและเส้นเอ็นอ่อนแอลง เป็นต้น
ต่อไป พิจารณาโปรตีนกลุ่มที่สอง
โปรตีนทั่วโลก: พันธุ์ คุณสมบัติ และบทบาททางชีวภาพ
สารกลุ่มนี้มีรูปร่างเป็นลูกกลมๆ สามารถละลายได้ในน้ำ สารละลายของด่าง เกลือ และกรด
โปรตีนทรงกลมที่พบมากที่สุดในร่างกายคือ:
- Albumins: ovalbumin, lactalbumin, etc.
- Globulins: โปรตีนในเลือด (เช่น เฮโมโกลบิน ไมโอโกลบิน) เป็นต้น
เพิ่มเติมบางส่วน:
- โอวัลบูมิน. โปรตีนนี้คือไข่ขาว 60 เปอร์เซ็นต์
- แลคตัลบูมิน. ส่วนประกอบหลักของนม
- เฮโมโกลบิน. มันซับซ้อนโปรตีนทรงกลมซึ่งมีฮีมเป็นกลุ่มเทียมคือกลุ่มเม็ดสีที่มีธาตุเหล็ก เฮโมโกลบินพบในเซลล์เม็ดเลือดแดง เป็นโปรตีนที่สามารถจับกับออกซิเจนและขนส่งได้
- ไมโอโกลบิน. เป็นโปรตีนที่คล้ายกับเฮโมโกลบิน มันทำหน้าที่เดียวกัน - อุ้มออกซิเจน โปรตีนดังกล่าวพบได้ในกล้ามเนื้อ (ลายและหัวใจ)
ตอนนี้คุณก็รู้ถึงความแตกต่างพื้นฐานระหว่างโปรตีนแบบธรรมดาและแบบซับซ้อน, ไฟบริลลาร์และโปรตีนทรงกลม
