Kas ir olbaltumvielas:
Olbaltumvielas ir polipeptīdi, kas izvietoti trīsdimensiju, stabilās un funkcionālās struktūrās. Šajā ziņā polipeptīdi ir peptīdu ķēdes, bet pēdējie ir aminoskābju ķēdes.
Bioloģiskajā līmenī tie tiek identificēti 20 aminoskābju veidi kas veido dažādas secības un līdz ar to arī dažādus proteīnus.
Bioķīmijā olbaltumvielas ir daudzpusīgas molekulas, kuras atkarībā no aminoskābju secības un to sānu ķēdes vai R grupas tiks noteiktas olbaltumvielu veids un funkcija.
Saistībā ar iepriekš minēto olbaltumvielas pieņem dažādas funkcijas, piemēram, piemēram, tie ir bioķīmisko reakciju katalizatori enzīmu veidā, fizioloģisko procesu kontrolieri hormonu formā, tie koordinē daudzas citas bioloģiskās aktivitātes, piemēram, insulīnu.
Nobriedis, funkcionāls proteīns vispirms iziet ribosomu procesā, kas pazīstams kā olbaltumvielu sintēze vai tulkošana. Tad tai jāpieņem pareiza trīsdimensiju forma, jāapstrādā izņemšana vai kombinācija ar citiem polipeptīdiem un jāpārvadā uz vietu, kur tā veiks savas funkcijas.
No otras puses, to sauc olbaltumvielu denaturācija process, kurā olbaltumvielu struktūrā notiek modifikācija, kas atspējo tā funkcijas, piemēram, olu baltumā esošā albumīna denaturācija, kas vārot kļūst balta.
Olbaltumvielu un lipīdu modifikācija, klasifikācija un transportēšana eikariotu šūnās (ar noteiktu šūnu kodolu) parasti notiek endomembrānas sistēmā, ko veido: endoplazmatiskais tīklojums (ER), Golgi aparāts, lizosomas (dzīvnieku šūna), vakuolas (augu šūna) un šūna vai plazmas membrāna.
Olbaltumvielu īpašības
Bioloģiskajā līmenī olbaltumvielas raksturo tas, ka tās sastāv no 20 dažādu veidu aminoskābēm, ko sauc alfa-aminoskābes.
Polipeptīdi, kas veido olbaltumvielas, tiek veidoti uz ribosomām olbaltumvielu sintēzes vai tulkošanas procesā.
Turklāt polipeptīdu ķēdēm, kas veido olbaltumvielas, ir virziens, jo aminoskābju ķēdes galvu vienmēr nosaka AUG iniciācijas kodons un 3 veidu astes vai terminācijas kodoni, kas ir UAA, UAG vai UGA. Šo informāciju nodrošina kurjera RNS (mRNS).
Olbaltumvielām raksturīga klātbūtne visā Visumā. Bioķīmijā un evolūcijas ģenētikā olbaltumvielu izmaiņas dzīvajos organismos un kosmosā ir pamats nozīmīgiem zinātniskiem pētījumiem.
Olbaltumvielu ķīmiskā struktūra
Olbaltumvielas veido lineāras aminoskābju ķēdes. Aminoskābes savieno a peptīdu saite starp pirmās aminoskābes karboksilgrupas (COOH) oglekli (C) un aminogrupas (NH) slāpekli (N)2) otrās aminoskābes. Šī savienība veido tā saukto peptīdu.
Peptīdu ķēdi sauc par polipeptīdu, un viena vai vairākas polipeptīdu ķēdes veido olbaltumvielu.
Struktūras līmenis olbaltumvielās
Olbaltumvielas tiek klasificētas pēc to struktūru pieņemtajiem līmeņiem, sadalot tos primārajā, sekundārajā, terciārajā un ceturtējā struktūrā:
Olbaltumvielu primārā struktūra
Olbaltumvielu primāro struktūru nosaka aminoskābju saistīšanās secība. Šīs sekvences nosaka informācija, kas ietverta RNS (mRNS) un pārneses RNS (tRNS), kas sintezēta vai tulkota uz ribosomām.
Olbaltumvielu sekundārā struktūra
Olbaltumvielu sekundārā struktūra nosaka mijiedarbību starp olbaltumvielu mugurkaulā esošajiem polipeptīdiem, piemēram:
- paralēlā ß salocītā loksne vai paralēlo polipeptīdu skeleta loksne;
- antiparalēlā ß salocītā paralēlo skeletu loksne, bet pretējos virzienos; Jā
- spirāle veidojas vai to sauc arī par spirāli alfa kuru saites rada spirālveida skeletu.
Olbaltumvielu terciārā struktūra
Olbaltumvielu terciārā struktūra nosaka mijiedarbību starp sānu ķēdēm, veidojot, piemēram, jonu saites un ūdeņraža saites. Šīs struktūras ir izveidotas vairāk nekā vienas polipeptīda ķēdes olbaltumvielās.
Olbaltumvielu ceturtā struktūra
Kvaternārā olbaltumvielu struktūra nosaka, kā dažādas polipeptīdu ķēdes ir piestiprinātas vai sakārtotas kopā. Tie ir raksturīgi sarežģītākiem proteīniem, piemēram, hemoglobīnam.
Olbaltumvielas un to funkcijas
Olbaltumvielas ir vitāli svarīgas molekulas dzīvās būtnēs, jo tām ir dažādas formas vitālo funkciju veikšanai. Šeit ir dažas funkcijas ar proteīnu piemēriem, kas tos izpilda:
- Gremošanas enzīmi- noārdīt barības vielas, piemēram, amilāzi, lipāzi un pepsīnu.
- Peptīdu hormoniViņi sūta ķīmiskus signālus, lai kontrolētu vai izlīdzinātu fizioloģiskos procesus, piemēram, insulīnu un glikagonu. Tie atšķiras no hormoniem, kuru pamatā ir steroīdi (lipīdi).
- Strukturālās olbaltumvielas- Palīdz kustībai un formēšanai, piemēram, aktīnam, tubulīnam, citoskeleta keratīnam un kolagēnam.
- Nesējproteīni: tādu vielu kā hemoglobīns, kas pārnes skābekli caur asinīm un limfu, pārvietošana.
- Antivielas: aizsargā organismu no ārējiem patogēniem.
