Протеини - структура и свойства в химията Schülerlexikon Lernhelfer

Аминокиселините са градивните елементи на протеините. Всички протеини, които изграждат клетките на всички живи същества, включително хората, се образуват само от 20 от тях. Разнообразието от протеини е в основата на различните функции, които те имат.

въглехидрати

# Захари # въглехидрати # полизахариди # Дизахариди # глюкоза # Сахароза

Аминокиселини и протеини

# Полимери # аминокиселини # протеини # мастни киселини # пептид # полипептид # олигопептид # депептид # изоелектрична точка

протеини

Значение на протеините в организма

Протеините са високомолекулни природни вещества, които участват във всички основни жизнени процеси като промени в материала и енергията, наследственост и възпроизводство. Те изпълняват много различни функции в човешкото тяло. Така че те са съществен градивен елемент на всички живи клетки.

Протеините миозин и актин позволяват z. Б. мускулната контракция. Хемоглобинът има способността да свързва кислорода и по този начин да го транспортира.

Протеините в кръвната плазма формират защитната система на нашето тяло. Ензимите катализират процесите в клетките.

Клетките на животните и растенията също се състоят от протеини.
Протеините са основното вещество на живота.

В зависимост от тяхната функция в организма/в клетките, протеините могат да бъдат разделени на различни групи.

Протеините трябва да се консумират с храната. Повечето растения могат сами да произвеждат тези жизненоважни вещества. Хората и животните трябва да приемат протеини за телата си.

Преобразуване на протеини в тялото

За да се натрупат собствените протеини на тялото, протеините трябва да се приемат с храната.
С помощта на ензими протеините от храната се разграждат до техните водоразтворими компоненти, аминокиселините, в храносмилателната ни система.

В тази форма те могат да бъдат взети и транспортирани. От аминокиселините клетките образуват свои типични протеини чрез нови връзки в протеиновия синтез на рибозомите.

Смята се, че един по-силно развит организъм съдържа 10 000 до 1 000 000 000 различни протеини.

Полипептидните вериги, които изграждат протеините, се разграждат в храносмилателната ни система

Синтез и изграждане на протеини

Клетките синтезират протеини върху рибозомите. За това са необходими m-РНК, която извлича информацията от ДНК от клетъчното ядро ​​и t-РНК, която носи аминокиселините.

Протеините имат пептидната връзка .
Два аминокиселинни остатъка са свързани помежду си чрез тази специална връзка.

Аминокиселините имат както карбоксилната група, така и аминогрупата в молекулата.

Когато две аминокиселини реагират, тези функционални групи са свързани и водата се отделя.
Създава се пептидната връзка.

Ако много аминокиселини реагират помежду си, се образуват полипептиди (верижноподобни макромолекулни съединения).

Тъй като 20-те незаменими аминокиселини могат да се комбинират помежду си в различен брой и комбинации, има голямо разнообразие. Само ако приемем, че две молекули глицин и две молекули цистеин са свързани, има четири възможни комбинации:

Глицин-Глицин-Цистеин-Цистеин
Глицин-Цистеин-Цистеин-Глицин
Цистеин-Глицин-Глицин-Цистеин
Глицин-Цистеин-Глицин-Цистеин

Ако приемем, че в полипептидната верига има средно 100 остатъка от молекулни аминокиселини, тогава теоретично има 20 100 различни полипептидни вериги.

Структура на протеините

Полипептидните вериги се различават по вида, броя и реда на своите аминокиселини (аминокиселинна последователност).
Аминокиселинната последователност е представена от първичната структура на протеините.

Водородните връзки се образуват между CO и NH групите на пептидните връзки в различни точки на протеиновата молекула.

Това създава вторичната структура.
Има две форми на вторична структура.

  • В структурата на спиралата аминокиселинните остатъци са подредени по спирала.
  • Листова структура се формира от сглобяването на опънати пептидни вериги. Цялостната структура наподобява лист хартия, сгънат като акордеон.

Вторичната структура като цяло може да има пространствена форма.
Това се нарича третична структура и описва пълната пространствена структура на молекулата.

Понякога няколко третични структури са свързани, за да образуват едно цяло и след това образуват кватернерната структура (напр. Хемоглобинът се състои от четири субединици.)

Свойства на протеините

Структурите обикновено се променят необратимо чрез нагряване, облъчване, добавяне на киселини, тежки метални йони или органични разтворители към протеинови разтвори.
Този процес е известен като денатурация.

По време на денатурацията се разрушават протеиновите структури, напр. Б. пространственото разположение на полипептидните вериги една към друга и в рамките на полипептидната верига.

Този процес може да се наблюдава при варене на яйца. Протеинът се коагулира, той се денатурира.

Има необратима денатурация, която е необратима, като при вареното яйце.
Някои форми на денатурация обаче също са обратими.

Подобни процеси играят роля при перманентното размахване на косата, но те са обратими. Те се основават на факта, че протеиновите молекули на къдравата коса имат странични вериги, съдържащи сяра, които причиняват омрежване между полипептидните вериги. Това кара косата да се навива спирално.

Такива дисулфидни мостове могат да бъдат създадени изкуствено чрез химически средства, правите коси се къдрят.

Откриване на протеини

За тяхното откриване се използват определени свойства на протеините.

Една от възможностите е биуретовата реакция . Тук се проверява дали има пептидни връзки.
Биуретовата реакция се провежда чрез добавяне на концентриран разтвор на калиев хидроксид (внимателно!) И няколко капки светлосин разтвор на меден сулфат към тествания разтвор.
Ако има пептидни връзки (протеини), разтворът става червено-виолетов.

Хормонът инсулин се състои от 17 различни аминокиселини и съдържа 51 аминокиселинни остатъка, които са подредени в две вериги (първична структура).