Ada empat kelas senyawa organik terpenting yang menyusun tubuh: asam nukleat, lemak, karbohidrat, dan protein. Yang terakhir akan dibahas dalam artikel ini.
Apa itu protein?
Ini adalah senyawa kimia polimer yang dibangun dari asam amino. Protein memiliki struktur yang kompleks.
Bagaimana protein disintesis?
Itu terjadi di sel-sel tubuh. Ada organel khusus yang bertanggung jawab untuk proses ini. Ini adalah ribosom. Mereka terdiri dari dua bagian: kecil dan besar, yang digabungkan selama operasi organel. Proses sintesis rantai polipeptida dari asam amino disebut translasi.
Apa itu asam amino?
Meskipun ada banyak sekali jenis protein di dalam tubuh, hanya ada dua puluh asam amino yang dapat membentuknya. Keragaman protein tersebut dicapai karena kombinasi dan urutan yang berbeda dari asam amino ini, serta penempatan yang berbeda dari rantai yang dibangun di ruang angkasa.
Asam amino dalam komposisi kimianya mengandung dua gugus fungsi yang sifatnya berlawanan:gugus karboksil dan amino, serta radikal: aromatik, alifatik atau heterosiklik. Selain itu, radikal mungkin mengandung gugus fungsi tambahan. Ini bisa berupa gugus karboksil, gugus amino, amida, hidroksil, gugus guanida. Radikal mungkin juga mengandung belerang.
Berikut adalah daftar asam dari mana protein dapat dibangun:
- alanin;
- glisin;
- leusin;
- valin;
- isoleusin;
- treonina;
- serin;
- asam glutamat;
- asam aspartat;
- glutamin;
- asparagin;
- arginin;
- lisin;
- metionin;
- sistein;
- tirosin;
- fenilalanin;
- histidin;
- triptofan;
- prolin.
Dari jumlah tersebut, sepuluh tidak tergantikan - yang tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia. Ini adalah valin, leusin, isoleusin, treonin, metionin, fenilalanin, triptofan, histidin, arginin. Mereka harus dicerna dengan makanan. Banyak dari asam amino ini ditemukan pada ikan, daging sapi, daging, kacang-kacangan, polong-polongan.
Struktur utama protein - apakah itu?
Ini adalah urutan asam amino dalam rantai. Mengetahui struktur utama protein, adalah mungkin untuk membuat rumus kimia yang tepat.
Struktur Sekunder
Ini adalah cara untuk memutar rantai polipeptida. Ada dua varian konfigurasi protein: alpha helix dan struktur beta. Struktur sekunder protein disediakanikatan hidrogen antara gugus CO dan NH.
Struktur protein tersier
Ini adalah orientasi spasial spiral atau cara spiral diletakkan dalam volume tertentu. Ini disediakan oleh ikatan kimia disulfida dan peptida.
Tergantung pada jenis struktur tersier, ada protein fibrilar dan globular. Yang terakhir berbentuk bulat. Struktur protein fibrilar menyerupai benang, yang dibentuk dengan menyusun struktur beta atau susunan paralel dari beberapa struktur alfa.
Struktur Kuartener
Ini adalah karakteristik protein yang tidak hanya mengandung satu, tetapi beberapa rantai polipeptida. Protein semacam itu disebut oligomer. Rantai individu yang membentuk komposisinya disebut protomer. Protomer yang menyusun protein oligomer dapat memiliki struktur primer, sekunder, atau tersier yang sama atau berbeda.
Apa itu denaturasi?
Ini adalah penghancuran struktur protein kuartener, tersier, sekunder, akibatnya ia kehilangan sifat kimia, fisiknya dan tidak dapat lagi memenuhi perannya dalam tubuh. Proses ini dapat terjadi sebagai akibat dari suhu tinggi yang bekerja pada protein (dari 38 derajat Celcius, tetapi angka ini bersifat individual untuk setiap protein) atau zat agresif seperti asam dan basa.
Beberapa protein mampu melakukan renaturasi - pembaruan struktur aslinya.
Klasifikasi protein
Mengingat komposisi kimianya, mereka dibagi menjadi sederhana dan kompleks.
Protein sederhana (protein) adalah protein yang hanya mengandung asam amino.
Protein kompleks (proteid) - protein yang memiliki gugus prostetik dalam komposisinya.
Bergantung pada jenis kelompok prostetik, protein dapat dibagi menjadi:
- lipoprotein (mengandung lipid);
- nukleoprotein (mengandung asam nukleat);
- chromoproteins (mengandung pigmen);
- fosfoprotein (memiliki asam fosfat dalam komposisinya);
- metalloprotein (mengandung logam);
- glikoprotein (mengandung karbohidrat).
Selain itu, tergantung pada jenis struktur tersier, ada protein globular dan fibrilar. Keduanya bisa sederhana atau kompleks.
Sifat protein fibrilar dan perannya dalam tubuh
Mereka dapat dibagi menjadi tiga kelompok tergantung pada struktur sekundernya:
- Alfa struktural. Ini termasuk keratin, miosin, tropomiosin, dan lainnya.
- Struktur beta. Misalnya, fibroin.
- Kolagen. Ini adalah protein yang memiliki struktur sekunder khusus yang bukan merupakan heliks alfa atau struktur beta.
Ciri protein fibrilar dari ketiga kelompok adalah bahwa mereka memiliki struktur tersier berserabut dan juga tidak larut dalam air.
Mari kita bicara tentang protein fibrilar utama secara lebih rinci secara berurutan:
- Keratin. Ini adalah seluruh kelompok berbagai protein yang merupakan komponen utama rambut, kuku, bulu, wol, tanduk, kuku, dll. Selain itu, protein fibrilar dari kelompok ini, sitokeratin, merupakan bagian dari sel, membentuk sitoskeleton.
- Miosin. Ini adalah zat yang merupakan bagian dari serat otot. Bersamaan dengan aktin, protein fibrilar ini berkontraksi dan memastikan fungsi otot.
- Tropomiosin. Zat ini terdiri dari dua heliks alfa yang saling terkait. Itu juga bagian dari otot.
- Fibroin. Protein ini disekresikan oleh banyak serangga dan arakhnida. Ini adalah komponen utama dari jaring dan sutra.
- Kolagen. Ini adalah protein fibrillar yang paling melimpah di tubuh manusia. Ini adalah bagian dari tendon, tulang rawan, otot, pembuluh darah, kulit, dll. Zat ini memberikan elastisitas jaringan. Produksi kolagen dalam tubuh menurun seiring bertambahnya usia, mengakibatkan kulit keriput, melemahnya tendon dan ligamen, dll.
Selanjutnya, perhatikan kelompok protein kedua.
Protein globular: varietas, sifat, dan peran biologis
Zat dari golongan ini berbentuk bola. Mereka dapat larut dalam air, larutan alkali, garam dan asam.
Protein globular yang paling umum dalam tubuh adalah:
- Albumin: ovalbumin, laktalbumin, dll.
- Globulins: protein darah (misalnya hemoglobin, mioglobin), dll.
Lebih lanjut tentang beberapa dari mereka:
- Ovalbumin. Protein ini adalah 60 persen putih telur.
- Laktalbumin. Konstituen utama susu.
- Hemoglobin. Ini kompleksprotein globular, yang mengandung heme sebagai gugus prostetik, merupakan gugus pigmen yang mengandung besi. Hemoglobin ditemukan dalam sel darah merah. Ini adalah protein yang mampu mengikat oksigen dan mengangkutnya.
- Mioglobin. Ini adalah protein yang mirip dengan hemoglobin. Ia melakukan fungsi yang sama - membawa oksigen. Protein seperti itu ditemukan di otot (lurik dan jantung).
Sekarang Anda tahu perbedaan mendasar antara protein sederhana dan kompleks, protein fibrilar dan globular.
