Белковина

Пример за 3-димензионална структура на протеин.

Протеините или белковините (од грчки protos = првобитен) се важни органски соединенија на клетката и организмот кои се застапени во најголем процент (10-20%) од вкупната тежина или 50% во сува маса. Покрај тоа што ја сочинуваат главната маса на протоплазмата од клетката, тие се и главен дел во молекуларната организација на клетката.

Протеините се макромолекуларни соединенија. Протеинската молекула ја градат хемиските елементи: јаглерод, водород, кислород и азот, а кај некои сулфур или фосфор. Овие молекули се хетерополимери кои под дејство на ензими се разложуваат до мономери, наречени амино киселини. Протеините се разликуваат по видот, бројот и распоредот на амино киселините што ја градат нивната полипептидна низа. Поеади тоа, бројот на различните протеини е доста голем, особено ако се земе предвид дека еден протеин е најчесто изграден од повеќе стотини амино киселини. Некогаш е доволно да се промени само една амино киселина во долгата низа и протеинот да ги промени своите особини.

Молекулата на протеините е доста сложено градена макромолекуларна структура во која разликуваме неколку степени на организациона структура:

Примарната (првична) структура е најпроста и е претставена со полипептидната низа во која амино киселините се линеарно подредени една зад друга, според строго определен распоред, број и вид. Меѓутоа, полипептидната низа не е праволиниска, а најчесто образува спирали, блиску поставени една до друга

Секундарната (вторична) структура е претставена токму со претходно опишаната спирала, уште наречена и алфа спирала

Терциерната (третична) структура настанува со повеќекратно спирализирање на алфа спиралата, при што се образува една топчеста формација. Оваа структура е карактеристична за глобуларните протеини, каков што е миоглобинот

Кватерната (четвртична) структура настанува со меѓусебно врзување на повеќе молекули со терциерна структура. Таква е молекулата на хемоглобинот, каде има четири полипептидни низи со кватерна структура.

Молекуларна површина на неколку протеини со нивните големини. Од лево на десно се протеините: антитело (IgG), хемоглобин, инсулин (хормон), аденилат киназа (ензим) и глутамин синтетаза (ензим).

Ако секундарната и терциерната структура на протеинот се измени со некои физички или хемиски дејства, тој се трансформира во неактивна форма, односно настанува денатурација на протеинот. Белковините се разликуваат и по начинот и условите на денатурирањето. Некои протеини имаат способност под одредени услови да се ренатурираат, што е од огромно значење за нивната функција во организмот.

Според хемискиот состав се разликуваат прости и сложени протеини. Простите се изградени само од амино киселини, додека сложените содржат и непротеинска компонента, наречена простетична група.

Функции

Секој протеин има специфична функција, бидејќи практично нема процес во живите организми, кој не зависи од одреден протеин. Функциите можат да бидат најразлични, но формално може да се обединат во неколку групи:

• структурна функција - протеини вклучени во архитектурата на клетките, поддржуваат одредена форма и внатрешна организација.
• регулаторна функција - тоа се сите протеински системи кои ги регулираат процесите во клетките - протеини од сигнални патишта, фактори на транскрипцијата и транслацијата, и не на последно место хормоните.
• заштитна функција - протеини кои обезбедуваат чисто механички заштитни бариери. Кај вишите животински организми има специјални системи за заштита од одредени патогени - антитела.
• каталитичка функција - текот на скоро секоја хемиска реакција во организмот, се должи на одреден протеин, кој во овој случај се нарекува ензим.
• транспортна функција - тоа се протеини кои пренесуваат одредени молекули во мембраната, или транспортираат материи на големи растојанија - кислород-пренасувачките протеини, како хемоглобинот, миоглобинот и други.
• движечка функција - сите мускули кај животните, се всушност функција на соодветните протеини, како на пример актин и миозин. Често таквите протеини се означуваат како "молекулски мотори". Учествуваат во секое движење - било на органела во рамките на клетката или на целиот организам во просторот.

Видете исто така

• Фосфопротеини
• Гликопротеини
• Липопротеини
• Нуклеопротеини
• Хромопротеини
• Металопротеини.