Rozdíl mezi aminokyselinami a proteiny

Aminokyselina vs. protein
 

Aminokyseliny a proteiny jsou organické molekuly, které jsou v živých systémech hojné.

Aminokyselina

Aminokyselina je jednoduchá molekula vytvořená s C, H, O, N a může být S. Má následující obecnou strukturu.

Existuje asi 20 běžných aminokyselin. Všechny aminokyseliny mají -COOH, -NH₂ skupiny a -H vázané k uhlíku. Uhlík je chirální uhlík a alfa aminokyseliny jsou nejdůležitější v biologickém světě. D-aminokyseliny se nenacházejí v bílkovinách a nejsou součástí metabolismu vyšších organismů. Některé z nich jsou však důležité ve struktuře a metabolismu nižších forem života. Kromě běžných aminokyselin existuje celá řada aminokyselin nepocházejících z bílkovin, z nichž mnohé jsou buď metabolické meziprodukty, nebo části nebielkovinných biomolekul (ornitin, citrulin). Skupina R se liší od aminokyseliny k aminokyselině. Nejjednodušší aminokyselinou, kde skupina R je H, je glycin. Podle skupiny R lze aminokyseliny rozdělit na alifatické, aromatické, nepolární, polární, kladně nabité, záporně nabité nebo polární nenabité atd. Aminokyseliny přítomné jako zwitterionty ve fyziologickém pH 7,4. Aminokyseliny jsou stavební kameny bílkovin. Když se dvě aminokyseliny spojí za vzniku dipeptidu, kombinace se uskuteční v -NH₂ skupina jedné aminokyseliny se skupinou -COOH jiné aminokyseliny. Molekula vody je odstraněna a vytvořená vazba je známa jako peptidová vazba.

Protein

Proteiny jsou jedním z nejdůležitějších typů makromolekul v živých organismech. Proteiny lze v závislosti na jejich struktuře rozdělit na primární, sekundární, terciární a kvartérní. Sekvence aminokyselin (polypeptid) v proteinu se nazývá primární struktura. Když se polypeptidové struktury skládají do náhodných uspořádání, jsou známy jako sekundární proteiny. V terciárních strukturách mají proteiny trojrozměrnou strukturu. Když se spojí několik trojrozměrných proteinových skupin, vytvoří kvartérní proteiny. Trojrozměrná struktura proteinů závisí na vodíkových vazbách, disulfidových vazbách, iontových vazbách, hydrofobních interakcích a všech ostatních intermolekulárních interakcích v aminokyselinách. Proteiny hrají v živých systémech několik rolí. Podílejí se na formování struktur. Například svaly mají proteinová vlákna, jako je kolagen a elastin. Nacházejí se také v tvrdých a tuhých strukturálních částech, jako jsou hřebíky, vlasy, kopyta, peří atd. Další proteiny se nacházejí v pojivových tkáních, jako jsou chrupavky. Kromě strukturální funkce mají proteiny také ochrannou funkci. Protilátky jsou proteiny a chrání naše tělo před cizími infekcemi. Všechny enzymy jsou proteiny. Enzymy jsou hlavní molekuly, které řídí všechny metabolické aktivity. Dále se proteiny účastní buněčné signalizace. Proteiny se vyrábějí na ribosomech. Signál produkující protein se přenáší na ribozom z genů v DNA. Požadované aminokyseliny mohou být ze stravy nebo mohou být syntetizovány uvnitř buňky. Denaturace proteinů vede k rozvinutí a dezorganizaci sekundárních a terciárních struktur proteinů. Může to být způsobeno teplem, organickými rozpouštědly, silnými kyselinami a zásadami, detergenty, mechanickými silami atd.