Fehérjék - szerkezete és tulajdonságai a kémia területén Schülerlexikon Lernhelfer
Az aminosavak a fehérjék építőkövei. Az összes élőlény, beleértve az embert is, sejtjeit alkotó összes fehérje csak 20-ból képződik. A fehérjék sokfélesége a különböző funkciók alapja.
szénhidrátok
# Cukor # szénhidrátok # poliszacharidok # Diszacharidok # glükóz # Szacharóz
Aminosavak és fehérjék
# Polimerek # aminosavak # fehérjék # zsírsavak # peptid # polipeptid # oligopeptid # depeptid # izoelektromos pont
A fehérjék jelentősége a testben
A fehérjék makromolekuláris természetes anyagok, amelyek részt vesznek minden alapvető életfolyamatban, például az anyag- és energiaváltozásokban, az öröklődésben és a szaporodásban. Számos különböző funkciót látnak el az emberi testben. Tehát ezek az összes élő sejt alapvető építőelemei.
A miozin és az aktin fehérjék lehetővé teszik z-t. B. az izom összehúzódása. A hemoglobin képes megkötni az oxigént és így szállítani.
A vérplazmában található fehérjék alkotják testünk védekező rendszerét. Az enzimek katalizálják a sejtekben zajló folyamatokat.
Az állatok és növények sejtjei szintén fehérjékből állnak.
A fehérjék az élet alapanyaga.
A fehérjék a testben/a sejtekben való működésük szerint különböző csoportokra oszthatók.
A fehérjéket étellel kell fogyasztani. A legtöbb növény ezeket a létfontosságú anyagokat képes előállítani. Az embereknek és az állatoknak fehérjéket kell befogadniuk testükhöz.
Fehérjék átalakulása a testben
A test saját fehérjéinek felépítéséhez a fehérjéket táplálékkal kell bevinni.
Az enzimek segítségével az ételből származó fehérjék emésztőrendszerünkben vízoldható komponenseikre, aminosavakra bomlanak.
Ebben a formában fel lehet venni és szállítani. Az aminosavakból a sejtek a riboszómák fehérjeszintézisében új kapcsolatok révén saját tipikus fehérjéiket alkotják.
Becslések szerint egy fejlettebb szervezet 10 000–1 000 000 000 különböző fehérjét tartalmaz.
A fehérjéket alkotó polipeptidláncok emésztőrendszerünkben lebomlanak
A fehérjék szintézise és felépítése
A sejtek fehérjéket szintetizálnak a riboszómákon. Ehhez szükség van az m-RNS-re, amely a sejtmagból származó DNS-ből szerzi be az információt, és az aminosavakat elhozó t-RNS-re van szükség.
A fehérjék rendelkeznek peptidkötéssel .
Két aminosavmaradék kapcsolódik egymáshoz ezen a speciális kötésen keresztül.
Az aminosavak mind a karboxilcsoportot, mind az aminocsoportot tartalmazzák a molekulában.
Amikor két aminosav reagál, ezek a funkcionális csoportok összekapcsolódnak a víz eliminációjával.
Létrejön a peptidkötés.
Ha sok aminosav reagál egymással, polipeptidek (láncszerű makromolekuláris vegyületek) keletkeznek.
Mivel a 20 esszenciális aminosav különböző számban és kombinációban kombinálódhat egymással, nagy a változatosság. Csak feltételezve, hogy két glicinmolekula és két ciszteinmolekula kapcsolódik egymáshoz, négy lehetséges kombináció létezik:
| Glicin | - | Glicin | - | Cisztein | - | Cisztein |
| Glicin | - | Cisztein | - | Cisztein | - | Glicin |
| Cisztein | - | Glicin | - | Glicin | - | Cisztein |
| Glicin | - | Cisztein | - | Glicin | - | Cisztein |
Ha feltételezzük, hogy egy polipeptidláncban átlagosan 100 aminosavmolekularész van, akkor elméletileg 20 100 különböző polipeptidlánc van.
A fehérjék szerkezete
A polipeptidláncok különböznek aminosavak típusától, számától és sorrendjétől (aminosav-szekvencia).
Az aminosav-szekvenciát a fehérjék elsődleges szerkezete képviseli.
Hidrogénkötések keletkeznek a peptidkötések CO- és NH-csoportjai között a fehérjemolekula különböző pontjain.
Ez létrehozza a másodlagos struktúrát.
A másodlagos struktúrának két formája van.
- A spirálszerkezetben az aminosavmaradékok spirálban helyezkednek el.
- A lapszerkezetet a megnyújtott peptidláncok összeillesztése képezi. A teljes szerkezet egy harmonikaszerűen összehajtott papírlapra hasonlít.
A másodlagos szerkezet egésze térbeli lehet.
Ezt tercier struktúrának hívják, és a molekula teljes térszerkezetét írja le.
Néha több harmadlagos szerkezet kapcsolódik össze, hogy egy egészet alkossanak, majd a kvaterner struktúrát képezzék (például a hemoglobin négy alegységből áll).
A fehérjék tulajdonságai
A szerkezeteket általában visszafordíthatatlanul megváltoztatják melegítéssel, besugárzással, savak, nehézfém-ionok vagy szerves oldószerek hozzáadásával a fehérjeoldatokhoz.
Ezt a folyamatot denaturációnak nevezik.
A denaturálás során a fehérjeszerkezetek megsemmisülnek, pl. B. a polipeptidláncok térbeli elrendezése egymással és egy polipeptidláncon belül.
Ez a folyamat a tojás forralásakor figyelhető meg. A fehérje koagulál, denaturál.
Van visszafordíthatatlan denaturáció, amely visszafordíthatatlan, mint a főtt tojásnál.
A denaturáció egyes formái azonban visszafordíthatók is.
Hasonló folyamatok játszanak szerepet a haj állandó hullámzásában, de ezek visszafordíthatók. Ezek azon a tényen alapulnak, hogy a göndör haj fehérjemolekulái kéntartalmú oldalláncokkal rendelkeznek, amelyek keresztkötést okoznak a polipeptidláncok között. Ennek következtében a haj spirálban görbül fel.
Az ilyen diszulfid hidak mesterségesen létrehozhatók kémiai eszközökkel, az egyenes haj göndörödik.
Fehérjék kimutatása
A fehérjék bizonyos tulajdonságait használják felderítésükre.
Az egyik lehetőség a biuret reakció . Itt ellenőrizzük, hogy vannak-e peptidkötések.
A biuret reakciót koncentrált kálium-hidroxid-oldat hozzáadásával hajtjuk végre (óvatosan!) És néhány csepp világos kék réz-szulfát-oldatot adunk a vizsgálati oldathoz.
Ha peptidkötések (fehérjék) vannak jelen, az oldat vörös-ibolya színűvé válik.
Az inzulin hormon 17 különböző aminosavból áll, és 51 aminosav maradékot tartalmaz, amelyek két láncban vannak elrendezve (elsődleges szerkezet).