Aminokisline proti beljakovinam
Aminokisline in beljakovine so organske molekule, ki jih je v živih sistemih veliko.
Aminokisline
Aminokislina je preprosta molekula, ki jo tvorijo C, H, O, N in je lahko S. Ima naslednjo splošno strukturo.
Obstaja približno 20 običajnih aminokislin. Vse aminokisline imajo skupine –COOH, -NH2 in –H, vezane na ogljik. Ogljik je kiralni ogljik, alfa aminokisline pa so najpomembnejše v biološkem svetu. D-aminokisline ne najdemo v beljakovinah in niso del metabolizma višjih organizmov. Vendar pa jih je več pomembnih v strukturi in metabolizmu nižjih oblik življenja. Poleg običajnih aminokislin obstajajo številne neproteinske aminokisline, od katerih so mnoge presnovni intermediati ali deli neproteinskih biomolekul (ornitin, citrulin). Skupina R se razlikuje od aminokisline do aminokisline. Najenostavnejša aminokislina s skupino R H je glicin. Glede na skupino R lahko aminokisline razvrstimo v alifatske, aromatske, nepolarne, polarne, pozitivno nabite, negativno nabite ali polarne nenabite itd. Aminokisline so prisotne kot zwitterjevi ioni pri fiziološkem pH 7,4. Aminokisline so gradniki beljakovin. Ko se dve aminokislini združita in tvorita dipeptid, pride do kombinacije v skupini -NH2 ene aminokisline s skupino –COOH druge aminokisline. Molekula vode se odstrani in nastala vez je znana kot peptidna vez.
Beljakovine
Beljakovine so ena najpomembnejših vrst makromolekul v živih organizmih. Beljakovine lahko glede na njihovo strukturo kategoriziramo kot primarne, sekundarne, terciarne in kvartarne. Zaporedje aminokislin (polipeptidov) v beljakovini imenujemo primarna struktura. Ko se polipeptidne strukture zložijo v naključne razporeditve, so znane kot sekundarni proteini. V terciarnih strukturah imajo proteini tridimenzionalno strukturo. Ko se nekaj tridimenzionalnih proteinskih delov poveže skupaj, tvorijo kvartarne proteine. Tridimenzionalna struktura proteinov je odvisna od vodikovih vezi, disulfidnih vezi, ionskih vezi, hidrofobnih interakcij in vseh drugih medmolekularnih interakcij znotraj aminokislin. Beljakovine igrajo več vlog v živih sistemih. Sodelujejo pri oblikovanju struktur. Na primer, mišice imajo beljakovinska vlakna, kot sta kolagen in elastin. Najdemo jih tudi v trdih in togih strukturnih delih, kot so nohti, lasje, kopita, perje itd. Nadaljnje beljakovine najdemo v vezivnih tkivih, kot je hrustanec. Poleg strukturne funkcije imajo beljakovine tudi zaščitno funkcijo. Protitelesa so beljakovine in ščitijo naše telo pred tujimi okužbami. Vsi encimi so beljakovine. Encimi so glavne molekule, ki nadzorujejo vse presnovne aktivnosti. Poleg tega proteini sodelujejo pri celični signalizaciji. Beljakovine nastajajo na ribosomih. Signal za proizvodnjo beljakovin se prenese na ribosom iz genov v DNK. Potrebne aminokisline so lahko iz prehrane ali pa se sintetizirajo znotraj celice. Posledica denaturacije beljakovin je odvijanje in dezorganizacija sekundarne in terciarne strukture beljakovin. To je lahko posledica vročine, organskih topil, močnih kislin in baz, detergentov, mehanskih sil itd.
Kakšna je razlika med aminokislinami in beljakovinami?
• Aminokisline so gradniki beljakovin.
• Aminokisline so majhne molekule z majhno molsko maso. V nasprotju s tem so beljakovine makromolekule, katerih molska masa lahko presega tisočkrat večjo molsko maso aminokisline.
• Obstaja več vrst beljakovin kot aminokislin. Zaradi načinov, kako razporedi osnovnih 20 aminokislin, lahko povzroči nastanek številnih beljakovin.
