Aminokyseliny vs bielkoviny
Aminokyseliny a proteíny sú organické molekuly, ktorých je v živých systémoch veľa.
Aminokyselina
Aminokyselina je jednoduchá molekula vytvorená s C, H, O, N a môže to byť S. Má nasledujúcu všeobecnú štruktúru.
Existuje asi 20 bežných aminokyselín. Všetky aminokyseliny majú skupiny –COOH, -NH2 a –H viazané na uhlík. Uhlík je chirálny uhlík a alfa aminokyseliny sú najdôležitejšie v biologickom svete. D-aminokyseliny sa nenachádzajú v bielkovinách a nie sú súčasťou metabolizmu vyšších organizmov. Viaceré sú však dôležité v štruktúre a metabolizme nižších foriem života. Okrem bežných aminokyselín existuje množstvo aminokyselín, ktoré nie sú odvodené od bielkovín, pričom mnohé z nich sú buď metabolické medziprodukty alebo časti neproteínových biomolekúl (ornitín, citrulín). Skupina R sa líši od aminokyseliny k aminokyseline. Najjednoduchšou aminokyselinou s R skupinou je H je glycín. Podľa skupiny R možno aminokyseliny kategorizovať na alifatické, aromatické, nepolárne, polárne, kladne nabité, záporne nabité alebo polárne nenabité atď. Aminokyseliny prítomné ako zwitter ióny pri fyziologickom pH 7,4. Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi bielkovín. Keď sa dve aminokyseliny spoja a vytvoria dipeptid, kombinácia sa uskutoční v skupine -NH2 jednej aminokyseliny so skupinou -COOH inej aminokyseliny. Molekula vody sa odstráni a vytvorená väzba je známa ako peptidová väzba.
Proteín
Proteíny sú jedným z najdôležitejších typov makromolekúl v živých organizmoch. Proteíny môžu byť kategorizované ako primárne, sekundárne, terciárne a kvartérne proteíny v závislosti od ich štruktúry. Sekvencia aminokyselín (polypeptid) v proteíne sa nazýva primárna štruktúra. Keď sa polypeptidové štruktúry skladajú do náhodných usporiadaní, sú známe ako sekundárne proteíny. V terciárnych štruktúrach majú proteíny trojrozmernú štruktúru. Keď sa niekoľko trojrozmerných proteínových skupín spojí, vytvoria kvartérne proteíny. Trojrozmerná štruktúra proteínov závisí od vodíkových väzieb, disulfidových väzieb, iónových väzieb, hydrofóbnych interakcií a všetkých ostatných intermolekulárnych interakcií v rámci aminokyselín. Proteíny hrajú v živých systémoch niekoľko úloh. Podieľajú sa na vytváraní štruktúr. Napríklad svaly majú proteínové vlákna ako kolagén a elastín. Nachádzajú sa aj v tvrdých a pevných konštrukčných častiach, ako sú nechty, vlasy, kopytá, perie atď. Ďalšie proteíny sa nachádzajú v spojivových tkanivách, ako sú chrupavky. Okrem štrukturálnej funkcie majú proteíny aj ochrannú funkciu. Protilátky sú proteíny a chránia naše telo pred cudzími infekciami. Všetky enzýmy sú bielkoviny. Enzýmy sú hlavné molekuly, ktoré riadia všetky metabolické aktivity. Ďalej sa proteíny podieľajú na bunkovej signalizácii. Proteíny sa tvoria na ribozómoch. Signál produkujúci proteín sa prenáša na ribozóm z génov v DNA. Potrebné aminokyseliny môžu byť zo stravy alebo môžu byť syntetizované vo vnútri bunky. Denaturácia proteínov vedie k rozvinutiu a dezorganizácii sekundárnych a terciárnych štruktúr proteínov. Môže to byť spôsobené teplom, organickými rozpúšťadlami, silnými kyselinami a zásadami, čistiacimi prostriedkami, mechanickými silami atď.
Aký je rozdiel medzi aminokyselinou a proteínom?
• Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi bielkovín.
• Aminokyseliny sú malé molekuly s malou molárnou hmotnosťou. Na rozdiel od toho, proteíny sú makromolekuly, ktorých molárna hmotnosť môže tisíckrát presiahnuť molekulovú hmotnosť aminokyseliny.
• Existuje viac druhov bielkovín ako aminokyselín. Spôsobom usporiadania základných 20 aminokyselín môže vzniknúť množstvo bielkovín.
