A fehérjék
A FEHÉRJÉK: az élőlények legfontosabb anyagai (görög név: protein) a sejtek szárazanyag-tartalmának 50-60 %-át adják monomereik: aminosavak (C, H, O, N, S)
AZ AMINOSAVAK alacsony C-atomszámú karbonsavak (COOH) mindig tartalmaznak aminocsoportot (NH2) élőlényekben: mindkettő az α C-atomhoz kapcsolódik az R oldalláncban különböznek (élőlényekben: 20 féle) α helyzetű C-atom
a 20 féle aminosav: hagyományos elnevezések 3 betűs rövidítés legegyszerűbb a glicin (amino-ecetsav) Gly
AZ AMINOSAVAK JELLEMZŐI ikerionos szerkezet: az amino- és karboxilcsoportok vizes oldatban ionos állapotban van jelen, így minden aminosavnak legalább egy negatív (–COO-) és egy pozitív (–NH+3) töltése van amfoter jelleg: savakkal szemben bázisként, bázisokkal szemben savakként viselkednek a sejtekben szabad állapotban ritkán fordulnak elő egymással peptidkötés kialakítására képesek
A PEPTIDKÖTÉS - egyszerű vízkilépés 2 aminosav között - további aminosavak kapcsolódhatnak az N-terminális és a C-terminális véghez N-terminális C-terminális
2 » dipeptid 3 » tripeptid 4-10 » oligopeptid 10-100 » polipeptid > 100 » fehérje (kolloid mérettartomány) aminosavak név száma
Esszenciális aminosavak: - olyan as-ak, amiket nem tudunk előállítani - szabad as formájában vagy fehérjékkel fel kell venni - 10 db! Biológiai szempontból elsőrendű fehérjék: valamennyi esszenciális aminosavat a megfelelő mennyiségben, arányban tartalmazzák, ezért egyedüli fehérjeforrásként is elegendőek. - állati eredetű fehérjék (tojás, tej, hal, húsfélék)
A FEHÉRJÉK sokféle funkció speciális szerkezet
elsődleges szerkezet = as-sorrend (szekvencia) - ha egy as. kiesik vagy kettő felcserélődik » elveszik a funkció - első megfejtett szekvencia: inzulin (51 as) Frederick Sanger 1958: Nobel-díj a fehérjeszekvenálás módszeré- nek kidolgozásáért + inzulin as-sorrendjéért
az inzulin aminosavszekvenciája
láncon belüli H-kötések másodlagos szerkezet = az aminosavak térbeli elrendeződése, lánckonformációja α-hélix nagy oldalláncok jobbra csavarodó láncon belüli H-kötések β-redő kis oldalláncok több redő: láncok közötti H-kötések szabálytalan (rendezetlen)
α-hélix β-redő
harmadlagos szerkezet = a spirális, redőzött és szabálytalan szakaszok állandó térbeli (3D) elrendeződése a) szálas (fibrilláris) az egész fehérje végig vagy α-hélix vagy β-redő - fibroin (β) - fibrinogén, fibrin - keratin (α) (szaru)
fibroin fibrin
keratin
b) gömb (globuláris) - eltérő konformációjú részek a fehérjén belül - albuminok - globulinok - hemoglobin globuláris fehérje
A harmadlagos szerkezet állandó, mert rögzítik: - van der Waals kötések - ionos kötések - H-kötések - diszulfid-hidak
diszulfid-híd
negyedleges szerkezet = több fehérjemolekula (alegység) összekapcsolódik óriásmolekulává
A FEHÉRJÉK CSOPORTOSÍTÁSA 1. PROTEINEK (egyszerű fehérjék) csak as-lánc albuminok kollagén inzulin miozin
Kollagén (San Francisco)
aktin és miozin
2. PROTEIDEK (összetett fehérjék) as-lánc = fehérje-rész + nem fehérje rész lipoproteidek (+ lipid) glikoproteidek (+ CH) » mucin foszfoproteidek (+ foszforsav) » kazein nukleoproteidek (+ nukleinsav) » DNS metalloproteidek (+ fém) » hemoglobin
glikoproteid mucin
nukleoproteid: DNS-hiszton komplex metalloproteid: hemoglobin
A FEHÉRJÉK FUNKCIÓI 1. enzimek (biokatalizátorok) emésztőenzimek 2. raktárfehérjék tojás: albumin tej: kazein 3. transzportfehérjék hemoglobin hemocianin sejthártya fehérjéi 4. kontraktilis fehérjék aktin miozin
5. hormonok inzulin hip-hip-rsz. összes hormonja 6. neurotranszmitterek acetil-kolin dopamin szerotonin noradrenalin 7. véralvadási faktorok trombin fibrin 8. immunválasz antitestjei immunglobulinok
9. bakteriális toxinok, kígyómérgek 10. vírusfehérjék (burok) 11. receptor-, marker- és kapufehérjék a membránokon 12. váz- és szerkezeti fehérjék keratin kollagén elasztin rodopszin: receptorfehérje
A FEHÉRJÉK ÉS A KÖRNYEZETI HATÁSOK sejtplazmában: kolloid állapotban KOAGULÁCIÓ REVERZIBILIS csak a hidrátburok sérül, a biol. aktivitás megmarad könnyűfémsók NaCl (NH4)2SO4 IRREVERZIBILIS másodlagos szerkezet sérül, biol. aktivitás elvész DENATURÁCIÓ erős mechanikai hatások UV szélsőséges T, pH nehézfémsók (Ag, Pb, Cu)
a fibrinogén irreverzibilis kicsapódása = fibrin
VÉGE