Conceptul de proteine

Explicăm ce sunt proteinele și tipurile de proteine care există. La ce sunt folosite, nivelurile lor structurale și alimentele.

Ce sunt proteinele?

Proteinele sunt macromolecule alcătuite din unități structurale numite aminoacizi. Aceștia conțin întotdeauna în structura lor carbon, oxigen, azot, hidrogen și adesea și sulf.

Aminoacizii sunt molecule organice compuse dintr-o grupare funcțională amino (-NH2) la un capăt și o grupare funcțională carboxil (-COOH) la celălalt capăt. Există douăzeci de aminoacizi fundamentali, care, în diferite combinații, formează baza proteinelor. Două exemple de aminoacizi sunt alanina și cisteina:

Pentru a forma proteine, aminoacizii sunt uniți între ei prin legături peptidice, adică prin unirea capătului cu grupa funcțională amino (-NH2) a unui aminoacid cu capătul care conține grupa funcțională carboxil (-COOH) a unui alt aminoacid. În acest fel, aminoacizii sunt legați în diferite combinații și de câte ori este necesar, până când se formează fiecare proteină specifică. Un exemplu de formare a legăturii peptidice poate fi văzut în figura următoare, în care alanina este reprezentată în roz, cisteina în roșu, iar legătura peptidică în albastru:

Vezi și: Enzimele

Tipuri de proteine

Proteinele sunt foarte importante pentru organism, deoarece sunt implicate în toate procesele pe care acesta le realizează. Ele pot fi clasificate în funcție de:

• Compoziția lor chimică:
  • Proteine simple. Cunoscute și sub denumirea de holoproteine, sunt alcătuite numai din aminoacizi sau derivați ai acestora.
  • Proteine conjugate. Cunoscute și sub denumirea de heteroproteine, structura lor este formată, pe lângă aminoacizi, de alte substanțe, cum ar fi metale, ioni și altele.
• Forma lor tridimensională (distribuția în spațiu a structurii lor):
  • Proteine fibroase. Structura lor este sub formă de fibre lungi și sunt insolubile în apă.
  • Proteine globulare. Structura lor este spiralată și compactă, de formă aproape sferică și sunt de obicei solubile în apă.

La ce sunt folosite proteinele?

Proteinele sunt esențiale pentru corpul uman și pentru creșterea acestuia. Unele dintre funcțiile lor sunt:

• Structurale. Multe proteine sunt responsabile pentru a da formă, elasticitate și suport celulelor și, prin urmare, țesuturilor. De exemplu: colagen, elastină și tubulină.
• Imunologic. Anticorpii sunt proteine care acționează ca mijloc de apărare împotriva agenților externi sau a infecțiilor care afectează organismele umane și animale.
• Motor. Miozina și actina sunt proteine care permit mișcarea. În plus, miozina face parte din inelul contractil în diviziunea celulară, permițând citochineza (separarea celulelor prin strangulare).
• Enzimatic. Unele proteine accelerează anumite procese metabolice. Exemple de proteine enzimatice sunt pepsina și sucrasa.
• Homeostatic. Homeostazia este menținerea echilibrului intern al organismelor. Proteinele cu funcție homeostatică, împreună cu alte sisteme de reglare, mențin reglarea pH-ului acestor organisme.
• Rezervă. Multe proteine sunt o sursă de energie și de carbon pentru multe organisme. De exemplu: cazeina și ovalbumina.

Nivelurile structurale ale proteinelor

Structura unei proteine poate fi clasificată în diferite niveluri de organizare și distribuție a unităților sale componente, după:

• Structura primară. Aceasta este secvența de aminoacizi care alcătuiesc o proteină (se referă numai la tipurile de aminoacizi care alcătuiesc structura sa și la ordinea în care sunt legați).
• Structură secundară. Descrie orientarea locală a diferitelor segmente care alcătuiesc o proteină. În general, deși există și alte tipuri, principalele sunt: Alpha helix (acesta este un segment cu o structură spiralată pe sine) și Folded beta sheet (acesta este un segment cu o formă întinsă și pliată, asemănătoare unui acordeon). Formele ambelor segmente sunt generate și stabilizate în principal prin interacțiuni de punte de hidrogen.
• Structura terțiară. Aceasta constă în dispunerea în spațiu a structurii secundare, care se poate conforma pentru a forma proteine globulare sau fibroase. Structura terțiară este stabilizată prin interacțiuni Van der Waals, prin punți disulfură între aminoacizii cu conținut de sulf, prin forțe hidrofobe și prin interacțiuni între radicalii aminoacizilor.
• Structura cuaternară. Formată prin îmbinarea mai multor segmente peptidice, adică este compusă din îmbinarea mai multor proteine. Proteinele cu o structură cuaternară se mai numesc și proteine oligomerice și nu constituie majoritatea proteinelor. Această structură este stabilizată de același tip de interacțiuni care stabilizează structura terțiară.

Când proteinele sunt supuse la temperaturi ridicate, la schimbări drastice de pH, la acțiunea unor solvenți organici, printre alți factori, ele se denaturează. Denaturarea reprezintă pierderea structurilor secundare, terțiare și cuaternare, ceea ce lasă lanțul polipeptidic fără nicio structură tridimensională fixă; se poate spune că acesta este redus la structura sa primară. Dacă proteina recuperează aceste structuri (revine la forma sa inițială), atunci este renaturată. Următoarea imagine descrie diferitele structuri ale unei proteine:

Alimente bogate în proteine

Alimentele bogate în proteine sunt recomandate pentru o dietă sănătoasă, bogată în proteine. Shake-urile asigură o mare parte din sursa zilnică recomandată de aport proteic.

Există două tipuri de alimente bogate în proteine, cele de origine vegetală și cele de origine animală. Alimentele bogate în proteine de origine animală sunt ouăle, peștele, produsele lactate și carnea roșie și albă. Nucile, soia, cerealele și leguminoasele sunt alimente bogate în proteine de origine vegetală.

Referințe:

• „Motor proteins of the cytoskeleton” de Jose Manuel Andreu (Premiul special Lasker). (Noiembrie 2012).
• „Química biológica” de Antonio Blanco. Ediția a opta, El Ateneo (2006). ISBN: 9500204223.

Ultima ediție: 5 octombrie 2020. Cum se citează: „Proteine”. Autor: María Estela Raffino. Din: Argentina. Către: Concepto.de. Disponibil la: https://concepto.de/proteinas/. Accesat: 24 martie 2021.