Keha moodustavad neli kõige olulisemat orgaaniliste ühendite klassi: nukleiinhapped, rasvad, süsivesikud ja valgud. Viimast käsitletakse selles artiklis.
Mis on valk?
Need on aminohapetest koosnevad polümeersed keemilised ühendid. Valkudel on keeruline struktuur.
Kuidas sünteesitakse valke?
See toimub keharakkudes. Selle protsessi eest vastutavad spetsiaalsed organellid. Need on ribosoomid. Need koosnevad kahest osast: väikesed ja suured, mis ühendatakse organelli töötamise ajal. Aminohapetest polüpeptiidahela sünteesimise protsessi nimetatakse translatsiooniks.
Mis on aminohapped?
Hoolimata asjaolust, et kehas on lugematu arv valke, on ainult kakskümmend aminohapet, millest need moodustuvad. Selline valkude mitmekesisus saavutatakse tänu nende aminohapete erinevatele kombinatsioonidele ja järjestustele, samuti konstrueeritud ahela erinevale paigutusele ruumis.
Aminohapped sisaldavad oma keemilises koostises kahte vastandlikku funktsionaalrühma:karboksüül- ja aminorühmad, samuti radikaal: aromaatne, alifaatne või heterotsükliline. Lisaks võivad radikaalid sisaldada täiendavaid funktsionaalrühmi. Need võivad olla karboksüülrühmad, aminorühmad, amiid-, hüdroksüül-, guaniidrühmad. Radik võib sisaldada ka väävlit.
Siin on nimekiri hapetest, millest saab valke ehitada:
- alaniin;
- glütsiin;
- leutsiin;
- valiin;
- isoleutsiin;
- treoniin;
- serine;
- glutamiinhape;
- asparagiinhape;
- glutamiin;
- asparagiin;
- arginiin;
- lüsiin;
- metioniin;
- tsüsteiin;
- türosiin;
- fenüülalaniin;
- histidiin;
- trüptofaan;
- proline.
Neist kümme on asendamatud – need, mida inimkehas ei saa sünteesida. Need on valiin, leutsiin, isoleutsiin, treoniin, metioniin, fenüülalaniin, trüptofaan, histidiin, arginiin. Neid tuleb alla neelata koos toiduga. Paljusid neist aminohapetest leidub kalas, veiselihas, lihas, pähklites ja kaunviljades.
Valgu esmane struktuur – mis see on?
See on ahela aminohapete järjestus. Teades valgu põhistruktuuri, on võimalik koostada selle täpne keemiline valem.
Teisene struktuur
See on viis polüpeptiidahela väänamiseks. Valgu konfiguratsioonil on kaks varianti: alfa-heeliksi ja beeta-struktuur. Esitatakse valgu sekundaarne struktuurvesiniksidemed CO ja NH rühmade vahel.
Tertsiaarne valgu struktuur
See on spiraali ruumiline orientatsioon või selle paigutamise viis teatud mahus. Seda pakuvad keemilised disulfiid- ja peptiidsidemed.
Sõltuv alt tertsiaarse struktuuri tüübist on olemas fibrillaarsed ja globulaarsed valgud. Viimased on sfäärilise kujuga. Fibrillaarsete valkude struktuur meenutab niiti, mis tekib beetastruktuuride virnastamise või mitme alfastruktuuri paralleelse paigutuse teel.
Kvaternaarne struktuur
See on iseloomulik valkudele, mis sisaldavad mitte ühte, vaid mitut polüpeptiidahelat. Selliseid valke nimetatakse oligomeerseteks. Üksikuid ahelaid, mis moodustavad nende koostise, nimetatakse protomeerideks. Oligomeerse valgu moodustavatel protomeeridel võib olla kas sama või erinev primaarne, sekundaarne või tertsiaarne struktuur.
Mis on denatureerimine?
See on valgu kvaternaarsete, tertsiaarsete, sekundaarsete struktuuride hävimine, mille tulemusena see kaotab oma keemilised, füüsikalised omadused ega suuda enam täita oma rolli organismis. See protsess võib toimuda valkudele mõjuvate kõrgete temperatuuride (alates 38 kraadi Celsiuse järgi, kuid see näitaja on iga valgu puhul individuaalne) või agressiivsete ainete, nagu happed ja leelised, tagajärjel.
Mõned valgud on võimelised renatureerima – uuendama nende algset struktuuri.
Valkude klassifikatsioon
Arvestades keemilist koostist, jagunevad need lihtsateks ja keerukateks.
Lihtsad valgud (valgud) on need, mis sisaldavad ainult aminohappeid.
Komplekssed valgud (valgud) – need, mille koostises on proteesrühm.
Sõltuv alt proteesirühma tüübist võib valgud jagada järgmisteks osadeks:
- lipoproteiinid (sisaldavad lipiide);
- nukleoproteiinid (sisaldab nukleiinhappeid);
- kromoproteiinid (sisaldavad pigmente);
- fosfoproteiinid (nende koostises on fosforhapet);
- metalloproteiinid (sisaldab metalle);
- glükoproteiinid (sisaldab süsivesikuid).
Lisaks on olenev alt tertsiaarse struktuuri tüübist globulaarne ja fibrillaarne valk. Mõlemad võivad olla lihtsad või keerulised.
Fibrillaarsete valkude omadused ja nende roll organismis
Need võib sekundaarsest struktuurist sõltuv alt jagada kolme rühma:
- Alfa struktuur. Nende hulka kuuluvad keratiinid, müosiin, tropomüosiin ja teised.
- Beeta struktuur. Näiteks fibroiin.
- Kollageen. See on valk, millel on eriline sekundaarne struktuur, mis ei ole alfa-heeliksi ega beeta-struktuur.
Kõigi kolme rühma fibrillaarsete valkude eripäraks on see, et neil on filamentne tertsiaarne struktuur ja nad ei lahustu ka vees.
Räägime peamistest fibrillaarsetest valkudest üksikasjalikum alt järjekorras:
- Keratiinid. See on terve rühm erinevaid valke, mis on juuste, küünte, sulgede, villa, sarvede, kabjade jne põhikomponendiks. Lisaks on selle rühma fibrillaarne valk tsütokeratiin osa rakkudest, moodustades tsütoskeleti.
- Müosiin. See on aine, mis on osa lihaskiududest. Koos aktiiniga on see fibrillaarne valk kontraktiilne ja tagab lihase funktsioneerimise.
- Tropomüosiin. See aine koosneb kahest omavahel põimunud alfa-heeliksist. See on ka osa lihastest.
- Fibroiin. Seda valku eritavad paljud putukad ja ämblikulaadsed. See on võrgu ja siidi põhikomponent.
- Kollageen. See on inimkehas kõige rikkalikum fibrillaarne valk. See on osa kõõlustest, kõhredest, lihastest, veresoontest, nahast jne See aine tagab kudede elastsuse. Kollageeni tootmine organismis väheneb koos vanusega, mille tagajärjeks on naha kortsude teke, kõõluste ja sidemete nõrgenemine jne.
Järgmisena kaaluge teist valkude rühma.
Globulaarsed valgud: sordid, omadused ja bioloogiline roll
Selle rühma ainetel on palli kuju. Need võivad lahustuda vees, leeliste lahustes, soolades ja hapetes.
Kõige levinumad globulaarsed valgud kehas on:
- Albumiinid: ovalbumiin, laktalbumiin jne
- Globuliinid: verevalgud (nt hemoglobiin, müoglobiin) jne.
Mõnede kohta veel:
- Ovalbumiin. See valk on 60 protsenti munavalge.
- Laktalbumiin. Piima põhikoostisosa.
- Hemoglobiin. See on keerulineglobulaarne valk, mis sisaldab proteesrühmana heemi, on rauda sisaldav pigmendirühm. Hemoglobiini leidub punastes verelibledes. See on valk, mis on võimeline hapnikuga seonduma ja seda transportima.
- Müoglobiin. See on hemoglobiiniga sarnane valk. See täidab sama funktsiooni - hapniku kandmist. Sellist valku leidub lihastes (vöötlihastes ja südamelihastes).
Nüüd teate põhilisi erinevusi lihtsate ja keeruliste, fibrillaarsete ja globulaarsete valkude vahel.
