Aminokyseliny vs Protein
Aminokyseliny a proteiny jsou organické molekuly, které se hojně vyskytují v živých systémech.
Aminokyselina
Aminokyselina je jednoduchá molekula tvořená C, H, O, N a může to být S. Má následující obecnou strukturu.
Existuje asi 20 běžných aminokyselin. Všechny aminokyseliny mají skupiny –COOH, -NH2 a –H vázané na uhlík. Uhlík je chirální uhlík a alfa aminokyseliny jsou nejdůležitější v biologickém světě. D-aminokyseliny se nenacházejí v bílkovinách a nejsou součástí metabolismu vyšších organismů. Některé jsou však důležité ve struktuře a metabolismu nižších forem života. Kromě běžných aminokyselin existuje řada neproteinových aminokyselin, z nichž mnohé jsou buď metabolickými meziprodukty nebo součástí nebílkovinných biomolekul (ornitin, citrulin). Skupina R se liší aminokyselinu od aminokyseliny. Nejjednodušší aminokyselinou s R skupinou je H je glycin. Podle skupiny R lze aminokyseliny rozdělit na alifatické, aromatické, nepolární, polární, kladně nabité, záporně nabité nebo polární nenabité atd. Aminokyseliny přítomné jako zwitter ionty při fyziologickém pH 7,4. Aminokyseliny jsou stavebními kameny bílkovin. Když se dvě aminokyseliny spojí a vytvoří dipeptid, dojde ke spojení ve skupině -NH2 jedné aminokyseliny se skupinou –COOH jiné aminokyseliny. Molekula vody je odstraněna a vytvořená vazba je známá jako peptidová vazba.
Protein
Proteiny jsou jedním z nejdůležitějších typů makromolekul v živých organismech. Proteiny mohou být kategorizovány jako primární, sekundární, terciární a kvartérní proteiny v závislosti na jejich struktuře. Sekvence aminokyselin (polypeptid) v proteinu se nazývá primární struktura. Když se polypeptidové struktury skládají do náhodných uspořádání, jsou známé jako sekundární proteiny. V terciárních strukturách mají proteiny trojrozměrnou strukturu. Když se několik trojrozměrných proteinových skupin váže dohromady, tvoří kvartérní proteiny. Trojrozměrná struktura proteinů závisí na vodíkových můstcích, disulfidových vazbách, iontových vazbách, hydrofobních interakcích a všech dalších intermolekulárních interakcích v rámci aminokyselin. Proteiny hrají v živých systémech několik rolí. Podílejí se na vytváření struktur. Například svaly mají proteinová vlákna, jako je kolagen a elastin. Nacházejí se také v tvrdých a tuhých konstrukčních částech, jako jsou nehty, vlasy, kopyta, peří atd. Další proteiny se nacházejí v pojivových tkáních, jako jsou chrupavky. Kromě strukturální funkce mají proteiny také ochrannou funkci. Protilátky jsou proteiny a chrání naše těla před cizími infekcemi. Všechny enzymy jsou bílkoviny. Enzymy jsou hlavní molekuly, které řídí všechny metabolické aktivity. Dále se proteiny účastní buněčné signalizace. Proteiny jsou produkovány na ribozomech. Signál produkující protein je předán na ribozom z genů v DNA. Potřebné aminokyseliny mohou být ze stravy nebo mohou být syntetizovány uvnitř buňky. Denaturace proteinů má za následek rozvinutí a dezorganizaci sekundárních a terciárních struktur proteinů. To může být způsobeno teplem, organickými rozpouštědly, silnými kyselinami a zásadami, detergenty, mechanickými silami atd.
Jaký je rozdíl mezi aminokyselinou a proteinem?
• Aminokyseliny jsou stavebními kameny bílkovin.
• Aminokyseliny jsou malé molekuly s malou molární hmotností. Naproti tomu proteiny jsou makromolekuly, jejichž molární hmotnost může tisíckrát přesáhnout molární hmotnost aminokyseliny.
• Existuje více druhů bílkovin než aminokyselin. Vzhledem k tomu, jak základní uspořádání 20 aminokyselin může dát vzniknout mnoha proteinům.
