ПРОТЕИНИ

Аминокиселине (структура, подела, номенклатура, есенцијалне аминокиселине).

Протеини или беланчевине су једињења широко распрострањена у природи, а чине основне ћелијске састојке свих живих организама. Име им потиче од грчке речи proteios, што значи први или најважнији. Иако су сва једињења која улазе у састав ћелије важна за њену правилну функцију, протеини међу њима заузимају посебно место, јер су незаменљиви у изградњи ћелијских структура, катализи и регулацији метаболизма, процесима контракције и транспорта материја, а неки од њих улазе у састав одбрамбених система виших организама.Без обзира на функцију или биолошку активност, сви протеини су макромолекули изграђени од великог броја аминокиселина, које саме по себи немају никакву биолошку активност. Структура и особине протеина зависе од врсте и броја, а још више од начина на који су у молекулу протеина распоређени аминокиселински остаци. Специфичан редослед (секвенца) аминокиселина, које улазе у састав протеина, обезбеђује сваком протеину јединствене структурне карактеристике, а самим тим и одговарајућу биолошку функцију.

АМИНОКИСЕЛИНЕ КАО СТРУКТУРНЕ ЈЕДИНИЦЕ ПРОТЕИНАУ састав протеина улази око двадесетак аминокиселина. Прва аминокиселина, аспарагин, откривена је још 1908. године, а последња протеиногена аминокиселина, треонин, идентификована је тек 1938. године. Код свих аминокиселина које улазе у састав протеина, амино- и карбоксилна група везане су за исти угљеников атом. То су према томе α (алфа) аминокиселине , чија се структура може приказати следећом општом формулом:.

Код свих аминокиселина, осим једне, α -угљеников атом је асиметричан, те се исте стога могу јавити у облику два енантиомера. За све протеиногене аминокиселине је доказано да имају апсолутну конфигурацију која одговара L-глицералдехиду, односно да се ради о α -L-аминокиселинама. Према природи групе R, протеиногене аминокиселине се могу сврстати у седам група, и то:1. аминокиселине са неполарним (хидрофобним) бочним низом,2. аминокиселине са ароматичним бочним низом,3. аминокиселине са базним бочним низом,4. аминокиселинс са киселинским остатком у бочном низу,5. аминокиселине са амидним остатком у бочном низу,6. аминокиселине са хидроксилном групом у бочном низу,7. аминокиселине са сумпором у бочном низу.

1. Аминокиселине са неполарним (хидрофобним) бочним низом

2. Aминокиселине са ароматичним бочним низом

3. Aминокиселине са базним бочним низом

4. Aминокиселинс са киселинским остатком у бочном низу

5. Aминокиселине са амидним остатком у бочном низу

6. Aминокиселине са хидроксилном групом у бочном низу

7. Aминокиселине са сумпором у бочном низу

Осим наведених аминокиселина, у појединим протеинским врстама срећу се специфичне, тзв. ретке аминокиселине. Тако се, на пример, у колагену налазе значајне количине 5-хидроксилизина и хидроксипролина, док се метилизин јавља у неким мишићним протеинима.

У природи се јавља још око 150 тзв. непротеиногених аминокиселина, које се налазе слободне или повезане са неким другим једињењем, али никад не улазе у састав протеина. Најпознатије међу њима су (β-аланин који улази у састав пантотенске киселине, γ-аминобутерна киселина која учествује у преносу нервних импулса, као и D-глутаминска киселина и D-аланин које су нађене у ћелијским зидовима бактерија, односно у омотачу неких ларви.

Биљке су једини организми способни да синтетизују све неопходне аминокиселине, полазећи од једноставних једињења и користећи неоргански азот. Животиње и човек могу да синтетишу само неке аминокиселине из других органских једињења, док остале, неопходне за изградњу протеина, морају да се уносе храном. Ове аминокиселине се називају есенцијалне (битне) аминокиселине. Свака животињска врста има специфичан сет есенцијалних аминокиселина. Људски организам мора храном да обезбеди следећих десет аминокиселина: аргинин, валин, леуцин, изолеуцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, хистидин и фенилаланин.