Proteinele

Proteinele sunt substante organice macromoleculare formate din lanturi simple sau complexe de aminoacizi; ele sunt prezente in celulele tuturor organismelor vii in proportie de peste 50% din greutatea uscata. Toate proteinele sunt polimeri ai aminoacizilor, in care secventa acestora este codificata de catre o gena. Fiecare proteina are secventa ei unica de aminoacizi, determinata de secventa nucleotidica a genei.

Rol

Datorita compozitiei, fiind formate exclusiv din aminoacizi se intilnesc alaturi de alti compusi importanti de tipul polizaharidelor, lipidelor si acizilor nucleici incepind cu structura virusurilor, a organismelor procariote, eucariote si terminind cu omul.Practic nu se concepe viata fara proteine.Proteinele pot fi enzime care catalizeaza diferite reactii biochimice in organism, altele pot juca un rol important in mentinerea integritatii celulare (proteinele din peretele celular), in raspunsul imun si autoimun al organismului.

Nutritia

Majoritatea microorganismelor si plantelor pot sintetiza tpti cei 20 aminoacizi standard, in timp ce organismele animale obtin anumiti aminoacizi din dieta (aminoacizii esentiali).Enzime cheie cum ar fi de exemplu aspartatkinaza , enzima care catalizeaza prima etapa in sinteza aminoacizilor lisina, metionina si treonina din acidul aspartic, nu sunt prezente in organismele de tip animal.La aceste organisme aminoacizii se obtin prin consumul hranei continind proteine.Proteienele ingerate suntsupuse actiunii acidului clorhidric din stomac si actiunii enzimelor numite proteaze, proces in urma caruia lanturile proteice sunt scindate (denaturate).Ingestia aminoacizilor esentiali estefoarte importanta pentru sanatatae organismului, deoarece fara acesti aminoacizi nu se poate desfasura sinteza proteinelor necesare organismului.De asemenea aminoacizii sunt o sursa importanta de azot;unii aminoacizi nu sunt utilizati direct in sinteza proteica, ci sunt introdusi in procesul de gluconeogeneza, proces prin care organismul asigura necesarul de glucoza in perioadele de infometare (mai ales proteienele aflate in muschi).

Tipuri de proteine

in functie de compozitia lor chimica ele pot fi clasificate in:

- Holoproteine cu urmatoarele clase de proteine

o Proteine globulare (sferoproteine) sunt de regula substante solubile in apa sau in solutii saline:protaminele, histonele, prolaminele, glutelinele, globulinele, albuminele.

o Proteinele fibrilare (scleroproteinele) caracteristice regnului animal, cu rol de sustinere, protectie si rezistenta mecanica:colagenul, cheratina si elastina.

- Heteroproteinele sunt proteine complexe care sunt constituite din o parte proteica si o parte prostetica; in functie de aceasta grupare se pot clasifica astfel:

o Glicoproteine

o Lipoproteine

o Nucleoproteine

Masa moleculara

Datorita formarii aproape in exclusivitate din aminoacizi, putem considera proteinele ca fiind de fapt niste polipeptide, cu masa moleculara foarte mare intre 10.000 si 6.000.0000.Masa moleculara se determina prin diferite metode, mai ales in cazul proteinelor cu masa moleculara foarte mare ca de exemplu proteina C reactiva. Masa moleculara a diferitelor proteine

Denumirea proteinei Sursa proteinei/Izolata din Masa moleculara

Lactalbumina lapte 17000

Gliadina griu 27.500

Insulina pancreas 12,000

Hordeina orz 27.500

Hemoglobina globule rosii 68.000

Hemocianina moluste(singe) , artropode(singe) 2.800.00

Miozina muschi 850.000

Pepsina stomac 36.000

Peroxidaza rinichi 44.000

Virusul mozaicului tutunului (capsida) tutun 17.000.000

Deoarece la multe proteine masa moleculara apare ca un multiplu de 17,500, multa vreme s-a mers pe ipoteza ca particulele proteice sunt formate prin unirea mai multor molecule de baza ce au masa moleculara in jurul valorii de 17,500. Aceste molecule de baza s-ar putea uni intre ele prin asa numitele valente reziduale, ducind la formarea de agregate moleculare.Atunci cind are loc ruperea acestor valente reziduale ar avea loc doar modificarea propriettilor fizice ale proteinelor, in timp ce daca are loc ruperea legaturilor principale (legaturile peptidice), proteina isi modifica proprietatile fizico-chimice.

Solubilitatea proteinelor

Proteinele sunt substante solide, macromoleculare, solubile in general in apa si insolubile in solventi organici nepolari.Unele proteine sunt solubile in apa dar insolubile in alcool, altele sunt solubile in solutii apoase de electroliti, acizi organici. Datorita gradului diferit de solubilitate in diferiti solventi, proteinele se pot izola, identifica si separa. Solubilitatea lor depinde foarte mult de legaturile care se stabilesc intre gruparile libere de la suprafata macromoleculelor si moleculele solventului.La suprafata macromoleculelor proteice se gasesc grupari libere de tip polar,-COOH, -NH2, -OH, -SH, -NH, grupari cu caracter hidrofil care favorizeaza dizolvarea proteinelor in apa.De asemenea exista grupari de tip apolar, hidrofobe, de regula radicali de hidrocarburi -CH3, -C6H5, -C2H5, care favorizeaza dizolvarea proteinelor in alcool. insa in martea lor majoritate predomina gruparile polare,determinante pentru caracterul hidrofil. in contact cu apa proteinele greu solubile manifesta fenomenul de gonflare, datorita tendintei de hidratare datorata gruparilor polare. Gelatina de exemplu se imbiba foarte puternic cu apa dind nastere prin racire la geluri. La dizolvarea proteinelor in apa, are loc fenomenul de formare a coloizilor hidrofili. S-a constatat ca in solutii diluate se gasesc macromolecule proteice izolate, iar in cazul solutiilor concentrate se formeaza agregate de macromolecule proteice. Solutiile coloidale ale proteinelor, coaguleaza prin incalzire, prezinta efectul Tyndall(dispersia fasciculului de lumina).