Πρωτεΐνες και αμινοξέα

Πρωτεΐνες και αμινοξέα

Τι είναι τα αμινοξέα;

Τα αμινοξέα είναι ειδικά οργανικά μόρια που χρησιμοποιούνται από ζωντανούς οργανισμούς για την παραγωγή πρωτεϊνών. Τα κύρια στοιχεία στα αμινοξέα είναι ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και το άζωτο. Υπάρχουν είκοσι διαφορετικά είδη αμινοξέων που συνδυάζονται για την παραγωγή πρωτεϊνών στο σώμα μας. Το σώμα μας μπορεί να παράγει μερικά αμινοξέα, αλλά τα υπόλοιπα πρέπει να πάρουμε από το φαγητό μας.

Τι είναι οι πρωτεΐνες;

Οι πρωτεΐνες είναι μακρές αλυσίδες αμινοξέων. Υπάρχουν χιλιάδες διαφορετικές πρωτεΐνες στο ανθρώπινο σώμα. Παρέχουν κάθε είδους λειτουργίες για να μας βοηθήσουν να επιβιώσουμε.


Δομή μιας πρωτεΐνης
Γιατί είναι σημαντικά;

Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για τη ζωή. Περίπου το 20% του σώματός μας αποτελείται από πρωτεΐνες. Κάθε κύτταρο στο σώμα μας χρησιμοποιεί πρωτεΐνες για την εκτέλεση λειτουργιών.

Πώς φτιάχνονται;

Οι πρωτεΐνες παράγονται μέσα στα κύτταρα. Όταν ένα κύτταρο παράγει μια πρωτεΐνη ονομάζεται σύνθεση πρωτεϊνών . Οι οδηγίες για τον τρόπο παρασκευής μιας πρωτεΐνης διατηρούνται σε μόρια DNA μέσα στον κυτταρικό πυρήνα. Τα δύο κύρια στάδια στην παραγωγή μιας πρωτεΐνης ονομάζονται μεταγραφή και μετάφραση .

Μεταγραφή

Το πρώτο βήμα στην παραγωγή μιας πρωτεΐνης ονομάζεται μεταγραφή. Αυτό συμβαίνει όταν το κελί δημιουργεί ένα αντίγραφο (ή «μεταγραφή») του DNA. Το αντίγραφο του DNA ονομάζεται RNA επειδή χρησιμοποιεί διαφορετικό τύπο νουκλεϊκού οξέος που ονομάζεται ριβονουκλεϊκό οξύ. Το RNA χρησιμοποιείται στο επόμενο βήμα, το οποίο ονομάζεται μετάφραση.

Μετάφραση

Το επόμενο βήμα στην παραγωγή μιας πρωτεΐνης ονομάζεται μετάφραση. Αυτό συμβαίνει όταν το RNA μετατρέπεται (ή «μεταφράζεται») σε μια ακολουθία αμινοξέων που αποτελεί την πρωτεΐνη.

Η διαδικασία μετάφρασης της παραγωγής της νέας πρωτεΐνης από τις οδηγίες RNA λαμβάνει χώρα σε μια πολύπλοκη μηχανή στο κύτταρο που ονομάζεται ριβόσωμα. Τα ακόλουθα βήματα πραγματοποιούνται στο ριβόσωμα.

• Το RNA κινείται στο ριβόσωμα. Αυτός ο τύπος RNA ονομάζεται RNA «messenger». Συντομεύεται ως mRNA όπου το «m» είναι για το messenger.
• Το mRNA προσκολλάται στο ριβόσωμα.
• Το ριβόσωμα υπολογίζει πού να ξεκινήσει στο mRNA βρίσκοντας μια ειδική ακολουθία τριών γραμμάτων «έναρξη» που ονομάζεται κωδικόνιο.
• Το ριβόσωμα στη συνέχεια κινείται κάτω από τον κλώνο του mRNA. Κάθε τρία γράμματα αντιπροσωπεύει ένα άλλο μόριο αμινοξέος. Το ριβόσωμα δημιουργεί μια σειρά αμινοξέων με βάση τους κωδικούς στο mRNA.
• Όταν το ριβόσωμα βλέπει τον κωδικό «διακοπής», τελειώνει η μετάφραση και η πρωτεΐνη είναι πλήρης.

Πώς ένα ριβόσωμα παράγει μια πρωτεΐνη
Διαφορετικοί τύποι πρωτεϊνών

Υπάρχουν κυριολεκτικά χιλιάδες διαφορετικοί τύποι πρωτεϊνών στο σώμα μας. Εδώ είναι μερικές από τις κύριες ομάδες και λειτουργίες των πρωτεϊνών:

• Δομικά - Πολλές πρωτεΐνες παρέχουν δομή για το σώμα μας. Αυτό περιλαμβάνει κολλαγόνο που βρίσκεται στον χόνδρο και τους τένοντες.
• Defensive - Οι πρωτεΐνες μας προστατεύουν από ασθένειες. Αποτελούν αντισώματα που καταπολεμούν ξένους εισβολείς όπως βακτήρια και άλλες τοξικές ουσίες.
• Μεταφορές - Οι πρωτεΐνες μπορούν να βοηθήσουν στη μεταφορά βασικών θρεπτικών συστατικών στο σώμα μας. Ένα παράδειγμα είναι η αιμοσφαιρίνη που μεταφέρει οξυγόνο στα ερυθρά αιμοσφαίρια μας.
• Καταλύτες - Ορισμένες πρωτεΐνες, όπως τα ένζυμα, δρουν ως καταλύτες για να βοηθήσουν στις χημικές αντιδράσεις. Μας βοηθούν να διαλύσουμε και να αφομοιώσουμε την τροφή μας, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα κύτταρα μας.

Ενδιαφέρουσες πληροφορίες για τις πρωτεΐνες και τα αμινοξέα

• Παίρνουμε αμινοξέα από βασικά τρόφιμα όπως κοτόπουλο, ψωμί, γάλα, ξηρούς καρπούς, ψάρια και αυγά.
• Τα μαλλιά αποτελούνται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται κερατίνη.
• Ένα ειδικό είδος RNA που ονομάζεται RNA μεταφοράς μετακινεί τα αμινοξέα στο ριβόσωμα. Συντομεύεται ως tRNA όπου το «t» σημαίνει μεταφορά.
• Οι δεσμοί που συνδέουν τα αμινοξέα σε μια πρωτεΐνη ονομάζονται πεπτιδικοί δεσμοί.
• Η διάταξη και ο τύπος των διαφορετικών αμινοξέων κατά μήκος του πρωτεϊνικού κλώνου καθορίζει τη λειτουργία της πρωτεΐνης.