Aminokyseliny a proteíny

1. Aminokyseliny a proteíny

2. Funkcia aminokyselín a bielkovín • stavebná funkcia buniek a tkanív • biokatalyzátory, urýchľujú biochemické reakcie - enzýmy • riadiaca funkcia biochemických pochodov - hormóny • obranné pochody - protilátky • transportná funkcia - kyslík, iony, živiny • zásobná funkcia - uchovávajú dôležité ióny

3. Aminokyseliny • Základnou stavebnou jednotkou bielkovín sú AMINOKYSELINY

4. aminokyseliny- aminokarboxylové kyseliny amínové, - NH2 - substitučné deriváty karboxylových kyselín amínová skupina je viazaná na uhlík alfa. atom uhlíku je chirálnym centrom opticky aktívne okrem glycinu bez výnimky patria do radu L - prírodné aminokyseliny

5. Názvoslovie aminokyselín • systematické názvy aminokyselín – ako u ostatných substitučných derivátoch kyselín. • biochemická terminologia - triviálne názvy, od ktorých sa odvodzujú trojpísmenové skratky. Tie sa používajú celosvetovo vo všetkých biochemických schémach Napr. Leucín – leu, valín – val, glycín - gly

7. Esenciálne aminokyseliny • nenahraditeľné, organismus ich nedokáže vytvoriť: • aminokyseliny s rozvetveným reťazcom • valin, leucin, izoleucin, methionin • aminokyseliny s aromatickým cyklom • tryptofan, fenylalanin, lysin, threonin

8. Vlastnosti aminokyselín • Bezfarebné, pevné, kryštalické látky • Rozpustné vo vode, nerozpustné v nepolárnych rozpúšťadlách • Väčšina má amfotérny charakter – AMFOLYTY • Skupina – COOH , kyslé vlastnosti v zásaditom prostredí, vzniká karboxylový anión –COO- • Skupina –NH2 , zapríčiňuje zásadité vlastnosti AK, v kyslom prostredí sa správajú ako zásady, vytvárajú amóniový katión –NH3+ • IZOELEKTRICKÝ BOD (pI) – hodnota pH pri ktorej sa aminokyselina správa neutrálne, čiže všetky molekuly sú vo forme AMFIÓNOV- obojakých iónov

9. Amfión aminokyselín

10. Reakcie aminokyselín • Aminokyseliny podliehajú reakciám ako karboxylové kyseliny aj amíny • Dekarboxylácia – odštiepenie karboxylovej skupiny • Transaminácia – substitučná reakcia, náhrada aminoskupiny za inú funkčnú skupinu napr. –OH • Kondenzácia – vznik peptidovej väzby

11. Peptidová väzba • Peptidová väzba vzniká kondenzáciou dvoch alebo viacerých aminokyselín. • Reaguje pri nej aminoskupina jednej AK s karboxylom druhej AK a uvoľňuje sa voda

12. Peptidy • Postupnou kondenzáciou vznikajú veľké molekuly spojených aminokyselín – PEPTIDY • Oligopeptidy – 2 až 10 aminokyselín • Polypeptidy – 11 až 100 aminokyselín • Často majú fyziologické účinky • Vo vode rozpustné

13. Dôležité peptidy • peptidové hormony • oxytocin a adiuretin-vasopressin • adrenokortikotropný hormon • inzulín a glukagon • antibiotika a jedy - produkcia hubami alebo mikroorganismami • penicilin – (pleseň Penicillium notatum ), gramicidin a aktinomycin. • falloidin - muchotrávka • glutathion = gama-glutamylcysteylglycin biologický redoxný činitel. • aspartam – umelé sladidlo

14. Proteiny - bielkoviny • proteiny sa od peptidov líšia vyššou relatívnou molekulovou hmotnosťou • niekedy je hranica medzi peptidmi a proteinmi málo zreteľná • bielkoviny majú molekulovú hmotnosť vyššiu ako 10000.

15. Vlastnosti bielkovín • koloidné roztoky - soly, gély, rôsoly • Rozpustnosť je ovplyvnená: • tvarom a veľkosťou makromolekuly • pH roztoku • prítomnosťou solí. • vysolenie - po pridaní neutrálnej soli môže dôjť ku strate vodného obalu, proteín sa v roztoku neudrží - reverzibilná reakcia

16. Vlastnosti bielkovín • denaturace- zmena konformácie proteinu • kyseliny • zásady • soli ťažkých kovov • vyššie teploty • strata biologických a chemických vlastností bielkovín • nevratný, ireversibilný dej • v praxi - sterilizácia • lyofilizácia – mrazová sublimácia • používa sa ku konzervácii niektorých citlivých proteínov

17. Štruktúra bielkovín • primárna štruktúra – sekvencia aminokyselín • peptidické väzby - rušia sa iba chemicky • sekundárna štruktúra • α - helix, • skladaný list • spôsobené vodíkovými mostíkmi, disulfidické väzby

18. terciárna štruktúra - kombinácia listu a helixu • fibrilárna – nechty, perie, vlasy, chlpy, kolagén, elastín • globulárna – ľudská plazma • kvartérna štruktúra – priestorové usporiadanie - hemoglobin

19. jednoduché proteíny Albumíny- rozpustné vo vode, napr, vajcový bielok, krvné sérum Globulíny – málo rozpustné vo vode, mlieko Históny –zásadité, viažu sa na nukleové kyseliny fibrilárne proteíny – Keratín - vlasy,nechty, koža Kolagén – koža, šľachy, chrupavky Elastín - koža Zložené proteíny: protein + prostetická zložka fosfoproteíny: kyselina fosforečná lipoproteíny: lipidová zložka, cholesterol glykoproteíny: glycidy - glukóza chromoproteíny: farbivá - hem metaloproteíny: kov – Cu, Fe nukleoproteíny Rozdelenie bielkovín