Peptidy a bílkoviny
-
OOC
COO
-
CH3
H3 C
HN
N
Fe
N
2+
NH
CH3
H2 C
H3 C
H2 C
 Peptidy i bílkoviny vznikají kondenzací aminokyselin.
 Molekuly aminokyselin jsou v peptidech a bílkovinách
spojeny peptidickou vazbou.
 Peptidová vazba je specifická tím, že na atom dusíku jedné
aminokyseliny se váže atom uhlíku další karboxylové
kyseliny.
 Tvorby peptidů i bílkovin se účastní 20 proteinogenních AK
 Mezi aminokyselinami, peptidy a bílkovinami je podobný
vztah jako mezi monosacharidy, oligosacharidy a
polysacharidy (peptidy obsahují do cca 50 – 100 AK,
bílkoviny nad 100).
Peptidy
 Molekula peptidu je vytvořena z dvou nebo více
aminokyselin. Pokud je počet aminokyselin nižší než cca 50,
pak jsou tyto molekuly nazývány peptidy. Pakliže je
sekvence aminokyselin složena z více než 50 aminokyselin,
je to bílkovina.
 Peptidy jsou přítomny v každé živé buňce a účastňují se
celé řady biochemických aktivit. V organismu se vyskytují v
podobě enzymů, hormonů, antibiotik, receptorů a v mnoha
dalších formách.
 Podle počtu kondenzovaných aminokyselin se peptidy
rozdělují na dipeptidy, tripeptidy… až polypeptidy.
Zástupci peptidů
Nisin – antibakteriální látka, produkovaná některými
bakteriemi rodu Lactococcus. Brání střevním
infekcím.
Oxytocin – hormon produkovaný hypotalamem a skladovaný
v neurohypofýze, vyvolává stahy děložní svaloviny,
„spouští „ mléko.
Inzulin – hormon produkovaný Langerhansovými ostrůvky
ve slinivce břišní. Podílí se na metabolismu glukozy. Při
nedostatečné produkci inzulínu dochází k nemoci
zvané cukrovka.
Endorfin – neuromodulátor, reguluje emocionální projevy
Bílkoviny
 Bílkoviny, odborně proteiny, jsou vysokomolekulární přírodní
látky s relativní molekulová hmotností složené z aminokyselin.
 Bílkoviny jsou základem všech organismů, a plní v nich funkce:





Stavební (kolagen, elastin, keratin)
Transportní a skladovací (hemoglobin, transferin)
Zajišťující pohyb (aktin, myosin)
Katalytické, řídící a regulační (enzymy, hormony, receptory…)
Ochranné a obranné (imunoglobulin, fibrin, fibrinogen)
Struktura bílkovin
Molekuly proteinů mohou vytvářet protáhlé, vláknité (ve vodě
zpravidla nerozpustné) až kulovité nebo elipsoidní (ve vodě
rozpustné) struktury.
U bílkovinných řetězců rozlišujeme primární, sekundární, terciární a
u některých složitějších proteinů ještě kvartérní strukturu.
Primární struktura
- je dána pořadím aminokyselin v polypeptidovém řetězci
- určuje chemické vlastnosti bílkoviny
Sekundární struktura
- Vzniká prostorovým uspořádáním primární struktury
(řetězce) – kratších částí.
- Nejčastěji má podobu pravotočivé šroubovice
(tzv. α-helixová struktura), nebo podobu skládaného
listu.
Terciární struktura
- Trojrozměrné uspořádání celého peptidového řetězce.
- Nejčastější terciární struktury (tvary bílkovinných
makromolekul) jsou vláknitá (fibrilární) a kulovitá
(globulární) struktura.
Kvartérní struktura
- Některé bílkoviny (např. hemoglobin)mají výslednou
makromolekulu vytvořenu z několika samostatných
bílkovinných makromolekul, z nichž každá má svoji
primární, sekundární a terciární strukturu.
Vzájemným prostorovým uspořádáním a propojením ve
výslednou makromolekulu vzniká kvartérní struktura
bílkovin.
Rozdělení a zástupci bílkovin
A) PODLE TVARU MOLEKULY
I. Fibrilární bílkoviny
- Fibrilární bílkoviny (skleroproteiny) mají vláknitou strukturu,
jsou ve vodě nerozpustné. Jsou velmi odolné i vůči
trávícím enzymům, proto jsou pro člověka nestravitelné.
Fibrilární bílkoviny mají především stavební funkci.
Elastin
- Vyskytuje se v pružných tkáních (šlachy, tepny).
Kolagen
- Vyskytuje se v kostech, chrupavkách, kůži a šlachách.
- Je to nejrozšířenější bílkovina obratlovců.
- Vlákna kolagenu mají značnou pevnost v tahu. Proto je kolagen
nezbytnou součástí pojivových tkání.
- Tvorba jeho vláknité terciární struktury závisí na dostatku
kyseliny askorbové (vitaminu C).
- Při hypovitaminóze C nemá kolagen dostatečně vláknitou
strukturu a pevnost. To se projevuje poruchami celistvosti
kůže, křehkostí cév a následnou krvácivostí a špatným
hojením ran. Soubor těchto poruch je onemocnění zvané
kurděje.
Keratin
- Je obsažený v kůži, ve vlasech, nehtech, peří a vlně.
- Je mechanicky i chemicky odolný. Proto má ochrannou funkci a
vyskytuje se hlavně v tkáních na povrchu těla.
- Je podstatou vlněných textilií.
Fibroin
- Pozor – neplést s fibrinem!
- Je vláknitá bílkovina vyráběná pavouky a některými druhy
hmyzu s proměnou dokonalou.
- Pavouci z této vláknité bílkoviny tkají pavučinu. Hmyz s
proměnou dokonalou (např. motýli) vytvářejí z této bílkoviny
zámotky (kokony) – např. housenky bource morušového. Tato
bílkovina je základem přírodního hedvábí.
II. Globulární bílkoviny
- Globulární bílkoviny mají kulovitý tvar a jsou zpravidla
rozpustné ve vodě nebo v roztocích solí.
- V organismu zastávají rozmanité funkce:
katalytickou (enzymy), obrannou (γ-globuliny v krevní
plasmě), pohybovou (aktin ve svalové tkáni), při srážení
krve (fibrinogen v krevní plasmě, který se v poraněných
cévách mění na fibrin s vláknitou strukturou).
Globuliny
- Globuliny jsou lymfatické (mízní) tkáně.
- Podílí se na obraně organismu proti infekcím. Z hlediska
obranných funkcí jsou nejvýznamnější tzv. imunoglobuliny, které
jsou nositeli protilátek schopných zneškodnit některé škodlivé
látky pronikající do organismu.
Albuminy
- Obsaženy v mléce, krevním séru a z vaječném bílku.
- Rozpouštějí se v čisté vodě a jsou zdrojem aminokyselin pro
organismus.
- Albuminy se vytvářejí v játrech.
- Albuminy v krvi udržují vodu a působí nasávání vody z tkání do
krve. Ztráty albuminů (např. močí při poruchách ledvin) vedou
k přestupu vody do tkání (zvláště do podkoží obličeje a
končetin) a ke vzniku otoků.
- Albuminy jsou také přenašeči enzymů, léků a kovů.
- Na albuminy se vážou i některé hormony, které je zapotřebí
„udržet“ déle v oběhu (např. pohlavní hormony a hormony
štítné žlázy).
Fibrinogen
- Fibrinogen vzniká podobně jako albuminy v játrech.
- Nachází se v krvi a míše.
- Účinkem enzymů, které se v krvi uvolňují při poranění cév, se z
fibrinogenu tvoří vláknitý fibrin, ucpávající porušenou cévní
stěnu.
B) PODLE NEBÍLKOVINNÉ SLOŽKY
I. Lipoproteiny
- jsou bílkoviny, které jako nebílkovinnou složku obsahují lipidy.
- Podílejí se na stavbě buněčných membrán.
I. Lipoproteiny
- jsou bílkoviny, které jako nebílkovinnou složku obsahují lipidy.
- Podílejí se na stavbě buněčných membrán.
II. Glykoproteiny
- Glykoproteiny obsahují polysacharidy.
- Obsahují je sliny, vylučuje je žaludeční sliznice, chrání žaludeční
stěnu před štěpnými účinky enzymů (pepsinu).
- Dalšími glykoproteiny jsou aglutinogeny v červených krvinkách.
Některé glykoproteiny jsou součástí buněčných membrán –
mají stavební funkci, jiné mají imunologický význam, např.
interferon, který hraje důležitou roli v boji organismu proti
virům. Jeho nedostatek může způsobit vznik zhoubného bujení
buněk.
III. Fosfoproteiny
- Obsahují molekuly kyseliny trihydrogenfosforečné.
- Jsou zásobárnou fosforu pro syntézu nukleových kyselin.
- Fosfoproteiny se nacházejí především v mléce a ve vaječném
bílku. Kasein obsažený v mléce ve formě vápenaté soli je
zdrojem vápníku potřebného pro organismus.
IV. Hemoproteiny
- Obsahují v molekule hem (červený, centrální atom Fe).
- Pro svoji barevnost se nazývají také chromoproteiny.
- Příklady hemoproteinů jsou hemoglobin, (transport kyslíku z
plic do tkání), myoglobin (zásoba kyslíku při intenzivní svalové
práci), cytochromy (katalyzují oxidační procesy v buňkách).
V. Metalloproteiny
- Obsahují stopový prvek, zpravidla kov.
- Nejvýznamnější je ferritin, sloužící jako zásobárna železa při
biosyntéze hemu. Přenos železa krví zprostředkovává
transferrin.
VI. Nukleoproteiny
- jsou bílkoviny obsahující především zásadité aminokyseliny
vázané na nukleové kyseliny.
Download

peptidy a bílkoviny.pdf