: carbohydrates).
Pe langa functiile lor in crestere si in mentinerea celulelor, proteinele sunt de asemeni responsabile pentru contractia muschilor. Enzimele digestive sunt proteine, asa cum este insulina si multi alti hormoni, anticorpii sistemului imunitar si hemoglobina, care transporta substante vitale prin corp. Cromozomii, care transmit caracteristicile ereditare, sub forma de gene, sunt de asemeni compusi din acizi nucleici si proteine.
Nutritia
Indiferent daca sunt gasite in oameni sau in bacterii unicelulare, proteinele sunt compuse din aproximativ 20 de aminoacizi diferiti, care, pe rand sunt formate din carbon, hidrogen, oxigen, azot si cateodata sulf.
Intr-o molecula de proteina, acesti acizi formeaza legaturi peptidice, (ce sunt legaturi intre gruparile amino (NH2) si carboxil (COOH) ), ce creeaza lanturi lungi peptidice.
Numarul aproape infinit de combinatii pe care acesti acizi se alinieaza, si forma elicoidala sau globulara sub care aceste lanturi se formeaza ajuta la explicarea enormei diversitati de functiuni pe care proteinele le indeplinesc.
Pentru a sintetiza proteinele esentiale vietii, fiecare specie are nevoie de anumite proportii din cei 20 de aminoacizi. Desi plantele pot produce toate componentele de care au nevoie plecand de la azot, dioxid de carbon si alte elemente chimice, prin fotosinteza, majoritatea celorlalte organisme pot produce doar o parte din ele. Cele care raman, trebuie sa fie derivate din mancar. Opt aminoacizi esentiali sunt folositi pentru a mentine starea de sanatate a unui organism: leucina (eng. :leucine ) izoleucina, lisina (eng: lysine), metionina (eng:methionine), phenialanina (eng: phenyalanine), teonina (eng:theonine), triptofan (eng:tryptophan) si valina. Toti acestia sunt disponibili in proteinele produse de semintele plantelor, dar deoarece plantele nu au de obicei concentratii prea mari de lisina si triptofan, expertii in nutritie recomanda suplimentarea dietei cu proteine animale, din carne, oua, si lapte.
Majoritatea dietelor, mai ales in tarile dezvoltate, cum ar fi Statele Unite ale Americi, unde proteina animala este consumata in exces, contin toate proteinele necesare. Kwashiorkor, o boala prezenta printre copii din Africa centrala se datoreaza carentei unui anumit aminoacid. La adulti se recomanda 0.79g de proteina pe kilogram ( din greutatea corporala), in fiecare zi. Pentru copii sau sugari cantitatea se dupleaza si respectiv se tripleaza datorita cresterii lor rapide.
Interactiunea cu alte proteine
Lanturile polipeptidice sunt aranjate in asa fel incat acizii hidrofobi de obicei sunt orientati catre interior, dand stabilitate moleculei, iar cei "iubitori de apa" sunt orientati catre exterior unde pot interactiona cu alti compusi si in special cu alte proteine. Proteinele globulare in particular pot interactiona cu un compus anume de exemplu un derivat al unei vitamine formand astfel coenzime, sau se pot uni cu o anumita proteina pentru a forma un ansamblu de proteine folosit de celula.
Proteinele Fibroase
Colagenul, care formeaza oasele, pielea, tendoanele si cartilajele, este cea mai abundenta proteina gasita la vertebrate. Molecula contine de obicei trei lanturi polipeptidice foarte lungi, fiecare format din aproximativ 1000 de aminoacizi, care se rasuceste intr-o forma regulata de elice tripla (triplu-helix) si dau astfel tendoanelor si pielii puterea de rezistenta la tensiune. Cand fibre lungi de colagen sunt denaturate prin fierbere, lanturile se scurteaza, si formeaza gelatina.
Keratina, care compune stratul exterior al pielii umane, parul si unghiile, solzii si penele animalelor se rasuceste intr-o forma numita alpha-helix. Ele protejeaza corpul de mediu, keratina fiind complet insolubila in apa. Multele legaturi disulfurice o fac o proteina extrem de stabila, ce poate rezista actiunii enzimelor proteolitice (eng.:Proteolytic (protein-hydrolysing)). In tratamentele de permanentizare a parului uman, acesta este supus unui agent de reducere cum ar fi tioglicol (eng:thioglycol), pentru a reduce numarul de legaturi disulfurice, care sunt mai tarziu refacute cand parul intra in contact cu oxigenul.
Fibriogenul este o proteina plasmatica a sangelui, responsabila pentru coagularea sangelui. Cu actiunea catalitica a trombinei, fibriogenul se transforma in molecule insolubile care se unesc intre ele pentru a forma aglomeratii de proteine.
Proteine musculare , cum este miozina sunt responsabile pentru contractiile muschilor, combinate cu actina, o alta proteina musculara formeaza actomiozina. Diferitele filamente ale actomiozinei se scurteaza, producand astfel contractia muschilor.
Proteine globulare
Spre deosebire de proteinele fibroase, proteinele globulare sunt sferice si foarte solubile. Ele joaca un rol dinamic in metabolismul corpului. Exemple ar fi albumina, caesina (eng:caesin) ,globulina, hemoglobina, si alte enzime si hormoni proteinici. Albumina si globulina sunt clase de proteine solubile abundente in celulele animale, in serul din sange, in lapte, si in oua. Hemoglobina(eng: haemoglobin) este o proteina cu rol in respiratie care transporta oxigen in corpul uman si este responsabila pentru culoarea rosie a celulelor rosii din sange. Mai mult de 100 de tipuri de hemoglobina umana, au fost descoperite, printre care hemoglobina S, cauza anemiei "sickle-cell", boala ereditara suferite in special de negrii.
Hormoni proteinici sunt proteine ce provin din glandele endocrine, nu functioneaza ca si enzimele, stimuland organele tinta in a initia si a controla actiuni importante cum ar fi rata metabolismului si producerea de enzime digestive si de lapte. Insulina, secretata de pancreas, regleaza nivelul de glucoza din sange. Tiroglobulina secretata de granda tiroida, regleaza metabolismul general, hormonul calciton (eng: calcitonin), secretat tot de glanda tiroida, reduce nivelul de calciu din sange.
Anticorpi, denumiti si imunoglobuline, desemneaza cateva mii de proteine diferite care sunt generati de serul din sange, in reactia cu antigeni(eng:antigens) (substante care ataca organismul). Un singur antigen poate genera producerea multor anticorpi, care se unesc cu diverse laturi ale moleculei de antigen, neutralizand-o, si cauzand eliminarea acesteia din sange.
Microtuburi
Proteinele globulare pot de asemeni sa se aseze intr-o forma de tub, goala prin interior, care foloseste si la intarirea peretilor celulari cat si la conducerea substantelor de la o celula la alta. Fiecare din aceste microtuburi este format din toua tipuri aproape sferice de proteine, care formeaza o pereche si se unesc la capatul de crestere al unui microtub, lungind-ul daca este necesar. Aceste tuburi sunt de asemeni prezente in membrele ciliare cu care unele microorganisme se deplaseaza (flageluri). In fiecare cil sau flagel, noua perechi de microtuburi inconjoara o a zecea pereche centrala.
ARN si ADN
Acizii nucleici, sunt molecule extrem de complexe, produse ce celulele vii, si de virusi. Numele lor vinde de la pozitia lor in celulele vii. Cativa acizi nucleici insa, nu se gasesc in nucleu ci in citoplasma celulei. Acizii nucleici au cel putin doua functii: sa treaca caracteristicile ereditare de la o generatie la alta si sa produca proteine specifice. Cum reusesc acizii nucleici sa efectueze aceste functii este obiectul celei mai intese cercetari ale zilelor noastre. Se crede ca s-au format acum trei milioane de ani cand cele mai elementare forme de viata au aparut pe pamant. Originea codului genetic, a fost acceptata de cercetatori ca fiind foarte apropiata de cea a vietii insasi.Biochimistii au reusit sa descifreze codul, adica sa determine cum acizii nucleici dicteaza structura proteinelor.
Enzimele sunt proteine globulare care se combina rapid cu alte substante, numita substrat, pentru a cataliza numeroasele reactii chimice in corpul uman. Sunt in principal responsabile pentru metabolism si pentru reglarea acestuia.
Asa cum chimistul suedez jons Jakob Berzelius a sugerat in 1823, enzimele sunt catalizatori, capabili sa accelereze o reactie chimica, fara a fi consumate de proces.
