Proteinak

B I O L O G I A

D B H O 2

Maria de Juan

Proteinak

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Kontzeptua

Proteinak lotura peptidiko bitartez (aminozaido izeneko molekulen artean ematen den lotura) eraturiko polimeroak direla esan genezake.

Ezaugarriak

I.

Makromolekulak dira.

II. Zeluletan ditugun molekula organikorik ugarienak dira (zelularen pisu lehorraren %50 hartzen dute).

III. ! aminoazidoz osaturik daude.

IV. Mota askotakoak dira: entzimak, hormonak, erreserba proteinak, uzkurgarriak...

V. Hauen bitartez zabalduko da informazio genetikoa.

Futzioak

• Hormonala: Hainbat proteinek hormona antzera jokatzen dute • Mugimendua: Mugimenduko elementu esentzial bezala jokatzen dute.

Aktina eta miosina, adibidez, fibra muskularraren uzkurduraren eragile dira. • Erreserba: Normalean, proteinek ez dute erreserba bezala jokatzeko joera, baina badaude salbuespen batzuk, hala nola:garapen enbrionarioan. • Garraioa: Gasen garraioa, adibidez, hemogobinak burutuko du eta lipidoena, seroalbuminak. Permeasa izeneko proteina, aldiz, zelula eta zeula kanpoaldearen arteko substantzia trukaketez arduratuko da.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

• Inmunologikoa: Antigorputzak, agente patogenoen aurkako defentsak oztopatzen dituzten substantiak, proteinak dira.

• Entzimatikoa: Organismoan gertatzen diren erreakzio guztien katalizatzaileak dira entzimak, eta entzima hauek proteinez osaturiko substantziak dira.

• Egiturazkoa: Polimero hauek bizidunen egitura asko eratzen dituzte.

Zelula mintzek, esaterako, proteinak dituzte. Horrez gain, organismoan beste hainbat egitura: kartilagoa, giharrak, zilioak, flageloak... beste hainbat substantzien artean, proteinez osaturik daude.

• Homeoestatikoa: Hauetako batzuek kanpo eta zelula barnealdearen arteko oreka osmotikoa mantentzen dute.

Aminoazidoak

Proteinen monomeroak dira. Eta proteinetan aurkitzen diren aminoazido guztiek, prolinak izan ezik, ondorengo formula daukate:

Aminoazido bakoitzak pH jakin batean jokatzen du neutro gisa, eta puntu horri puntu isoelektriko deituko diogu. Horregatik diogu monomero hau dipoloa dela: mutur basikoan positiboa izango da eta mutur azidoan, aldiz, negatiboa.

Lehen aipaturiko pH horrek gora egiten badu, H⁺ ioia askatu eta pHa orekatu egingo denez, azido gisa jokatuko du. Berriz, pHak behera egiten badu, base bezala jokatuko du.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Diastereoisomeria

Aminoazido guztietan, glikolan izan ezik, ! karbonoa asimetrikoa da, ondorioz aminoaido bakoitzak bi isomero optiko izango ditu: D eta L isomeroak, hain zuzen ere. Nahiz eta izaki bizidunetan L isomeroa soilik egon.

Sailkapena

1. taldea: Aminoazido apolarrak. Libre duten R erradikala polarra ez denean, hau da, aminozido hauek ez dute kargarik R erradikala hidrokarburoz osaturiko katea luzeak baitituzte. Proneina batean aminoazido hauek ugari badaude disolbaezina bihurtuko da molekula organiko hau.

2. taldea: Aminoazido polarrak, baina kargarik gabea. Soberakin gutxi hauek funtzio polarrak dauden katea hidrokarburo laburrez eraturik daude. Proteinak aminoazido hauez osaturik badaude, polarrak izango dira.

3. taldea: Aminoazido azidoak. Karboxilo tade bat baino gehiago dituzten aminozidoak dira. Proteinetan, pHa neutroa bada, talde hauek negatiboki kargaturik egongo dira.

4. taldea: Aminoazido basikoak. Beste amino talde bat edo batzuk dituzten aminoazidoak dira. Proteinetan, positiboki kargaturik egongo dira.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Aminoazidoen familiak: Aminoazidoak sailkatzerako orduan albo-katea nolakoa den ikusi behar da: Albo-katea apolarrak

Albo-katea polarra, baina kargarik gabea

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

Albo-katea azidoak (-)

D B H O 2

Albo-katea basikoak (+)

Lotura peptidokoak

Aminoazidoak lotzen dituen lotura kobalenteari deritzo. Lotura honetan, aminoazido baten talde azido bat beste baten talde aminoarekin elkartzen da eta kondentsazio erreakzio honetan amida eta ur molekula bat sortuko dira.

Lotura honetan sortuko den substantziari dipeptido deituko diogu.

Dipeptidoa, ordea, aminozido gehiagorekin elkartzean polipeptidoa emango du, azkenik, polipeptido gero eta luzeagoak eratuz, hau da, proteinak.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Lotura peptidikoa oso lotura gogorra eta egonkorra da, non lotura bikoitza bezala jokatuko duen eta ez duen birarik onartuko:

Eta karbono eta nitrogenoari loturiko atomo guztiak (lotura peptidikoa eratzen dutenak) plano berdinean egongo dira, eta ez hori bakarrik, distantzia eta angelu jakin batera kokaturik egongo baitira:

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Peptidoak

Aminoazido bat edo gehiagoren (100 gehienez) lotura peptidikoz eraturiko molekulak dira. Baina 100 aminoazido baino gehiago lotzen hastean substantziak proteina izena hartuko du.

2 aminoazido: Dipeptido 3 aminoazido: Tripeptido 4tik 10 bitarteko aminoazidoak: Oligopeptido 10etik 100 bitarteko aminoazidoak: Polipeptido

Proteinen

egitura

Molekula proteikoak milaka atomoz eraturik daude gehienetan, bereizteko egitura zail eta konplexuak eratuz.

Proteinen tamaina oso aldakorra da, ehundaka aminoazido egongo baitira polipeptido batean edo gehiagotan antolaturik eta, beraz, polimero hauek egiznkizun estruktural eta metaboliko ugari dituzte.

Proteinen egitura, aurrez esan bezala, oso konplexua denez lau mailatan nabarmentzea komeni da: Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

•Egitura primarioa •Egitura sekundarioa •Egitura tertziarioa •Egitura koaternarioa

Egitura

primarioa

Katea polipeptidikoa osatzen duten aminoazido sekuentzia eta kopurua zehazten duena da (erribosomaren eginkizuna).

Egitura hau oso garrantzitsua izango da, honen sekuentzia izango baita gainerako mailen oinarrizko egitura eratuko duena. Izan ere, egitura primario baten desegonkortzeak proteina osoaren konfigurazioa alda dezake.

Aminoazido katea ez da egitura zurruna, biratu egin baitaiteke. Molekula proteiko batek konformazio (itxura) desberdin ugari izan ditzake, baina katea polipeptidiko gehienak konformazio horietako bakarra hartzeko tolesten edo biratzen dira, katea barruan aminoazidoen talde funtzionalen artean lotura berriak eratzen baitira: Katea proteikoa tolesteko informazio guztia aminoazido-sekuentzian egon arren, zaila da informazio hori “irakurtzea” edo proteinen egitura primarioa jakinda bere konformazioa jakitea ere. Egun, hau zehazteko proteinakristaletan X izpien difrakzio analisiak egiten dira.

Edozein katea polipeptidikoan, lehen aminoazidoak amino talde aske bat edukiko du (H bitartez adieraziko dugu) eta azken taldeak, aldiz, karbonilo talde askea edukiko du (OH bitartez adieraziko dugu):

H-Gly - His - Pro - His - Leu - His - Val - His - His - Pro - Val-OH

Egitura

sekundarioa

Proteinek espazioan hartzen duten lehen antolamendua da.

Linus Paulling-ek aminoazido bateko amino tadearen hidrogeno positiboen eta beste aminoazido bateko karbonilo taldearen oxigeno negatiboen artean eratzen diren hidrogeno-zubiei esker bi egitura nagusi proposatu zituen: Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

•Alpha helizea • Beta lamina

Katea proteikoa zinten irudi gisa adieraztean alpha helizeak, beta laminak eta inongo ezaugarri berezirik gabeko zonak bereiztuko ditugu: zona irregularrak.

Alpha helizeena forma sinplerik eta ohikoenak da. Molekula hauek helize itxuran biratuko dira bere buruaren inguruan, non ! karbonoaren gainerako aminoazido eta hidrogenoak helizearen kanpoaldera kokatzen diren; 3,6 aminoazidoka honek bira osoa ematen duelarik. Horrez gain, alpha elizeetan, kateak elize destrogiroa eratuko du:

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Katea honen lotura peptidiko bakoitza beste lotura peptidiko batzuekin hidrogeno-zubi bidez lotzen da. " lamina deritzan egituran katea polipeptidikoa tolestu egiten da, katearen zati desberdinak elkarren parean egokituko direlarik. Parez pare dauden lotura peptidikoen artean hidrogeno-zubiak eratuko dira. Gainerako loturak katearen alde banatan geratzen joango dira.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

Egitura

D B H O 2

tertziarioa

Molekula proteikoak inguruko egoera fisiko-kimikoen arabera tolesten dira espazioan forma edo ezaugarri espezial jakin batzuk hartuz. Egitura mota honetan lotura mota asko egon daitezke, hala nola; hidrogeno-loturak, disulfuro loturak eta elkarreragin hidrofobikoak.

Egitura hau oso ugaria izan daiteke baina bi forma oinarrizko bereiztuko ditugu normalean: • Fibrosa • Globularra Egitura tertziarioa molekulak espazioan duen forma izango da eta hartzen duen formaren arabera funtzio bat edo beste izango du. Zentru aktiboak forma emango dio molekulari, ondorioz, zati honen esku egongo da bere funtzioa.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Egitura tertziario filamentosoa duten proteinek funtzio estrukturala izan ohi dute, beraz, disolbaezinak izango dira; bai uretan, eta baita gatz disoluzioetan. Katea polipeptidiko luze eta paraleloak dira hauek eta hauen adibide garbi bat kolagenoa da.

Kolagenoa (egitura filamentosoa)

Egitura globularra duten proteinak, aldiz, disolbagarriak izango dira. Izan ere, barnealdea " laminaz osaturik dago eta ingurua ! helizeez; orduan, uretan sartzean albokatea apolarrak barrualdera begira jarriko dira eta polarrak kanpoaldera.

Egitura hauek katea polipeptidiko tolestuak dira eta itxura esferikoa hartuko dute Proteina gehienek dute egitura hau, gutxi batzuk iritsiko baitira egitura koaternarioa hartzera.

Egitura

koaternarioa

Proteina asko katea polipeptidiko bat baino gehiagorekin hidrogeno-lotura, lotura ioniko edo beste edozein lotura bidez elkarturik daudenean sorturiko goi-mailako antolamendu honi deituko diogu egitura koaternarioa.

Eta proteina bat edo gehiagoren eta beste molekula ez proteiko batzuen arteko loturari ere honela deritzo.

Hemoglobina eta intsulinak, adibidez, egitura koaternarioa dute.

Irudian ikusten dugun bezala, hemoglobinak, lau katea polipeptidiko ditu: bi ! katea eta beste bi " katea. Eta katea bakoitzak hemo taldea eramango du lotuta.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Hemoglobina

Proteinen

propietateak

Espezifikotasuna

Proteina berak dituzten bi organismo aurkitzea ezinezkoa da, beti egongo da bata bestearengandik desberdintzen duen proteina espezifikoren bat.

Organismoak, aldiz, gero eta hurbilagoak izan; hau da, organismoen arbasoak gertuagokoak badira, proteinen arteko antzekotasuna nabarituko dugu.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

D B H O 2

Disolbagarritasuna

Propietate hau hainbat faktoreren arabera aldatzen da: molekulen tamaina eta forma (tamaina handikoak badira disoluzio koloidalak eratuko dituzte), aminoazidoen erradikalak zein eta nola kokatuta dauden; eta medioaren pHa. Aminoazidoen erradikalek, ionizatzerakoan, hidrogeno-zubiak eratzen dituzte ur molekulekin; ondorioz, proteina ur molekulen geruza batez estalita geratzen da, gainerako proteinekin ezin loturik geratzen delarik.

Desnaturalizazioa

Proteinak ehunka modu desberdinetara toles daitezken arren, bakoitzak konformazio desberdin bat hartzen du, konformazio natibo deritzana. Eta egitura natibo hori deskonposatzeari desnaturalizazio deritzo. Hau hainbat faktorek eragin dezakete, hala nola: tenperatura edo pH aldaketek.

Desnaturalizazio-tratamendua leuna bada, prozesua itzulgarria dela esan daiteke, hau da: destolestutako proteina berriz ere toles daitekela jatorriko forma hartuz.

Sailkapena Mota

Estrukturala

Adibideak

Kokapena eta funtzioa

Kolagenoa

Ehun konjuntibo, hezur, eta tendoietan.

Keratina

Azal, luma, ile, azkazal eta adarren osagaia.

Elastina

Ehun konjuntibo elastikoen osagaia.

Histonak

Kromatina eta kromosomen egituraren parte.

Glikoproteinak

Mintz zelularraren egituran hartzen dute parte.

Jakintza Ikastola

B I O L O G I A

Mota

Entzimak

Hormonak

Garraio-proteinak

Babes-proteinak

Erreserba-proteinak

Toxinak

D B H O 2

Adibideak

Kokapena eta funtzioa

Tripsina

Proteinen hidrolisia katalizatzen du.

Erribulosa difosfato karboxilasa

Fotosintesian erribulosa difosfatoaren karboxilazioa katalizatzen du.

Intsulina Glukagona

Glukosaren metabolismoa erregulatzen dute.

ACTHa (Adenokortikotropa)

Giltzurrun gaineko guruinen hazkundea eta aktibitatea suspertzen du.

Hemoglobina

Ornodunen odolean Oâ‚‚-a garraiatzen du.

Mioglobina

Giharretan Oâ‚‚ garraiatzen du.

Lipoproteinak

Odolean kolesterola, triazilglizeridoak... garraiatzen ditu.

Antigorputzak

Gorputzean sartzen diren antigenoekin konplexuak eratzen dituzte.

Fibrinogenoa

Odolaren koagulazioan fibrinaren aitzindari da.

Tronbina

Odolaren koagulazioan hartzen du parte.

Oboalbumina

Arrautzetan

Kaseina

Esnetan

Difteriaren toxina

Difteria eragiten duten bakterioak sortutako toxina.

Suge-pozoiak

Entzimak

Jakintza Ikastola