Protein
Proteiner,tidigare oftaäggviteämnen,ärorganiskaämnenmed relativt hög molekylvikt. Tillsammans medkolhydrater,lipiderochnukleinsyrorutgör proteinerna huvudbeståndsdelen i alltlevande.Kemisktbestår proteinerna av långa kedjor avaminosyrorihopbundna genompeptidbindningar.Om kedjan består av färre än 50aminosyroranvänder man oftast benämningenpeptideller peptidkedja istället för protein. Det finns exempel på proteiner med upp till 27 000 aminosyror. Proteiner och deras beståndsdelar studeras i den del avbiokeminsom kallas proteinkemi.
De flesta proteiner innehåller även andra beståndsdelar än aminosyresekvenser. De flesta är mer eller mindreglykosylerade,det vill säga de har genomgått en (av flera typer av)posttranslationell modifieringdär längre eller kortare kedjor avkolhydratbunditkovalenttill proteinet. Dessa kallas förglykoproteiner.En grupp proteiner som innehåller mycket stora mängder kolhydrat ärproteoglykaner.
Proteiner kan även binda andra typer av molekyler till sig, som behövs för att proteinet ska kunna utföra sin uppgift. I de fall då proteinet även innehåller delar som inte är protein, till exempel ihemoglobinsom även innehåller enorganisk molekylkalladhemgrupp,benämnes den egentliga proteindelenapoprotein.Andra proteiner kan binda väsentliga beståndsdelar mer eller mindre löst till sig, och kallas dåkonjugerade proteiner.De benämns i allmänhet efter vad proteinet bundit, till exempelmetalloproteiner,fosfoproteinerochlipoproteiner.
Proteinernas betydelse för de levande organismerna beror framförallt på deras komplexa och varierande tredimensionella form och därmed varierande funktion. Proteiner förekommer i praktiskt taget allacellensolika maskinerier och processer.
Namnetproteinanvändes första gången av den svenskekemistenJöns Jakob Berzeliusi ett brev till dennes holländska kollegaGerardus Johannes Mulder.
Form och struktur[redigera|redigera wikitext]
Proteiner ärmakromolekylerbestående avaminosyrori långa kedjor. Den ena aminosyransamingruppbinds till den andraskarboxylgruppmed enpeptidbindning.Två hopbundna aminosyror kallas fördipeptid.Tre stycken heter tripeptid och en kedja med upp till 50 aminosyror brukar kallaspolypeptid,medan längre kallas proteiner eller polypeptid. Gränsen på 50 aminosyror är tämligen godtycklig och kommer sig av attinsulin,som brukar betraktas som det minsta proteinet, består av 51 aminosyror.
Det finns hundratals olika aminosyror, men endast 20 stycken förekommer i de levande cellernas proteiner. Detta hänger samman med att proteinernas struktur bestäms av sekvenser avDNAsom enligt dengenetiska kodenanger vilkaaminosyrorsom ska användas vid tillverkningen av proteinerna.mRNAtransporteras ut i ribosomerna som sitter påendoplasmatiska nätverket(som står i förbindelse med cellkärnans membran), därtranslationenfrånRNAtill protein sker. Proteinet finns efter translationen lokaliserat i den geléaktiga cytosolen.
Att proteiner kan ha så många varierande funktioner beror på deras komplexa och varierande form. De flesta proteiner är mer eller mindre runda och kallas globulära medan andra, till exempel hudens och skelettetskollagen,är fibrösa och bildar långa fibrer.
Strukturen beskrivs ofta i fyra nivåer[1],där strukturer på lägre nivå ingår som byggstenar i strukturer på högre nivå:
- Primärstruktur (den ordning aminosyrorna kommer i)
- Sekundärstruktur (vanliga repetitiva strukturer, somalfahelixochbetaflak)
- Tertiärstruktur (ett helt protein, som kan innehålla flera olika domäner av samma protein som är geometriskt åtskiljda med olika uppgifter)
- Kvartärstruktur (två eller flera protein som sitter ihop)
Vissa proteiner innehåller även andra beståndsdelar än aminosyresekvenser. Dessa proteiner kallaskonjugerandeproteiner och indelas vanligen efter typen av annan beståndsdel, till exempel metall-, fosfo-, glyko-, nukleo- och lipoproteiner.
Funktioner[redigera|redigera wikitext]
Proteinerna har en mängd viktiga och nödvändiga funktioner och grupperas ofta efter dessa. Proteinethemoglobinfinns i alla våra röda blodkroppar och inuti hemoglobinet sitter järn. Järn kan binda sig med syre vilket gör att vi kan transportera runt syret i våra kroppar.
Enzymer[redigera|redigera wikitext]
Den mest välkända rollen hos proteiner i celler är somenzymer,vilkakatalyserarkemiska reaktioner. Enzymer är vanligtvis väldigt specialiserade och skyndar endast på en eller ett fåtal kemiska reaktioner. Enzymer startar de flesta av reaktionerna involverade i exempelvismetabolismoch även vad gällerDNA-processer somreplikation,reparationochtranskription.Vissa enzymer agerar på andra protein genom att lägga till, eller ta bort, kemiska grupper i en process som kallasposttranslationell modifiering.Cirka 4 000 reaktioner vet man med säkerhet katalyseras genom enzymer.[2]Den accelerationsgrad som enzymerna katalyserar är ofta enorm - upp till 1017-faldigt den okatalyserade reaktionen hosorotat dekarboxylas(78 miljoner år utan enzymet, 18 millisekunder med enzymet).[3]
De molekyler som binder till den aktiva ytan i ett enzym kallassubstrat.Även om enzym kan bestå av hundratalsaminosyror,så är det bara en liten del av dessa som är i kontakt med substratet och en ännu mindre del - genomsnittligen 3-4 aminosyror - som är direkt involverade i katalyseringen.[4]
Reglerande proteiner[redigera|redigera wikitext]
Mångahormoneroch andra signalmolekyler såsom inflammatoriskacytokinerär proteiner. Andra exempel är de proteiner som reglerar översättningen av DNA-sekvenser tillRNA-sekvenser vid tillverkningen av proteiner i den så kalladeproteinsyntesen.
Förrådsproteiner[redigera|redigera wikitext]
Det finns proteiner som kan lagra ämnen och frigöra dem vid behov. Till exempelmyoglobinsom lagrarsyreimuskelcellerochglutensom lagrar kväve i vetekornet.
Transportproteiner[redigera|redigera wikitext]
En del proteiner kan transportera ämnen; uppta ämne på en plats, förflytta sig och frigöra ämnet. Iblodfinnshemoglobinsom transporterarsyre,och många andra ämnen som antingen är förhydrofobiskaför att kunna färdas lösta i blodet eller, liksom syret, för farligt att ha löst om det inte var bundet till något. Exempel äralbuminsom transporterar fettsyror ochprealbuminsom transporterartyroxin(T4) ochtrijodtyronin(T3). Det finns flera typer av transportprotein som har olika strukturer. Den vanligaste formen som membrantransportprotein har är a-helix, som enskilda eller flera stycken som skapar porer i membranet. Flera b-sheets kan dessutom skapa så kallade b-barrels genom membran. Transportprotein som sitter i E.R. kallas "porin".
Strukturproteiner[redigera|redigera wikitext]
Vissa proteiners främsta funktion är att ge en vävnad struktur och stadga. Som exempel kan man takeratinsom finns ihorn,hud,fjädrarochnaglar,elastinsom finns ihudochartärväggar,ochkollagensom förutombindväväven är en viktig komponent iskelett.
Försvarsproteiner[redigera|redigera wikitext]
En stor del avimmunförsvaret,såsomantikropparna,och delar av cellens membran som fungerar som receptorer för olika substanser, består av proteiner.
Motorproteiner[redigera|redigera wikitext]
Ett motorprotein är ett protein som kan röra sig över en yta. Motorproteinetmyosinbygger tillsammans medaktinupp våramuskleroch gör att dessa kan dras samman.Dyneinförflyttar kromosomerna under celldelningen och flyttar också cellens organeller. Dynein finns även i cellenscilierochflagelleroch gör att dessa kan röra på sig. Det är därmed avgörande för exempelvisspermiernasrörlighet.
Proteiner som näringsämnen[redigera|redigera wikitext]
Eftersom proteiner är kroppens byggstenar är det viktigt att man får i sig en mängd varje dag. Enligt Livsmedelsverket[5]bör 10-20 % av dagsbehovet av kalorier komma från protein, vilket motsvarar 50-60 g protein per dag. Livsmedel baserade på kött, mjölk och ägg står i dag för en betydade del av proteinintaget. Det finns dock inga hinder att uppnå ett fullgott proteinintag även med en helt vegetabilisk (vegansk) kost.[6][7]Exempel på vegetariska livsmedel med hög proteinhalt är baljväxter, spannmålsprodukter, nötter och fröer.[7]
Ett fullvärdigt protein innehåller alla essentiella aminosyror i tillräckligt stor mängd.[7]Behovet av olika aminosyror varierar med ålder, där till exempel spädbarn har högre krav på proteinkvalitet än vad som gäller för fullvuxna.[8]Exempel på animaliska källor är kött, mjölk, ägg, och exempel på vegetabiliska källor är sojabönor, bovete, quinoa. Det är dock inte nödvändigt att äta livsmedel som i sig själv innehåller alla essentiella aminosyror. Helt vegetabilisk kost kan även den, vid rätt sammansättning, ge tillräckligt av alla essentiella aminosyror eftersom livsmedel med olika aminosyror kompletterar varandra.[7]Det är inte nödvändigt att äta kompletterande proteinkällor vid en och samma måltid.[7]
Protein är kroppens grundsten för att kunna bygga muskler, vilket gör proteinrik mat eftertraktat bland fysiskt aktiva och professionella idrottare. Behovet för idrottare kan variera mellan 1,2 och 2,0 gram av fullvärdigt protein per kg kroppsvikt beroende på typ av idrott.[9]
Upptag[redigera|redigera wikitext]
Sönderdelningen av proteinerna startar imagsäckenoch fortsätter itolvfingertarmenmed hjälp av sekret frånbukspottskörteln.
Se även[redigera|redigera wikitext]
Referenser[redigera|redigera wikitext]
- Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material frånen annan språkversion av Wikipedia.
- ^Champe, Pamela C. (2008).Biochemistry(4th ed). Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. sid. 13-23.ISBN 978-0-7817-6960-0.OCLC134991023.https://www.worldcat.org/oclc/134991023.Läst 6 december 2020
- ^Bairoch A. (4 juli 2000).”The ENZYME database in 2000”.Nucleic Acids Res"28": ss. 304–305.doi:.PMID 10592255.Arkiverad frånoriginaletden 1 juni 2011.https://web.archive.org/web/20110601003507/http://www.expasy.org/NAR/enz00.pdf.
- ^Radzicka A, Wolfenden R. (4 juli 1995).” A proficient enzyme”.Science"6" (267): ss. 90–3.doi:.PMID 7809611.
- ^”The Catalytic Site Atlas på The European Bioinformatics Institute”.Arkiverad frånoriginaletden 3 augusti 2013.https://web.archive.org/web/20130803032349/http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/CSA/.Läst 15 december 2008.
- ^”Protein”.Livsmedelsverket. 18 oktober 2023.https://www.livsmedelsverket.se/livsmedel-och-innehall/naringsamne/protein.Läst 16 april 2024.
- ^Young, V. R.; Pellett, P. L..”Plant proteins in relation to human protein and amino acid nutrition.”(på engelska).The American Journal of Clinical Nutrition59 (5): sid. 1203S–1212S.ISSN0002-9165.http://ajcn.nutrition.org/content/59/5/1203S.Läst 17 februari 2016.
- ^ [abcde][https://www.livsmedelsverket.se/globalassets/publikationsdatabas/broschyrer/protein---hur-mycket-ar-lagom.pdf”Protein – hur mycket är lagom?” ]. Livsmedelsverket. september 2016.https://www.livsmedelsverket.se/globalassets/publikationsdatabas/broschyrer/protein---hur-mycket-ar-lagom.pdf.Läst 25 november 2019.
- ^Leser, S. (2013-11-08).”The 2013 FAO report on dietary protein quality evaluation in human nutrition: Recommendations and implications”.Nutrition Bulletin38 (4): sid. 421–428.doi:.ISSN1471-9827.http://dx.doi.org/10.1111/nbu.12063.Läst 1 november 2020.
- ^Thomas, D. Travis; Erdman, Kelly Anne; Burke, Louise M. (2016-03).”American College of Sports Medicine Joint Position Statement. Nutrition and Athletic Performance”.Medicine and Science in Sports and Exercise48 (3): sid. 543–568.doi:.ISSN1530-0315.PMID 26891166.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26891166.Läst 1 november 2020.
|