Hlavný rozdiel - aminokyselina vs proteín

Aminokyselina a bielkovina sú dva druhy dôležitých biomolekúl v tele zvierat. Aminokyselinová sekvencia, ktorá je viazaná dohromady ako reťazec prostredníctvom peptidových väzieb, sa nazýva proteín. The hlavný rozdiel medzi aminokyselinou a proteínom je to aminokyselina je stavebným kameňom proteínu, zatiaľ čo proteín hrá v tele zásadnú úlohu ako štrukturálna a funkčná molekula. Dvadsať aminokyselín sa podieľa na syntéze bielkovín v živých organizmoch. Aminokyseliny aj bielkoviny sa môžu do tela prijímať diétou. Bielkoviny v strave sa počas trávenia štiepia na aminokyseliny. Naše telo preto syntetizuje všetky proteíny potrebné na fungovanie telesnej bunky. Aminokyselinová sekvencia proteínu je určená pokynmi v génoch.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je to aminokyselina - Definícia, štruktúra, úloha v tele 2. Čo je to proteín - Definícia, štruktúra, rola v tele 3. Aké sú podobnosti medzi aminokyselinou a proteínom - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi aminokyselinou a proteínom - Porovnanie bežných funkcií

Kľúčové pojmy: aminokyselina, kodón, kompletný proteín, esenciálne aminokyseliny, gén, genetický kód, neúplný proteín, proteín

Čo je to aminokyselina

Aminokyselina sa týka jednoduchej organickej molekuly v tele. Spravidla je možné identifikovať dvadsať rôznych aminokyselín, ktoré slúžia ako stavebné bloky bielkovín. Hovorí sa im univerzálne aminokyseliny. Všetky aminokyseliny majú spoločnú základnú štruktúru, v ktorej sa na centrálny atóm uhlíka viažu štyri chemické skupiny. Tieto štyri chemické skupiny sú aminoskupinou (NH₂), skupina karboxylovej kyseliny (COOH), atóm vodíka (H) a variabilný bočný reťazec (R). Karboxylové aj aminoskupiny sú viazané na rovnaký uhlík. Štruktúra typickej aminokyseliny je znázornená na obrázku 1.

Obrázok 1: Štruktúra aminokyseliny

Na základe zloženia skupiny R sa môžu fyzikálne a chemické vlastnosti univerzálnej aminokyseliny navzájom líšiť. Každá z univerzálnych aminokyselín je v genetickom kóde reprezentovaná kodónom. Sekvencia kodónov konkrétneho proteínu je určená nukleotidovou sekvenciou génu. Gény sú transkribované do mRNA a tieto mRNA sú dekódované pomocou ribozómov za vzniku primárneho proteínu. Štruktúra a vlastnosti univerzálnych aminokyselín sú uvedené na obrázku 2.

Obrázok 2: Univerzálne aminokyseliny

Iné ako dvadsať univerzálnych aminokyselín, ďalšie dve aminokyseliny je možné identifikovať ako modifikované varianty iba v určitých organizmoch. Sú to selenocysteín a pyrolyzín. U ľudí je deväť aminokyselín považovaných za esenciálne aminokyseliny, pretože ich telo nedokáže syntetizovať. Preto by tieto aminokyseliny mali byť súčasťou stravy. Týchto deväť esenciálnych aminokyselín je alanín, asparagín, kyselina asparágová, cysteín, kyselina glutámová, glutamín, glycín, prolín a serín.

Ostatné aminokyseliny sa syntetizujú v tele rôznymi biochemickými cestami.

Čo je to proteín

Proteín je veľká dusíkatá organická zlúčenina zložená z jedného alebo dvoch reťazcov aminokyselín. Proteín sa skladá z alternatívnej sústavy univerzálnych aminokyselín. Proteín je teda polymér. Peptidové väzby sa tvoria medzi aminoskupinami a skupinami karboxylových kyselín susedných aminokyselín. Proteíny sa teda nazývajú aj polypeptidy. Prírodný polypeptid môže typicky pozostávať z 50 - 2 000 aminokyselín. Proteíny sú však veľmi komplexný a dynamický typ molekúl, ktoré pozostávajú zo štyroch štruktúrnych úrovní: primárnej, sekundárnej, terciárnej a kvartérnej štruktúry. Rôzne kombinácie aminokyselín dodávajú proteínom rôzne vlastnosti. Ľudia majú 20 000 až 25 000 génov kódujúcich proteíny. Z toho je možné syntetizovať asi 2 milióny rôznych typov bielkovín. Ľudské telo sa však skladá z približne 50 000 bielkovín. Štúdium štruktúry a funkcie týchto proteínov sa nazýva proteomika. Hlavné štrukturálne hladiny proteínu sú znázornené na obrázku 3.

Obrázok 3: Štrukturálne hladiny proteínu

Bielkoviny sú v potravinách zahrnuté buď ako kompletné proteíny alebo ako nekompletné proteíny. A kompletný proteín môže obsahovať všetky esenciálne aminokyseliny, zatiaľ čo an neúplný proteín môžu chýbať niektoré z nich. Tieto proteíny sa počas trávenia štiepia na aminokyseliny. Preto každá bunka v tele môže zbierať aminokyseliny z krvného obehu a syntetizovať rôzne druhy bielkovín, ktoré potrebujú. Proteíny slúžia ako štruktúrna zložka bunky. Regulujú tiež funkcie tela ako hormóny a enzýmy. Slúžia tiež ako transport molekúl. Hemoglobín je napríklad proteín, ktorý transportuje kyslík do celého tela. Proteíny tiež produkujú molekuly imunitného systému.

Podobnosti medzi aminokyselinami a bielkovinami

Rozdiel medzi aminokyselinou a proteínom

Definícia

Aminokyselina: Aminokyselina sa týka jednoduchej organickej molekuly obsahujúcej karboxyl aj aminoskupinu.

Bielkoviny: Proteínom sa rozumie veľká dusíkatá organická zlúčenina zložená z jedného alebo dvoch reťazcov aminokyselín.

Korelácia

Aminokyselina: Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi bielkovín.

Bielkoviny: Proteín je reťazec aminokyselín.

Syntéza vo vnútri tela

Aminokyselina: V tele je možné syntetizovať iba niektoré aminokyseliny.

Bielkoviny: Všetky bielkoviny požadované telom sa syntetizujú v tele.

Molekulová hmotnosť

Aminokyselina: Aminokyseliny majú malú molekulovú hmotnosť.

Bielkoviny: Bielkoviny sú makromolekuly. Preto majú vyššiu molekulovú hmotnosť.

Číslo

Aminokyselina: Dvadsať aminokyselín sa podieľa na syntéze bielkovín vo všetkých živých organizmoch.

Bielkoviny: V biologických organizmoch sa produkuje viac ako 10 miliónov bielkovín.

Štruktúra

Aminokyselina: Aminokyselina sa skladá z aminoskupiny (NH₂), skupina karboxylovej kyseliny (COOH), atóm vodíka (H) a variabilný bočný reťazec (R).

Bielkoviny: Bielkoviny sa skladajú z aminokyselín spojených peptidovými väzbami.

Funkcia

Aminokyselina: Aminokyseliny sa podieľajú na syntéze bielkovín.

Bielkoviny: Proteíny slúžia ako štruktúrna, funkčná a regulačná molekula v tele.

Ako sa vyrábajú proteíny z aminokyselín?

Záver

Aminokyselina a bielkovina sú dve dôležité aminokyseliny v tele. Aminokyseliny sú stavebnými kameňmi bielkovín. Bielkoviny sú najrozšírenejšími biomolekulami v tele a slúžia ako štruktúrne, funkčné a regulačné molekuly. Hlavným rozdielom medzi aminokyselinou a proteínom je funkcia každej molekuly v tele.

Referencia:

1. „Aminokyseliny“, BioNinja, dostupné tu. 2. „Koľko bielkovín existuje v ľudskom tele?“ Innovateus.net, K dispozícii tu.

Obrázok so súhlasom:

1. „AminoAcidball“ od GYassineMrabetTalk✉Tento vektorový obrázok bol vytvorený pomocou programu Inkscape. - Vlastná práca, verejná doména) cez Commons Wikimedia 2. „Aminokyseliny“ od Dancojocari - vlastné dielo Tento vektorový grafický obrázok bol vytvorený v programe Adobe Illustrator.i Zdrojový kód tohto SVG je platný. (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia 3. „Hlavné úrovne štruktúry bielkovín sk“ Autor: LadyofHats-vlastná práca (ubicálna doména) prostredníctvom Commons Wikimedia