Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

3.1: Wat zijn eiwitten?
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Wat zijn eiwitten?
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

3.1: Wat zijn eiwitten?

Overzicht

Eiwitten zijn ketens van aminozuren die zijn verbonden door peptidebindingen en gevouwen tot een driedimensionale structuur. De zijketens van individuele aminozuurresiduen bepalen de interacties tussen aminozuurresiduen en uiteindelijk de vouwing van het eiwit. Afhankelijk van de lengte en structurele complexiteit worden ketens van aminozuurresiduen geclassificeerd als oligopeptiden, polypeptiden of eiwitten.

Aminozuurresiduen zijn de bouwstenen van eiwitten

Een aminozuur is een molecuul dat een carboxyl (–COOH) en een aminogroep (–NH 2 ) bevat die aan hetzelfde koolstofatoom, de ⍺-koolstof, vastzitten. De identiteit van het aminozuur wordt bepaald door zijn zijketen of zijketen, vaak de R-groep genoemd. Het eenvoudigste aminozuur is glycine, waarbij het residu een enkel waterstofatoom is. Andere aminozuren hebben meer complexe zijketens. De zijketen bepaalt de chemische eigenschappen van het aminozuur. Het kan bijvoorbeeld aantrekken of afstotenwater (hydrofiel of hydrofoob), hebben een negatieve lading (zuur) of vormen waterstofbruggen (polair).

Van alle bekende aminozuren worden er slechts 21 gebruikt om eiwitten in eukaryoten te maken (de genetische code codeert slechts voor 20 hiervan). Aminozuren worden afgekort met een drieletterige (bijv. Gly, Val, Pro) of eenlettercode (bijv. G, V, P). De lineaire keten van aminozuurresten vormt de ruggengraat van het eiwit. De vrije aminogroep aan het ene uiteinde wordt de N-terminus genoemd, terwijl de vrije carboxylgroep aan het andere uiteinde het C-uiteinde vormt. De chemische eigenschappen van de zijketens bepalen in hoge mate de uiteindelijke structuur van het eiwit aangezien ze met elkaar en met polaire watermoleculen interageren.

Om een polypeptide te vormen, worden aminozuren met elkaar verbonden door peptidebindingen. Peptidebindingen worden gevormd tussen de aminogroep (–NH 2- groep) van één aminozuur en de carboxylgroep (–COOH) van het aangrenzende aminozuur. Eiwitten worden gevormd door dehydratatiesynthese. Each één watermolecuul wordt gevormd tijdens de koppeling van twee aminozuren. De resulterende covalente binding is een peptidebinding.

De pH van het omringende medium bepaalt de chemische functie van aminozuren

Aminozuren hebben zowel een basische als een zure groep. Ze kunnen daarom fungeren als base (waterstofionenontvanger) of als zuur (waterstofionendonor). De chemische eigenschap hangt af van de pH van het omringende medium. Bij lage pH (bijv. PH2) worden zowel de carboxylgroep als de aminogroep geprotoneerd (–NH 3 , –COOH), dus het aminozuur werkt als een base. Bij een alkalische pH (bijv. PH13) worden zowel de carboxyl- als de aminogroep gedeprotoneerd (–NH 2 , –COO - ) en zal het aminozuur als een zuur werken. Bij een neutrale pH (dat wil zeggen, de meeste fysiologische omgevingen ~ pH 7,4), wordt de geprotoneerde aminogroep (NH3) en de carboxylgroep gedeprotoneerd (-COO -), waardoor een zwitterion, een molecuul met zowel een positief en negatiefin rekening brengen. Deze chemische eigenschappen bij fysiologische pH zijn essentieel voor het creëren van waterstofbruggen, die op hun beurt bijdragen aan de vorming van meer complexe eiwitstructuren.

De lengte, structurele complexiteit en functionaliteit onderscheiden een polypeptide van een proteïne

Polypeptiden zijn ketens van aminozuren. Polypeptiden met minder dan 20 aminozuren worden ook wel oligopeptiden of eenvoudigweg peptiden genoemd. Een polypeptideketen wordt eiwit genoemd wanneer het is gevouwen tot een driedimensionale structuur, klaar om zijn specifieke cellulaire functie uit te voeren.

Eiwitten zijn essentiële bouwstenen van het leven

Samen met koolhydraten, nucleïnezuren en lipiden zijn eiwitten fundamentele bouwstenen van het leven. Eiwitten vertonen een enorme diversiteit in samenstelling en dus functie. Ze bieden onder meer structuur aan een cel (bijv. In de vorm van collageen), laten beweging toe (bijv. Actine en myosine in spieren), katalyseren reacties (enzymen),moleculen door het celmembraan en verdedigen gewervelde dieren tegen indringers (antilichamen).

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter