Aminokwasy tworzą białka

Co się dzieje, gdy smażymy jajko? Co się dzieje, gdy mleko się ścina? Odpowiedź na obydwa pytania kryje się w tym, jak aminokwasy tworzą białka. Tych dwadzieścia różnych aminokwasów to materiał, z którego zbudowane są wszystkie białka. Gdy aminokwasy tworzą białko, łączą się ze sobą wzdłuż łańcucha głównego, a ich łańcuchy boczne wystają na zewnątrz.

Wszystkie komórki w ciele ludzkim mają zdolność do budowania nowych białek, jeśli tylko mają zapewnioną stałą dostawę aminokwasów. Niektóre aminokwasy potrafimy sami wyprodukować we własnym organizmie, korzystając z atomów z cukru, tłuszczu lub z innych białek, ale wśród dwudziestu aminokwasów jest dziewięć, których nie da się w ten sposób wytworzyć. Muszą one zostać dostarczone wraz z pożywieniem. Nazywamy je aminokwasami niezbędnymi lub egzogennymi. nasz organizm w ogóle nie dostaje niezbędnych aminokwasów.

Jeśli nie zjadamy białek, Przez to nie da się budować nowych białek, które ich potrzebują. Te nowe białka powstają w komórkach przez łączenie się ze sobą setek, a nawet tysięcy aminokwasów w długie łańcuchy. Łańcuchy aminokwasów są na różne sposoby pozwijane. W niektórych białkach skręcają się one w długie spirale. W innych białkach łańcuch aminokwasów zwija się, tworząc kształt kuli. Dlaczego tak się dzieje?

Co sprawia, że białka w ogóle się zwijają? Weźmy krótki łańcuch aminokwasów i zobaczmy, jak to się odbywa. Choć do wyboru mamy około dwudziestu różnych aminokwasów, wykorzystamy tylko trzy: glicynę, kwas asparaginowy i lizynę. Łańcuch boczny kwasu asparaginowego ma końcówkę z ładunkiem ujemnym... a łańcuch boczny lizyny ma końcówkę dodatnim ładunkiem. Nawet jeśli wyprostujemy łańcuch aminokwasów, tak jak tutaj...

patrzcie, co się dzieje. Ujemnie i dodatnio naładowane końcówki łańcuchów bocznych przyciągają się wzajemnie. W ten sposób łańcuch zagina się, tworząc pętlę. Jeśli nic mu nie przeszkodzi, ten łańcuch aminokwasów zwinie się w taki właśnie sposób. Ale przyciąganie między ujemnymi a dodatnimi ładunkami łańcuchów bocznych nie tworzy bardzo silnego wiązania.

Załóżmy, że ta sekwencja aminokwasów pochodzi z białka jajka, które właśnie trafiło na patelnię. W miarę podgrzewania go wiązanie zostaje przerwane. Aminokwasy nadal są połączone wzdłuż łańcucha głównego, ale łańcuchy boczne tracą ze sobą kontakt. To oznacza, że niektóre zagięcia, które nadały białku jego kształt zaczynają się prostować. Ten proces nazywamy denaturacją.

Gdy białko ulega denaturacji, jego cząsteczki zostają wytrącone ze swoich naturalnych struktur. W miarę jak cząsteczki białka zmieniają kształt, zaczynają się ze sobą splątywać. Zamiast swobodnie pływających w cieczy kul mamy splecione ze sobą cząsteczki białka. Dlatego właśnie jajko twardnieje, gdy się je podgrzewa. Te wiązania można też przerwać, zmieniając kwasowość białka.

Mleko robi się kwaśne, gdy zawarte w nim bakterie wytwarzają kwas mlekowy. Kwas może przerwać słabe wiązania między ujemnie i dodatnio naładowanymi końcówkami łańcuchów bocznych, podobnie jak robi to ciepło. Gdy wiązanie zostanie przerwane, zagięcia białka zaczynają się prostować. Wraz ze zmianą kształtu białka cząsteczki białka sklejają się ze sobą, tworząc grudki w mleku. Mówimy wtedy, że mleko się ścięło.

Tak więc smażąc jajko lub zapominając schować mleko do lodówki, robimy to samo: doprowadzamy do wyprostowania łańcuchów aminokwasów i ich splątywania się ze sobą! Aminokwasy w jajku są pewnie smaczniejsze, niż w ściętym mleku, ale to już materiał na kolejny eksperyment...