A fehérjék

A hal a legkiválóbb fehérjeforrás

A fehérje elnevezés a német Eiwiss szó fordításából ered, ami tojásfehérjét jelent. Tudományos nevük ógörög eredetű: protein. Ez utal központi szerepükre, mivel protosz jelentése: első, ein pedig lenni. Szabadon fordítva protein: elsődleges. Több mint 100 évig tartott, míg felismerték a fehérjék kémiai lényegét. Emil Fischer német tudós nevéhez fűződik a kémia egyik legnagyobb felfedezése, a fehérjék lényegének felderítése.

A fehérjék aminosavakból állnak. Az aminoecetsav a legegyszerűbb aminosav.  Valamennyi többi aminosav ebből vezethető le. Ma már több mint 20 aminosav ismeretes. Ezek a következők:

1. Nyílt szénláncú aminosavak: glicin, alanin, valin, leucin, izoleucin
2. Oxiaminosavak: szerin, treonin
3. Kéntartalmú aminosavak: cisztein, cisztin, metionin
4. Mono-amino-dikarbansavak: aszparaginsav, glutaminsav
5. Diamino-monokarbonsavak: arginin, lizin
6. Gyűrűs aminosavak: fenilalanin, tirozin, triptofán, hisztidin, prolin

Az aminosavak tehát a fehérjék építőkövei. Hogyan épül fel belőlük egy fehérje molekula? Emil Fischer adott választ erre a kérdésre. Megállapította, hogy az aminosavakból bizonyos kísérleti feltételek mellett nagyobb egységek képződnek. Két molekula, vízkilépés mellett egy nagyobb, két aminosavból álló egységgé épül össze. A vízkilépés során létrejött új kötést peptid-kötésnek nevezik. Valamennyi vegyületet, mely ilyen kötést tartalmaz peptideknek nevezzük. Képzeljük el, hogy csupán három aminosavból épül fel egy vegyület, s az aminosavakat jelöljük A, B és C betűvel. Lehetséges változatok:

A-B-C
B-A-C
C-A-B
A-C-B
B-C-A
C-B-A

Húszféle aminosavból már szinte végtelen a lehetséges változatok száma, mert ráadásul egy-egy féle aminosavból több molekula is részt vehet a fehérje felépítésében. A természetben rendkívül sok fehérje található. Egyesek "csak" néhány száz aminosavból épülnek, mások pedig több ezerből. A fehérjék változatossága igen nagy, amely egy másik jellegzetességükre is visszavezethető: a kapcsolódási lehetőségekre. Az egyenes láncokból felépülő fehérjéket fibrilláris fehérjéknek, míg a másik csoportba tartozókat globuláris fehérjéknek nevezzük. A globuláris fehérje egy vagy több polipeptid láncból állhat.

A molekulák térbeli helyét a térszerkezet határozza meg. A molekula térbeli elhelyezkedését biztosító erők gyengék, a fehérjeoldat már enyhe melegítés hatására jelentős változásokat mutat. Ezeket a folyamatokat, melyek során a térszerkezet megváltozik denaturálódásnak nevezik, az elváltozott fehérjét pedig denaturált fehérjének. A keményre főzött tojás tehát denaturált fehérjékből áll. Ennek a fogalomnak nagy biológiai jelentősége van. A fehérjék fontos szerepet töltenek be szervezetünkben. Bizonyos folyamatokat gyorsítanak illetve lehetővé teszik azok létrejöttét. A katalizátorokhoz hasonló szerepük van. Ez a hatásuk azonban csak természetes állapotban van meg, ha denaturáljuk őket a hatás elvész.

Szervezetünk táplálásához jelentős mennyiségű fehérjére van szükség. A fehérje a hasnyálmirigy és a bélrendszer enzimjeinek hatására lebomlik. Belőlük aminosav képződik, s azok felszívódnak a bélfalakon keresztül. Az emésztés természetes állapotukban alig következik be, ezért kell denaturálni (megfőzni) a fehérjéket.

A fehérjék száma óriási. Áttekintésük megkönnyítése céljából csoportosítják őket.

Oldékonyságuk alapján három csoportot lehet megkülönböztetni:

• Vízben oldódó fehérjék
• Híg sóoldatban oldódó fehérjék
• Oldhatatlan fehérjék

Biológiai tevékenységük alapján is lehet a fehérjéket csoportosítani:

• Katalitikus hatást kifejtő fehérjék (enzimek) - Az első csoportba tartoznak azok, amelyek valamilyen folyamatot lehetővé tesznek, vagy felgyorsítanak.
• Különböző anyagokat szállító fehérjék (transzportfehérjék) - A transzport-fehérjék az élet szempontjából igen fontos anyagokat juttatják el a vér vagy nyirok útján a szervezet valamennyi sejtjéhez. Így az oxigént is fehérje szállítja (hemoglobin).
• Vázfehérjék - A vázfehérjék bizonyos szövetek szilárdságát, a szervezet védelmét biztosítják.

Az emberek a fehérjét csak szerves anyagokból tudják előállítani (vagyis más élőlényből kell felvenni, és onnan szintetizálni), elsősorban aminosavakból szintetizálják. Azonban az aminosavak között is vannak olyanok melyeket kész állapotban, a táplálékban kell megkapni. Ezek az esszenciális aminosavak.

Folyt.köv: A fehérjék, mint enzimek; A fehérjék anyagcseréje