Protein, tüm canlı organizmalarda bulunan oldukça karmaşık bir maddedir.
Proteinler büyük besin değeri taşır ve doğrudan yaşam için gereklidir.Proteinleri bilmeden beslenmeyi insan ve hayvanda anlamak olmaz.Kimyasal işlemlere doğrudan dahil olurlar. Bir türün proteinleri diğer türlerin proteinlerinden farklıdır. Ayrıca organa özgüdürler; örneğin, tek bir organizma içerisindeki farklı, kas proteinleri beyin ve karaciğerden farklıdır. Bir protein molekülü, şeker veya tuz molekülleriyle karşılaştırıldığında çok büyüktür ve boncukların bir ipte düzenlendiği gibi uzun zincirler oluşturmak için bir araya getirilen birçok amino asitten oluşur. Proteinlerde doğal olarak bulunan yaklaşık 20 farklı amino asit vardır. Benzer işleve sahip proteinler, benzer amino asit bileşimine ve dizisine sahiptir. Bir proteinin tüm fonksiyonlarını, amino asit dizisinden açıklamak henüz mümkün olmamakla birlikte, yapı ve fonksiyon arasında kurulan korelasyonlar, proteinleri oluşturan amino asitlerin özelliklerine bağlanabilir. Bitkiler tüm amino asitleri sentezleyebilir; Hayvanlar, hepsi yaşam için gerekli olsa bile, yapamazlar. Bitkiler azot, potasyum ve büyüme için gerekli diğer maddeleri sağlayan inorganik besinler içeren bir ortamda büyüyebilir. Havadaki karbon dioksiti, fotosentez işlemi sırasında karbonhidratlar gibi organik bileşikler oluşturmak için kullanırlar. Bununla birlikte, hayvanlar dış kaynaklardan organik besinler almalıdır. Çoğu bitkinin protein içeriği düşük olduğundan, amino asit gereksinimlerini karşılamak için sadece bitki materyali yiyen ruminantlar (örneğin inekler) gibi hayvanlar için çok büyük miktarda bitki materyali gerekir. İnsanlar dahil olmak üzere ruminantsız hayvanlar, temel olarak hayvansal ürünlerden, örneğin et, süt ve yumurtalardan proteinlerini alırlar. Baklagillerin tohumları giderek daha ucuzlamaktadır ve protein açısından zengin yiyecek hazırlamak için insan beslenmesinde kullanılmaktadır.
Hayvan organlarının protein içeriği genellikle kan plazmasından çok daha yüksektir. Örneğin kaslar, yaklaşık yüzde 30 protein, yüzde 20 ila 30 karaciğer ve yüzde 30 kırmızı kan hücreleri içerir. Hayvanlarda serbest amino asitlerin ve peptitlerin miktarı, protein miktarından çok daha küçüktür; Protein molekülleri amino asitlerin kademeli olarak hizalanmasıyla hücrelerde üretilir ve sadece sentez tamamlandıktan sonra vücut sıvılarına salınır. Bazı organların yüksek protein içeriği, proteinlerin öneminin bir organizma veya dokudaki miktarlarıyla ilgili olduğu anlamına gelmez; Aksine, enzimler ve hormonlar gibi en önemli proteinlerden bazıları son derece küçük miktarlarda ortaya çıkar. Proteinlerin önemi temel olarak işlevleriyle ilgilidir. Şimdiye kadar tanımlanan tüm enzimler proteindir. Tüm metabolik reaksiyonların katalizörü olan enzimler, bir organizmanın yaşam için gerekli olan kimyasal maddeleri (proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar ve lipitler), diğer maddelere dönüştürmek ve onları parçalanmasının oluşturulmasını sağlar. Enzimsiz yaşam mümkün değildir. Düzenleyici işlevleri olan birkaç protein hormonu vardır. Tüm omurgalılarda, solunumda protein olarak hemoglobini, kandaki oksijen taşıyıcısı olarak bütün damarlarda dokularda hareket eder, oksijeni akciğerden vücut organlarına ve dokularına taşır.
Proteinlerin Genel Yapısı ve Özellikleri Proteinlerin amino asit bileşimi Tüm proteinlerin ortak özelliği, uzun a-amino (alfa amino) asit zincirlerinden oluşmasıdır. A-amino asitlerin genel yapısı içinde gösterilmiştir. Α-amino asitler, moleküldeki α-karbon atomunun bir amino grubu (―NH2) taşıdığı için adlandırılır; a-karbon atomu ayrıca bir karboksil grubu (―COOH) taşır. Proteinler.
Prolin ve hidroksiprolin amino asitleri, hayvanların bağ dokusunun proteini olan kolajende büyük miktarlarda ortaya çıkar. Proteinler genellikle neredeyse nötr moleküllerdir; yani, ne asidik ne de bazik özelliklere sahiptirler.
En basit yapıya sahip olan lizin, bitkiler tarafından sentezlenir, ancak hayvanlar tarafından sentezlenmez. Bazı bitkiler bile düşük lisin içeriğine sahiptir. Arginin tüm proteinlerde bulunur; balık sperminin güçlü bazik protaminlerinde (nispeten az amino asitten oluşan basit proteinler) özellikle yüksek miktarlarda ortaya çıkar. Üçüncü bazik amino asit histidindir. Hem arginin hem de histidin hayvanlar tarafından sentezlenebilir.
Her biri dört karbon atomundan oluşan dört amino asit, proteinlerde meydana gelir; bunlar aspartik asit, asparagin, treonin ve metiyonindir. Büyük miktarlarda oluşan aspartik asit ve asparajin hayvanlar tarafından sentezlenebilir. Treonin ve metiyonin sentezlenemez ve bu nedenle esansiyel amino asitlerdir; yani, diyetle beslenmeleri gerekir. Proteinlerin çoğu sadece küçük miktarlarda metionin içerir. Proteinler ayrıca beş karbon atomlu bir amino asit (glutamik asit) ve bir halka oluşturan, alkalin yan zincire bağlanmış amino grubuyla (―NH2) bir yapı olan bir sekonder amini (prolin içinde) içerir. Glutamik asit ve aspartik asit, dikarboksilik asitlerdir; yani, iki karboksil grubuna sahiptir (―COOH).
Glutamik asit ve glutamin çoğu proteinlerde bol miktarda bulunur; örneğin, bitki proteinlerinde bazen mevcut amino asitlerin üçte birinden fazlasını içerirler. Hem glutamik asit hem de glutamin, hayvanlar tarafından sentezlenebilir. Doğada, özellikle bitkilerde 100’den fazla amino asit oluşmasına rağmen, çoğu proteinde yaygın olarak sadece 20 tiptte bulunur. Protein moleküllerinde a-amino asitler, bir amino asidin amino grubu ile komşusunun karboksil grubu arasındaki peptid bağları ile birbirine bağlanır. Üç amino asidin yoğunlaşması (birleşmesi) tripeptit oluşturur.