Biochimie

Heteroproteidele sunt cea mai complexă clasă de protide care se mai numesc şi proteine conjugate deoarece au în structura lor pe lângă componenta de natură prioteică (formată numai din aminoacizi) şi o componentă de natură neproteică – componenta prostetică.

După natura acestei componente neproteice, heteroproteinele sunt clasificate în 6 clase:

1.Metalproteide: componenta neproteică este un ion metalic: Fe2+, Fe3+, Cu2+, Co2+, Mg2+ , Zn2+

Aceşti ioni se leagă de componenta proteică prin legaturi covalente, dar şi covalent-coordinative, formând o structură de chelat.

Exemple:

feritina = 23% Fe – prezentă în splină, ficat, maduva osoasă, în mucoasa intestinală şi reprezintă depozitele de fier din organism;

hemosiderina = 37% Fe – se găseşte depozitată în sistemul reticulo-endotelial şi contribuie la menţinerea în limite fiziologice a nivelului de fier (sideremia);

ceruloplasmina – se găseşte în plasma sanguină, conţine cupru şi are rol în transportul cuprului în organism;

transferina – conţine cupru, zinc şi fier şi se găseşte ăn plasma sanguină;

azurina – conţine cupru şi este prezentă la bacterii.

2.Fosfoproteidele sunt acele heteroproteide la care componenta prostetică este un radical (-PO3H2) al acidului fosforic. Acest radical se leagă de componenta proteică prin intermediul a 2 aminoacizi: serina şi rezultă fosforilserina

treonina şi rezultş fosforiltreonina

Exemple:

Cazeinele sunt principalele fracţiuni proteice din lapte (cele mai importante heteroproteine din lapte) care se găsesc în proportie de 87%. Au fost separate prin electroforeză 4 fractţuni cazeinice : , ,  si K, cazeine care diferă între ele prin conţinutul în fosfor. Cazeinele variaza de la o specie la alta din punct de vedere compozitional, însa la toate speciile, în lapte, 90% din cazeina se găseşte sub formă coloidală (micele de cazeină), iar restul de 10% este cazeină solubilă care se găseăte sub formă de mici agregate. Aceste 2 forme ale cazeinei se găsesc în permanenţă într-un echilibru menţinut de prezenţa ionilor de calciu în lapte. Cazeinele la fierbere nu coagulează – aceasta constituind o particularitate. Coagularea cazeinelor se face numai sub acţiunea bacteriilor lactice sau a unor enzime – cheagul.

Din punct de vedere nutritiv, cazeinele sunt proteine complete deoarece conţin toţi aminoacizii esenţiali.

Vitelinele sunt fostoprotidele din gălbenuş şi conţin foarte multă serină şi furnizează fosforul şi aminoacizii esenţiali necesari dezvoltării embrionului.

3.Glicoproteidele – la care componenta neproteică este o substanţă de natură glucidică (oză, diglucid, poliglucid).

Sunt biomacromolecule solubile în apă cu care formează soluţii vâscoase şi se găsesc în organism ăn secreţia mucoaselor, în cordonul ombilical, în umoarea vitroasă a ochiului şi chiar în plasma sanguină. Rolul lor este: - structural, deoarece intra în constituţia celulelor;

- componente ale mucinelor din tractul gastro-intestinal sau uro-genital;

- intervin în procesele de recunoaştere de la suprafaţa celulelor.

Exemple:

Glicoproteide de grup sanguin – se găsesc în eritrocite.

Haptoglobuline – glicoproteine serice, dar se găsesc preponderent în lichidul pleural şi lichidul cerebrospinal.

Ovomucoidul şi ovomucina din ou.

Avidina – se găseşte în mucoasa oviductului.

Lizozim – se găseşte în ou şi alte ţesuturi.

4.Lipoproteidele – la care componenta neproteică este o lipidă - trigliceride, colesterol. Componentele proteice ale acestor lipoproteide se numesc avolipoproteine şi sunt sintetizate în ficat şi intestin. In organism se găsesc în plasma sanguină şi în limfă şi se numesc lipoproteide circulante. Se mai găsesc şi în lapte – lactolipoproteide şi în ou – lipoviteline.

5.Cromoproteidele sunt heteroproteidele a caror componentî neproteicî este o substanţîta colorată – un pigment care dă culoare întregii cromoproteide. După natura chimică a acestui pigment cromoproteidele sunt de 2 feluri:

a) porfirinice

b) neporfirinice

a) Cromoproteidele porfirinice sunt acele a caror componentă neproteica este formată dintr-un nucleu tetrapirolic, care se numeşte porfirina şi care este substituit ăn anumite poziţii cu radicali metil (CH3), cu radicali vinil HC=CH2) sau propionil (H3C-CH2-COOH). Nucleul împreună cu aceşti radicali formează protoporfirina.

Cele 4 nuclee pirol sunt de asemenea legate între ele prin radicali metin şi chelatează în interiorul lui ioni de Fe2+ . [CH3 = metil; CH2 = metilen; CH = metin]

Aceste nuclee tetrapirolice împreuna cu radicalul care-l substituie şi cu ionii Fe2+ formeaza hemul. Hemul este componenta neproteică a cromoproteidei porfirinice – hemoglobina (Hb).

Hb = Hem + Globina

Hemoglobina este pigmnentul respirator din sânge care fixează O2 reversibil de la pulmon şi-l transportă la şesuturi (asigurând astfel necesarul de oxigen arderilor celulare) şi se întoarce cu CO2 de la ţesuturi la pulmon şi care se elimină prin procesul de expiraţie.

Hemoglobina este pigmentul de culoare roşie a sângelui şi 90% este componenta de bază a hematiilor.

Structura hemului:

- 4 nuclee pirol + grupări vinil, propil, metionin (protoporfirina);

- ioni Fe2+ chelaţi, legaţi prin legături covalent coordinative de 2 nuclee pirol A si C şi prin legături covalente de alte 2 nuclee pirol B si D;

- se leagă de globină prin intermediul ionilor Fe2+ şi un radical histidină din structura globinei sau se leagă de globină prin intermediul ionilor Fe2+, a unei molecule de apă şi a radicalului histidină din structura globinei.