Proteíny: biologická role. Biologická úloha proteínu v tele

Proteíny, biologická role, ktoré budú vysvetlená dnes - postavená z vysokomolekulárnych zlúčenín aminokyselín. Zo všetkých iných organických zlúčenín, ktoré sú medzi najzložitejšie vo svojej štruktúre. Elementárne zloženie proteíny sa líši od tukov a sacharidov: okrem kyslíka, vodíka a uhlíka, ktoré tiež obsahujú dusík. Okrem toho je nepostrádateľnou súčasťou najdôležitejších proteínov je síra, a niektoré obsahujú jód, železo a fosfor.

Biologická úloha proteínu je veľmi vysoká. Sú to práve tieto spoje tvoria veľkú časť hmotnosti protoplazmy a jadra živé bunky. Všetky živočíšne a rastlinné organizmy sú proteíny.

Jeden alebo niekoľko funkcií

Biologická úloha a funkcie ich rôznych zlúčenín sú rôzne. Ako látka, ktorá má špecifickú chemickú štruktúru, každý proteín vykonáva vysoko špecializované funkcie. Iba v niektorých prípadoch to môže vykonať niekoľko vzájomne prepojené. Napríklad, epinefrín, ktorý sa vyrába v dreni nadobličiek, vstupujúce do krvi, zvyšuje krvný tlak a spotrebu kyslíka, krvný cukor. Okrem toho, že je stimulant metabolizmu, zatiaľ čo studenokrvných zvierat - a mediátor nervového systému. Ako môžete vidieť, že zaisťuje rad funkcií naraz.

(Katalytické) funkcia enzymatická

Niekoľko biochemické reakcie vyskytujúce sa v živých organizmoch, sa vykonáva za miernych podmienok, za ktorých je teplota v blízkosti 40 ° C, a pH skoro neutrálne. Za týchto podmienok zanedbateľná početnosť výskytu mnoho z nich. Preto, aby bolo možné realizovať, potrebujeme enzýmy - špecifické biologické katalyzátory. Takmer všetky reakcie, s výnimkou fotolýzou vody v živých organizmoch sú katalyzované enzýmami nej. Tieto prvky sú buď proteíny alebo proteínové komplexy s kofaktorom (organické molekuly alebo iónu kovu). Enzýmy sú veľmi selektívne spúšťanie nevyhnutného procesu. To znamená, že katalytická funkcia, je uvedené vyššie, - jedna z tých, ktoré nesú proteíny. Biologická úloha týchto zlúčenín však, jeho realizácia nie je obmedzená. Existuje mnoho ďalších funkcií, ktoré budú popísané nižšie.

funkcia doprava

Existencia buniek vyžaduje, aby väčší počet látok do vnútra to, ktoré im umožňujú energie a stavebný materiál. Všetky biologické membrány sú postavené na spoločnom princípe. Táto dvojitá vrstva lipidy, proteíny boli dodávané v ňom. V rovnakej dobe sa zameriavajú hydrofilný makromolekuly miest na povrchu membrány a v hrúbke ich - hydrofóbna "chvosty". Táto štruktúra je nepriepustná pre dôležitých komponentov: aminokyseliny, cukry, ióny alkalických kovov. Prenikanie týchto prvkov do buniek sa vykonáva pomocou transportné proteíny sú uložené v bunkovej membráne. U baktérií, napríklad, tam je špeciálny proteín, ktorý zaisťuje prenos laktózy (mliečny cukor), cez vonkajšiu membránu.

V viacbunkových organizmoch, je systém prepravu rôznych látok z jedného orgánu do druhého. Hovoríme predovšetkým o hemoglobínu (na snímke hore). V krvnej plazme, okrem toho, že je neustále sérový albumín (transportný proteín). To má schopnosť tvoriť stabilné komplexy vytvorené s trávenie tukov mastných kyselín, ako aj s radom hydrofóbnych aminokyselín (napr., Tryptofán) a mnoho liekov (niektoré penicilíny, sulfónamidy, aspirín). Transferínu, ktorý zabezpečuje dopravu v tele železných iónov, je ďalším príkladom. Je možné uviesť a tseruplazmin ktorá prepravuje ióny medi. Takže sme sa zamerali na prepravné funkcie, ktoré vykonávajú proteíny. Ich biologická role a z tohto hľadiska je nesmierne dôležité.

funkcie receptora

Proteínové receptory sú veľmi dôležité, najmä pre životaschopnosť mnohobunkových organizmov. Sú integrované do plazmové bunkovej membrány a slúži na uchopenie a ďalšie transformácie signálov, ktoré vstupujú do bunky. V tomto prípade sa signály môžu byť buď z iných buniek a okolitého prostredia. Acetylcholínové receptory v okamihu, keď je najviac študoval. Vyskytujú sa v rade interneurón kontaktov na bunkovej membráne, a to aj na neuromuskulárnych spojov v mozgovej kôre. Tieto proteíny interagujú s acetylcholínom a vysielanie signálu vo vnútri bunky.

Neurotransmiter pre príjem signálu a konverzie, musia byť odstránené, aby sa pripravili bunky bol schopný vnímať ďalšie signály. Pre tento účel, acetylcholínesterázy - špeciálny enzým, čo je katalyzátor pre hydrolýzu acetylcholínu na cholín a acetát. Nie je je nesmierne dôležitá a receptor funkcia, ktorá vykonáva proteín? Biologická role nasledujúcich ochranná funkcia pre telo je obrovský. S tým jednoducho nemôže súhlasiť.

ochranná funkcia

Imunitný systém reaguje na vzhľade generácie cudzích častíc z veľkého počtu lymfocytov. Sú schopné poškodenie prvkov selektívne. Tieto cudzie častice môžu byť rakovinové bunky, patogénne baktérie supramolekulární častice (makromolekuly, vírusy, atď.) B lymfocyty - skupina lymfocytov, ktorá vyrába špeciálne proteíny. Tieto proteíny sa vyznačujú v obehovom systéme. Uznávajú cudzie častice a tvoria tak zničeniu kroku vysoko špecifický komplex. Tieto proteíny sa označujú ako imunoglobulíny. A antigény uvedené cudzích látok, ktoré vyvolávajú imunitnú odozvu systému.

funkcie štruktúra

Tiež sú tiež tie, kde je hodnota z veľkej časti štrukturálne proteíny, ktoré vykonávajú vysoko špecializované funkcie. Vďaka nim, za predpokladu, že mechanickú pevnosť a ďalšie vlastnosti tkanív živých organizmov. Tieto proteíny zahŕňajú, najmä kolagén. Kolagén (foto cm. Nižšie) u cicavcov je zhruba štvrtina proteínovej hmoty. Je syntetizovaný v hlavných buniek, ktoré tvoria spojivového tkaniva (tzv fibroblasty).

Spočiatku, kolagén je vytvorený ako prokolagénu - jeho prekurzor tečúcou chemického ošetrenia vo fibroblastoch. Potom sa vytvorí do troch polypeptidových reťazcov, stočené do špirály. Prišli spolu z fibroblastov v kolagénových vlákien z niekoľkých stoviek nanometrov v priemere. Tá tvorí kolagénové vlákna, ktoré už môžu byť vidieť pod mikroskopom. Elastické tkaniva (pľúcny steny, krvných ciev v koži) extracelulárnej matrix kolagén okrem toho tiež obsahuje proteín elastín. To môže byť natiahnuté v pomerne širokom rozsahu a potom sa vrátiť do pôvodného stavu. Ďalším príkladom je štrukturálny proteín, ktorý môže dať tu - je hodváb fibroin. Je izolovaný pri tvorbe kukla môr húsenice. To je hlavnou zložkou hodvábnou niťou. Teraz popíšeme motorické proteíny.

motor proteín

A pri zavádzaní motora spracováva veľkú biologickú úlohu proteínov. povedať stručne o tom, a ich funkcie. Svalové kontrakcie - je proces, pri ktorom sa chemická energia premenená na mechanickú prácu. Priame ktorej členmi sú dva proteíny - myosin a aktínu. Myosin má veľmi neobvyklú štruktúru. Je tvorený z dvoch guľovej hlavy a päty (dlhý vláknitý časť). Približne 1600 nm je dĺžka jednej molekuly. Na hlavách frakcie teda predstavuje asi 200 nm.

Aktínu (na obrázku hore) - globulárne proteín, ktorý má molekulovú hmotnosť 42000. To sa môžu polymerizovať za vzniku dlhú štruktúru a vzájomne takým spôsobom, s hlavou myozínových. Dôležitým rysom tohto procesu - jeho závislosť na prítomnosti ATP. Ak je jeho koncentrácia je dostatočne vysoká, vytvorené myosin a aktínu komplex je zničený, potom sa opäť regeneruje po ATP hydrolýze dochádza v dôsledku myozínu ATPázy. Tento proces môže byť pozorované, napríklad vo forme roztoku, v ktorom obaja proteíny sú prítomné. To sa stáva viskózny v dôsledku skutočnosti, že komplex s vysokou molekulovou hmotnosťou, vytvoreného v neprítomnosti ATP. Okrem toho sa výrazne znižuje viskozitu v dôsledku zničenia komplexu vytvoreného, načo sa postupne začína obnoviť v dôsledku hydrolýzy ATP. V procese svalové kontrakcie, tieto interakcie hrajú veľmi dôležitú úlohu.

antibiotiká

Budeme aj naďalej zverejňovať na tému "The biologickú úlohu bielkovín v tele." Veľmi veľké a veľmi dôležitou skupinou prírodných látok sú látky nazývané antibiotiká. Sú mikrobiálneho pôvodu. Tieto látky sú prideľované zvláštne druhy mikroorganizmov. Biologická úloha aminokyselín a bielkovín je nepopierateľný, ale antibiotiká majú špeciálne, veľmi dôležitú funkciu. Inhibujú rast mikroorganizmov, ktoré súťažia s nimi. V roku 1940, objav a používanie antibiotík revolúciu v liečení infekčných ochorení spôsobených baktériami. Je potrebné poznamenať, že vo väčšine prípadov sa vírus antibiotiká nepôsobia, takže použitie je ako antivirotík je neúčinný.

príklady antibiotík

penicilín skupina bola prvýkrát uvedená do praxe. Ako príklady tejto skupiny je ampicilín a benzylpenicilín. Antibiotiká o mechanizme účinku a chemické povahy rôznorodé. Niektoré z tých, ktoré sú dnes široko používané, komunikovať s ľudskými ribozómy, zatiaľ čo v bakteriálnych ribozómy inhibuje syntézu proteínov. Zároveň nemajú komunikovať s eukaryotickým ribozómy. Preto je pre bakteriálne bunky, ktoré sú zhubné, a zvierat a človeka nízku toxicitu. Takáto antibiotiká zahŕňajú streptomycín a chloramfenikol (chloramfenikol).

Biologická úloha syntézy proteínov je veľmi dôležité, ale samotný proces má niekoľko fáz. Budeme o tom hovoriť len vo všeobecnej rovine.

Spôsob a biologická úloha biosyntézy proteínov

Tento proces je viacstupňový, veľmi zložité. To sa vyskytuje v ribozómy - špecifických organel. V klietke je sada ribozómov. V E. coli, napríklad, je asi 20 tisíc.

"Popíšte proces syntézy bielkovín a biologickej role" - čo je úloha mnohí z nás dostávajú v škole. A to spôsobilo veľa problémov. Dobre, poďme zistiť dohromady.

Proteínové molekuly sú polypeptidové reťazce. Skladajú sa, ako už viete, z jednotlivých aminokyselín. Posledne menovaný však nie sú dostatočne aktívne. Aby bolo možné pripojiť a vytvorenie proteínové molekuly, ktoré vyžadujú aktiváciu. To nastane v dôsledku špecifických enzýmov. Každá aminokyselina je v tomto prípade má vlastný enzým, konkrétne naladený presne na to. Zdrojom energie pre tento proces je ATP (adenozíntrifosfát). Aminokyselina je výsledkom aktivácia stáva labilná a viaže sa pôsobením enzýmu s m-RNA, ktorá nesie to do ribozómu (kvôli tejto RNA zvanej dopravy). Ribozóm, teda pôsobí spojený s tRNA aktiváciu aminokyselín. Ribozóm - druh dopravníka pre montáž prichádzajúce aminokyseliny proteínového reťazca.

Syntéza úlohy proteínu je ťažké preceňovať, ako syntetizované zlúčeniny vykonávať veľmi dôležité funkcie. Takmer všetky bunkových štruktúr sa skladajú z nich.

Takže, sme popísali v všeobecných pojmoch, proces syntézy bielkovín a biologickej úlohu. To uzatvára oboznámení s proteínmi. Dúfame, že budete mať chuť ho pokračovať.