Proteini: biološka uloga. Biološka uloga proteina u tijelu

Proteini, biološka uloga koje će se raspravljati danas - izrađen od visoko molekularne spojeve amino kiselina. Među ostalim organskih spojeva, su među najviše kompleksa u svojoj strukturi. Elementarnom sastav proteina razlikuju od masti i ugljikohidrata: pored kisika, vodika i ugljika su također sadrže dušik. Osim toga, neizostavni dio najvažnijih proteina je sumpor, a neki sadrže jod, željezo i fosfor.

Biološka uloga proteina je vrlo visoka. To je ta povezanost čine veliki dio mase protoplazme, a jezgre žive stanice. Sve biljke i organizmi su proteini.

Jedan ili više funkcija

Biološka uloga i funkcije njihovih različitih spojeva su različiti. Kao tvar koja ima određenu kemijsku strukturu, svaki protein obavlja visoko specijalizirane funkcije. Samo u nekim slučajevima to može obavljati nekoliko međusobno povezane. Na primjer, epinefrin, koji je proizveden u srži nadbubrežne žlijezde, ulazi u krv, krvni tlak i povećava potrošnju kisika, šećer u krvi. Osim toga, to je stimulans metabolizma, a također kod hladnokrvnog životinja - i posrednika živčanog sustava. Kao što možete vidjeti, to obavlja mnoge funkcije odjednom.

Enzimatski (katalitički) funkciju

Višestruke biokemijske reakcije koje se pojavljuju u živim organizmima, se provodi pod blagim uvjetima, u kojima je temperatura blizu 40 ° C, a pH približno neutralnog. Pod tim uvjetima, zanemariva učestalost pojave mnogih od njih. Stoga, kako bi se ostvariti, moramo enzime - specifične biološke katalizatore. Gotovo sve reakcije, osim za fotolize vode u živim organizmima katalizira enzima njega. Ti elementi su ili proteine ili proteinske komplekse s kofaktor (organske molekule ili s metalnim ionom). Enzimi su vrlo selektivni pokreće potrebnu proces. Prema tome, katalitička funkcija, objašnjeno gore, - jedan od onih koji nose proteine. Biološka uloga ovih spojeva, međutim, njegova provedba nije ograničen. Postoje mnoge druge značajke koje će biti objašnjeno u nastavku.

funkcija prijevoz

Za postojanje stanica zahtijeva da se više tvari u unutrašnjosti njega, što ga pružaju energije i građevinskog materijala. Svi biološke membrane su izgrađeni na zajedničkom principu. Ovaj dvostruki sloj lipida, proteina bila transportirana. U isto vrijeme fokusirati hidrofilne makromolekule mjesta na površini membrane iu debljini njihovih - hidrofobnih „repova”. Ova struktura je nepropusna za važne komponente: aminokiselina, šećera, ione alkalnih metala. Prodor tih elemenata u stanicama odvija se preko transportni proteini su ugrađeni u staničnoj membrani. U bakterijama, na primjer, postoji poseban protein koji omogućava prijenos laktoze (mliječni šećer), preko vanjske membrane.

U višestaničnih organizama, postoji sustav za transport različitih tvari iz jednog organa u drugi. Radi se prije svega o hemoglobina (na slici gore). U krvnoj plazmi, osim toga, to je stalno serumskog albumina (transportni protein). Ima sposobnost da se formira stabilne komplekse sa formirane probavu masti masnih kiselina, kao i s brojne hidrofobne aminokiseline (na primjer, triptofan) i mnoge lijekove (nekim peniciline, sulfonamide, aspirin). Transferina, što omogućava transport u tijelu željeznih iona, je još jedan primjer. Mogu se spomenuti i tseruplazmin koji prenosi ione bakra. Dakle, gledali smo prometnih funkcija koje obavljaju proteine. njihova biološka uloga i iz tog gledišta je izuzetno važno.

funkcije receptora

Protein receptori su od velike važnosti, posebno za održivost višestaničnih organizama. Su integrirani u plazma stanične membrane i služe za daljnje transformacije shvatiti i signala koji ulaze u stanicu. U tom slučaju signali mogu biti ili iz drugih stanica i okolnom ambijentu. Receptore acetilkolina u ovom trenutku najviše proučavao. Oni se nalaze u brojnim interneuron kontakata na staničnoj membrani, uključujući i na neuromuskularnih veza u moždanoj kori. Ovi proteini interakciju s acetilkolina i prijenos signala u stanici.

Neurotransmiter za primanje signala, a pretvaranje se mora ukloniti da bi se pripremili stanica bio u mogućnosti opažati daljnjih signala. U tu svrhu, acetilkolinesteraze - poseban enzim, koji je katalizator za hidrolizu acetilkolina u kolin i acetata. Nije je izuzetno važno i receptora funkcija koja obavlja proteina? Biološka uloga od sljedećeg, zaštitnu funkciju za tijelo je ogroman. Uz to se jednostavno ne mogu složiti.

zaštitna funkcija

Imunološki sustav reagira na pojavu nove generacije stranih čestica velikog broja limfocita. Oni su sposobni za oštećenja elemenata selektivno. Ti strani čestice mogu biti stanice raka, patogenih bakterija supramolekularnih čestice (makromolekula, virusi i sl.) B limfociti - skupina limfocita, koja proizvodi posebne proteine. Ovi proteini se razlikuju u krvotok. Oni prepoznaju strane čestice, stvarajući korak uništenja vrlo specifičan kompleks. Ovi proteini se nazivaju imunoglobulina. A antigene iz stranih tvari koje aktiviraju odgovor imunološkog sustava.

funkcija struktura

Isto tako proteini koji obavljaju visoko specijalizirane funkcije i onih u kojima je vrijednost uglavnom strukturna. Zahvaljujući njima, pod uvjetom da je mehaničku čvrstoću i druga svojstva tkivima živih organizama. Ovi proteini su, prije svega kolagen. Kolagen (foto cm. Ispod) u sisavaca je oko četvrtina mase proteina. To se sintetizira u glavnim stanicama koje čine vezivno tkivo (nazivaju fibroblasti).

Početku, kolagen oblikovan kao prokolagena - njegovog prekursora teče kemijsku obradu u fibroblastima. Tada se formira u tri polipeptidni lanac, upletena u spiralu. Oni su došli zajedno iz fibroblasta u kolagenskih vlakana od nekoliko stotina nanometara u promjeru. Potonji formiranje kolagena vlakna, koja se već može vidjeti pod mikroskopom. Elastična tkiva pluća (zidovi, krvnih žila u koži) kolagena ekstracelularnog matriksa dodatno, sadrži protein elastin. To može biti ispružena u prilično širokom rasponu, a zatim se vratiti u prvobitno stanje. Drugi primjer je strukturni protein koji može dati ovdje - je svila fibroin. Je izoliran za vrijeme formiranja pupa moljac gusjenice. To je glavni sastojak svilenog konca. Sada opisati motornih proteina.

motorni protein

I u provedbi motora obrađuje veliku biološku ulogu proteina. Ukratko reći o tome i njihovih funkcija. Kontrakcije mišića - je proces u kojem kemijska energija pretvara u mehanički rad. Izravni članovi su dva proteina - miozin i aktin. Miozin ima vrlo neobičnu strukturu. To je formirana od dvije kuglastih glavu i rep (dugo nitni dijela). O 1600 nm je duljina jedne molekule. Na glavama dio stoga čini oko 200 nm.

Aktin (na slici iznad) - kuglasti protein koji ima molekularnu težinu od 42000. može polimerizirati da se dobije dugo strukture i interakcija na način s glave miozina. Važna značajka ovog procesa - ovisnost o prisutnosti ATP-a. Ako je koncentracija dovoljno visoka, formirana miozin i aktin kompleks je uništen, zatim se ponovno dobiven nakon ATP hidrolize nastaje kao posljedica miozina ATPaze. Ovaj proces se može promatrati, na primjer, u otopini, naznačen time, da su prisutne i proteina. Postaje viskozan što je rezultat činjenice da visoke molekulske mase kompleksa dobivenog u odsustvu ATP-a. Uz to uvelike smanjuje viskoznost zbog uništenja kompleksa stvorio, nakon čega se postupno počinje oporavljati kao rezultat hidrolize ATP. U procesu kontrakcije mišića, te interakcije igraju vrlo važnu ulogu.

antibiotici

Mi i dalje otkrivati temu „Biološka uloga proteina u tijelu.” Vrlo velika i vrlo važna skupina prirodnih spojeva su tvari nazivaju antibiotici. Oni su od mikrobnog podrijetla. Ove tvari se dodjeljuju posebne vrste mikroorganizama. Biološka uloga aminokiselina i proteina je neosporna, ali antibiotici imaju posebnu, vrlo važnu funkciju. Oni inhibiraju rast mikroorganizama koji se natječu s njima. U 1940, otkriće i primjena antibiotika je iz temelja promijenio liječenje infektivnih bolesti uzrokovanih bakterijama. Treba napomenuti da je u većini slučajeva virusa antibiotici ne djeluju, pa se njihova upotreba kao antivirusnih lijekova je neučinkovit.

primjeri antibiotika

penicilin grupa je prvi put u praksi. Primjeri ove skupine je ampicilin i benzilpenicilin. Antibiotici o mehanizmu djelovanja i kemijske prirode raznolik. Neki od onih koji su naširoko koristi i danas, u interakciji s ljudskim ribosoma, dok je u bakterijske ribosome inhibiraju sintezu proteina. Istovremeno oni ne interakciju s eukariotskim ribosoma. Stoga, za bakterijske stanice su opasan i za životinje i ljudsko niska toksičnost. Takvi antibiotici uključuju streptomicin i kloramfenikol (kloramfenikol).

Biološka uloga sintezu proteina je vrlo važno, ali sam proces ima nekoliko faza. Mi ćemo govoriti o tome samo u općim uvjetima.

Proces i biološka uloga u biosintezi proteina

Ovaj proces je višestupanjska, vrlo složena. To se događa u ribosoma - posebnim organela. U kavezu je skup ribosoma. U E. coli, na primjer, ima oko 20 tisuća.

„Opišite proces biosinteze proteina i biološke uloge” - zadatak mnogi od nas dobiju u školi. I to uzrokovalo mnoge teškoće. Pa, neka je saznati zajedno.

Proteinske molekule su polipeptidni lanci. Sastoje se, kao što već znate, od pojedinih aminokiselina. Međutim, potonji nisu aktivni dovoljno. Kako bi se povezati i oblikovati molekulu proteina, oni zahtijevaju aktivaciju. Javlja se kao posljedica specifičnih enzima. Svaka aminokiselina u ovom slučaju ima vlastiti enzim, posebno podešen upravo na njega. Izvor energije za taj proces je ATP (adenozin trifosfat). Amino kiseline rezultat aktivacije postaje nestabilan i veže pod djelovanjem enzima s m-RNA, koja ju nosi u ribosom (zbog toga RNA naziva vozila). Ribosom stoga djeluju povezano s tRNA aktivirana aminokiselina. Ribosoma - vrsta transportera za montažu dolaznog aminokiseline proteinskog lanca.

Sinteza uloga proteina je teško precijeniti kao sintetizirani spojevi obavljaju vrlo važne funkcije. Gotovo sve stanične strukture sastoje od njih.

Dakle, mi smo je opisano u općim uvjetima, proces biosinteze proteina i biološku ulogu. Time je upoznatost sa proteinima. Nadamo se da ćete imati želju da ga i dalje.