Proteinat: Roli biologjik. Roli biologjik i proteinave në trup

Proteinat, rolin biologjike e cila do të trajtohet sot - ndërtuar e komponimeve të larta molekulare aminoacide. Ndër të gjitha komponimet e tjera organike, që janë ndër më të ndërlikuar në strukturën e tyre. Nga thelbësor proteinat përbërja ndryshojnë nga yndyrna dhe karbohidrateve: përveç oksigjen, hidrogjen dhe karbon ato gjithashtu përmbajnë azot. Përveç kësaj, një pjesë e domosdoshme e proteinave më të rëndësishme është squfur, dhe disa përmbajnë jod, hekur dhe fosfor.

Roli biologjik i proteinave është shumë e lartë. Ajo është e këto lidhje përbëjnë një pjesë të madhe të masës së protoplazmë, dhe bërthamat e qelizave të gjalla. Të gjitha të kafshëve dhe bimëve organizma janë proteina.

Një ose disa funksione

Roli dhe funksionet e komponimeve të ndryshme të tyre biologjike janë të ndryshme. Si një substancë që ka një strukturë të veçantë kimike, çdo proteine kryen funksionin e shumë të specializuara. Vetëm në disa raste ajo mund të kryejnë disa të ndërlidhura. Për shembull, epinephrine, e cila është prodhuar në palcë veshkave, hyjnë në gjak, rrit presionin e gjakut dhe konsumin e oksigjenit, sheqerit në gjak. Përveç kësaj, ajo është një nxitës i metabolizmit, ndërsa gjakftohtë kafshëve - dhe ndërmjetësi i sistemit nervor. Siç mund ta shikoni, ajo kryen shumë funksione në të njëjtën kohë.

enzimatik funksion (katalitik) The

reaksionet e shumëfishta biokimike ndodhin në organizmat e gjalla, kryhen sipas kushteve të butë, në të cilin temperatura është rreth 40 ° C, dhe pH gati neutral. Në këto kushte, norma e papërfillshme e shfaqjes së shumë prej tyre. Prandaj, në mënyrë që të realizohet, kemi nevojë për enzimat - specifike katalizatorë biologjike. Pothuajse të gjitha reagimet, përveç për fotoliza e ujit në organizmat e gjallë janë katalizuar nga enzimat atë. Këto elementë ose janë proteina të apo komplekset proteina me cofactor (molekulë organike ose një jon metali). Enzimat janë shumë selektive duke shkaktuar proces të nevojshëm. Kështu, funksioni katalitik, u diskutua më sipër, - një nga ato që mbajnë proteina. Roli biologjik i këtyre komponimeve, megjithatë, zbatimi i tij nuk është i kufizuar. Ka shumë karakteristika të tjera që do të diskutohen më poshtë.

funksioni transport

Për ekzistencën e qelizave kërkon që një shumicë e substancave në brendësi të saj, të cilat ofrojnë atë me energji dhe materiale ndërtimi. Të gjitha membranat biologjike janë ndërtuar mbi një parim të përbashkët. Kjo shtresë të dyfishtë të lipideve, proteinat janë dërguar në të. Në të njëjtën kohë të përqëndrohet makromolekulave faqet hidrofilik në sipërfaqen e membranës dhe në trashësinë e tyre - "bishtave" hidrofobik. Kjo strukturë është e papërshkueshme nga përbërësve të rëndësishme: amino acidet, sheqerna, joneve metali alkali. Depërtimi i këtyre elementeve në qelizat ndodh nëpërmjet proteinat e transportit janë të ngulitura në membranën qelizore. Në bakteret, për shembull, ka një proteine të veçantë që parashikon transferimin e laktozës (sheqerit të qumështit) nëpër membranën e jashtme.

Në organizmat multicellular, ekziston një sistem i transportit të substancave të ndryshme nga një organ në tjetrin. Ne po flasim kryesisht për hemoglobinën (foto lart). Në plazmën e gjakut, përveç kësaj, ajo është vazhdimisht albumin serum (një proteinë transporti). Ajo ka aftësinë për të formuar komplekset qëndrueshme formuar me tretje të acideve yndyrore yndyrna, si dhe me një numër të aminoacideve hidrofobik (p.sh., triptofanit) dhe shumë droga (disa penicilinat, sulfonamidet, aspirina). Transferina, i cili siguron transportin në trupin e joneve të hekurit, është një shembull tjetër. Përmend mund të bëhen dhe tseruplazmin që transporton jonet e bakrit. Pra, ne kemi shikuar në funksionet e transportit që kryejnë proteina. roli i tyre biologjike dhe nga kjo pikëpamje është shumë e rëndësishme.

funksion receptor

Receptorët proteina janë të një rëndësie të madhe, veçanërisht në qëndrueshmërinë e organizmave multicellular. Ato janë të integruara në plazma membranën qelizore dhe do të shërbejë për të kuptuar dhe transformimi i mëtejshëm i sinjaleve të cilat hyjnë në qelizë. Në këtë rast sinjale mund të jetë ose nga qelizat e tjera dhe mjedisin rrethues. Receptorët acetilkolinës në momentin më të studiuar. Ato janë gjetur në një numër të kontakteve interneuron në membranën qelizore, duke përfshirë në lidhje neuromuskular në lëvore cerebrale. Këto proteina ndërveprojnë me acetilkolinës dhe të transmetojë një sinjal brenda qelizës.

Neurotransmitter për marrjen e sinjalit dhe konvertimin ajo duhet të hiqen në mënyrë që të përgatisin qelizën ishte në gjendje të perceptojnë sinjalet mëtejshme. Për këtë qëllim, acetylcholinesterase - enzimë të veçantë, i cili është një katalizator për hidrolizë e acetilkolinës në choline dhe acetate. Kjo nuk është është funksion jashtëzakonisht e rëndësishme dhe receptor që kryen proteina? Roli biologjik i vijim, një funksion mbrojtës për trupin është shumë e madhe. Me këtë thjesht nuk mund të pajtohen.

funksioni mbrojtës

sistemi imunitar i trupit reagon në shfaqjen e një brezi të grimcave të huaja të një numri të madh të limfociteve. Ata janë të afta të dëmtuar elementet selektive. Këto grimca huaja mund të jetë qelizave të kancerit, bakteret patogjene particles supramolecular (makromolekulave, viruset, etj). Limfocitet B - një grup i limfociteve, e cila prodhon proteina të veçanta. Këto proteina janë të dallohen në sistemin e qarkullimit të gjakut. Ata e njohin grimcat e huaja, duke formuar kështu një shkatërrim hap kompleks shumë të veçantë. Këto proteina janë të referuara si imunoglobulinave. Një antigjene referuara substancave të huaja që shkaktojnë reagimin e sistemit imunitar.

funksioni struktura

Gjithashtu proteinat që kryejnë funksione shumë të specializuara janë edhe ato ku vlera kryesisht strukturore. Falë tyre, me kusht forcën mekanike dhe pronat e tjera të indeve të organizmave të gjallë. Këto proteina të përfshijnë, kryesisht kolagjenit. Kolagjenit (photo cm. Më poshtë) në gjitarët është rreth një e katërta e mases proteinave. Ajo sintetizohet në qelizat kryesore që përbëjnë ind lidhës (i quajtur fibroblasts).

Fillimisht, kolagjeni është formuar si procollagen - prekursor i saj rrjedh trajtim kimik në fibroblasteve. Atëherë ajo është e formuar në një tre zingjir polipeptidik, përdredhur në një spirale. Ata kanë ardhur së bashku nga fibroblasts në kolagjenit fibrils të disa qindra nanometra në diametër. Kjo e fundit të formuar filamente kolagjenit, e cila tashmë mund të shihen nën një mikroskop. Indet elastike (muret e mushkërive, enëve të gjakut në lëkurë) ekstracelular kolagjeni matrix përveç kësaj, gjithashtu përmban një elastin proteinave. Ajo mund të jetë shtrirë në një gamë mjaft të gjerë dhe pastaj të kthehen në gjendjen e tij origjinale. Një shembull tjetër është proteina strukturore që mund të japin këtu - është fibroin mëndafshi. Ajo është e izoluar gjatë formimit të krimba pupa molë. Kjo është komponenti kryesor i fije mëndafshi. Ne tani përshkruajnë proteinat motorike.

proteina motor

Dhe në zbatimin e motorit proceseve rol të madh biologjike e proteinave. Shkurtimisht thoni në lidhje me këtë dhe funksionet e tyre. Muscle tkurrje - është një proces gjatë të cilit energjia kimike është konvertuar në punë mekanike. Direkte anëtarët e saj janë dy proteina - myosin dhe actin. Myosin ka një strukturë shumë të pazakontë. Ajo është formuar nga dy kokë globulare dhe bisht (pjesë për gjatë fijezor). Rreth 1600 nm është gjatësia e një molekule. Mbi kokat pjesë duke përfaqësuar rreth 200 nm.

Actin (foto lart) - një proteinë rrumbullakët që ka një peshë molekulare prej 42000. Ajo mund të jetë e polimerizuar për të formuar një strukturë të gjatë, dhe të ndërveprojnë në mënyrë të tillë me një kokë të myosin. Një tipar i rëndësishëm i këtij procesi - varësia e tij në praninë e ATP. Nëse përqendrimi i saj është mjaft i lartë, formuar myosin dhe kompleks actin është shkatërruar, atëherë ajo është shëruar përsëri pas ATP hidrolizës ndodh si rezultat i myosin ATPase. Ky proces mund të vërehet, për shembull, në zgjidhje, ku të dy proteinat janë të pranishëm. Kjo bëhet e trashë, si rezultat i faktit se lartë komplekse peshë molekulare formuar në mungesë të ATP. Përveç kësaj, ajo redukton në masë të madhe viskozitet për shkak të shkatërrimit të kompleksit të krijuar, pas së cilës ajo gradualisht fillon të shërohen, si rezultat i ATP hidrolizës. Në procesin e tkurrje të muskujve, këto ndërveprime të luajë një rol shumë të rëndësishëm.

antibiotikët

Ne vazhdojmë të zbulojë temën "Roli biologjike e proteinave në trup." grup shumë i madh dhe shumë i rëndësishëm i komponimeve natyrore janë substanca të quajtura antibiotikët. Ata janë me origjinë mikrobike. Këto substanca janë ndarë lloje të veçanta të mikroorganizmave. Roli biologjik i amino acideve dhe proteinave është i pamohueshëm, por antibiotikët kanë një të veçantë funksion, shumë të rëndësishëm. Ata pengojnë rritjen e mikroorganizmave që konkurrojnë me ta. Në vitin 1940, zbulimi dhe përdorimi i antibiotikëve ka revolucionarizuar trajtimin e sëmundjeve infektive të shkaktuara nga bakteret. Duhet të theksohet se në shumicën e rasteve antibiotikët virusi nuk veprojnë, kështu që përdorimi i tyre si barnave antivirale është i paefektshëm.

shembuj të antibiotikëve

Grupi penicilinë u vu për herë të parë në praktikë. Shembuj të këtij grupi është ampicilin dhe benzylpenicillin. Antibiotikët në mekanizmin e veprimit dhe kimike natyrë të ndryshme. Disa nga ata që janë përdorur gjerësisht sot, të ndërveprojnë me ribozome njerëzore, ndërsa në ribozomet bakteriale frenuar sintezën e proteinave. Në të njëjtën kohë ata nuk ndërveprojnë me ribozomet eukariote. Prandaj, për qelizat bakteriale ata janë të dëmshëm, dhe të kafshëve dhe toksiciteti i ulët njerëzor. antibiotikët tilla përfshijnë Streptomicina dhe chloramphenicol (chloramphenicol).

Roli biologjik i sintezës së proteinave është shumë e rëndësishme, por procesi në vetvete ka disa faza. Ne do të flasim për këtë vetëm në terma të përgjithshme.

Procesi dhe roli biologjik i biosintezën e proteinave

Ky proces është një shumëshkallëshe, shumë komplekse. Kjo ndodh në ribozomet - organelet specifike. Në kafaz ka një grup i ribozome. Në E. coli, për shembull, ka rreth 20 mijë.

"Përshkruani procesin e biosintezës së proteinave dhe rolin biologjik" - një detyrë shumë prej nesh të marrë në shkollë. Dhe kjo shkaktoi shumë vështirësi. E pra, le të gjetur se bashku.

Molekulat proteina janë zinxhirët polipeptid. Ato përbëhen, si ju tashmë e dini, nga amino acidet individuale. Megjithatë, këto të fundit nuk janë të mjaftueshme aktive. Në mënyrë që të lidhë dhe të formojnë një molekulë proteine, ata kërkojnë aktivizimin. Kjo ndodh si rezultat i enzimeve specifike. Secili amino acid në këtë rast ka enzimë e vet, tuned posaçërisht pikërisht për të. Burimi i energjisë për këtë proces është ATP (adenosine triphosphate). Amino acid që rezultojnë nga aktivizimi bëhet më i paqendrueshem ne ambient dhe lidhet nën veprimin e enzimës me m-RNA, që mbart atë në ribozome (shkak të këtij ARN quajtur transportit). Ribozomi, pra, vepron e lidhur me tRNA aktivizuar aminoacide. Ribozome - një lloj transportues për montimin e aminoacideve hyrje të zinxhirit të proteinave.

Sinteza e rolit të proteinave është e vështirë të mbivlerësohet, si komponimet sintetizuara të kryejë funksione shumë të rëndësishme. Pothuajse të gjitha strukturave qelizore përbëhet prej tyre.

Pra, ne kemi përshkruar në terma të përgjithshme, procesin e biosintezës së proteinave dhe rolin biologjik. Kjo përfundon familjaritet me proteina. Ne shpresojmë që ju keni një dëshirë për të vazhduar atë.