Образовање:Наука

Протеини: биолошка улога. Биолошка улога протеина у телу

Протеини, чија биолошка улога ће се данас разматрати, су високо-молекуларна једињења изграђена од аминокиселина. Међу свим осталим органским једињењима они су међу најсложенијим у својој структури. Елементарним саставом, протеини се разликују од масти и угљених хидрата: поред кисеоника, водоника и угљеника, такође садрже азот. Осим тога, суштински део најважнијих протеина је сумпор, а неки садрже јод, гвожђе и фосфор.

Биолошка улога протеина је сјајна. То су једињења која чине већину протоплазмичне масе, као и језгра ћивих ћелија. У свим животињама и биљним организмима су протеини.

Једна или више функција

Биолошка улога и функције различитих једињења су различите. Као супстанца која има специфичну хемијску структуру, сваки протеин обавља високо специјализовану функцију. Само у неким случајевима то може извршити неколико међусобно повезаних. На пример, адреналин, који се производи у надбубрежној медули, улази у крв, повећава крвни притисак и потрошњу кисеоника, садржај шећера у крви. Поред тога, он је стимулант метаболизма, а код хладнокрвних животиња - и посредник нервног система. Као што видите, она обавља више функција одједном.

Ензимска (каталитичка) функција

Различите биохемијске реакције које се одвијају у живим организмима врше се под благим условима, при чему је температура близу 40 ° Ц, а вредности пХ су практично неутралне. Под овим условима, проток многих од њих је занемарљив. Стога, да би се реализовали, потребни су ензими - посебни биолошки катализатори. Скоро све реакције, осим фотолизе воде, катализују се у живим организмима ензима. Ови елементи су или протеини или комплекси протеина са кофакторима (органски молекул или метални јон). Ензими дјелују веома селективно, покрећу неопходан процес. Дакле, каталитичка функција, која је горе разматрана, је једна од оних која спроводе протеине. Биолошка улога ових једињења, међутим, није ограничена на његово испуњавање. Постоје многе друге функције које ћемо размотрити у наставку.

Транспортна функција

За постојање ћелије, неопходно је да многе супстанце улазе у унутрашњост, што јој обезбеђује енергију и грађевински материјал. Све биолошке мембране изграђују се на општем принципу. Ово је двоструки слој липида, протеини су уроњени у њега. Истовремено, хидрофилни региони макромолекула концентришу се на површину мембрана и хидрофобних "репа" у њиховој дебљини. Ова структура остаје непробојна за важне компоненте: аминокиселине, шећери, иони алкалног метала. Пенетрација ових елемената у ћелију се одвија путем транспортних протеина који су уграђени у ћелијску мембрану. Бактерије, на пример, имају посебан протеин који обезбеђује пренос лактозе (шећера млека) кроз спољну мембрану.

Вишећелијски организми имају систем за транспорт различитих супстанци из једног органа у други. Ово је првенствено хемоглобин (на слици изнад). У крвној плазми, поред тога, увек постоји серумски албумин (транспортни протеин). Има способност формирања јаких комплекса са масним киселинама насталим током варења масти, као и са бројем хидрофобних амино киселина (на примјер, са триптофаном) и са многим лијековима (неки пеницилини, сулфонамиди, аспирин). Трансферин, који обезбеђује пренос тела жељезних јона, још један је пример. Такође можете споменути церуплазмин који носи бакарне јоне. Дакле, погледали смо на транспортну функцију коју протеини раде. Њихова биолошка улога је веома важна са ове тачке гледишта.

Функција рецептора

Протеински рецептори су од великог значаја, посебно да би се осигурала витална активност мултицелуларних организама. Они су уграђени у плазма мембрану и служе да перцепирају и даље трансформишу сигнале који улазе у ћелију. У овом случају, сигнали могу бити и из других ћелија и из окружења. Најчешће се истражују рецептори ацетилхолина. Они су у низу интернеуроналних контаката на ћелијској мембрани, укључујући и неуромускуларне прелазе, у церебралном кортексу. Ови протеини комуницирају са ацетилхолином и преносе сигнал унутар ћелије.

Неуротрансмитер мора бити уклоњен да прими сигнал и његову трансформацију како би се ћелија могла припремити за перцепцију даљих сигнала. За то се користи ацетилхолинестераза, посебан ензим који катализује хидролизу ацетилхолина у холин и ацетат. Зар није стварно важно, а функција рецептора коју протеини обављају? Биолошка улога следеће, заштитне функције је огромна за тело. Са овим се једноставно не могу сложити.

Заштитна функција

У телу, имунолошки систем реагује на појаву у њему страних честица производњом великог броја лимфоцита. Они могу селективно оштетити елементе. Такве стране честице могу бити ћелије рака, патогене бактерије, супрамолекуларне честице (макромолекуле, вируси, итд.). Б-лимфоцити су група лимфоцита који производе специфичне протеине. Ови протеини се пуштају у циркулаторни систем. Препознају стране честице, док формирају високо специфичан комплекс на фази разарања. Ови протеини се називају имуноглобулини. Антигени се називају страним супстанцама које изазивају имунолошки систем.

Структурна функција

Осим протеина који врше високо специјализоване функције, ту су и они чији је значај углавном структуралан. Захваљујући њима, обезбеђује се механичка снага, као и друга својства ткива живих организама. За такве протеине припада, пре свега, колаген. Колаген (на слици, види испод) код сисара је око четвртине масе протеина. Синтетизује се у главним ћелијама, од којих се састојно ткиво састоји (назива се фибробластима).

У почетку, колаген се формира као процоллаген - његов прекурсор, који се подвргава хемијском третирању у фибробластима. Онда се формира у облику три полипептидне ланце увијене у спиралу. Комбинују већ изван фибробласта у фибрилима колагена неколико стотина нанометара у пречнику. Последње формирају филаменте колагена, које се већ могу видети под микроскопом. У еластичним ткивима (зидови плућа, крвних судова, у кожи) екстрацелуларна матрица, поред колагена, такође садржи еластински протеин. Може се проширити у прилично широком спектру и онда се вратити у своје првобитно стање. Други пример структуралног протеина који се овде може спомињати је фиброин свила. Изоловано је током формирања пупке гусенице свилене црвене боје. Ово је главна компонента свилених нити. Сада се окренемо опису моторних протеина.

Моторни протеини

А у имплементацији моторичких процеса, биолошка улога протеина је сјајна. На кратко ћемо описати ову функцију. Контракција мишића је процес у коме се хемијска енергија претвара у механички рад. Њени непосредни учесници су два протеина - миозин и актин. Миосин има веома неуобичајену структуру. Формирана је од две главе и репа (дугачак део). Око 1600 нм је дужина једног молекула. Удео глава у овом случају је око 200 нм.

Ацтин (на слици) је глобуларни протеин са молекулском тежином од 42000. Може се полимеризовати да би формирао дугу структуру, и интеракцију у овом облику са главом миозина. Важна карактеристика овог процеса је његова зависност од присуства АТП-а. Ако је његова концентрација довољно висока, комплекс који је формирао миозин и актин је уништен, а затим се обнавља после хидролизе АТП-а као последица деловања миозин АТПазе. Овај процес се може посматрати, на примјер, у рјешењу у којем су оба протеина присутна. Постаје вискозна као резултат формирања високо-молекуларног комплекса у одсуству АТП-а. Када се дода, вискозност је оштро смањена захваљујући уништењу комплекса створеног, након чега постепено почиње да се опорави услед хидролизе АТП-а. У процесу контракције мишића, ове интеракције играју веома велику улогу.

Антибиотици

Настављамо да објављујемо тему "Биолошка улога протеина у телу". Врло велика и веома важна група природних једињења су супстанце које се зову антибиотици. Они су микробиолошког поријекла. Ове супстанце се ослобађају посебним врстама микроорганизама. Биолошка улога амино киселина и протеина је неспорна, међутим, антибиотици обављају посебну, веома важну функцију. Они инхибирају раст микроорганизама који се такмиче са њима. Током 1940-их откриће и употреба антибиотика произвела је праву револуцију у лијечењу заразних болести изазваних бактеријама. Треба напоменути да антибиотици у већини случајева не раде на вирусима, тако да је њихово коришћење као антивирусни лек неефективно.

Примери антибиотика

Група пеницилина је први пут у пракси. Примери ове групе су ампицилин и бензилпеницилин. Антибиотици у механизму деловања и хемијске природе су различити. Неки од оних који се данас широко користе, сарађују са људским рибозомима, док је синтеза протеина инхибирана бактеријским рибозомима. Истовремено, једва да комуницирају са еукариотским рибозомима. Стога, за бактеријске ћелије су фаталне, али за животиње и људе нису врло токсични. Ови антибиотици укључују стрептомицин и левомицетин (хлорамфеникол).

Биолошка улога протеинске биосинтезе је веома важна, а сам процес има неколико фаза. О томе ћемо говорити само уопштено.

Процес и биолошка улога протеинске биосинтезе

Овај процес је вишеструк и врло сложен. То се јавља у рибосомима - специјалним органелима. У ћелији има много рибосома. У Есцхерицхиа цоли, на пример, има око 20 хиљада.

"Опишите процес протеинске биосинтезе и његову биолошку улогу" - такав задатак многи од нас су добили у школи. И за многе то је проузроковало потешкоће. Па, покушајмо да то схватимо заједно.

Молекули протеина су полипептидни ланци. То су, као што већ знате, појединачне аминокиселине. Међутим, други нису довољно активни. Да би се повезали и формирали протеински молекул, потребно им је активација. То се јавља као резултат деловања специјалних ензима. Свака аминокиселина има свој сопствени ензим, посебно подешен на њега. Извор енергије за овај процес је АТП (аденозин трифосфат). Амино киселина као резултат активације постаје лабабилнија и веже се под дејством овог ензима са т-РНК, што га преноси на рибосом (због тога се ова РНА назива транспортом). У рибозому, тако активиране, активиране аминокиселине су повезане са тРНК. Рибосом је врста транспортера за склапање из долазних амино киселина протеинског ланца.

Улогу синтезе протеина је тешко прецијенити, с обзиром да синтетизована једињења обављају веома важне функције. Скоро све ћелијске структуре се састоје од њих.

Дакле, генерално смо описали процес протеинске биосинтезе и његову биолошку улогу. Ово закључује наше познавање са протеинима. Надамо се да сте имали жељу да наставите.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 sr.delachieve.com. Theme powered by WordPress.