Proteiinit: biologinen rooli. Biologista merkitystä kehon proteiini

Proteiinit, biologinen rooli, jota käsitellään tänään - valmistettu erittäin suurimolekyylisiä yhdisteitä aminohappoja. Joukossa kaikki muut orgaaniset yhdisteet, ne ovat kaikkein monimutkainen rakenteeltaan. Alkuaine- koostumus proteiinit eroavat rasvoja ja hiilihydraatteja: lisäksi happea, vetyä ja hiiltä ne sisältävät myös typpeä. Lisäksi välttämätön osa useimpien tärkeiden proteiinien on rikki, ja jotkut sisältävät jodia, rautaa ja fosforia.

Biologisen roolin proteiini on erittäin korkea. Juuri nämä yhteydet muodostavat suuren osan massan protoplasman, ja ytimet eläviä soluja. Kaikki eläinten ja kasvien organismit ovat proteiineja.

Yhtä tai useampaa toimintoa

Biologisen roolin ja tehtävät eri yhdisteet ovat erilaisia. Aineena, jolla on tietty kemiallinen rakenne, kukin proteiini suorittaa erittäin erikoistuneita toiminto. Vain joissakin tapauksissa se voi suorittaa useita toisiinsa. Esimerkiksi, epinefriini, joka on tuotettu lisämunuaisytimessä, vereen tuleva, nostaa verenpainetta ja hapen kulutusta, veren sokeria. Lisäksi se on stimulantti aineenvaihduntaa, kun taas kylmäverinen eläimet - ja välittäjän hermoston. Kuten näette, se on monia toimintoja kerralla.

Entsymaattinen (katalyyttinen) funktio

Useita biokemiallisia reaktioita esiintyy elävien organismien, suoritetaan miedoissa olosuhteissa, jonka lämpötila on lähellä 40 ° C: seen, ja pH: ssa lähes neutraali. Näissä olosuhteissa, vähäinen määrä esiintyminen monet heistä. Näin ollen, jotta voidaan toteuttaa, tarvitaan entsyymit - erityisiä biologisia katalyyttejä. Lähes kaikki reaktiot, paitsi fotolyysin veden elävien organismien katalysoivat entsyymit sitä. Nämä elementit ovat joko proteiineja tai proteiinin komplekseja kofaktorin (orgaanisen molekyylin tai metalli-ioni). Entsyymit ovat hyvin laukaisukriteerillä välttämätön prosessi. Siten katalyyttinen toiminto, edellä, - yksi niistä, jotka kuljettaa proteiineja. Biologisen roolin näiden yhdisteiden, kuitenkin, sen toteuttaminen ei ole rajoitettu. On monia muita ominaisuuksia, jotka tullaan käsittelemään alla.

kuljetustehtävä

Olemassaolon solujen edellyttää, että useat aineiden sisälle se, joka antaa sille energiaa ja rakennusmateriaali. Kaikki biologiset kalvot perustuvat yhteiseen periaatteeseen. Tämä kaksikerroksinen lipidien, proteiinien lastattu sen. Samaan aikaan keskittyä hydrofiiliset makromolekyylit sivustoja kalvon pinnalle ja paksuus niiden - hydrofobinen "hännät". Tämä rakenne on läpäisemätön tärkeitä osia: aminohapot, sokerit, alkalimetalli-ioneja. Tunkeutuminen Näiden elementtien soluihin tapahtuu kuljetuksen välityksellä proteiineja on upotettu solukalvon. Bakteereissa, esimerkiksi, on erityinen proteiini, joka tarjoaa siirto (maitosokerin) läpi ulomman kalvon.

In monisoluisista organismeista, on olemassa järjestelmä liikenteen eri aineiden yhdestä elimestä toiseen. Puhumme ensisijaisesti hemoglobiinin (kuvassa yllä). Veriplasmassa, lisäksi se on jatkuvasti seerumialbumiini (liikenteen proteiinia). Se on kyky muodostaa stabiileja komplekseja, joka on muodostettu pilkkomalla rasvojen rasvahappojen, sekä useita hydrofobisia aminohappoja (esim., Tryptofaani) ja monet lääkkeet (noin penisilliinit, sulfonamidit, aspiriini). Transferriini, joka tarjoaa liikenteen elin rautaionien, on toinen esimerkki. Voidaan mainita ja tseruplazmin joka kuljettaa kupari-ioneja. Joten, me katsoimme liikenteen toiminnot suorittavat proteiineja. niiden biologinen tehtävä ja tästä näkökulmasta on erittäin tärkeää.

reseptorin toimintaa

Proteiini-reseptorit ovat erittäin tärkeitä, erityisesti elinkelpoisuuden monisoluisista organismeista. Ne on integroitu plasman solukalvon ja palvella tarttua ja jatkokäsittelyä signaalien, jotka tulevat soluun. Tässä tapauksessa signaalit voivat olla joko muiden solujen ja ympäröivän ympäristön. Likoliinireseptorit tällä hetkellä eniten tutkittu. Niitä löytyy useita Interneuron kontakteja solukalvolla, mukaan lukien hermo-yhteydet aivokuoressa. Nämä proteiinit ovat vuorovaikutuksessa asetyylikoliinin kanssa ja lähettämään signaalin solun sisällä.

Välittäjäaine signaalin vastaanottamiseksi ja muuntaa se on poistettava, jotta valmistavat solua pystyi havaitsemaan edelleen signaaleja. Tätä tarkoitusta varten, asetyylikoliiniesteraasi - erityinen entsyymi, joka on katalyytti asetyylikoliinin hydrolyysi koliini ja asetaatti. Se ei ole on erittäin tärkeä ja reseptorin toimintaa, joka suorittaa proteiini? Biologisen roolin Seuraavassa suojaava toiminto keho on valtava. Tällä yksinkertaisesti voi suostua.

suojaava toiminto

Elimistön immuunijärjestelmä reagoi ulkonäön sukupolven vieraiden hiukkasten suuri määrä lymfosyyttejä. Ne pystyvät vahingoittamaan elementtien selektiivisesti. Nämä vieraat hiukkaset voivat olla syöpäsoluja, patogeeniset bakteerit supramolekulaarinen hiukkasia (makromolekyylit, virukset, jne.). B-lymfosyytit - ryhmä lymfosyyttien, joka tuottaa erityisiä proteiineja. Nämä proteiinit erotetaan verenkierrossa. Ne tunnistavat vieraat hiukkaset muodostaen askel tuhoaminen erittäin spesifinen kompleksi. Nämä proteiinit kutsutaan immunoglobuliineja. Antigeenejä tarkoitettu vieraita aineita, jotka laukaisevat immuunijärjestelmän vasteen.

rakennefunktio

Myös proteiineja, jotka suorittavat erittäin erikoistuneita toimintoja ovat myös ne, joissa arvo on suurelta osin rakenteellinen. Kiitos heille, jos mekaanisen lujuuden ja muiden ominaisuuksien kudosten elävien organismien. Nämä proteiinit ovat pääasiassa kollageenia. Kollageeni (valokuva cm. Alla) nisäkkäillä on noin neljännes proteiinin massasta. Se syntetisoituu pääasiassa soluissa, jotka muodostavat sidekudosta (kutsutaan fibroblasteja).

Aluksi, kollageeni on muodostettu prokollageenin - sen esiaste virtaava kemiallisen käsittelyn fibroblasteissa. Sitten se on muodostettu kolmen polypeptidiketjun, kierretty spiraaliksi. He ovat tulevat yhdessä fibroblastien kollageenisäikeiden muutaman sadan nanometrin halkaisijaltaan. Jälkimmäisessä muodostavat kollageenin säikeet, jotka voidaan jo nähdä mikroskoopilla. Elastinen kudoksissa (keuhko seinät, verisuonten ihon) soluväliaineen kollageenin lisäksi, sisältää myös proteiinin elastiinia. Sitä voidaan venyttää melko laaja ja palaa alkuperäiseen tilaansa. Toinen esimerkki on rakenteellinen proteiini, joka voi antaa tässä - on silkkifibroiini. Se on eristetty aikana muodostumisen kotelo koi toukkia. Se on tärkein osa silkkiä. Kuvaamme nyt moottorin proteiineja.

motor proteiini

Ja täytäntöönpanossa moottorin käsittelee suuria biologista merkitystä proteiineja. Lyhyesti kerrottavaa ja niiden toiminnot. Lihasten supistumisen - on prosessi, jonka aikana kemiallinen energia muunnetaan mekaaniseksi työksi. Suora sen jäsenet ovat kaksi proteiineja - myosin ja aktiini. Myosiinin on hyvin epätavallinen rakenne. Se on muodostettu kahdesta pallomaisia pää ja pyrstö (pitkä lankamainen osa). Noin 1600 nm: ssä on pituus yhden molekyylin. Päihin osa niiden osuus noin 200 nm.

Aktiini (kuvassa yllä) - globulaarinen proteiini, jonka molekyylipaino on 42000. Se voi olla polymeroitu muodostaen pitkän rakenteen, ja vuorovaikutuksessa siten, jolla on pää ja myosiinin. Tärkeä osa tätä prosessia - sen riippuvuus ATP: n. Jos sen pitoisuus on riittävän korkea, on muodostettu myosiini ja aktiini monimutkainen tuhoutuu, sitten se otetaan talteen uudelleen ATP hydrolyysi tapahtuu seurauksena myosiinin ATPaasin. Tämä prosessi voidaan havaita, esimerkiksi, liuoksena, jossa molemmat proteiinit ovat läsnä. Se tulee viskoosi seurauksena siitä, että korkean molekyylipainon kompleksi muodostetaan ilman ATP. Lisäksi se vähentää huomattavasti viskositeetin vuoksi tuhoaminen monimutkainen luotu, jonka jälkeen se alkaa vähitellen takaisin seurauksena ATP-hydrolyysin. Prosessissa lihaksen supistumisen, nämä vuorovaikutukset on hyvin tärkeä rooli.

antibiootit

Jatkamme paljastaa aiheeseen "biologinen rooli kehon proteiini." Erittäin suuri ja tärkeä ryhmä luonnollisia yhdisteitä ovat kutsuttujen aineiden antibiootteja. Ne ovat mikrobien alkuperää. Nämä aineet jaetaan erityisiä lajien mikro-organismeja. Biologisen roolin aminohappojen ja proteiinien on kiistaton, mutta antibiootteja on erityinen, hyvin tärkeä tehtävä. Ne estävät mikro-organismien kasvua, jotka kilpailevat niiden kanssa. 1940-luvulla, löytö ja antibioottien on mullistanut tartuntatautien hoitoon bakteerien aiheuttamien. On huomattava, että useimmissa tapauksissa virus antibiootit eivät toimi, joten käyttö niitä viruslääkkeitä on tehoton.

esimerkkejä antibiooteista

Penisilliiniryhmän ensin käytännössä. Esimerkkejä tämän ryhmän on ampisilliini- ja bentsyylipenisilliinin. Antibiootit vaikutusmekanismi ja kemiallisen luonteen monipuolinen. Joitakin niistä, joita käytetään yleisesti tänään, vuorovaikutuksessa ihmisen ribosomien, kun taas bakteeri ribosomien esti proteiinisynteesiä. Samalla ne eivät vuorovaikutuksessa eukaryoottisten ribosomien. Siksi, että bakteerisolut ovat vahingollinen, ja eläinten ja ihmisten alhainen myrkyllisyys. Tällaisten antibioottien sisältää streptomysiiniä ja kloramfenikolia (kloramfenikoli).

Biologisen roolin proteiinisynteesin on erittäin tärkeä, mutta itse prosessi on useita vaiheita. Puhumme siitä vain yleisesti.

Prosessi ja biologisen roolin proteiinibiosynteesiin

Tämä prosessi on monivaiheinen, hyvin monimutkainen. Se tapahtuu ribosomien - erityiset organelles. Häkissä on joukko ribosomien. E. coli, esimerkiksi, on noin 20000.

"Kuvaamaan prosessia proteiinibiosynteesiin ja biologinen rooli" - tehtävä monet meistä saavat koulussa. Ja se aiheutti monia vaikeuksia. No, selvittää yhdessä.

Proteiini molekyylit ovat polypeptidiketjuja. Ne koostuvat, kuten tiedätte, mistä yksittäisistä aminohapoista. Kun viimeksi mainitut eivät ole tarpeeksi aktiivisia. Jotta voidaan yhdistää ja muodostaa proteiinimolekyylin, ne on aktivoitava. Se esiintyy seurauksena spesifisten entsyymien. Kutakin aminohappoa tässä tapauksessa on oma entsyymi, erityisesti viritetty täsmälleen sitä. Energialähde tälle prosessille on ATP (adenosiinitrifosfaatti). Aminohappo aktivaatiosta aiheutuvan tulee labiileja ja sitoo vaikutuksen alaisena entsyymin m-RNA: n, joka kuljettaa sen ribosomin (koska tätä RNA: ta kutsutaan liikenne). Ribosomin siis toimia kytketty tRNA: lla aktivoitujen aminohappojen. Ribosomin - eräänlainen kuljettimen kokoamisen tulevan aminohapon proteiinin ketjun.

Synteesi rooli proteiinin on vaikea yliarvioida, kuten syntetisoidut yhdisteet toimivat erittäin tärkeitä toimintoja. Lähes kaikki solujen rakenteet koostuvat niistä.

Joten, olemme kuvanneet yleisesti prosessi proteiinibiosynteesiin ja biologista merkitystä. Tämä päättää perehtyneisyys proteiineja. Toivottavasti sinulla on halu jatkaa sitä.