Proteiny: biologická role. Biologická úloha proteinu v těle

Proteiny, biologická role, která budou vysvětlena dnes - postavena z vysokomolekulárních sloučenin aminokyselin. Ze všech jiných organických sloučenin, které jsou mezi nejsložitější ve své struktuře. Elementární složení proteiny se liší od tuků a sacharidů: kromě kyslíku, vodíku a uhlíku, které také obsahují dusík. Kromě toho je nepostradatelnou součástí nejdůležitějších proteinů je síra, a některé obsahují jód, železo a fosfor.

Biologická úloha proteinu je velmi vysoká. Jsou to právě tyto spoje tvoří velkou část hmotnosti protoplazmy a jádra živé buňky. Všechny živočišné a rostlinné organismy jsou proteiny.

Jeden nebo několik funkcí

Biologická úloha a funkce jejich různých sloučenin jsou různé. Jako látka, která má specifickou chemickou strukturu, každý protein provádí vysoce specializované funkce. Pouze v některých případech to může provést několik vzájemně propojeny. Například, epinefrin, který se vyrábí v dřeni nadledvinek, vstupující do krve, zvyšuje krevní tlak a spotřebu kyslíku, krevní cukr. Kromě toho, že je stimulant metabolismu, zatímco studenokrevných zvířat - a mediátor nervového systému. Jak můžete vidět, že zajišťuje řadu funkcí najednou.

(Katalytickou) funkce enzymatická

Několik biochemické reakce vyskytující se v živých organismech, se provádí za mírných podmínek, za kterých je teplota v blízkosti 40 ° C, a pH skoro neutrální. Za těchto podmínek zanedbatelná četnost výskytu mnoho z nich. Proto, aby bylo možné realizovat, potřebujeme enzymy - specifické biologické katalyzátory. Téměř všechny reakce, s výjimkou fotolýzou vody v živých organismech jsou katalyzovány enzymy ní. Tyto prvky jsou buď proteiny nebo proteinové komplexy s kofaktorem (organické molekuly nebo iontu kovu). Enzymy jsou velmi selektivní spouštění nezbytného procesu. To znamená, že katalytická funkce, je uvedeno výše, - jedna z těch, které nesou proteiny. Biologická úloha těchto sloučenin však, jeho realizace není omezena. Existuje mnoho dalších funkcí, které budou popsány níže.

funkce doprava

Existence buněk vyžaduje, aby větší počet látek do vnitřku to, které jim umožňují energie a stavební materiál. Všechny biologické membrány jsou postaveny na společném principu. Tato dvojitá vrstva lipidy, proteiny byly dodávány v něm. Ve stejné době se zaměřují hydrofilní makromolekuly míst na povrchu membrány a v tloušťce jejich - hydrofobní „ocasy“. Tato struktura je nepropustná pro důležitých komponent: aminokyseliny, cukry, ionty alkalických kovů. Pronikání těchto prvků do buněk se provádí pomocí transportní proteiny jsou uloženy v buněčné membráně. U bakterií, například, tam je speciální protein, který zajišťuje přenos laktózy (mléčný cukr), skrz vnější membránu.

V vícebuněčných organismech, je systém přepravu různých látek z jednoho orgánu do druhého. Hovoříme především o hemoglobinu (na snímku nahoře). V krevní plazmě, kromě toho, že je neustále sérový albumin (transportní protein). To má schopnost tvořit stabilní komplexy vytvořené s trávení tuků mastných kyselin, jakož i s řadou hydrofobních aminokyselin (např., Tryptofan) a mnoho léků (některé peniciliny, sulfonamidy, aspirin). Transferinu, který zajišťuje dopravu v těle železných iontů, je dalším příkladem. Je možno uvést a tseruplazmin která přepravuje ionty mědi. Takže jsme se zaměřili na přepravní funkce, které provádějí proteiny. Jejich biologická role a z tohoto hlediska je nesmírně důležité.

funkce receptoru

Proteinové receptory jsou velmi důležité, zejména pro životaschopnost mnohobuněčných organismů. Jsou integrovány do plazmové buněčné membrány a slouží k uchopení a další transformace signálů, které vstupují do buňky. V tomto případě se signály mohou být buď z jiných buněk a okolního prostředí. Acetylcholinové receptory v okamžiku, kdy je nejvíce studoval. Vyskytují se v řadě interneuron kontaktů na buněčné membráně, a to i na neuromuskulárních spojů v mozkové kůře. Tyto proteiny interagují s acetylcholinem a vysílání signálu uvnitř buňky.

Neurotransmiter pro příjem signálu a konverze, musí být odstraněny, aby se připravily buňky byl schopen vnímat další signály. Pro tento účel, acetylcholinesterázy - speciální enzym, což je katalyzátor pro hydrolýzu acetylcholinu na cholin a acetát. Není je nesmírně důležitá a receptor funkce, která provádí protein? Biologická role následujících ochranná funkce pro tělo je obrovský. S tím prostě nemůže souhlasit.

ochranná funkce

Imunitní systém reaguje na vzhledu generace cizích částic z velkého počtu lymfocytů. Jsou schopné poškození prvků selektivně. Tyto cizí částice mohou být rakovinné buňky, patogenní bakterie supramolekulární částice (makromolekuly, viry, atd.) B lymfocyty - skupina lymfocytů, která vyrábí speciální proteiny. Tyto proteiny se vyznačují v oběhovém systému. Uznávají cizí částice a tvoří tak zničení kroku vysoce specifický komplex. Tyto proteiny se označují jako imunoglobuliny. A antigeny uvedené cizích látek, které vyvolávají imunitní odezvu systému.

funkce struktura

Také jsou také ty, kde je hodnota z velké části strukturální proteiny, které vykonávají vysoce specializované funkce. Díky nim, za předpokladu, že mechanickou pevnost a další vlastnosti tkání živých organismů. Tyto proteiny zahrnují, zejména kolagen. Kolagen (foto cm. Níže) u savců je zhruba čtvrtina proteinové hmoty. Je syntetizován v hlavních buněk, které tvoří pojivové tkáně (tzv fibroblasty).

Zpočátku, kolagen je vytvořen jako prokolagenu - jeho prekurzor tekoucí chemického ošetření ve fibroblastech. Potom se vytvoří do tří polypeptidových řetězců, stočené do spirály. Přišli spolu z fibroblastů v kolagenových vláken z několika stovek nanometrů v průměru. Ta tvoří kolagenová vlákna, které již mohou být vidět pod mikroskopem. Elastické tkáně (plicní stěny, krevních cév v kůži) extracelulární matrix kolagen kromě toho také obsahuje protein elastin. To může být natažené v poměrně širokém rozsahu a pak se vrátit do původního stavu. Dalším příkladem je strukturální protein, který může dát zde - je hedvábí fibroin. Je izolován při tvorbě kukla můr housenky. To je hlavní složkou hedvábnou nití. Nyní popíšeme motorické proteiny.

Motor protein

A při zavádění motoru zpracovává velkou biologickou roli proteinů. říci stručně o tom, a jejich funkce. Svalové kontrakce - je proces, při kterém se chemická energie přeměněna na mechanickou práci. Přímé jejímiž členy jsou dva proteiny - myosin a aktin. Myosin má velmi neobvyklou strukturu. Je tvořen ze dvou kulové hlavy a paty (dlouhý vláknitý část). Přibližně 1600 nm je délka jedné molekuly. Na hlavách frakce tedy představuje asi 200 nm.

Aktin (na obrázku nahoře) - globulární protein, který má molekulovou hmotnost 42000. To se mohou polymerovat za vzniku dlouhou strukturu a vzájemně takovým způsobem, s hlavou myosinu. Důležitým rysem tohoto procesu - jeho závislost na přítomnosti ATP. Je-li jeho koncentrace je dostatečně vysoká, vytvořené myosin a aktin komplex je zničen, pak se opět regeneruje po ATP hydrolýze dochází v důsledku myozin ATPázy. Tento proces může být pozorováno, například ve formě roztoku, ve kterém oba proteiny jsou přítomny. To se stává viskózní v důsledku skutečnosti, že komplex s vysokou molekulovou hmotností, vytvořeného v nepřítomnosti ATP. Kromě toho se výrazně snižuje viskozitu v důsledku zničení komplexu vytvořeného, načež se postupně začíná obnovit v důsledku hydrolýzy ATP. V procesu svalové kontrakce, tyto interakce hrají velmi důležitou roli.

antibiotika

Budeme i nadále zveřejňovat na téma „The biologickou roli bílkovin v těle.“ Velmi velké a velmi důležitou skupinou přírodních látek jsou látky zvané antibiotika. Jsou mikrobiálního původu. Tyto látky jsou přidělovány zvláštní druhy mikroorganismů. Biologická úloha aminokyselin a bílkovin je nepopiratelný, ale antibiotika mají speciální, velmi důležitou funkci. Inhibují růst mikroorganismů, které soutěží s nimi. V roce 1940, objev a používání antibiotik revoluci v léčení infekčních onemocnění způsobených bakteriemi. Je třeba poznamenat, že ve většině případů se virus antibiotika nepůsobí, takže použití je jako antivirotik je neúčinný.

příklady antibiotik

penicilin skupina byla poprvé uvedena do praxe. Jako příklady této skupiny je ampicilin a benzylpenicilin. Antibiotika o mechanismu účinku a chemické povahy různorodé. Některé z těch, které jsou dnes široce používány, komunikovat s lidskými ribosomy, zatímco v bakteriálních ribosomy inhibuje syntézu proteinů. Zároveň nemají komunikovat s eukaryotickými ribosomy. Proto je pro bakteriální buňky, které jsou zhoubné, a zvířat a člověka nízkou toxicitu. Taková antibiotika zahrnují streptomycin a chloramfenikol (chloramfenikol).

Biologická úloha syntézy proteinů je velmi důležité, ale samotný proces má několik fází. Budeme o tom mluvit pouze v obecné rovině.

Způsob a biologická role biosyntézy proteinů

Tento proces je vícestupňový, velmi složité. To se vyskytuje v ribozomy - specifických organel. V kleci je sada ribozomů. V E. coli, například, je asi 20 tisíc.

„Popište proces syntézy bílkovin a biologické role“ - což je úkol mnozí z nás dostávají ve škole. A to způsobilo mnoho problémů. Dobře, pojďme zjistit dohromady.

Proteinové molekuly jsou polypeptidové řetězce. Skládají se, jak již víte, z jednotlivých aminokyselin. Posledně jmenovaný ovšem nejsou dostatečně aktivní. Aby bylo možné připojit a vytvoření proteinové molekuly, které vyžadují aktivaci. To nastane v důsledku specifických enzymů. Každá aminokyselina je v tomto případě má vlastní enzym, konkrétně naladěn přesně na to. Zdrojem energie pro tento proces je ATP (adenosintrifosfát). Aminokyselina je výsledkem aktivace stává labilní a váže se působením enzymu s m-RNA, která nese to do ribozomu (kvůli této RNA zvané dopravy). Ribosom, tedy působí spojen s tRNA aktivaci aminokyselin. Ribozom - druh dopravníku pro montáž příchozí aminokyseliny proteinového řetězce.

Syntéza úlohy proteinu je obtížné přeceňovat, jako syntetizované sloučeniny provádět velmi důležité funkce. Téměř všechny buněčných struktur se skládají z nich.

Takže, jsme popsali v obecných pojmech, proces syntézy bílkovin a biologické roli. To uzavírá obeznámeni s proteiny. Doufáme, že budete mít chuť ho pokračovat.