Proteïnes: paper biològic. El paper biològic de la proteïna en el cos

Les proteïnes, el paper biològic dels quals seran discutits avui - construïda de compostos d'alt pes molecular d'aminoàcids. Entre tots els altres compostos orgànics, que estan entre els més complex en la seva estructura. Per elementals proteïnes composició difereixen dels greixos i els hidrats de carboni: a més d'oxigen, hidrogen i carboni també contenen nitrogen. A més, una part indispensable de les proteïnes més importants és sofre, i algunes contenen iode, ferro i fòsfor.

El paper biològic de la proteïna és molt alta. Són aquestes connexions constitueixen una gran part de la massa de protoplasma, i els nuclis de les cèl·lules vives. Tots els organismes animals i vegetals són proteïnes.

Una o diverses funcions

El paper i funcions dels diferents compostos dels mateixos biològica són diferents. Com una substància que té una estructura química específica, cada proteïna realitza la funció altament especialitzat. Només en alguns casos es pot realitzar diverses interrelacionats. Per exemple, epinefrina, que es produeix en la medul·la suprarenal, entrant en la sang, augmenta la pressió arterial i el consum d'oxigen, sucre en la sang. A més, és un estimulant del metabolisme, mentre que els animals de sang freda - i el mediador del sistema nerviós. Com es pot veure, que realitza moltes funcions alhora.

La funció enzimàtica (catalític)

reaccions bioquímiques múltiples que ocorren en els organismes vius, es duen a terme sota condicions suaus, en què la temperatura és propera a 40 ° C, i pH gairebé neutre. En aquestes condicions, la taxa insignificant d'ocurrència de molts d'ells. Per tant, per tal de fer-realitat, necessitem enzims específics - catalitzadors biològics. Gairebé totes les reaccions, a excepció de la fotòlisi de l'aigua en els organismes vius estan catalitzades per enzims TI. Aquests elements són proteïnes o complexos de proteïnes amb cofactor (molècula orgànica o un ion de metall). Els enzims són molt selectius activació procés necessari. Per tant, la funció catalítica, es va discutir anteriorment, - un dels que porten les proteïnes. La funció biològica d'aquests compostos, però, la seva aplicació no es limita. Hi ha moltes altres característiques que seran discutits més endavant.

funció de transport

Per l'existència de les cèl·lules requereix que una pluralitat de substàncies a l'interior d'ella, que proporcionen amb material de l'energia i la construcció. Totes les membranes biològiques es basen en un principi comú. Aquesta doble capa de lípids, les proteïnes van ser enviats en el mateix. Alhora centrar llocs macromolècules hidrofíliques en la superfície de la membrana i en el gruix de les seves - hidrofòbiques "cues". Aquesta estructura és impermeable als components importants: aminoàcids, sucres, ions de metalls alcalins. La penetració d'aquests elements en les cèl·lules es produeix a través de les proteïnes de transport estan incrustades en la membrana cel·lular. En els bacteris, per exemple, hi ha una proteïna especial que proporciona la transferència de la lactosa (sucre de llet) a través de la membrana externa.

En els organismes multicel·lulars, hi ha un sistema de transport de diferents substàncies a partir d'un òrgan a un altre. Estem parlant principalment sobre l'hemoglobina (a la foto). En el plasma de la sang, a més, és constantment albúmina de sèrum (una proteïna de transport). Té la capacitat per formar complexos estables formades amb la digestió dels àcids grassos greixos, així com amb un nombre d'aminoàcids hidrofòbics (per exemple, triptòfan) i molts fàrmacs (algunes penicil·lines, sulfonamides, aspirina). La transferrina, que proporciona el transport en el cos dels ions de ferro, és un altre exemple. Pot fer-se esment i tseruplazmin que transporta ions de coure. Per tant, ens fixem en les funcions de transport que realitzen les proteïnes. seva funció biològica i des d'aquest punt de vista és extremadament important.

la funció del receptor

receptors de proteïnes són de gran importància, sobretot per a la viabilitat dels organismes multicel·lulars. S'integren en el plasma membrana de la cèl·lula i serveixen per agafar i la transformació addicional dels senyals que entren en la cèl·lula. En aquest cas els senyals poden ser o bé d'altres cèl·lules i l'entorn circumdant. receptors d'acetilcolina en l'actualitat els més estudiats. Es troben en un nombre de contactes interneurones a la membrana cel·lular, incloent en les connexions neuromusculars en l'escorça cerebral. Aquestes proteïnes interactuen amb acetilcolina i transmeten un senyal dins de la cèl·lula.

Neurotransmissor per rebre el senyal i la conversió s'ha de retirar per tal de preparar la cèl·lula era capaç de percebre els senyals addicionals. Per a aquest propòsit, l'acetilcolinesterasa - enzim especial, que és un catalitzador per a la hidròlisi de l'acetilcolina a turó i acetat. No és funció és extremadament important i receptor que realitza la proteïna? El paper biològic dels següents, una funció de protecció per al cos és enorme. Amb això simplement no poden posar-se d'acord.

funció de protecció

El sistema immunològic del cos respon a l'aparició d'una generació de partícules estranyes d'un gran nombre de limfòcits. Són capaços de danyar els elements de forma selectiva. Aquestes partícules estranyes poden ser cèl·lules canceroses, bacteris patògens partícules supramoleculars (macromolècules, virus, etc.). limfòcits B - un grup de limfòcits, que produeix proteïnes especials. Aquestes proteïnes es distingeixen en el sistema circulatori. Reconeixen partícules estranyes, formant així una destrucció pas complex altament específic. Aquestes proteïnes es denominen com immunoglobulines. A antígens es refereix a substàncies estranyes que desencadenen la resposta del sistema immune.

funció de l'estructura

També proteïnes que realitzen funcions molt especialitzades són també aquells en què el valor en gran part estructural. Gràcies a ells, sempre que la resistència mecànica i altres propietats dels teixits dels organismes vius. Aquestes proteïnes inclouen, principalment col·lagen. El col·lagen (foto cm. A baix) en els mamífers és aproximadament un quart de la massa proteica. Es sintetitza en les cèl·lules principals que componen el teixit conjuntiu (trucades fibroblasts).

Inicialment, el col·lagen es forma com procolágeno - seu precursor que flueix tractament químic en els fibroblasts. Llavors es forma en una tres cadenes de polipèptids, tort en una espiral. Ells s'han unit a terme en fibroblasts de fibril·les de col·lagen d'uns pocs centenars de nanòmetres de diàmetre. L'última forma els filaments de col·lagen, que ja es poden observar sota un microscopi. Els teixits elàstics (parets de pulmó, els vasos sanguinis en la pell) col·lagen de la matriu extracel·lular en més, també conté una proteïna elastina. Pot ser estirat en una gamma bastant àmplia i després tornar al seu estat original. Un altre exemple és la proteïna estructural que pot donar aquí - és fibroïna de seda. S'està aïllat durant la formació de les erugues de l'arna pupa. És el principal component de fil de seda. Ara descriure les proteïnes motores.

proteïna motora

I en l'aplicació del motor processa gran paper biològic de les proteïnes. Breument dir sobre això i les seves funcions. La contracció muscular - és un procés durant el qual l'energia química es converteix en treball mecànic. Els seus membres directes són dues proteïnes - miosina i actina. Miosina té una estructura molt inusual. Està formada de dues cap i la cua (porció llarga filamentós) globular. Aproximadament 1.600 nm és la longitud d'una molècula. En els caps fracció el que explica aproximadament 200 nm.

Actina (foto dalt) - una proteïna globular que té un pes molecular de 42000. Pot ser polimeritzat per formar una estructura de llarg, i interactuar de tal manera amb un cap de la miosina. Una característica important d'aquest procés - la seva dependència de la presència d'ATP. Si la seva concentració és prou alta, la miosina format i complex actina és destruït, a continuació, es recupera de nou després de la hidròlisi d'ATP es produeix com a resultat de la miosina ATPasa. Aquest procés es pot observar, per exemple, en solució, en què les dues proteïnes estan presents. Es torna viscós com a resultat del fet que complex d'alt pes molecular format en l'absència d'ATP. A més, es redueix en gran mesura la viscositat a causa de la destrucció del complex creat, després de la qual cosa comença gradualment a recuperar com a resultat de la hidròlisi d'ATP. En el procés de la contracció muscular, aquestes interaccions juguen un paper molt important.

antibiòtics

Seguim a revelar el tema "El paper biològic de la proteïna en el cos." Grup molt gran i molt important de compostos naturals són substàncies anomenades antibiòtics. Ells són d'origen microbià. Aquestes substàncies s'assignen espècies especials dels microorganismes. El paper biològic dels aminoàcids i les proteïnes és innegable, però els antibiòtics tenen una funció especial, molt important. Que inhibeixen el creixement de microorganismes que competeixen amb ells. En la dècada de 1940, el descobriment i l'ús d'antibiòtics ha revolucionat el tractament de malalties infeccioses causades per bacteris. Cal assenyalar que en la majoria dels casos, els antibiòtics no actuen de virus, de manera que l'ús dels mateixos com a medicaments antivirals és ineficaç.

exemples d'antibiòtics

grup de penicil·lina va ser posada primer en pràctica. Exemples d'aquest grup és l'ampicil·lina i bencilpenicilina. Els antibiòtics sobre el mecanisme d'acció i de naturalesa química diversa. Alguns dels que són àmpliament utilitzats avui en dia, interactuen amb els ribosomes humans, mentre que en els ribosomes bacterians inhibit la síntesi de proteïnes. Al mateix temps que no interactuen amb els ribosomes eucariotes. Per tant, per a les cèl·lules bacterianes són perniciosos, i animal i baixa toxicitat humana. Tals antibiòtics inclouen estreptomicina i cloramfenicol (cloramfenicol).

El paper biològic de la síntesi de proteïnes és molt important, però el procés en si té diverses etapes. Anem a parlar-ne només en termes generals.

El procés i el paper biològic de la biosíntesi de proteïnes

Aquest procés és una de diverses etapes, molt complex. Es produeix en els ribosomes - orgànuls específics. A la caixa hi ha un conjunt de ribosomes. En E. coli, per exemple, existeixen al voltant de 20 mil.

"Descriure el procés de biosíntesi de proteïnes i la funció biològica" - una tasca que molts de nosaltres rebre a l'escola. I va causar moltes dificultats. Bé, anem a esbrinar junts.

Les molècules de proteïnes són cadenes polipeptídiques. Consisteixen, com ja saben, a partir dels aminoàcids individuals. No obstant això, aquests últims no són prou actius. Per tal de connectar i formar una molècula de proteïna, que requereixen l'activació. Es produeix com a resultat d'enzims específics. Cada aminoàcid en aquest cas té la seva pròpia enzim, específicament sintonitzat exactament a la mateixa. La font d'energia per a aquest procés és ATP (trifosfat d'adenosina). L'aminoàcid resultant de l'activació es torna més làbils i s'uneix sota l'acció de l'enzim amb m-ARN, que porta al ribosoma (a causa d'aquest ARN anomenat transport). El ribosoma, per tant, actuar connectat amb tRNA activa aminoàcids. Ribosome - una mena de cinta transportadora per al muntatge de l'aminoàcid entrant de la cadena de proteïna.

Síntesi de la funció de la proteïna és difícil sobreestimar, com compostos sintetitzats realitzen funcions molt importants. Gairebé totes les estructures cel·lulars es componen d'ells.

Per tant, hem descrit en termes generals, el procés de biosíntesi de proteïnes i la funció biològica. Amb això conclou la familiaritat amb les proteïnes. Esperem que tingui un desig de continuar-la.