Proteinau: rôl biolegol. Mae rôl biolegol o brotein yn y corff

Proteinau, bydd rôl biolegol yn cael eu trafod heddiw - a adeiladwyd o gyfansoddion uchel-moleciwlaidd o asidau amino. Ymhlith yr holl gyfansoddion organig eraill, maent ymhlith y rhai mwyaf cymhleth yn eu strwythur. Erbyn elfennol proteinau cyfansoddiad yn wahanol i frasterau a charbohydradau: yn ychwanegol at ocsigen, hydrogen a charbon maent hefyd yn cynnwys nitrogen. Yn ogystal, yn rhan anhepgor o broteinau pwysicaf yw sylffwr, ac mae rhai yn cynnwys ïodin, haearn a ffosfforws.

Mae rôl biolegol y protein yn uchel iawn. Mae'n cysylltiadau hyn yn ffurfio rhan fawr o'r màs o protoplasm, a niwclysau o gelloedd byw. Pob organeb anifeiliaid a phlanhigion yn broteinau.

Mae un neu sawl swyddogaeth

Mae rôl a swyddogaethau'r gwahanol cyfansoddion hynny biolegol yn wahanol. Fel sylwedd gael strwythur cemegol penodol, pob protein yn cyflawni swyddogaeth arbenigol iawn. Dim ond mewn rhai achosion gall berfformio sawl rhyngberthynol. Er enghraifft, epinephrine, sy'n cael ei gynhyrchu yn y medwla adrenal, mynd i mewn i'r gwaed, yn cynyddu pwysedd gwaed a defnydd o ocsigen, siwgr gwaed. Yn ogystal, mae'n symbylydd o metaboledd, tra bod yr anifeiliaid gwaed oer - ac mae'r cyfryngwr y system nerfol. Fel y gwelwch, y mae'n perfformio llawer o swyddogaethau ar unwaith.

Mae'r enzymatic (catalytig) swyddogaeth

adweithiau biocemegol lluosog sy'n digwydd mewn organebau byw, yn cael eu cynnal o dan amodau ysgafn, y mae'r tymheredd yn agos at 40 ° C, a pH bron niwtral. O dan yr amodau hyn, cyfradd bach iawn o achosion o lawer ohonynt. Felly, er mwyn eu gwireddu, mae arnom angen ensymau - benodol catalyddion biolegol. Mae bron yr adweithiau i gyd, ac eithrio ar gyfer y ffotolysis o ddŵr mewn organebau byw yn cael eu catalyzed gan ensymau iddo. Mae'r elfennau hyn naill ai'n broteinau neu cyfadeiladau protein gyda cofactor (moleciwl organig neu ïon metel). Ensymau yn ddewisol iawn sbarduno proses angenrheidiol. Felly, y swyddogaeth catalytig, a drafodwyd uchod, - un o'r rhai sy'n cario proteinau. Mae rôl biolegol cyfansoddion hyn, fodd bynnag, ei weithrediad yn heb fod yn gyfyngedig. Mae llawer o nodweddion eraill a fydd yn cael eu trafod isod.

swyddogaeth trafnidiaeth

Am fodolaeth y celloedd yn mynnu bod lluosogrwydd o sylweddau i mewn i'r tu mewn iddo, sy'n darparu gyda deunyddiau ynni ac adeiladu. Mae pob pilenni biolegol yn cael eu hadeiladu ar yr egwyddor gyffredin. Mae'r haen ddwbl o lipidau, proteinau eu cludo ynddo. Ar yr un pryd yn canolbwyntio safleoedd macromoleciwlau hydroffilig ar wyneb bilen ac yn nhrwch eu - hydroffobig "cynffonnau". Mae'r strwythur hwn yn anhydraidd i gydrannau pwysig: asidau amino, siwgrau, ïonau metel alcali. Y treiddiad elfennau hyn i mewn i'r celloedd yn digwydd drwy broteinau cludo yn cael eu hymgorffori yn y gellbilen. Yn bacteria, er enghraifft, mae protein arbennig sy'n darparu trosglwyddo lactos (siwgr llaeth) drwy'r bilen allanol.

Mewn organebau amlgellog, mae system o gludiant o wahanol sylweddau o un organ i'r llall. Yr ydym yn sôn yn bennaf am haemoglobin (yn y llun uchod). Yn plasma gwaed, yn ogystal, mae'n gyson albumin serwm (a protein cludiant). Mae ganddo'r gallu i ffurfio cymhlygion sefydlog ffurfio gyda dreulio asidau brasterau brasterog, yn ogystal â nifer o asidau amino hydroffobig (e.e. tryptoffan) a llawer o gyffuriau (rhai penisilin, sulfonamides, aspirin). Transferrin, sy'n darparu cludiant yng nghorff yr ïonau haearn, yn enghraifft arall. Efallai Soniwyd yn cael ei wneud ac tseruplazmin sy'n cludo ïonau copr. Felly, rydym yn edrych ar y swyddogaethau trafnidiaeth sy'n perfformio proteinau. eu rôl biolegol ac o'r safbwynt hwn yn hynod o bwysig.

swyddogaeth derbynnydd

derbynyddion Protein yn bwysig iawn, yn enwedig i hyfywedd organebau amlgellog. Maent yn cael eu hintegreiddio i mewn i'r plasma gellbilen ac yn fodd i ddeall a thrawsnewid pellach o'r signalau sy'n mynd i mewn i'r gell. Yn yr achos hwn gall yr arwyddion fod naill ai o gelloedd eraill a'r amgylchedd cyfagos. derbynyddion acetylcholine ar hyn o bryd y mwyaf a astudiwyd. Maent i'w cael mewn nifer o gysylltiadau interneuron ar y gellbilen, gan gynnwys yn y cysylltiadau niwrogyhyrol yn y cortecs cerebrol. Mae'r proteinau rhyngweithio â acetylcholine a throsglwyddo neges y tu mewn i'r gell.

Niwrodrosglwyddydd am dderbyn y signal a throsi rhaid ei dynnu er mwyn paratoi'r gell yn gallu gweld y signalau pellach. Ar gyfer y pwrpas, asetylcolinesteras - ensym arbennig, sydd yn gatalydd ar gyfer y hydrolysis o acetylcholine i colin a asetad. Nid yw swyddogaeth hynod o bwysig a derbynnydd sy'n perfformio protein? Mae rôl biolegol o'r canlynol, swyddogaeth amddiffynnol ar gyfer y corff yn enfawr. Gyda hyn yn syml na all gytuno.

swyddogaeth amddiffynnol

system imiwnedd y corff yn ymateb i ymddangosiad genhedlaeth o ronynnau tramor o nifer fawr o lymffocytau. Maent yn gallu niweidio'r elfennau ddetholus. Gall y rhain gronynnau tramor fod celloedd canser, bacteria pathogenig gronynnau supramolecular (macromoleciwlau, firysau, ac ati). lymffocytau B - grŵp o lymffocytau, sy'n cynhyrchu proteinau arbennig. Mae'r proteinau yn cael eu gwahaniaethu yn y system cylchrediad y gwaed. Maent yn adnabod gronynnau tramor, a thrwy hynny ffurfio dinistrio gam cymhleth penodol iawn. Mae'r proteinau yn cael eu cyfeirio atynt fel immunoglobulins. A antigenau cyfeirir atynt sylweddau tramor sy'n sbarduno'r ymateb system imiwnedd.

swyddogaeth strwythur

Hefyd proteinau sy'n cyflawni swyddogaethau arbenigol iawn hefyd yw'r rhai lle mae gwerth strwythurol i raddau helaeth. Diolch iddyn nhw, ar yr amod y cryfder mecanyddol ac eiddo eraill y meinweoedd o organebau byw. Mae'r rhain proteinau yn cynnwys, yn bennaf colagen. Colagen (llun cm. Isod) mewn mamaliaid yn tua chwarter màs protein. Mae'n cael ei syntheseiddio yn y prif celloedd sy'n ffurfio'r meinwe cysylltiol (a elwir yn fibroblasts).

I ddechrau, mae'r colagen cael ei ffurfio fel procollagen - ei rhagflaenydd llifo triniaeth gemegol yn fibroblasts. Yna mae'n cael ei ffurfio i mewn i dri cadwyni polypeptid, dirdro i mewn i sbiral. Maent wedi dod at ei gilydd y tu allan i'r fibroblasts wrth colagen fibrils o ychydig gannoedd o nanometr mewn diamedr. Mae'r olaf yn ffurfio'r ffilamentau colagen, y gellir eu gweld eisoes o dan ficrosgop. Mae'r meinweoedd elastig (waliau ysgyfaint, y pibellau gwaed yn y croen) collagen matrics allgellog yn ogystal, hefyd yn cynnwys elastin protein. Gellir ei ymestyn yn ystod eithaf eang ac yna dychwelyd i'w gyflwr gwreiddiol. Enghraifft arall yw'r protein strwythurol a all roi yma - yn fibroin sidan. Mae'n cael ei ynysu yn ystod y ffurfiwyd y lindys gwyfyn chwiler. Dyma'r prif elfen edau sidan. Rydym bellach yn disgrifio'r proteinau motor.

protein modur

Ac yn y modur gweithredu'r prosesau rôl biolegol mawr o broteinau. dweud yn fyr am hyn a'u swyddogaethau. cyfyngiad cyhyrau - yn broses yn ystod y egni cemegol yn cael ei drawsnewid i mewn i waith mecanyddol. Direct ei aelodau yn ddau proteinau - myosin ac actin. Mae myosin strwythur anarferol iawn. Mae'n cael ei ffurfio o ddau ben crwn a chynffon (cyfran edafaidd hir). Mae tua 1600 nm yw hyd un moleciwl. Ar pennau ffracsiwn felly'n cyfrif am tua 200 nm.

Actin (yn y llun uchod) - protein crwn cael moleciwlaidd pwysau o 42000. Gall fod yn polymerized i ffurfio strwythur hir, ac yn rhyngweithio mewn ffordd o'r fath gyda phennaeth myosin. Nodwedd bwysig o'r broses hon - ei ddibyniaeth ar bresenoldeb ATP. Os ei grynodiad yn ddigon uchel, myosin ffurfiwyd ac actin cymhleth yn cael ei ddinistrio, yna mae'n ei adennill eto ar ôl ATP hydrolysis yn digwydd o ganlyniad i myosin ATPase. Gall y broses hon yn cael ei arsylwi, er enghraifft, mewn hydoddiant, wherein y ddau proteinau yn bresennol. Mae'n dod gludiog yn sgil y ffaith bod yn uchel moleciwlaidd pwysau cymhleth a ffurfiwyd yn absenoldeb ATP. Yn ogystal, mae'n golygu llai o gludedd oherwydd ddinistr y cymhleth creu, ac ar ôl hynny yn raddol yn dechrau i adennill o ganlyniad i ATP hydrolysis. Yn y broses o cyfangiad cyhyrau, rhyngweithiadau hyn yn chwarae rhan bwysig iawn.

gwrthfiotigau

Rydym yn parhau i ddatgelu y pwnc "Mae rôl biolegol o brotein yn y corff." grŵp mawr iawn ac yn bwysig iawn o gyfansoddion naturiol yw sylweddau o'r enw gwrthfiotigau. Maent o darddiad microbaidd. Mae'r sylweddau hyn yn cael eu dyrannu rhywogaethau arbennig o ficro-organebau. Mae rôl biolegol o asidau amino a phroteinau ellir gwadu, ond mae gwrthfiotigau yn cael swyddogaeth arbennig, yn bwysig iawn. Maent yn atal twf micro-organebau sy'n y cystadlu â nhw. Yn y 1940au, darganfod a defnyddio gwrthfiotigau wedi chwyldroi'r driniaeth o glefydau heintus a achosir gan facteria. Dylid nodi bod yn y rhan fwyaf o achosion nid yw'r gwrthfiotigau firws yn gweithredu, felly mae'r defnydd ohonynt fel cyffuriau gwrthfeirysol yn aneffeithiol.

enghreifftiau o wrthfiotigau

grŵp penisilin ei roi ar waith yn gyntaf. Mae enghreifftiau y grŵp hwn yw ampicillin a benzylpenicillin. Gwrthfiotigau ar y mecanwaith gweithredu a chemegol natur amrywiol. Mae rhai o'r rhai a ddefnyddir yn eang heddiw, rhyngweithio gyda ribosomau dynol, tra mewn ribosomau bacteriol atal synthesis protein. Ar yr un pryd nad ydynt yn rhyngweithio â ribosomau ewcaryotig. Felly, ar gyfer y celloedd bacteriol eu bod yn niweidiol, ac anifeiliaid a gwenwyndra isel dynol. gwrthfiotigau o'r fath yn cynnwys streptomycin a chloramphenicol (chloramphenicol).

Mae rôl biolegol o synthesis protein yn bwysig iawn, ond mae gan y broses ei hun sawl cam. Byddwn yn siarad am y peth yn unig mewn termau cyffredinol.

Mae'r broses a rôl biolegol biosynthesis protein

Mae'r broses hon yn multistage, gymhleth iawn. Mae'n digwydd yn y ribosomau - organynnau penodol. Yn y cawell ceir set o ribosomau. Yn E. coli, er enghraifft, mae tua 20 mil.

"Maen nhw'n Disgrifiwch y broses o biosynthesis protein a rôl biolegol" - tasg llawer ohonom yn derbyn yn yr ysgol. Ac mae'n achosi llawer o anawsterau. Wel, gadewch i ni gael gwybod at ei gilydd.

moleciwlau Protein yn cadwyni polypeptid. Maent yn cynnwys, fel y gwyddoch eisoes, o asidau amino unigol. Fodd bynnag, nid yr olaf yn ddigon gweithgar. Er mwyn cysylltu ac yn ffurfio moleciwl protein, maent yn gofyn activation. Mae'n digwydd o ganlyniad i ensymau penodol. Mae pob asid amino yn yr achos hwn wedi ei ensym hun, tiwnio yn benodol yn union iddo. Ffynhonnell egni ar gyfer y broses hon yw ATP (triphosphate adenosine). Mae'r asid amino sy'n deillio o'r activation yn dod yn fwy ansefydlog ac yn rhwymo o dan y camau y ensymau gyda m-RNA, sy'n cludo i mewn i'r ribosome (oherwydd RNA hwn cludiant o'r enw). Y ribosom, felly, yn gweithredu'n gysylltiedig â tRNA actifadu asidau amino. Ribosome - rhyw fath o cludydd ar gyfer cydosod yr asid amino sy'n dod i mewn o'r gadwyn protein.

Synthesis o rôl o brotein yn anodd i oramcangyfrif, fel cyfansoddion syntheseiddio cyflawni swyddogaethau pwysig iawn. Mae bron pob strwythur cell yn cynnwys ohonynt.

Felly, yr ydym wedi disgrifio mewn termau cyffredinol, mae'r broses o biosynthesis protein a rôl biolegol. Mae hyn yn dod i'r casgliad bod yn gyfarwydd â phroteinau. Rydym yn gobeithio bod gennych awydd i barhau ei.