Protini: jukumu kibiolojia. jukumu ya kibiolojia ya protini katika mwili

Protini, jukumu ya kibiolojia ya ambayo itajadiliwa leo - yalijengwa ya misombo-Masi ya amino asidi. Miongoni mwa misombo mengine yote ya kikaboni, wao ni miongoni mwa magumu katika muundo wao. By watawala utungaji protini tofauti na mafuta na wanga: kwa kuongeza oksijeni, hidrojeni na kaboni kuwa huwa nitrojeni. Aidha, sehemu ya lazima ya protini muhimu zaidi ni kiberiti, na baadhi vyenye madini, chuma na fosforasi.

jukumu ya kibiolojia ya protini ni juu sana. Ni mahusiano haya huwa sehemu kubwa ya wingi wa protoplazimu, na viini ya seli hai. wanyama na mimea viumbe wote ni protini.

Moja au kazi kadhaa

jukumu kibiolojia na kazi ya misombo mbalimbali yake ni tofauti. Kama Dutu kuwa na muundo maalum kemikali, kila protini hufanya kazi maalumu sana. Tu wakati mwingine inaweza kufanya kadhaa yanayohusiana. Kwa mfano, epinephrine, ambayo ni zinazozalishwa katika medula adrenali, kuingia damu, kuongezeka kwa shinikizo la damu na matumizi ya oksijeni, sukari ya damu. Aidha, ni stimulant wa kimetaboliki, wakati baridi-blooded wanyama - na mpatanishi wa mfumo wa neva. Kama unavyoona, ni hufanya kazi nyingi kwa wakati mmoja.

enzymatic (kichocheo) kazi

Nyingi biochemical athari zinazotokea katika viumbe hai, zinafanywa katika hali kali, ambapo hali ya joto ni karibu na 40 ° C, na pH karibu neutral. Chini ya masharti haya, kidogo kiwango cha tukio la wengi wao. Kwa hiyo, ili iweze kutambulika tunahitaji Enzymes - maalum kibiolojia vichocheo. Karibu athari zote, isipokuwa kwa photolysis ya maji katika viumbe hai ni kichocheo Enzymes yake. Vipengele hivi ni ama protini au complexes protini kwa cofactor (hai molekuli au ion chuma). Enzymes ni kuchagua kuchochea mchakato muhimu. Hivyo, kazi kichocheo, kujadiliwa hapo juu, - moja ya wale kubeba protini. jukumu ya kibiolojia ya misombo haya, hata hivyo, utekelezaji wake si mdogo. Kuna sifa nyingine ambayo kujadiliwa hapa chini.

kazi usafiri

Kuwepo kwa seli inahitaji wingi wa vitu katika mambo ya ndani yake, ambayo hutoa kwa nguvu na ujenzi. utando wote kibaiolojia ni kujengwa juu ya kanuni ya kawaida. Hii safu mbili, ya lipids, protini walikuwa kusafirishwa ndani yake. Wakati huo huo kuzingatia hydrophilic makromolekiuli maeneo juu ya uso utando na katika unene wa zao - haidrofobu "mikia". Muundo huu ni sugu vipengele muhimu: amino asidi, sukari, alkali chuma ions. kupenya ya mambo haya katika seli hutokea kupitia protini usafiri ni iliyoingia katika utando wa seli. Katika bakteria, kwa mfano, kuna ni protini maalum ambayo hutoa uhamisho wa lactose (maziwa sukari) kupitia utando wa nje.

Katika viumbe vyenye seli nyingi, kuna mfumo wa usafiri wa vitu tofauti na chombo kimoja hadi kingine. Sisi ni kuzungumza hasa kuhusu ukosefu wa damu (pichani juu). Katika Utegili wa damu, kwa kuongeza, ni mara kwa mara serum albumin (protini usafiri). Ina uwezo wa kuunda complexes imara sumu na digestion ya asidi mafuta mafuta, pamoja na na idadi ya amino asidi haidrofobu (kwa mfano, tryptophan) na madawa mengi (baadhi penicillins, sulfonamides, aspirin). Transferrin, ambayo inatoa usafiri katika mwili wa ions chuma, ni mfano mwingine. Kutaja yanaweza kufanywa na tseruplazmin ambayo husafirisha ioni shaba. Kwa hiyo, sisi inaonekana katika kazi ya usafiri zinazofanya protini. majukumu yao kibiolojia na kutoka hatua hii ya maoni ni muhimu sana.

receptor kazi

Protini receptors ni ya umuhimu mkubwa, hasa kwa uwezekano wa viumbe vilivyo. Wao ni kuingizwa katika plasma utando wa seli na kumtumikia ili kufahamu na mabadiliko zaidi ya ishara ambayo kuingia seli. Katika hali hii ya ishara huweza kuwa na seli nyingine na mazingira. Asetilikolini receptors wakati wengi alisoma. Wao hupatikana katika idadi ya anwani interneuron kwenye utando wa seli, ikiwa ni pamoja na katika uhusiano neuromuscular katika gamba la ubongo. protini hizo kuingiliana na asetilikolini na kusambaza ishara ndani ya seli.

Nyurotransmita kwa ajili ya kupokea ishara na kubadilisha ni lazima kiondolewe ili kujiandaa kiini alikuwa na uwezo wa kujua ishara zaidi. Kwa lengo hili, vizuizi - enzyme maalum, ambayo ni kichocheo cha hidrolisisi ya asetilikolini kwa choline na acetate. Si ni muhimu sana na kipokezi kazi ambayo hufanya protini? jukumu ya kibiolojia ya yafuatayo, kazi ya kinga kwa mwili ni kubwa sana. Na hili tu hawezi kukubali.

kazi za kinga

mfumo wa kinga ya mwili anajibu muonekano wa kizazi cha chembe za kigeni ya idadi kubwa ya lymphocytes. Ni yanaweza kuharibu mambo kwa kuchagua. Hizi chembe za kigeni inaweza kuwa seli za kansa, baketria chembe supramolecular (makromolekiuli, virusi, nk). B lymphocytes - kundi ya lymphocytes, ambayo inazalisha protini maalum. protini hizi wanajulikana katika mfumo wa usambazaji. Wao kutambua chembe za kigeni, hivyo kutengeneza hatua uharibifu mahsusi sana tata. protini hizo ni inajulikana kama immunoglobulins. antijeni inajulikana dutu za kigeni kwamba kusababisha mfumo wa kinga majibu.

muundo kazi

Pia protini kuwa kufanya kazi maalumu yenye pia ambazo thamani kwa kiasi kikubwa kimuundo. Shukrani kwao, mradi nguvu mitambo na mali nyingine ya tishu za viumbe hai. protini hizi ni pamoja na, hasa collagen. Collagen (picha cm. Hapa chini) katika wanyama ni kama robo ya protini molekuli. Ni synthesized katika seli kuu zinazofanya tishu connective (inayoitwa fibroblasts).

Awali, collagen ni sumu kama procollagen - mtangulizi wake inapita matibabu ya kemikali katika fibroblasts. Kisha ni sumu katika minyororo polipeptidi tatu, inaendelea katika ond. Wao wamekuja pamoja nje ya fibroblasts katika collagen fibrils wa nanometers mia kadhaa katika kipenyo. Mwisho kuunda collagen filaments, ambayo inaweza kuwa tayari kuonekana chini ya darubini. tishu elastic (uvimbe kuta, mishipa ya damu katika ngozi yake) matriki collagen katika Aidha, pia ina protini elastin. Ni inaweza kuwa aliweka katika aina mbalimbali haki mbalimbali na kisha kurudi katika hali yake ya awali. Mfano mwingine ni protini za miundo inaweza kutoa hapa - ni hariri fibroin. Ni pekee wakati wa malezi ya viwavi pupa nondo. Ni sehemu kuu ya hariri thread. Sasa eleza protini motor.

motor protini

Na katika utekelezaji wa magari michakato kubwa kibiolojia nafasi ya protini. Tueleze kwa ufupi kuhusu hili na kazi zao. Contraction misuli - ni mchakato wakati ambao nishati kemikali hubadilishwa kazi mitambo. Moja kwa moja kwa wanachama wake ni protini mbili - miosini na actin. Miosini ina muundo wa kawaida sana. Ni sumu ya wawili globular kichwa na mkia (long filamentary sehemu). Takriban 1,600 nm ni urefu wa molekuli moja. On vichwa sehemu hiyo na kufikia karibu 200 nm.

Actin (pichani juu) - globular protini kuwa uzito Masi ya 42000. Inaweza kuwa polymerized kuunda muundo wa muda, na kushirikiana kwa namna na Mkuu wa miosini. kipengele muhimu ya mchakato huu - utegemezi wake juu ya kuwepo kwa ATP. Kama mkusanyiko wake ni kutosha juu, sumu miosini na actin tata kuharibiwa, basi ni zinalipwa tena baada ATP hidrolisisi hutokea kama matokeo ya miosini ATPase. Mchakato huu unaweza kuwa aliona, kwa mfano, katika ufumbuzi, ambapo protini zote mbili zipo. Inakuwa KINATACHO kutokana na ukweli kwamba juu Masi uzito tata sumu kutokana na kukosekana kwa ATP. Aidha ni kwa kiasi kikubwa inapunguza mnato kutokana na uharibifu wa tata iliyoundwa, baada ya hapo hatua kwa hatua huanza kupata nafuu kutokana na ATP hidrolisisi. Katika mchakato wa misuli contraction, mwingiliano huu na jukumu muhimu sana.

antibiotics

Tunaendelea kutoa mada "jukumu ya kibiolojia ya protini katika mwili." Kubwa sana na muhimu sana kundi la misombo ya asili ni dutu aitwaye antibiotics. Wao ni za asili ya Microbial. vitu hivi zilizotengwa aina maalum ya microorganisms. jukumu ya kibiolojia ya amino na protini ni undeniable, lakini antibiotics na maalum, kazi muhimu sana. Wao kuzuia ukuaji wa microorganisms kwamba kushindana nao. Katika miaka ya 1940, ugunduzi na matumizi ya antibiotics ina mapinduzi ya matibabu ya magonjwa ya kuambukizwa yanayosababishwa na bakteria. Ikumbukwe kwamba katika kesi nyingi antibiotics virusi wala kutenda, hivyo matumizi yao kama dawa za kuzuia virusi ni ufanisi.

mifano ya antibiotics

penicillin kundi hilo kwanza kuweka katika vitendo. Mifano ya kundi hili ni ampicillin na benzylpenicillin. Antibiotics katika utaratibu wa utekelezaji na kemikali asili mbalimbali. Baadhi ya wale ambao ni sana kutumika leo, kiutendaji na ribosomu binadamu, wakati katika ribosomu ya bakteria kuzuiwa protini awali. Wakati huo huo hawana kuingiliana na ribosomu yukariyoti. Kwa hiyo, kwa seli ya bakteria hao ni ufisadi, na wanyama na binadamu sumu ya chini. antibiotics hayo ni pamoja na streptomycin na chloramphenicol (chloramphenicol).

jukumu ya kibiolojia ya protini ya awali ni muhimu sana, lakini mchakato yenyewe ina hatua kadhaa. Sisi majadiliano juu tu katika ujumla.

mchakato na jukumu ya kibiolojia ya protini biosynthesis

Mchakato huu ni multistage, ngumu sana. Hutokea katika ribosomu - organelles maalum. Katika ngome kuna seti ya ribosomu. Katika E. coli, kwa mfano, kuna 20 elfu.

"Kuelezea mchakato wa protini biosynthesis na nafasi ya kibiolojia" - kazi wengi wetu kupokea katika shule. Na unasababishwa matatizo mengi. Naam, hebu kujua kwa pamoja.

Protini molekuli ni polipeptidi minyororo. Wao na wajumbe, kama tayari kujua, kutoka asidi amino mtu binafsi. Hata hivyo, mwisho ni si kazi ya kutosha. Ili kuungana na kuunda molekuli ya protini, wao wanahitaji kuanza kutumia. Hutokea kutokana na Enzymes maalum. Kila amino asidi katika kesi hii ina enzyme yake mwenyewe, hasa tuned hasa hiyo. chanzo cha nishati kwa ajili ya mchakato huu ni ATP (triphosphate adenosine). amino asidi kutokana na uanzishaji inakuwa zaidi labile na kufunga chini ya hatua ya enzyme na m-RNA, ambayo hubeba ndani ribosomu (kwa sababu ya RNA hii inaitwa usafiri). ribosomu, kwa hiyo, kitendo kushikamana na tRNA ulioamilishwa amino asidi. Ribosomu - aina ya conveyor kwa mkutano wa zinazoingia amino asidi ya mlolongo protini.

Awali ya jukumu ya protini ni vigumu overestimate, kama synthesized misombo kufanya kazi muhimu sana. Karibu wote miundo kiini inajumuisha wao.

Hivyo, tuna ilivyoelezwa katika maneno ya jumla, mchakato wa protini biosynthesis na nafasi ya kibiolojia. Hii inahitimisha uzoefu wa protini. Tunatarajia kuwa na hamu ya kuendelea yake.