Olbaltumvielas: bioloģiskā nozīme. Bioloģiskā loma olbaltumvielu organismā

Olbaltumvielas, bioloģiskā loma, kas šodien tiks apspriests - veidots no augstas molekulāro savienojumu aminoskābju. Starp visiem citiem organiskiem savienojumiem, tie ir vieni no visvairāk komplekss to struktūrā. By elementārā sastāva olbaltumvielas atšķiras no taukiem un ogļhidrātiem: papildus skābekļa, ūdeņradi un oglekli tie arī satur slāpekli. Turklāt, neatņemama svarīgākajām olbaltumvielām ir sērs, un daži satur jodu, dzelzi un fosforu.

Bioloģiskā loma proteīna ir ļoti augsts. Tas ir šie savienojumi veido lielu daļu no masas protoplazma, un kodoli dzīvās šūnas. Visas dzīvnieku un augu organismi ir olbaltumvielas.

Viena vai vairākas funkcijas

Bioloģiskā loma un funkcijas to dažādiem savienojumiem ir atšķirīgas. Kā vielu, īpašu ķīmisko struktūru, katrs olbaltumvielas pilda ļoti specializētu funkciju. Tikai atsevišķos gadījumos tas var veikt vairākas savstarpēji saistītas. Piemēram, epinefrīna, kas tiek ražots virsnieru serdes, ievadot asinis, paaugstina asinsspiedienu un skābekļa patēriņu, cukura līmeni asinīs. Turklāt, tas ir stimulējošs vielmaiņu, kamēr aukstasiņu dzīvniekiem - un mediators nervu sistēmu. Kā jūs varat redzēt, tas veic vairākas funkcijas vienlaicīgi.

Fermentatīvā (katalītiskā) funkcija

Vairāki bioķīmiskās reakcijas, kas radās dzīvo organismu, tiek veikta saskaņā ar viegliem apstākļos, kādos temperatūra ir tuvu pie 40 ° C, un pH gandrīz neitrāls. Šādos apstākļos, niecīgs likme rašanās daudzi no viņiem. Tāpēc, lai tiktu realizēts, mums ir nepieciešama enzīmus - īpašas bioloģiskos katalizatori. Gandrīz visas reakcijas, izņemot fotolīzi ūdens, kas dzīvo organismu katalizē fermentu to. Šie elementi ir vai nu proteīni vai proteīnu kompleksu ar kofaktors (organisku molekulu vai metāla jonu). Fermenti ir ļoti selektīvs izraisot nepieciešamo procesu. Tādējādi, katalītiskā funkcija, minēts iepriekš, - viens no tiem, kas veic proteīnus. Bioloģiskā loma šo savienojumu, tomēr to īstenošana nav ierobežots. Ir daudzas citas funkcijas, kas tiks aplūkoti turpmāk.

transporta funkcija

Par esamību šūnu prasa, ka daudzi vielu iekļaušana interjeru tā, kas nodrošina to ar enerģijas un celtniecības materiāliem. Visi bioloģiskie membrānas tiek būvētas uz kopīgu principu. Šī dubultā slāņa lipīdu, olbaltumvielas tika nosūtīti tajā. Tajā pašā laikā koncentrēties hidrofilās makromolekulu vietnes membrānas virsmas un biezuma to - hidrofobu "astes". Šī struktūra ir necaurlaidīgu svarīgiem komponentiem: aminoskābes, cukuri, sārmu metālu joniem. Šo elementu šūnās iespiešanās notiek, izmantojot transporta proteīni ir iestrādāta šūnas membrānu. Ar baktērijām, piemēram, ir īpaša olbaltumviela, kas nodrošina pāreju laktozes (piena cukurs), izmantojot ārējās membrānas.

In daudzšūnu organismu, ir sistēma, transporta dažādu vielu no viena orgāna uz otru. Mēs runājam galvenokārt par hemoglobīna (attēlotie iepriekš). Asins plazmā, turklāt, tas ir pastāvīgi seruma albumīns (a transports proteīns). Tā ir spēja veidot stabilus kompleksus, kas veidojas ar iztvaicējot tauki taukskābju, kā arī ar virkni hidrofobas aminoskābju (piemēram, triptofāna) un daudzām zālēm (dažos penicilīniem, sulfonamīdiem aspirīnu). Transferīna, kas nodrošina transportu organismā ar dzelzs jonu, ir cits piemērs. Var minēt un tseruplazmin kas pārvadā vara jonus. Tātad, mēs paskatījās transporta funkcijas, kas veic olbaltumvielas. to bioloģiskā nozīme un no šī viedokļa ir ārkārtīgi svarīga.

receptors funkcija

Olbaltumvielu receptori ir liela nozīme, it īpaši uz dzīvotspēju daudzšūnu organismu. Tie ir integrēts plazmas šūnu membrānu un kalpo satvert un tālākai pārstrādei no signāliem, kas nokļūst šūnu. Tādā gadījumā signālus var būt vai nu no citām šūnām un apkārtējo vidi. Acetilholīna receptoriem brīdī visvairāk pētīta. Tie ir atrodami vairākās interneuron kontaktu uz šūnas membrānas, tai skaitā pie neiromuskulārās savienojumiem smadzeņu garozā. Šie proteīni mijiedarbojas ar acetilholīna un pārraidīt signālu šūnā.

Neirotransmitera, kas saņem signālu un pārveidojot tā ir jānoņem, lai sagatavotu šūnu varēja uztvert turpmākus signālus. Šim nolūkam, acetilholīnesterāzes - īpašu fermentu, kas ir katalizators hidrolīzei acetilholīna holīna un acetāta. Tā nav, ir ļoti svarīga, un receptoru funkcija, kas veic olbaltumvielu? Bioloģiskā loma turpmāk aizsargājoša funkcija ķermeņa ir milzīgs. Ar šo vienkārši nevar piekrist.

aizsardzības funkcija

Organisma imūnā sistēma reaģē uz izskatu paaudzei ārvalstu daļiņu lielu skaitu limfocītu. Tie spēj bojāt elementus selektīvi. Šie ārzemju daļiņas var būt vēža šūnām, patogēnās baktērijas supramolecular daļiņas (makromolekulu vīrusi, utt). B limfocīti - grupa, limfocītu, kas ražo speciālos proteīnus. Šīs olbaltumvielas izceļas asinsrites sistēmā. Viņi atzīst ārvalstu daļiņas, tādējādi veidojot soli iznīcināšana ļoti īpašu kompleksu. Šīs olbaltumvielas sauc par imūnglobulīnu parametriem. minēti A antigēni ārvalstu vielām, kas izraisa imūnās sistēmas atbildes reakciju.

struktūra funkcija

Arī olbaltumvielas, kas veic augsti specializētas funkcijas, ir arī tie, kuros vērtība lielākoties strukturālo. Pateicoties viņiem, ja mehānisko izturību un citas īpašības audos dzīvo organismu. Šie proteīni ietver, galvenokārt kolagēns. Kolagēns (foto cm. Zemāk) zīdītāju ir aptuveni ceturtā daļa olbaltumvielu masas. Tas tiek sintezēts galvenajiem šūnās, kas veido saistaudus (sauc fibroblastus).

Sākotnēji, kolagēns ir izveidots kā prokolagēna - tās priekštecis plūstošs ķīmisko apstrādi fibroblastos. Tad tiek formēti trīs polipeptīdu ķēdēm, savītas spirālē. Viņi ir sanākuši kopā no fibroblastu kolagēna šķiedru no dažiem simtiem nanometri diametrā. Pēdējais veido kolagēna šķiedras, kas jau var redzēt zem mikroskopa. Elastīgās audi (plaušu sienas, asinsvadus ādas), ārpusšūnu matrice kolagēns papildus satur arī proteīna elastīnu. Tas var būt izstiepts diezgan plašs, un pēc tam atgriežas savā sākotnējā stāvoklī. Vēl viens piemērs ir strukturālo proteīnu, kas var dot šeit - ir zīda fibroin. Tas ir izolēts veidošanās pupa kožu kāpuriem laikā. Tā ir galvenā sastāvdaļa zīda pavedienu. Tagad mēs aprakstīt motoru proteīnus.

motor proteīns

Un īstenošanā motora apstrādā lielu bioloģisko lomu olbaltumvielu. Īsumā pastāstīt par šo un to funkcijas. Muskuļu kontrakcijas - ir process, kura laikā ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā darbā. Tiešās tās locekļi ir divas olbaltumvielas - miozīna un aktīna. Myosin ir ļoti neparasta struktūra. Tas ir izveidots no diviem lodveida galvas un astes (ilgi pavedienu porcijas). Apmēram 1600 nm ir garums vienā molekulā. Uz galvas daļu, tādējādi veidojot aptuveni 200 nm.

Aktīna (attēlotie iepriekš) - apaļas proteīns, kam par 42000. molekulmasa Tas var būt polimerizēta, lai veidotu garu struktūru, un mijiedarbojas tādā veidā, ar galvu myosin. Svarīgs elements šajā procesā - tā atkarība klātbūtni ATP. Ja tā koncentrācija ir pietiekami augsta, veido myosin un aktīna komplekss iznīcināta, tad tas tiek atgūts atkal pēc ATP hidrolīze notiek kā rezultātā miozīna ATF. Šis process var novērot, piemēram, šķīdumā, kur abas proteīni ir klāt. Tā kļūst viskozs kā rezultātā ar to, ka lielmolekulārs komplekss veidojas, ja nav ATP. Turklāt tas ievērojami samazina viskozitāti iznīcināšanas dēļ kompleksa izveidots, bet pēc tam pakāpeniski sāk atgūties, kā rezultātā ATP hidrolīzes. Šajā procesā muskuļu kontrakcijas, šī mijiedarbība ir ļoti svarīga loma.

antibiotikas

Mēs turpinām atklāt tēmu "The bioloģiskā loma olbaltumvielu organismā." Ļoti liels un ļoti svarīgs grupa dabas savienojumi ir vielas, ko sauc par antibiotikas. Tie ir mikrobioloģiskas izcelsmes. Šīs vielas tiek piešķirti īpašas sugas mikroorganismiem. Bioloģiskā loma aminoskābēm un olbaltumvielu ir nenoliedzama, bet antibiotikas ir īpaša, ļoti svarīga funkcija. Tie kavē mikroorganismu augšanu, kas konkurē ar tiem. In 1940, atklāšana un antibiotiku lietošana ir revolutionized attieksmi pret infekcijas slimībām, ko izraisa baktērijas. Jāatzīmē, ka vairumā gadījumu, kad vīrusu antibiotikas nerīkojas, tāpēc no tiem izmantošana pretvīrusu zālēm ir neefektīva.

piemēri antibiotiku

penicilīns grupa pirmo reizi praksē. Piemēri šīs grupas ir ampicilīnu un benzilpenicilīna. Antibiotikas par mehānismu darbības un ķīmiskās īpašības daudzveidīga. Daži no tiem, kas ir plaši izmanto šodien, mijiedarboties ar cilvēka ribosomas, bet baktēriju ribosomas nomākta proteīnu sintēzi. Tajā pašā laikā tie mijiedarbojas ar eikariotu krāsojumu. Tādēļ, lai baktēriju šūnām tie ir bīstams, un dzīvnieku un cilvēka zema toksicitāte. Šādi antibiotikas ietver streptomicīnu un hloramfenikolu (hloramfenikola).

Bioloģiskā loma proteīnu sintēzi , ir ļoti svarīga, bet pats process ir vairāki posmi. Mēs runājam par to tikai vispārīgi.

Process un bioloģiskā loma proteīnu biosintēzes

Šis process ir daudzpakāpju, ļoti sarežģīti. Tas notiek ar ribosomas - konkrētās organellās. Būris ir kopums krāsojumu. E. coli, piemēram, ir aptuveni 20 tūkstoši.

"Aprakstiet procesu proteīnu biosintēzi un bioloģisko nozīmi" - uzdevuma daudzi no mums saņem skolā. Un tas radīja daudz grūtību. Nu, pieņemsim uzzināt kopā.

Olbaltumvielu molekulas ir polipeptīdu ķēdes. Tie sastāv, kā jūs jau zināt, no atsevišķām aminoskābēm. Tomēr tā nav pietiekami aktīvi. Lai pieslēgtu un veidojot olbaltumvielu molekulas, viņi prasa aktivizēšanu. Tas notiek, kā rezultātā specifisku enzīmu. Katrs aminoskābe, kas šajā gadījumā ir savs fermentu, īpaši virzot tieši uz to. Enerģijas avots šim procesam ir ATP (adenozīna trifosfātu). Aminoskābe, kas izriet no aktivācijas kļūst nestabils un saistās saskaņā ar darbības enzīma ar m-RNS, kas veic to ribosomas (jo šī RNS sauc par transporta). Ribosomas, tādēļ, rīkoties savienots ar tRNS aktivizēts aminoskābes. Ribosomu - veida konveijera montāžai ienākošā aminoskābes daudzumu proteīna ķēdē.

Sintēze lomu proteīna ir grūti pārvērtēt, jo sintezētas savienojumus veic ļoti svarīgas funkcijas. Gandrīz visi šūnu struktūras sastāv no tiem.

Tātad, mums ir aprakstītas vispārīgi runājot, procesu proteīnu biosintēzi un bioloģisko nozīmi. Tas secināts familiaritāte ar olbaltumvielām. Mēs ceram, ka jums ir vēlme turpināt to.