Proteine: ruolo biologico. Il ruolo biologico delle proteine nel corpo

Le proteine, il ruolo biologico di cui saranno illustrati oggi – costruito di composti ad alto peso molecolare di aminoacidi. Tra tutti gli altri composti organici, che sono tra i più complessi nella loro struttura. Da elementare proteine composizione differisce da grassi e carboidrati: oltre a ossigeno, idrogeno e carbonio che contengono anche azoto. Inoltre, una parte indispensabile di proteine più importanti è zolfo, e alcuni contengono iodio, ferro e fosforo.

Il ruolo biologico della proteina è molto alta. Si tratta di queste connessioni costituiscono una grande parte della massa di protoplasma, e nuclei di cellule viventi. Tutti gli organismi animali e vegetali sono proteine.

Uno o più funzioni

Il ruolo e le funzioni dei vari suoi composti biologici sono differenti. Come sostanza avente una struttura chimica specifica, ogni proteina svolge funzione altamente specializzato. Solo in alcuni casi si può eseguire diverse correlati. Ad esempio, epinefrina, che viene prodotta nel midollo surrenale, entrando nel sangue, aumenta la pressione sanguigna e del consumo di ossigeno, di zucchero nel sangue. Inoltre, è uno stimolante del metabolismo, mentre gli animali a sangue freddo – e il mediatore del sistema nervoso. Come si può vedere, si svolge molte funzioni in una sola volta.

La funzione enzimatica (catalitica)

Molteplici reazioni biochimiche che avvengono negli organismi viventi, sono effettuate in condizioni blande, in cui la temperatura è vicino a 40 ° C e pH quasi neutro. In queste condizioni, tasso trascurabile di insorgenza di molti di essi. Pertanto, al fine di realizzare, dobbiamo enzimi – specifici catalizzatori biologici. Quasi tutte le reazioni, fatta eccezione per la fotolisi dell'acqua negli organismi viventi sono catalizzate da enzimi IT. Questi elementi sono o proteine o complessi proteici con cofattore (molecola organica o uno ione metallico). Gli enzimi sono molto selettiva innescando processo necessario. Pertanto, la funzione catalitica, discusso sopra, – uno di quelli che portano proteine. Il ruolo biologico di questi composti, tuttavia, la sua applicazione non è limitata. Ci sono molte altre caratteristiche che saranno discussi di seguito.

funzione di trasporto

Per l'esistenza delle cellule richiede che una pluralità di sostanze nell'interno di essa, che forniscono energia con il materiale e costruzione. Tutte le membrane biologiche sono costruite su un principio comune. Questo doppio strato di lipidi, proteine sono stati spediti in esso. Allo stesso tempo, concentrarsi idrofile siti macromolecole sulla superficie della membrana e nello spessore di loro – "code" idrofobe. Tale struttura è impermeabile ai componenti principali: amminoacidi, zuccheri, ioni di metalli alcalini. La penetrazione di questi elementi all'interno delle cellule avviene tramite proteine di trasporto sono incorporati nella membrana cellulare. Nei batteri, per esempio, v'è una proteina speciale che fornisce il trasferimento di lattosio (zucchero del latte) attraverso la membrana esterna.

In organismi multicellulari, esiste un sistema di trasporto di sostanze diverse da un organo all'altro. Stiamo parlando principalmente di emoglobina (nella foto sopra). Nel plasma sanguigno, inoltre, è costantemente albumina sierica (una proteina di trasporto). Esso ha la capacità di formare complessi stabili formati con la digestione degli acidi grassi grassi, nonché con un numero di acidi idrofobi ammino (per esempio, triptofano) e molti farmaci (alcune penicilline, sulfamidici, aspirina). Transferrina, che fornisce il trasporto nel corpo degli ioni di ferro, è un altro esempio. Menzione può essere fatta e tseruplazmin che trasporta gli ioni di rame. Così, abbiamo guardato le funzioni di trasporto che eseguono le proteine. il loro ruolo biologico e da questo punto di vista è estremamente importante.

funzione del recettore

proteine recettori sono di grande importanza, soprattutto per la vitalità degli organismi multicellulari. Essi sono integrati nel plasma membrana cellulare e servono per afferrare e ulteriore trasformazione dei segnali che entrano nella cellula. In questo caso i segnali possono essere sia da altre cellule e l'ambiente circostante. recettori al momento il più studiato. Si trovano in una serie di contatti interneuroni sulla membrana cellulare, comprendente le connessioni neuromuscolari nella corteccia cerebrale. Queste proteine interagiscono con l'acetilcolina e trasmettono un segnale all'interno della cellula.

Neurotrasmettitore per ricevere il segnale e la conversione deve essere rimosso al fine di preparare la cella era in grado di percepire gli ulteriori segnali. A tale scopo, acetilcolinesterasi – enzima speciale, che è un catalizzatore per l'idrolisi di acetilcolina colina e acetato. E 'non è estremamente importante e recettore funzione che esegue proteine? Il ruolo biologico dei seguenti, una funzione protettiva per il corpo è enorme. Con questo semplicemente non può essere d'accordo.

funzione di protezione

Il sistema immunitario del corpo risponde alla comparsa di una generazione di particelle estranee di un gran numero di linfociti. Essi sono in grado di danneggiare gli elementi selettivamente. Queste particelle estranee possono essere cellule tumorali, batteri patogeni particelle supramolecolari (macromolecole, virus, etc.). linfociti B – un gruppo di linfociti, che produce proteine speciali. Queste proteine sono distinte nel sistema circolatorio. Essi riconoscono particelle estranee, formando così una distruzione passo complesso altamente specifico. Queste proteine sono indicati come immunoglobuline. A antigeni di cui sostanze estranee che innescano la risposta del sistema immunitario.

funzione di struttura

Anche proteine che svolgono funzioni altamente specializzate sono anche quelle in cui il valore gran parte strutturale. Grazie a loro, purché la resistenza meccanica ed altre proprietà dei tessuti degli organismi viventi. Queste proteine includono, in primo luogo il collagene. Collagene (foto cm. Sotto) nei mammiferi è circa un quarto di massa proteica. È sintetizzato nei principali cellule che compongono il tessuto connettivo (chiamate fibroblasti).

Inizialmente, il collagene è formata come procollagene – suo precursore scorre trattamento chimico nei fibroblasti. Poi si è formata in un tre catene polipeptidiche, intrecciati in una spirale. Essi si sono riuniti fuori dei fibroblasti di collagene fibrille di poche centinaia di nanometri di diametro. Quest'ultima forma filamenti di collagene, che può già essere visto sotto un microscopio. I tessuti elastici (pareti polmonari, i vasi sanguigni della pelle) collagene matrice extracellulare in aggiunta, contiene anche una proteina elastina. Esso può essere allungato in una gamma piuttosto ampia e quindi ritornare al suo stato originale. Un altro esempio è la proteina strutturale che può dare qui – è fibroina di seta. È isolato durante la formazione dei bruchi pupa falena. E 'il componente principale del filo di seta. Descriviamo ora le proteine motrici.

motore di proteine

E nella realizzazione di motori processi grande ruolo biologico delle proteine. Brevemente dire su questo e le loro funzioni. La contrazione muscolare – è un processo durante il quale l'energia chimica viene convertita in lavoro meccanico. Diretti i suoi membri sono due proteine – miosina e actina. Miosina ha una struttura molto particolare. Esso è formato da due testa globulare e coda (porzione lunga filamentoso). Circa 1600 nm è la lunghezza di una molecola. Su teste frazione così contabili per circa 200 nm.

Actina (descritto sopra) – una proteina globulare avente un peso molecolare di 42000. Può essere polimerizzato per formare una struttura lunga e interagire in modo tale con una testa di miosina. Una caratteristica importante di questo processo – la sua dipendenza dalla presenza di ATP. Se la concentrazione è sufficientemente elevata, miosina formata e complesso actina è distrutto, allora è recuperato dopo idrolisi si verifica come risultato della miosina ATPasi. Questo processo può essere osservato, per esempio, in soluzione, in cui entrambe le proteine sono presenti. Diventa viscoso a causa del fatto che complesso alto peso molecolare formata in assenza di ATP. Inoltre riduce notevolmente la viscosità a causa della distruzione del complesso creato, dopo di che inizia gradualmente a recuperare a seguito di idrolisi. Nel processo di contrazione muscolare, queste interazioni giocano un ruolo molto importante.

antibiotici

Noi continuiamo a divulgare il tema "Il ruolo biologico delle proteine nel corpo." Molto grande e molto importante gruppo di composti naturali sono sostanze chiamate antibiotici. Sono di origine microbica. Queste sostanze sono allocati specie particolare di microrganismi. Il ruolo biologico di amminoacidi e proteine è innegabile, ma gli antibiotici hanno una speciale, funzione molto importante. Inibiscono la crescita di microrganismi che competono con loro. Nel 1940, la scoperta e l'uso di antibiotici ha rivoluzionato il trattamento di malattie infettive causate da batteri. Va notato che nella maggior parte dei casi gli antibiotici virus non agiscono, quindi l'uso di loro come farmaci antivirali è inefficace.

Esempi di antibiotici

gruppo di penicillina è stato messo in pratica. Esempi di questo gruppo è ampicillina e benzilpenicillina. Antibiotici sul meccanismo di azione e chimica diversa natura. Alcuni di quelli che sono ampiamente usati oggi, interagire con i ribosomi umani, mentre in ribosomi batterici inibito la sintesi proteica. Allo stesso tempo, non interagiscono con ribosomi eucarioti. Pertanto, per le cellule batteriche sono perniciosa, e animale e bassa tossicità umana. Tali antibiotici comprendono streptomicina e cloramfenicolo (cloramfenicolo).

Il ruolo biologico della sintesi proteica è molto importante, ma il processo stesso ha diverse fasi. Noi parleremo solo in termini generali.

Il processo e il ruolo biologico della biosintesi delle proteine

Questo processo è un multistadio, molto complessa. Essa si verifica nei ribosomi – organelli specifici. Nella gabbia v'è un insieme di ribosomi. In E. coli, per esempio, ci sono circa 20 mila.

"Descrivere il processo di biosintesi delle proteine e ruolo biologico" – un compito che molti di noi ricevono a scuola. E ha causato molte difficoltà. Beh, scopriamolo insieme.

molecole proteiche sono catene polipeptidiche. Esse consistono, come già sapete, dai singoli aminoacidi. Tuttavia, questi ultimi non sono abbastanza attivi. Per collegare e formare una molecola proteica, essi richiedono l'attivazione. Essa si verifica a causa di enzimi specifici. Ciascun amminoacido in questo caso ha la propria enzima, appositamente studiato esattamente ad esso. La fonte di energia per questo processo è ATP (adenosina trifosfato). L'amminoacido risultante dalla attivazione diventa più labile e lega sotto l'azione dell'enzima con m-RNA, che lo porta in ribosoma (a causa di questo RNA chiamato trasporto). Il ribosoma, pertanto, agire collegato con tRNA attivato aminoacidi. Ribosoma – una sorta di convogliatore per il montaggio dell'amminoacido entrante della catena proteica.

Sintesi del ruolo della proteina è difficile sopravvalutare, come composti sintetizzati svolgono funzioni molto importanti. Quasi tutte le strutture cellulari consistono di loro.

Così, abbiamo descritto in termini generali, il processo di biosintesi delle proteine e ruolo biologico. Questo conclude la familiarità con le proteine. Vi auguriamo un desiderio di continuare esso.