Katalitska funkcija beljakovin: primeri. Glavne funkcije beljakovin

Beljakovine so naravne organske spojine, ki imajo visoko molekularno strukturo. Molekula teh snovi je nerazvejen polimer. Beljakovine so izdelane iz 20 aminokislin.

Kateri protein je lahko

Za določitev osnovnih funkcij beljakovin je smiselno razumeti strukturo takšnih snovi. Trenutno obstaja dve različici tega pomembnega sestavnega dela za človeka: fibrillar in globularni. Razlikujemo jih predvsem zaradi razlike v struktura beljakovin molekula.

Globularna snov je povsem topna ne samo v vodi, ampak tudi v fizioloških raztopinah. V tem primeru ima molekula takega proteina sferično obliko. Takšno dobro topnost je mogoče enostavno razložiti z razporeditvijo napolnjenih aminokislinskih ostankov, ki jih obdaja hidrirana lupina na površini globule. To zagotavlja tako dobre stike z različnimi topili. Treba je opozoriti, da skupina globularnih komponent vključuje vse encime, pa tudi praktično vse biološko aktivne beljakovine.

Kar se tiče fibrilirnih snovi, imajo njihove molekule vlaknato strukturo. Katalitska funkcija beljakovin je zelo pomembna. Zato je težko predstavljati njegovo izvajanje brez pomožnih snovi. Fibrilarne beljakovine se ne raztopijo niti v solnih raztopinah niti v navadni vodi. Njihove molekule se nahajajo vzporedno v polipeptidnih verigah. Takšne snovi sodelujejo pri oblikovanju določenih strukturnih elementov vezivnega tkiva. To so elastini, keratini, kolageni.

Posebno skupino sestavljajo kompleksni proteini, ki ne vsebujejo samo aminokislin, ampak tudi nukleinskih kislin, ogljikovih hidratov in drugih snovi. Vse te komponente imajo posebno vlogo. Posebno pomembna je katalitska funkcija beljakovin. Poleg tega so takšne snovi dihalni pigmenti, hormoni in tudi zanesljiva zaščita za vsak organizem. Biosinteza beljakovin se izvaja na ribosomih. Ta proces je določen s prevodom kode nukleinske kisline.

Katalitska funkcija beljakovin

Kataliza različnih kemikalij je najpomembnejša funkcija beljakovin. Takšne procese izvajajo encimi. To so proteini, ki imajo katalitsko specifične lastnosti. Vsaka od teh snovi lahko izvede eno ali več podobnih reakcij. Encimi se katalizirajo s postopkom cepitve kompleksnih molekul, pa tudi s sintezo. Na drugi način se te reakcije imenujejo katabolizem in anabolizem. Katalitska funkcija proteinov pomeni tudi popravilo in Podvajanje DNA, kot tudi matriksno sintezo RNK.

Kaj je kataliza

Že do leta 2013 so znanstveniki ugotovili nekaj več kot 5 tisoč encimov. Takšne snovi lahko vplivajo na potek skoraj vseh biokemičnih reakcij. Da bi bila katalitična funkcija beljakovin bolj razumljiva, je vredno razmisliti o tem, kaj je kataliza. Iz grškega jezika je ta koncept preveden kot "zaključek". Kataliza je sprememba stopnje pretoka katere koli kemične reakcije. To se zgodi pod vplivom nekaterih spojin. Encimi izvajajo katalitsko funkcijo beljakovin. Primeri tega pojava najdemo v vsakdanjem življenju ves čas. Samo oseba ne opazi.

Primer katalitične funkcije

Za razumevanje delovanja encimov je vredno razmisliti o nekaj primerih. Torej, kakšna je katalitična funkcija beljakovin. Primeri:

1. Pri fotosintezi ribulosebisfosfat karboksilaza katalizira fiksacijo CO₂.
2. Vodikov peroksid se deli na kisik in vodo.
3. DNA sintetizira DNA polimerazo.
4. Amilaza lahko razgradi škrob pred maltozo.
5. Degradacija ogljikove kisline: CO₂ + H₂O NSO-jih₃ + H⁺.

Katalitska funkcija beljakovin je pospešiti vsako kemično transformacijo. Takšne reakcije vključujejo sintezo, razpadanje snovi, prenos posameznih atomov ali elektronov iz ene komponente v drugo.

Transportna funkcija

Bistveno delovanje katerekoli celice mora biti podprto z različnimi snovmi, ki so zanje ne le gradbeni materiali, ampak tudi vrsta energije. Biološke funkcije proteinov vključujejo transport. Te sestavine dobavljajo vse pomembne snovi celicam, ker so membrane zgrajene iz več plasti lipidov. Tukaj obstajajo različne proteine. V tem primeru so hidrofilne površine koncentrirane na površini in repi so v debelini membran. Ta struktura ne omogoča prodiranja v celice zelo pomembnih snovi - ionov alkalijskih kovin, aminokislin in sladkorjev. Proteini prenesejo vse te sestavine v celice za njihovo prehrano. Na primer, hemoglobin prenaša kisik.

Receptor

Osnovne funkcije beljakovin ne zagotavljajo samo prehranjevanja celic živih organizmov, ampak tudi pomagajo prepoznati signale, ki prihajajo iz zunanjega okolja in sosednjih celic. Najbolj presenetljiv primer tega pojava je acetilholinski receptorji, ki se nahajajo na membrani blizu stikov med nevroni. Sam proces je zelo pomemben. Proteini opravljajo receptorsko funkcijo, njihova interakcija z acetilholinom se kaže na specifičen način. Posledično se signal prenese znotraj celice. Vendar pa je treba nekaj časa odstraniti nevrotransmiter. Samo v tem primeru bo celica lahko prejela nov signal. To funkcijo opravlja eden od encimov - acetil holotnasteraza, ki opravlja cepitev holina in hidrolizacetilholin acetata.

Zaščitno

Imunski sistem vsako živo bitje se lahko odzove na videz v telesu tujih delcev. V tem primeru deluje zaščitna funkcija proteina. Telo proizvaja veliko število limfocitov, ki so lahko škodljivi patogene bakterije, makromolekule, rakave celice in tako naprej. Ena od skupin teh snovi proizvaja proizvodnjo posebnih proteinov - imunoglobulinov. Obstaja izbor teh snovi v obtočnem sistemu. Imunoglobulini prepoznajo tuje delce in tvorijo zelo specifičen kompleks določene stopnje uničenja. To je storjeno zaščitna funkcija proteina.

Strukturno

Funkcije beljakovin v celici so neopažene za osebo. Nekatere snovi so večinoma strukturno pomembne. Takšni proteini zagotavljajo mehansko moč posameznih tkiv v organizmih. Najprej je kolagen. To je glavni del zunajceličnega matriksa vseh veznih tkiv v živem telesu.

Omeniti velja, da je kolagen pri sesalcih približno 25% celotne beljakovinske mase. Sinteza te komponente se pojavlja v fibroblastih. To so glavne celice katerega koli veznega tkiva. Procollagen se na začetku oblikuje. Ta material je prekurzor in kemično obdelamo, ki sestoji oksidacije hidroksiprolina na prolin ostanke, in gidrksilina lizinskih ostankov. Kolagen je tvorjen kot tri peptidne verige, zvita v spiralo.

To niso vse funkcije beljakovin. Biologija je precej zapletena znanost, ki vam omogoča prepoznavanje in prepoznavanje različnih pojavov, ki se pojavljajo v človeškem telesu. Vsaka funkcija proteina ima posebno vlogo. Torej, v elastičnih tkivih, na primer v pljučih, stenah krvnih žil in kože, je elastin. Ta protein se lahko raztegne in se nato vrne v prvotno obliko.

Motorni proteini

Mišični krči so proces, v katerem se energija, shranjena v ATP molekulah v obliki pirofosfatnih makroergičnih vezi, pretvori v mehansko delo. V tem primeru proteinske funkcije v celici izvajajo miozin in aktin. Vsak od njih ima svoje značilnosti.

Myosin ima nenavadno strukturo. Ta beljakovina je sestavljena iz dolžinske oblike, ki je v obliki repa, in tudi iz več glave. Myosin se sprošča, običajno v obliki heksamera. Ta komponenta je sestavljena iz več popolnoma identičnih polipeptidnih verig, od katerih ima vsaka molekulsko maso 200.000 in tudi 4 verige, katerih molekulska masa je le 20.000.

Actin je globularni protein, ki ima sposobnost polimerizacije. V tem primeru snov tvori dovolj dolgo strukturo, ki se običajno imenuje F-aktin. Le v tem stanju lahko komponenta običajno sodeluje z miozinom.

Primeri osnovnih funkcij beljakovin

Vsaka sekunda v celicah živega organizma poteka vse vrste procesov, ki bi bili brez proteinov nemogoči. Primer receptorske funkcije takih snovi lahko služi kot sporočilo adrenoreceptorskim celicam o adrenalinski adheraciji. Pod vplivom svetlobe pride do razpada rodopsina. Podoben pojav sproži reakcijo in spodbudi palico.

Kar zadeva strukturno funkcijo, je najboljši primer v tem primeru lahko delovanje kolagena. Ta snov daje povezovalnim tkivam večjo elastičnost.

Primer transportne funkcije je prenos hemoglobinskega kisika skozi živi organizem.

Na koncu

To so vse osnovne biološke funkcije beljakovin. Vsak od njih je zelo pomemben za živi organizem. V tem primeru določena funkcija izvaja ustrezni protein. Odsotnost takšnih komponent lahko povzroči motnje nekaterih organov in sistemov v telesu.