Каталитичната функция на протеините: примери. Основните функции на протеините

Протеините са естествени органични съединения, които имат висока молекулна структура. Молекулата на тези вещества е неразклонен полимер. Протеините са изградени от 20 аминокиселини.

Кой протеин може да бъде

За да се определят основните функции на протеина, струва си да се разбере структурата на такива вещества. В момента има две разновидности на този важен компонент за хората: фибриларни и глобули. Разграничавайте ги главно поради разликата в тях структурата на протеина молекула.

Глобуларното вещество е напълно разтворимо не само във вода, но и в солеви разтвори. В този случай молекулата на такъв протеин има сферична форма. Такава добра разтворимост може лесно да бъде обяснена с подреждането на заредени аминокиселинни остатъци, които са заобиколени от хидратирана черупка върху повърхността на глобула. Това гарантира добри контакти с различни разтворители. Трябва да се отбележи, че групата от глобулизирани компоненти включва всички ензими, както и практически всички биологично активни протеини.

Що се отнася до фибриларните вещества, техните молекули имат влакнеста структура. Каталитичната функция на протеините е много важна. Затова е трудно да си представим неговото прилагане без помощни вещества. Фибрилните протеини не се разтварят нито в солеви разтвори, нито в обикновена вода. Техните молекули се намират успоредно в полипептидните вериги. Такива вещества участват в образуването на някои структурни елементи на съединителната тъкан. Това са еластини, кератини, колагени.

Специална група се състои от сложни протеини, които се състоят не само от аминокиселини, но и от нуклеинови киселини, въглехидрати и други вещества. Всички тези компоненти играят специална роля. От особено значение е каталитичната функция на протеините. В допълнение, веществата от този вид са дихателни пигменти, хормони, както и надеждна защита на всеки организъм. Биосинтезата на протеина се извършва на рибозоми. Този процес се определя от транслацията на кода на нуклеиновата киселина.

Каталитичната функция на протеините

Катализата на различни химикали е най-важната функция на протеините. Такива процеси се извършват от ензими. Това са протеини, които имат каталитични специфични свойства. Всяко от тези вещества може да извърши една или няколко подобни реакции. Ензимите се катализират чрез процеса на разцепване на сложни молекули, както и на техния синтез. По друг начин тези реакции се наричат ​​катаболизъм и анаболизъм. Каталитичната функция на протеините също предполага ремонт и ДНК репликация, както и матричен синтез на РНК.

Каква е катализата

Вече до 2013 г. учените са идентифицирали малко повече от 5 хиляди ензими. Такива вещества могат да повлияят на хода на почти всички биохимични реакции. За да се направи каталитичната функция на протеините по-разбираема, си струва да се разгледа каква е катализа. От гръцки език тази концепция се превежда като "прекратяване". Катализата е промяна в скоростта на потока на всяка химическа реакция. Това се случва под влияние на някои съединения. Ензимите изпълняват каталитичната функция на протеините. Примери за това явление се срещат в ежедневието през цялото време. Само човек не забелязва.

Пример за каталитична функция

За да разберете как работят ензимите, си струва да разгледате няколко примера. И така, каква е каталитичната функция на протеините. примери:

1. Във фотосинтезата рубулозабисфосфат карбоксилазата катализира фиксирането на СО₂.
2. Водородният пероксид се разделя на кислород и вода.
3. ДНК синтезира ДНК полимераза.
4. Амилазата е способна да разкъса нишесте преди малтоза.
5. Разграждане на въглеродната киселина: CO₂ + Н₂За NSOs₃ + Н⁺.

Каталитичната функция на протеините е да ускорят всяка химическа трансформация. Такива реакции включват синтез, разпадане на вещества, прехвърляне на отделни атоми или електрони от един компонент в друг.

Транспортна функция

Жизнената активност на която и да е клетка трябва да бъде подкрепена от различни вещества, които за тях са не само строителен материал, но и вид енергия. Биологичните функции на протеините включват транспорт. Тези компоненти доставят всички важни вещества в клетките, тъй като мембраните са изградени от няколко слоя липиди. Тук има различни протеини. В този случай, хидрофилните области са концентрирани на повърхността, а опашките са в дебелината на мембраните. Тази структура не позволява проникването в клетките на много важни вещества - йони на алкални метали, аминокиселини и захари. Протеините прехвърлят всички тези компоненти в клетките за тяхното хранене. Например, хемоглобинът транспортира кислород.

рецептор

Основните функции на протеина осигуряват не само храненето на клетките на живите организми, но също така помагат да се разпознават сигналите, които идват от външната среда и съседните клетки. Най-удивителният пример за това явление е ацетилхолиновите рецептори, които се намират на мембраната в близост до контактите между невроните. Самият процес е много важен. Протеините изпълняват рецепторна функция, а взаимодействието им с ацетилхолин се проявява по специфичен начин. В резултат на това в клетката се предава сигнал. След известно време обаче невротрансмитерът задължително трябва да бъде отстранен. Само в този случай клетката ще може да получи нов сигнал. Тази функция се осъществява от един от ензимите - ацетил холотнестераза, която извършва разцепване до холин и хидролизацетилхолинат ацетат.

предпазен

Имунната система всяко живо същество е в състояние да отговори на външния вид на тялото на чужди частици. В този случай защитната функция на протеина работи. Тялото произвежда голям брой лимфоцити, които могат да навредят патогенни бактерии, макромолекули, ракови клетки и т.н. Една от групите от тези вещества произвежда производство на специални протеини - имуноглобулини. Съществува селекция от тези вещества в кръвоносната система. Имуноглобулините разпознават чужди частици и образуват силно специфичен комплекс от определен стадий на разрушаване. Това е направено защитна функция на протеина.

структурен

Функциите на протеина в клетката продължават незабелязано за човек. Някои вещества са в по-голямата си част от структурно значение. Такива протеини осигуряват механична якост на отделните тъкани в организмите. На първо място, това е колаген. Това е основният компонент на извънклетъчната матрица на всички съединителни тъкани в живото тяло.

Струва си да се отбележи, че при бозайници колагенът е около 25% от общата маса на протеините. Синтезът на този компонент възниква във фибробластите. Това са основните клетки на всяка съединителна тъкан. Първоначално се образува проколаген. Това вещество е прекурсор и се подлага на химическо третиране, което се състои в окисляването на пролинови остатъци до хидроксипролин, както и до хидроксилин на лизиновите остатъци. Колагенът се образува като три пептидни вериги, усукани в спирала.

Това не са всички функции на протеините. Биологията е доста сложна наука, която ви позволява да идентифицирате и разпознаете различни явления, които се срещат в човешкото тяло. Всяка функция на протеина играе специална роля. Така че в еластичните тъкани например в белите дробове, стените на кръвоносните съдове и кожата има еластин. Този протеин може да се простира и след това да се върне в оригиналната си форма.

Моторни протеини

Мускулните контракции са процес, при който енергията, съхранявана в молекулите на АТР под формата на пирофосфатни макроенергични връзки, се превръща в механична работа. В този случай протеиновите функции в клетката се извършват от миозин и актин. Всеки от тях има свои собствени характеристики.

Myosin има необичайна структура. Този протеин се състои от дължина, подобна на резба, както и от няколко главоломни глави. Миозинът се освобождава, обикновено под формата на хексамер. Този компонент се образува от няколко напълно идентични полипептидни вериги, всяка от които има молекулна маса от 200 000, а също и 4 вериги, чието молекулно тегло е само 20 000.

Актът е глобулиран протеин, който има способността да полимеризира. В този случай веществото образува достатъчно дълга структура, която обикновено се нарича F-актин. Само в това състояние компонентът нормално взаимодейства с миозин.

Примери за основните функции на протеините

Всяка секунда в клетките на един жив организъм се извършват всякакви процеси, които биха били невъзможни без протеини. Пример за рецепторната функция на такива вещества може да послужи като послание към адренорецепторните клетки за прилепване на адреналина. Под въздействието на светлината се получава разлагането на родопсин. Подобен феномен предизвиква реакция и стимулира пръчката.

Що се отнася до структурната функция, най-добрият пример в този случай може да бъде действието на колагена. Това вещество дава на съединителната тъкан по-голяма еластичност.

Пример за транспортна функция е прехвърлянето на кислород на хемоглобин в целия жив организъм.

В заключение

Това са всички основни биологични функции на протеините. Всеки от тях е много важен за живия организъм. В този случай определена функция се извършва от съответния протеин. Липсата на такива компоненти може да доведе до нарушаване на определени органи и системи в организма.