Eiwitten: biologische rol. De biologische rol van eiwit in het lichaam

Eiwitten, de biologische rol van die nu worden besproken - gemaakt van hoogmoleculaire verbindingen met aminozuren. Van alle andere organische verbindingen, ze behoren tot de meest complexe in hun structuur. Door elementaire samenstelling eiwitten verschillen van vetten en koolhydraten: naast zuurstof, waterstof en koolstof bevatten ze ook stikstof. Bovendien, een onmisbaar onderdeel van de belangrijkste eiwitten zwavel, en sommige bevatten jodium, ijzer en fosfor.

De biologische rol van het eiwit is zeer hoog. Het zijn deze verbindingen maken een groot deel van de massa van protoplasma, en kernen van levende cellen. Alle dierlijke en plantaardige organismen zijn eiwitten.

Een of meerdere functies

De biologische rol en functies van de verschillende verbindingen daarvan verschillend. Als stof met een specifieke chemische structuur, elk eiwit vervult zeer gespecialiseerde functie. Alleen in sommige gevallen meerdere onderling kan uitvoeren. Bijvoorbeeld epinefrine, die wordt geproduceerd in de adrenale medulla, het invoeren van het bloed, verhoogt de bloeddruk en zuurstofverbruik, bloedsuiker. Bovendien prikkelt metabolisme, terwijl de koudbloedige dieren - en de mediator van het zenuwstelsel. Zoals u kunt zien, dan voert veel functies tegelijk.

De enzymatische (katalytische) functie

Meerdere biochemische reacties die optreden in levende organismen, worden uitgevoerd onder milde omstandigheden, waaronder de temperatuur dicht bij 40 ° C, en de pH bijna neutraal. Onder deze omstandigheden, te verwaarlozen percentage van het optreden van velen van hen. Daarom, om te realiseren, moeten we enzymen - specifieke biologische katalysatoren. Bijna alle reacties, met uitzondering van de fotolyse van water in levende organismen worden gekatalyseerd door enzymen het. Deze elementen zijn ofwel eiwitten of eiwitcomplexen met cofactor (organisch molecuul of een metaalion). Enzymen zeer selectief activeren noodzakelijk proces. Dus de katalytische functie hierboven besproken - een van die eiwitten dragen. De biologische rol van deze verbindingen is echter de uitvoering ervan is niet beperkt. Er zijn vele andere functies die hierna zal worden besproken.

transportfunctie

Voor het bestaan van de cellen vereist dat meerdere stoffen in het inwendige ervan, welke voorzien van energie en bouwmaterialen. Alle biologische membranen zijn gebouwd op een gemeenschappelijk beginsel. Deze dubbele laag van lipiden werden eiwitten verscheept in. Tegelijkertijd richten hydrofiele macromoleculen plaatsen op het membraanoppervlak en de dikte van de - hydrofobe "staarten". Deze structuur is ongevoelig voor de belangrijke componenten: aminozuren, suikers, alkalimetaalionen. De penetratie van deze elementen in de cellen gebeurt via transporteiwitten zijn ingebed in het celmembraan. In bacteriën, bijvoorbeeld, is er een speciaal eiwit dat de overdracht van lactose (melksuiker) door het buitenmembraan levert.

In meercellige organismen, is er een systeem voor transport van verschillende stoffen van het ene orgaan naar het andere. We hebben het in de eerste plaats over hemoglobine (hierboven afgebeeld). In bloedplasma, bovendien is constant serumalbumine (transporteiwit). Het heeft de mogelijkheid om stabiele complexen gevormd met de vertering van vetten vetzuren, alsook met een aantal hydrofobe aminozuren (b.v. tryptofaan) en veel geneesmiddelen (sommige penicillines, sulfonamiden, aspirine) vormen. Transferrine, die transport levert in het lichaam van de ijzerionen, is een ander voorbeeld. Genoemd kunnen worden en die tseruplazmin transporteert koperionen. Dus hebben we gekeken naar het vervoer functies die eiwitten uit te voeren. hun biologische rol en vanuit dit oogpunt is uiterst belangrijk.

receptorfunctie

Eiwit-receptoren zijn van groot belang, met name om de levensvatbaarheid van meercellige organismen. Ze geïntegreerd in het plasma celmembraan en dienen voor het grijpen en verdere transformatie van de signalen die de cel binnengaan. In dit geval kan ofwel signalen van andere cellen en de omgeving. Acetylcholine receptoren op het moment dat de meest bestudeerde. Ze worden aangetroffen in een aantal interneuron contacten op de celmembraan, zoals bij de neuromusculaire verbindingen in de cerebrale cortex. Deze eiwitten interageren met acetylcholine en zendt een signaal in de cel.

Neurotransmitter voor het ontvangen van het signaal en omzetting moet worden verwijderd om de cel te bereiden kon de verdere signalen waarnemen. Daartoe acetylcholinesterase - speciaal enzym, dat een katalysator voor de hydrolyse van acetylcholine tot acetaat en choline. Het is niet is uiterst belangrijk en receptor functie die eiwit uitvoert? De biologische rol van de volgende, een beschermende functie voor het lichaam is enorm. Met dit kan gewoon niet mee eens.

beschermende functie

Het immuunsysteem van het lichaam reageert op de verschijning van een generatie van vreemde deeltjes van een groot aantal lymfocyten. Zij kunnen beschadigen elementen selectief. Deze vreemde deeltjes kunnen kankercellen, pathogene bacteriën supramoleculaire deeltjes (macromoleculen, virussen, etc.). B-lymfocyten - een groep van lymfocyten, die speciale eiwitten produceert. Deze eiwitten worden gekenmerkt in de bloedsomloop. Zij erkennen vreemde deeltjes, waardoor de vorming van een stap vernietiging zeer specifieke complex. Deze eiwitten worden aangeduid als immunoglobulinen. Een antigenen genoemde vreemde stoffen die het immuunsysteem activeren.

structuur-functie

Ook eiwitten die zeer gespecialiseerde functies zijn ook die waarin de waarde grotendeels structureel. Dankzij hen, op voorwaarde dat de mechanische sterkte en andere eigenschappen van de weefsels van levende organismen. Deze eiwitten omvatten, voornamelijk collageen. Collageen (foto cm. Hieronder) bij zoogdieren is ongeveer een kwart van eiwitmassa. Het wordt gesynthetiseerd in de belangrijkste cellen waaruit het bindweefsel (genaamd fibroblasten).

Aanvankelijk wordt het collageen gevormd als procollageen - de precursor stroomt chemische behandeling fibroblasten. Dan wordt gevormd tot een drie polypeptideketens, gedraaid tot een spiraal. Ze zijn bij elkaar gekomen van fibroblasten in collageen fibrillen van een paar honderd nanometer in diameter. Deze vormen de collageen vezels, die reeds onder een microscoop zichtbaar. De elastische weefsels (longen wanden, de bloedvaten in de huid) extracellulaire matrix collageen daarnaast ook een eiwit elastine. Het kan worden uitgerekt in een vrij breed assortiment en dan terug naar de oorspronkelijke staat. Een ander voorbeeld is het structurele eiwit dat hier kan geven - is zijdefibroïne. Het is geïsoleerd tijdens de vorming van de pop mot rupsen. Het is de belangrijkste component van zijdedraad. We beschrijven nu de motor-eiwitten.

motor eiwit

En in de uitvoering van de motor verwerkt grote biologische rol van eiwitten. In het kort vertellen over deze en hun functies. Spiercontractie - een proces waarbij chemische energie wordt omgezet in mechanische arbeid. Direct zijn leden twee eiwitten - myosine en actine. Myosine heeft een zeer ongebruikelijke structuur. Het bestaat uit twee globulaire kop en staart (lange draadvormig gedeelte). Ongeveer 1600 nm is de lengte van één molecuul. Op hoofden fractie dus goed voor ongeveer 200 nm.

Actine (hierboven afgebeeld) - een globulair eiwit met een molecuulgewicht van 42000. Het kan gepolymeriseerd om een lange structuur te vormen en te communiceren zodanig met een hoofd van myosine. Een belangrijk kenmerk van dit proces - de afhankelijkheid van de aanwezigheid van ATP. Indien de concentratie voldoende hoog is, wordt gevormd myosine en actine complex vernietigd, dan wordt weer hersteld na ATP hydrolyse optreedt als gevolg van myosine ATPase. Dit proces kan worden waargenomen, bijvoorbeeld in oplossing, waarbij beide eiwitten aanwezig zijn. Het wordt viskeus als gevolg van het feit dat gewicht complex met hoog molecuulgewicht gevormd in de afwezigheid van ATP. Daarnaast vermindert de viscositeit als gevolg van de vernietiging van het complex gemaakt, waarna het langzaam begint te herstellen tengevolge van ATP hydrolyse. In het proces van de spieren, deze interacties spelen een zeer belangrijke rol.

antibiotica

We blijven het onderwerp bekendmaken "De biologische rol van eiwitten in het lichaam." Zeer grote en zeer belangrijke groep van natuurlijke verbindingen zijn stoffen genoemd antibiotica. Ze zijn van microbiële oorsprong. Deze stoffen worden toegewezen speciale soorten micro-organismen. De biologische rol van aminozuren en eiwitten valt niet te ontkennen, maar antibiotica hebben een speciale, zeer belangrijke functie. Ze remmen de groei van micro-organismen die met hen concurreren. In 1940 heeft de ontdekking en het gebruik van antibiotica voor de behandeling van infectieziekten veroorzaakt door bacteriën revolutie. Opgemerkt dient te worden dat in de meeste gevallen het virus antibiotica niet handelen, zodat het gebruik van hen als antivirale geneesmiddelen is ineffectief.

Voorbeelden van antibiotica

penicilline groep werd voor het eerst in de praktijk gebracht. Voorbeelden van deze groep ampicilline en benzylpenicilline. Antibiotica op het werkingsmechanisme en de chemische aard divers. Sommige van deze die op grote schaal worden gebruikt vandaag de dag, interactie met menselijke ribosomen, terwijl in bacteriële ribosomen geremd eiwitsynthese. Op hetzelfde moment dat ze geen interactie met eukaryote ribosomen. Daarom is voor de bacteriële cellen ze schadelijk en dieren en mensen lage toxiciteit. Antibiotica omvatten zoals streptomycine en chlooramfenicol (chlooramfenicol).

De biologische rol van eiwitsynthese is belangrijk, maar het proces zelf heeft een aantal trappen. We zullen alleen in algemene termen over praten.

Het proces en de biologische rol van eiwit biosynthese

Dit proces is een getrapte, zeer complex. Het komt voor in de ribosomen - specifieke organellen. In de kooi er een aantal ribosomen. In E. coli, bijvoorbeeld, zijn er ongeveer 20 duizend.

"Geef een beschrijving van het proces van eiwit biosynthese en biologische rol" - een taak velen van ons te ontvangen op school. En het veroorzaakte veel problemen. Nou, laten we eens kijken samen.

Eiwitmoleculen polypeptideketens. Ze bestaan, zoals je al weet, uit de individuele aminozuren. Echter, de laatste zijn niet actief genoeg. Om verbinding en vormen een eiwitmolecuul, ze moeten worden geactiveerd. Het komt als gevolg van specifieke enzymen. Elk aminozuur in dit geval eigen enzym specifiek ingesteld precies aan. De energiebron voor dit proces is ATP (adenosine trifosfaat). Het aminozuur als gevolg van de activering steeds labiel en bindt onder invloed van het enzym met m-RNA, die het draagt in het ribosoom (hierdoor RNA genoemd transport). Het ribosoom derhalve fungeren verbonden met tRNA aminozuren geactiveerd. Ribosoom - een soort transporteur voor het monteren van de binnenkomende aminozuur van de eiwitketen.

Synthese van de rol van eiwitten moeilijk te overschatten, zoals gesynthetiseerd verbindingen vervullen belangrijke functies. Bijna alle celstructuren bestaan van hen.

Dus, hebben we beschreven in algemene termen, het proces van het eiwit biosynthese en biologische rol. Dit is het einde vertrouwdheid met eiwitten. We hopen dat u een verlangen om het voort te zetten.