Белки – это важнейшие органические вещества, die Menge davon überwiegt alle anderen Makromoleküle, die in einer lebenden Zelle vorhanden sind. Sie machen mehr als die Hälfte des Trockenmassegewichts von pflanzlichen und tierischen Organismen aus. Die Funktionen von Proteinen in der Zelle sind vielfältig, einige von ihnen sind der Wissenschaft noch unbekannt. Dennoch sind die Hauptrichtungen ihrer „Arbeit“ gut untersucht. Einige werden benötigt, um die Prozesse in Zellen und Geweben zu stimulieren. Andere transportieren wichtige Mineralstoffe über die Zellmembran und die Blutgefäße von einem Organ zum anderen. Einige schützen den Körper vor fremden, oft pathogenen Erregern. Eines ist klar - ohne Proteine läuft kein einziger Prozess in unserem Körper ab.
Die Funktionen von Proteinen im Körper sind vielfältig.Jede Gruppe hat eine bestimmte chemische Struktur, führt eine spezielle „Arbeit“ durch. In einigen Fällen sind mehrere Arten von Proteinen miteinander verbunden. Sie sind für die verschiedenen Phasen eines Prozesses verantwortlich. Oder sie betreffen mehrere gleichzeitig. Beispielsweise wird die regulatorische Funktion von Proteinen von Enzymen und Hormonen wahrgenommen. Dieses Phänomen kann man sich vorstellen, wenn man sich an das Hormon Adrenalin erinnert. Es wird von der Nebennierenrinde produziert. Das Eintreten in die Blutgefäße erhöht die Sauerstoffmenge im Blut. Der Blutdruck steigt, der Zuckergehalt steigt. Dies regt Stoffwechselprozesse an. Adrenalin ist auch ein Mediator des Nervensystems bei Fischen, Amphibien und Reptilien.
Zahlreiche fließen in die Zellen des LebensOrganismen werden biochemische Reaktionen bei hohen Temperaturen und einem neutralen pH-Wert durchgeführt. Unter solchen Bedingungen ist die Durchgangsgeschwindigkeit zu gering, weshalb spezielle Katalysatoren, sogenannte Enzyme, benötigt werden. All ihre Vielfalt ist in 6 Klassen zusammengefasst, die sich in der Besonderheit der Aktion unterscheiden. Enzyme werden an Ribosomen in Zellen synthetisiert. Die Enzymologie untersucht sie.
Ohne Enzyme ist eine regulatorische Aktivität zweifellos nicht möglich.Proteinfunktion. Sie haben eine hohe Wirkungsselektivität. Ihre Aktivität kann durch Inhibitoren und Aktivatoren reguliert werden. Darüber hinaus zeigen Enzyme üblicherweise eine Spezifität für Substrate. Die enzymatische Aktivität hängt auch von den Bedingungen im Körper und insbesondere in den Zellen ab. Ihr Verlauf wird durch Druck, sauren pH-Wert, Temperatur, Ionenstärke der Lösung, dh die Konzentration der Salze im Zytoplasma, beeinflusst.
В клетку должны постоянно поступать необходимые Mineralstoffe und organische Substanzen des Körpers. Sie werden als Baustoffe und Energiequellen in Zellen benötigt. Aber der Mechanismus ihres Empfangs ist ziemlich kompliziert. Zellmembranen bestehen nicht nur aus Proteinen. Biologische Membranen sind nach dem Prinzip einer doppelten Lipidschicht aufgebaut. Dazwischen werden verschiedene Proteine aufgebaut. Es ist sehr wichtig, dass sich hydrophile Stellen auf der Oberfläche der Membran befinden und in ihrer Dicke hydrophob sind. Somit macht eine solche Struktur die Schale undurchlässig. Solche wichtigen Bestandteile wie Zucker, Metolionen und Aminosäuren können nicht ohne „Hilfe“ von alleine hindurchtreten. Spezielle Proteine werden durch die Zytoplasmamembran in das Zytoplasma transportiert, die in den Lipidschichten angebracht sind.
Die Transportfunktion von Proteinen wird jedoch nicht ausgeführtnur zwischen der interzellulären Substanz und der Zelle. Einige für physiologische Prozesse wichtige Substanzen müssen von einem Organ zum anderen transportiert werden. Zum Beispiel ist Bluttransportprotein Serumalbumin. Er ist mit einer einzigartigen Fähigkeit ausgestattet, Verbindungen mit Fettsäuren zu bilden, die während der Verdauung von Fetten, mit Medikamenten und auch mit Steroidhormonen auftreten. Wichtige Trägerproteine sind Hämoglobin (das Sauerstoffmoleküle liefert), Transferrin (das sich mit Eisenionen verbindet) und Ceruplasmin (das mit Kupfer Komplexe bildet).
Von großer Bedeutung im Zuge der physiologischenProzesse in mehrzelligen komplexen Organismen haben Rezeptorproteine. Sie sind in einer Plasmamembran montiert. Sie dienen zur Wahrnehmung und Entschlüsselung verschiedener Arten von Signalen, die in einem kontinuierlichen Strom nicht nur aus benachbarten Geweben, sondern auch aus der äußeren Umgebung in die Zellen gelangen. Derzeit ist Acetylcholin vielleicht das am besten untersuchte Rezeptorprotein. Es befindet sich in einer Reihe interneuronaler Kontakte auf der Zellmembran.
Aber die Signalfunktion von Proteinen ist nichtnur in den Zellen. Viele Hormone binden an bestimmte Rezeptoren auf ihrer Oberfläche. Eine solche gebildete Verbindung ist ein Signal, das physiologische Prozesse in Zellen aktiviert. Ein Beispiel für solche Proteine ist Insulin, das im Adenylatcyclasesystem wirkt.
Die Funktionen von Proteinen in der Zelle sind unterschiedlich.Einige von ihnen sind an Immunreaktionen beteiligt. Dies schützt den Körper vor Infektionen. Das Immunsystem kann auf identifizierte Fremdstoffe reagieren, indem es eine große Anzahl von Lymphozyten synthetisiert. Diese Substanzen können diese Wirkstoffe selektiv schädigen, sie können körperfremd sein, beispielsweise Bakterien, supramolekulare Partikel, oder sie können Krebszellen sein.
Eine der Gruppen - "Beta" -Lymphozyten - produziertProteine, die in die Blutbahn gelangen. Sie haben eine sehr interessante Eigenschaft. Diese Proteine müssen Fremdzellen und Makromoleküle erkennen. Dann verbinden sie sich mit ihnen und bilden einen Komplex, der der Zerstörung unterliegt. Diese Proteine werden als Immunglobuline bezeichnet. Fremdbestandteile selbst sind Antigene. Und die Immunglobuline, die ihnen entsprechen, sind Antikörper.
Im Körper, zusätzlich zu hochspezialisierten,Strukturproteine existieren ebenfalls. Sie sind notwendig, um mechanische Festigkeit bereitzustellen. Diese Funktionen der Proteine in der Zelle sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Form und die Aufrechterhaltung der Jugend des Körpers. Das berühmteste ist Kollagen. Dies ist das Hauptprotein der extrazellulären Bindegewebsmatrix. Bei höheren Säugetieren macht es 1/4 der Gesamtmasse der Proteine aus. Kollagen wird in Fibroblasten synthetisiert, die die Hauptzellen des Bindegewebes sind.
Solche Proteinfunktionen in der Zelle haben eine enormeWert. Neben Kollagen ist ein weiteres Strukturprotein bekannt - Elastin. Es ist auch Bestandteil der extrazellulären Matrix. Elastin ist in der Lage, Geweben die Fähigkeit zu verleihen, sich innerhalb bestimmter Grenzen zu dehnen und leicht in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren. Ein weiteres Beispiel für ein Strukturprotein ist Fibroin, das in Raupen von Seidenraupen vorkommt. Dies ist der Hauptbestandteil von Seidenfäden.
Die Rolle von Proteinen in der Zelle kann nicht überschätzt werden.Sie nehmen an der Arbeit der Muskeln teil. Muskelkontraktion ist ein wichtiger physiologischer Prozess. Dadurch wird das als Makromoleküle gespeicherte ATP in chemische Energie umgewandelt. Die direkten Teilnehmer des Prozesses sind zwei Proteine - Actin und Myosin.
Diese Motorproteine sindfilamentöse Moleküle, die im kontraktilen System der Skelettmuskulatur funktionieren. Sie kommen auch in nichtmuskulären Geweben in eukaryotischen Zellen vor. Ein weiteres Beispiel für Motorproteine ist Tubulin. Daraus werden Mikrotubuli aufgebaut, die ein wichtiges Element von Flagellen und Zilien sind. Tubulinhaltige Mikrotubuli finden sich auch in den Zellen des Nervengewebes von Tieren.
Die Schutzfunktion von Proteinen in der Zelle ist enorm.Teilweise ist es der Gruppe zugeordnet, die üblicherweise als Antibiotika bezeichnet wird. Dies sind Substanzen natürlichen Ursprungs, die in der Regel in Bakterien, mikroskopisch kleinen Pilzen und anderen Mikroorganismen synthetisiert werden. Sie zielen darauf ab, die physiologischen Prozesse anderer konkurrierender Organismen zu unterdrücken. Von Proteinen abgeleitete Antibiotika wurden in den 40er Jahren entdeckt. Sie revolutionierten die Medizin und gaben ihr einen starken Impuls für die Entwicklung.
Antibiotika sind von Natur aus sehr chemisch.vielfältige Gruppe. Sie unterscheiden sich im Wirkmechanismus. Einige stören die Proteinsynthese in den Zellen, der zweite blockiert die Produktion wichtiger Enzyme, der dritte hemmt das Wachstum und der vierte hemmt die Reproduktion. Beispielsweise interagieren bekannte Streptomycine mit Ribosomen von Bakterienzellen. Somit verlangsamt sich die Proteinsynthese in ihnen drastisch. Diese Antibiotika interagieren jedoch nicht mit eukaryotischen Ribosomen des menschlichen Körpers. Dies bedeutet, dass diese Substanzen für höhere Säugetiere nicht toxisch sind.
Diese sind weit entfernt von allen Funktionen von Proteinen in der Zelle.Die Tabelle der Antibiotika ermöglicht es uns, andere hochspezialisierte Wirkungen zu bestimmen, die diese spezifischen natürlichen Verbindungen nicht nur auf Bakterien ausüben können. Gegenwärtig werden Studien zu von Proteinen abgeleiteten Antibiotika durchgeführt, die bei Wechselwirkung mit DNA die Prozesse stören, die mit der Verkörperung erblicher Informationen verbunden sind. Aber während solche Substanzen nur für die Chemotherapie von onkologischen Erkrankungen verwendet werden. Ein Beispiel für ein solches Antibiotikum ist Dactinomycin, das von Actinomyceten synthetisiert wird.
Proteine in der Zelle leisten eine sehr gute Arbeitspezifisch und sogar außergewöhnlich. Eine Reihe lebender Organismen produzieren giftige Substanzen - Toxine. Dies sind von Natur aus Proteine und komplexe organische Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht. Zum Beispiel ist das giftige Fleisch eines Pilzes ein blasser Giftpilz.
Einige Proteine haben die Funktion der BereitstellungErnährung der Embryonen von Tieren und Pflanzen. Es gibt viele solcher Beispiele. Der Wert von Protein in der Zelle von Getreidesamen liegt genau darin. Sie werden den entstehenden Keim der Pflanze in den ersten Stadien ihrer Entwicklung nähren. Bei Tieren sind essbare Proteine Eialbumin und Milchkasein.
Die obigen Beispiele sind nur der Teil, der bereits vorhanden istausreichend untersucht. Aber in der Natur gibt es viele Geheimnisse. Proteine in der Zelle vieler biologischer Spezies sind einzigartig, und jetzt ist es schwierig, sie überhaupt zu klassifizieren. Zum Beispiel ist Monellin ein Protein, das aus einer afrikanischen Pflanze entdeckt und isoliert wurde. Es schmeckt süß, verursacht aber keine Fettleibigkeit und ist nicht giftig. In Zukunft könnte es ein ausgezeichneter Ersatz für Zucker sein. Ein weiteres Beispiel ist das Protein, das in einigen arktischen Fischen vorkommt. Es verhindert das Einfrieren von Blut und wirkt im wahrsten Sinne des Wortes als Frostschutzmittel. Bei einer Reihe von Insekten wurde in den Flügelverbindungen das Resilinprotein nachgewiesen, das eine einzigartige, nahezu ideale Elastizität aufweist. Und dies sind nicht alle Beispiele für Substanzen, die noch untersucht und klassifiziert werden müssen.
