प्रोटीन सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक पदार्थ हैंजितने भी अन्य सभी मैक्रोलेकोलेक्यूल्स पर प्रबल होते हैं जो एक जीवित कोशिका में मौजूद होते हैं। वे पौधे और पशु जीवों दोनों के शुष्क पदार्थ के वजन के आधे से अधिक के लिए जिम्मेदार हैं। कोशिका में प्रोटीन के कार्य विविध हैं, उनमें से कुछ अभी भी विज्ञान के लिए अज्ञात हैं। फिर भी, उनके "काम" की मुख्य दिशाओं का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। कोशिकाओं और ऊतकों में होने वाली प्रक्रियाओं को प्रोत्साहित करने के लिए कुछ की आवश्यकता होती है। अन्य महत्वपूर्ण खनिज यौगिकों को कोशिका झिल्ली में और रक्त वाहिकाओं के माध्यम से एक अंग से दूसरे अंग में ले जाते हैं। कुछ शरीर को विदेशी, अक्सर रोगजनक एजेंटों से बचाते हैं। एक बात स्पष्ट है - हमारे शरीर में कोई भी प्रक्रिया प्रोटीन के बिना नहीं होती है।
शरीर में प्रोटीन के कार्य विविध हैं।प्रत्येक समूह में एक निश्चित रासायनिक संरचना होती है, एक विशेष "काम" करता है। कुछ मामलों में, कई प्रकार के प्रोटीन एक दूसरे के साथ परस्पर जुड़े होते हैं। वे एक ही प्रक्रिया के विभिन्न चरणों के लिए जिम्मेदार हैं। या वे एक साथ कई को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोटीन का नियामक कार्य एंजाइम और हार्मोन द्वारा किया जाता है। हार्मोन एड्रेनालाईन को याद करके इस घटना की कल्पना की जा सकती है। यह अधिवृक्क मज्जा द्वारा निर्मित होता है। रक्त वाहिकाओं में प्रवेश करके, यह रक्त में ऑक्सीजन की मात्रा को बढ़ाता है। ब्लड प्रेशर भी बढ़ जाता है, शुगर की मात्रा बढ़ जाती है। यह चयापचय प्रक्रियाओं को उत्तेजित करता है। इसके अलावा, एड्रेनालाईन मछली, उभयचर और सरीसृप में एक न्यूरोट्रांसमीटर है।
जीवित की कोशिकाओं में कई प्रवाहजीवों, जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उच्च तापमान पर और एक तटस्थ पीएच मान के साथ किया जाता है। ऐसी परिस्थितियों में, उनके पारित होने की गति बहुत कम है, इसलिए विशेष उत्प्रेरक, जिन्हें एंजाइम कहा जाता है, की आवश्यकता होती है। उनकी सभी विविधता 6 वर्गों में संयुक्त है, जो कार्रवाई की विशिष्टता में भिन्न होती है। एंजाइमों को कोशिकाओं में राइबोसोम पर संश्लेषित किया जाता है। रसायन विज्ञान का विज्ञान उनके अध्ययन में लगा हुआ है।
निस्संदेह, एंजाइम के बिना, नियामकप्रोटीन का कार्य। उनके पास कार्रवाई की एक उच्च चयनात्मकता है। उनकी गतिविधि को अवरोधकों और सक्रियकर्ताओं द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। इसके अलावा, एंजाइम आमतौर पर सब्सट्रेट विशिष्टता का प्रदर्शन करते हैं। इसके अलावा, एंजाइमी गतिविधि शरीर में और विशेष रूप से कोशिकाओं में स्थितियों पर निर्भर करती है। उनका पाठ्यक्रम दबाव, अम्लीय पीएच, तापमान, समाधान की आयनिक शक्ति, अर्थात् साइटोप्लाज्म में लवण की एकाग्रता से प्रभावित होता है।
पिंजरे को लगातार आवश्यक प्राप्त करना चाहिएशरीर, खनिज और कार्बनिक पदार्थ। उन्हें कोशिकाओं में निर्माण सामग्री और ऊर्जा स्रोतों के रूप में आवश्यक है। लेकिन उनकी प्राप्ति का तंत्र बल्कि जटिल है। कोशिका झिल्ली केवल प्रोटीन से नहीं बनती है। जैविक झिल्ली एक डबल लिपिड परत के सिद्धांत पर निर्मित होते हैं। उनके बीच विभिन्न प्रोटीन अंतर्निहित हैं। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि हाइड्रोफिलिक क्षेत्र झिल्ली की सतह पर स्थित हैं, और हाइड्रोफोबिक वाले - इसकी मोटाई में। इस प्रकार, यह संरचना शेल को अभेद्य बनाती है। इस तरह के महत्वपूर्ण घटक शर्करा के रूप में, आयनों मेटोल और अमीनो एसिड "मदद" के बिना, अपने दम पर इसके माध्यम से पारित नहीं कर सकते। उन्हें साइटोप्लाज्म झिल्ली के माध्यम से साइटोप्लाज्म में विशेष प्रोटीन द्वारा ले जाया जाता है जो लिपिड की परतों में अंतर्निहित होते हैं।
लेकिन प्रोटीन का परिवहन कार्य नहीं किया जाता हैकेवल अंतरकोशिकीय पदार्थ और कोशिका के बीच। शारीरिक प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण कुछ पदार्थों को एक अंग से दूसरे अंग में पहुंचाना होता है। उदाहरण के लिए, रक्त में परिवहन प्रोटीन सीरम एल्बुमिन है। यह फैटी एसिड के साथ यौगिक बनाने की अनूठी क्षमता से संपन्न है, जो वसा के पाचन के दौरान दवाओं के साथ-साथ स्टेरॉयड हार्मोन के साथ दिखाई देता है। महत्वपूर्ण वाहक प्रोटीन हीमोग्लोबिन (जो ऑक्सीजन के अणुओं को वितरित करता है), ट्रांसफ़रिन (जो लोहे के आयनों को बांधता है), और सेरुपलास्मिन (जो तांबे के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं) हैं।
शारीरिक के पाठ्यक्रम में बहुत महत्व हैबहुकोशिकीय जटिल जीवों में प्रक्रियाओं में रिसेप्टर प्रोटीन होते हैं। वे प्लाज्मा झिल्ली में एम्बेडेड होते हैं। वे विभिन्न प्रकार के संकेतों की धारणा और डिकोडिंग के लिए काम करते हैं जो लगातार न केवल पड़ोसी ऊतकों से कोशिकाओं में बह रहे हैं, बल्कि बाहरी वातावरण से भी हैं। वर्तमान में, शायद सबसे अधिक अध्ययनित रिसेप्टर प्रोटीन एसिटाइलकोलाइन है। यह कोशिका झिल्ली पर आंतरिकता संबंधी संपर्कों की एक श्रृंखला में स्थित है।
लेकिन प्रोटीन का संकेतन कार्य नहीं किया जाता हैकेवल कोशिकाओं के अंदर। कई हार्मोन विशिष्ट रिसेप्टर्स को उनकी सतह पर बांधते हैं। ऐसा बना हुआ कनेक्शन एक संकेत है जो कोशिकाओं में शारीरिक प्रक्रियाओं को सक्रिय करता है। ऐसे प्रोटीन का एक उदाहरण इंसुलिन है, जो एडिनाइलेट साइक्लेज सिस्टम में काम करता है।
कोशिका में प्रोटीन के कार्य अलग-अलग होते हैं।उनमें से कुछ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में शामिल हैं। यह शरीर को संक्रमणों से बचाता है। प्रतिरक्षा प्रणाली बड़ी संख्या में लिम्फोसाइटों को संश्लेषित करके पहचाने गए विदेशी एजेंटों का जवाब देने में सक्षम है। ये पदार्थ इन एजेंटों को चुनिंदा रूप से नुकसान पहुंचाने में सक्षम हैं, वे शरीर के लिए विदेशी हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया, सुपरमॉलेक्यूलर कण, या वे कैंसर कोशिका हो सकते हैं।
समूह में से एक - "बीटा" - लिम्फोसाइट्स - पैदा करता हैप्रोटीन जो रक्तप्रवाह में प्रवेश करते हैं। उनका एक बहुत दिलचस्प कार्य है। इन प्रोटीनों को विदेशी कोशिकाओं और मैक्रोमोलेक्यूल्स को पहचानना चाहिए। फिर वे उनके साथ गठबंधन करते हैं, एक जटिल का निर्माण करते हैं जिसे नष्ट होना चाहिए। इन प्रोटीनों को इम्युनोग्लोबुलिन कहा जाता है। विदेशी घटक स्वयं एंटीजन हैं। और इम्युनोग्लोबुलिन जो उनसे मेल खाते हैं एंटीबॉडीज हैं।
शरीर में, अति विशिष्ट के अलावा,संरचनात्मक प्रोटीन भी हैं। वे यांत्रिक शक्ति प्रदान करने के लिए आवश्यक हैं। कोशिका में प्रोटीन के ये कार्य आकार को बनाए रखने और शरीर को युवा बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं। सबसे प्रसिद्ध कोलेजन है। यह संयोजी ऊतकों के बाह्य मैट्रिक्स का मुख्य प्रोटीन है। उच्च स्तनधारियों में, यह प्रोटीन के कुल द्रव्यमान का 1/4 है। कोलेजन को फाइब्रोब्लास्ट्स में संश्लेषित किया जाता है, जो संयोजी ऊतकों की मुख्य कोशिकाएं हैं।
सेल में प्रोटीन के ऐसे कार्यों में बहुत बड़ा हैमान। कोलेजन के अलावा, एक और संरचनात्मक प्रोटीन जाना जाता है - इलास्टिन। यह बाह्य मैट्रिक्स का एक घटक भी है। इलास्टिन कपड़ों को कुछ सीमा तक खींचने की क्षमता के साथ बंदोबस्ती करने में सक्षम है और आसानी से अपने मूल आकार में लौट सकता है। एक संरचनात्मक प्रोटीन का एक और उदाहरण फाइब्रोइन है, जो रेशमकीट के कैटरपिलर में पाया जाता है। यह रेशम के धागों का मुख्य घटक है।
कोशिका में प्रोटीन की भूमिका को कम करके आंका नहीं जा सकता है।वे मांसपेशियों के काम में भी भाग लेते हैं। मांसपेशियों में संकुचन एक महत्वपूर्ण शारीरिक प्रक्रिया है। नतीजतन, मैक्रोमोलेक्यूल के रूप में संग्रहीत एटीपी को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। प्रक्रिया में प्रत्यक्ष प्रतिभागी दो प्रोटीन हैं - एक्टिन और मायोसिन।
ये मोटर प्रोटीन हैंफिलामेंटस अणु जो कंकाल की मांसपेशियों के संकुचन प्रणाली में कार्य करते हैं। वे यूकेरियोटिक कोशिकाओं के गैर-मांसपेशी ऊतकों में भी पाए जाते हैं। मोटर प्रोटीन का एक अन्य उदाहरण ट्यूबुलिन है। इससे माइक्रोट्यूब्यूल्स बनाए जाते हैं, जो फ्लैगेला और सिलिया के महत्वपूर्ण तत्व हैं। साथ ही, जानवरों के तंत्रिका ऊतक की कोशिकाओं में ट्यूबुलिन युक्त सूक्ष्मनलिकाएं पाई जाती हैं।
कोशिका में प्रोटीन की सुरक्षात्मक भूमिका काफी होती है।भाग में, इसे एक समूह को सौंपा गया है जिसे आमतौर पर एंटीबायोटिक कहा जाता है। ये प्राकृतिक उत्पत्ति के पदार्थ हैं, जिन्हें संश्लेषित किया जाता है, एक नियम के रूप में, बैक्टीरिया, सूक्ष्म कवक और अन्य सूक्ष्मजीवों में। वे अन्य प्रतिस्पर्धी जीवों की शारीरिक प्रक्रियाओं को दबाने के उद्देश्य से हैं। 40 के दशक में प्रोटीन मूल की एंटीबायोटिक्स की खोज की गई थी। उन्होंने चिकित्सा में क्रांति ला दी, जिससे यह विकास को एक शक्तिशाली प्रेरणा मिली।
उनकी रासायनिक प्रकृति से, एंटीबायोटिक्स बहुत हैंविभिन्न समूह। वे अपनी कार्य-प्रणाली में भी भिन्न होते हैं। कुछ कोशिकाओं के अंदर प्रोटीन के संश्लेषण में बाधा डालते हैं, दूसरा महत्वपूर्ण एंजाइमों के उत्पादन को अवरुद्ध करता है, तीसरा अवरोध वृद्धि, चौथा / प्रजनन। उदाहरण के लिए, प्रसिद्ध स्ट्रेप्टोमाइसिन बैक्टीरिया कोशिकाओं के राइबोसोम के साथ बातचीत करता है। इस प्रकार, उनमें प्रोटीन का संश्लेषण तेजी से धीमा हो जाता है। इसके अलावा, इन एंटीबायोटिक्स मानव शरीर के यूकेरियोटिक राइबोसोम के साथ बातचीत नहीं करते हैं। इसका मतलब यह है कि ये पदार्थ उच्च स्तनधारियों के लिए विषाक्त नहीं हैं।
ये कोशिका में प्रोटीन के सभी कार्यों से दूर हैं।एंटीबायोटिक पदार्थों की तालिका आपको अन्य अत्यधिक विशिष्ट क्रियाओं को निर्धारित करने की भी अनुमति देती है कि ये विशिष्ट प्राकृतिक यौगिक बैक्टीरिया पर न केवल बाहर निकलने में सक्षम हैं और न ही। वर्तमान में, प्रोटीन उत्पत्ति के एंटीबायोटिक दवाओं पर अध्ययन चल रहा है, जो डीएनए के साथ बातचीत करते समय, वंशानुगत जानकारी के अवतार से जुड़ी प्रक्रियाओं को बाधित करते हैं। लेकिन अभी तक, ऐसे पदार्थों का उपयोग केवल ऑन्कोलॉजिकल रोगों के लिए कीमोथेरेपी में किया जाता है। ऐसे एंटीबायोटिक पदार्थ का एक उदाहरण डक्टिनोमाइसिन है, जिसे एक्टिनोमाइसेट्स द्वारा संश्लेषित किया जाता है।
कोशिका में प्रोटीन बहुत कार्य करते हैंविशिष्ट और यहां तक कि असाधारण। जीवित जीवों की एक संख्या विषाक्त पदार्थों - विषाक्त पदार्थों का उत्पादन करती है। उनकी प्रकृति से, ये प्रोटीन और जटिल कम आणविक भार कार्बनिक यौगिक हैं। एक उदाहरण मशरूम पाले टॉडस्टूल का जहरीला गूदा है।
कुछ प्रोटीन प्रदान करने का एक कार्य हैजानवरों और पौधों के भ्रूण का पोषण। ऐसे कई उदाहरण हैं। अनाज के बीज की कोशिका में प्रोटीन का महत्व ठीक इसी में निहित है। वे इसके विकास के प्रारंभिक चरण में उभरते हुए पौधे की कली को खिलाएंगे। जानवरों में, आहार प्रोटीन अंडा एल्बुमिन और दूध कैसिइन हैं।
उपरोक्त उदाहरण केवल वह हिस्सा है जो पहले से ही हैपर्याप्त अध्ययन किया। लेकिन प्रकृति में कई रहस्य हैं। कई जैविक प्रजातियों के सेल में प्रोटीन अद्वितीय हैं, और वर्तमान में उन्हें वर्गीकृत करना और भी मुश्किल है। उदाहरण के लिए, मोनेलिन एक प्रोटीन है जो अफ्रीकी पौधे से पाया और अलग किया जाता है। मोटापा या विषाक्तता पैदा किए बिना इसका स्वाद मीठा होता है। यह भविष्य में चीनी के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प हो सकता है। एक अन्य उदाहरण कुछ आर्कटिक मछली में पाया जाने वाला प्रोटीन है जो इस तुलना के शाब्दिक अर्थ में एंटीफ् inीज़र के रूप में कार्य करके रक्त को जमने से रोकता है। कई कीड़ों में पंखों के जोड़ों में रिसिलिन नामक प्रोटीन की पहचान की गई है, जिसमें एक अद्वितीय, लगभग आदर्श लोच है। और ये उन सभी पदार्थों के उदाहरणों से दूर हैं जिन्हें अभी तक अध्ययन और वर्गीकृत किया जाना बाकी है।
