A fehérjék természetes szervesnagy molekulatömegű vegyületek. Ezen anyagok molekulája egy nem elágazó polimer. A fehérjék 20 aminosavból épülnek fel. Ezek képviselik a molekula szerkezeti minimális egységét - a monomert. A fehérje összes alkotóeleme polipeptiddel, más módon karbamidkötéssel van összekötve, meglehetősen hosszú láncokban. Ebben az esetben a molekulatömeg több ezer és millió atomi részecskék között lehet.
Érdemes meghatározni a fehérje alapvető funkcióitmegérteni az ilyen anyagok szerkezetét. Jelenleg ennek az alkotóelemnek az ember számára kétféle fajtája van: fibrilláris és globuláris. Elsősorban a protein-molekula szerkezetének különbsége miatt különböznek egymástól.
A gömbös anyag nem oldódik tökéletesencsak vízben, de sós oldatokban is. Sőt, egy ilyen fehérje molekulája gömb alakú. Ez a jó oldhatóság könnyen magyarázható a töltött aminosavmaradékoknak, amelyeket hidratáló héj vesz körül, a gömb felületén. Ez biztosítja ilyen jó kapcsolatot a különféle oldószerekkel. Érdemes megjegyezni, hogy a globális komponensek csoportja tartalmazza az összes enzimet, valamint szinte az összes biológiailag aktív fehérjét.
Ami a fibrilláris anyagokat, azok molekuláitszálas szerkezetűek. A fehérjék katalitikus funkciója nagyon fontos. Ezért nehéz elképzelni annak megvalósítását segédanyagok nélkül. A fibrilláris fehérjék nem oldódnak sem sós oldatokban, sem rendes vízben. Molekuláik párhuzamosan helyezkednek el a polipeptidláncokban. Ezek az anyagok részt vesznek a kötőszövetek egyes szerkezeti elemeinek kialakításában. Ezek elasztinok, keratinok, kollagén.
Különleges komplex fehérjék, amelyeknem csak aminosavakból áll, hanem nukleinsavakból, szénhidrátokból és más anyagokból is. Mindezek az alkatrészek különös szerepet játszanak. Különösen fontos a fehérjék katalitikus funkciója. Ezen túlmenően, hasonló tervű anyagok légúti pigmentek, hormonok, valamint minden szervezet megbízható védelme. A protein bioszintézist riboszómákon végezzük. Ezt az eljárást egy nukleinsav-kóddal történő transzláción keresztül határozzuk meg.
Különféle vegyszerek katalizálásaa fehérjék legfontosabb funkciója. Hasonló folyamatokat az enzimek végeznek. Ezek olyan fehérjék, amelyek specifikus katalitikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezen anyagok mindegyike egy vagy több hasonló reakciót képes végrehajtani. Az enzimek katalizálják a komplex molekulák megosztásának és szintézisének folyamatát. Ellenkező esetben ezeket a reakciókat katabolizmusnak és anabolizmusnak nevezzük. A fehérjék katalitikus funkciója a DNS helyreállítását és replikációját, valamint a mátrix RNS szintézisét is magában foglalja.
2013-ra a tudósok kicsit többet azonosítottak5 ezer enzim. Az ilyen anyagok szinte bármilyen biokémiai reakció lefolyását befolyásolhatják. A fehérjék katalitikus funkciójának megértése érdekében érdemes megérteni, mi a katalízis. A görög nyelvből ez a fogalom "felmondásnak" nevezi. A katalízis a kémiai reakció sebességének változása. Ez bizonyos vegyületek hatása alatt történik. Az enzimek végzik a fehérjék katalitikus funkcióját. Példák erre a jelenségre állandóan a mindennapi életben. Csak egy ember nem veszi észre ezt.
Az enzimek működésének megértéséhez vegye figyelembe néhány példát. Tehát mi a fehérjék katalitikus funkciója? Példák:
A fehérjék katalitikus funkciója:bármilyen kémiai átalakulás gyorsítása. Az ilyen reakciók magukban foglalják a szintézist, az anyagok bomlását, az egyes atomok vagy elektronok átvitelét az egyik alkotóelemről a másikra.
Bármely sejt létfontosságú tevékenységének meg kellkülönböző anyagok által támasztva, amelyek nemcsak építőanyag, hanem egyfajta energia is. A fehérjék biológiai funkciói magukban foglalják a szállítást. Ezek az összetevők szolgáltatják az összes fontos anyagot a sejteknek, mivel a membránok több lipidrétegből épülnek fel. Itt található a különböző fehérjék. Ugyanakkor a hidrofil helyek mind a felszínen koncentrálódnak, és a farok a membránok vastagságában van. Ez a szerkezet nem teszi lehetővé a nagyon fontos anyagok - alkálifém-ionok, aminosavak és cukrok - bejutását a sejtekbe. A fehérjék ezeket az összetevőket táplálkozásuk céljából sejtekbe hordják. Például a hemoglobin szállítja az oxigént.
A fehérje fő funkcióit nemcsak aaz élő szervezetek sejtjeinek táplálkozása, de elősegíti a külső környezetből és a szomszédos sejtekből származó jelek felismerését is. A jelenség legszembetűnőbb példája az acetilkolin receptorok, amelyek a membránon helyezkednek el az interneuronális kapcsolatok közelében. Maga a folyamat nagyon fontos. A fehérjék receptor funkciót látnak el, az acetilkolinnal való kölcsönhatásuk speciális módon nyilvánul meg. Ennek eredményeként egy jel továbbításra kerül a cellában. Egy idő után azonban a neurotranszmittert el kell távolítani. Csak ebben az esetben a cella kap új jelet. Ezt a funkciót hajtja végre az egyik enzim, az acetilkolintészteráz, amely az acetilkolin hidrolízisét kolinná és acetáttá hasítja.
Bármely élőlény immunrendszere képesreagálnak az idegen részecskék megjelenésére a testben. Ebben az esetben a fehérje védő funkciója aktiválódik. A test számos limfocitát termel, amelyek károsíthatják a patogén baktériumokat, makromolekulákat, rákos sejteket stb. Ezen anyagok egyik csoportja speciális fehérjéket termel - immunglobulineket. Ezek az anyagok szabadulnak fel a keringési rendszerbe. Az immunoglobulinok felismerik az idegen részecskéket és egy nagyon specifikus komplexet képeznek a pusztulás egy bizonyos szakaszában. Ez a fehérje védő funkciója.
A sejt fehérje funkciói észrevehetetlenekemberi. Egyes anyagok főként szerkezeti jelentőségűek. Az ilyen fehérjék mechanikai szilárdságot biztosítanak az egyes szövetekben az organizmusokban. Mindenekelőtt a kollagén. Ez az élő organizmus összes kötőszövetének extracelluláris mátrixának fő alkotóeleme.
Meg kell jegyezni, hogy az emlősökben kollagéna fehérjék teljes tömegének kb. 25% -át teszi ki. Ennek a komponensnek a szintézise a fibroblasztokban zajlik. Ezek a kötőszövetek fő sejtjei. A prokollagén kezdetben képződik. Ez az anyag prekurzor és kémiai kezelésen megy keresztül, amely során a prolinmaradékok oxidálódnak hidroxi-prolinmá, valamint a lizinmaradékok hidroxilinné. A kollagén három spirálba csavart peptidlánc formájában képződik.
Ez nem mind a fehérjék funkciója.A biológia meglehetősen összetett tudomány, amely lehetővé teszi az emberi testben előforduló számos jelenség meghatározását és felismerését. Minden fehérjefunkció sajátos szerepet játszik. Például az elasztikus szövetek, például a tüdő, az erek falai és a bőr elasztint tartalmaznak. Ez a fehérje képes nyújtani, majd visszatérni eredeti alakjába.
Az izom összehúzódások az a folyamat, amelyen keresztülaz ATP-molekulákban tárolt energia átalakul pirofoszfát nagy energiájú kötések formájában, nevezetesen mechanikai munkássá. Ebben az esetben a fehérje funkcióját a sejtben a miozin és az aktin végzi. Mindegyikük megvan a maga sajátosságai.
A miozin rendkívüli felépítésű.Ez a fehérje egy meglehetősen hosszú hosszú szálat tartalmazó részéből áll - egy farokból, valamint több gömbös fejből. A miozin felszabadul, általában hexamer formájában. Ezt a komponenst több teljesen azonos polipeptidlánc alkotja, amelyek mindegyike 200 ezer molekulatömegű, valamint négy lánc, amelyeknek molekulatömege mindössze 20 ezer.
Az aktin egy globális protein,amely képes polimerizálni. Ebben az esetben az anyag meglehetősen hosszú szerkezetet képez, amelyet általában F-aktinnek hívnak. Csak ebben az állapotban képes az összetevő kölcsönhatásba lépni a miozin-nal.
Minden másodpercben az élő szervezet sejtjeibenmindenféle folyamat, amely fehérje nélkül lehetetlen. Az ilyen anyagok receptor funkciójának egyik példája az adrenerg receptorok üzenete a sejteknek az adrenalin kapcsolódásról. A fény hatására a rodopszin bomlik. Egy hasonló jelenség reakciót vált ki és gerjeszti a rudat.
Szerkezeti funkció szempontjából a legjobb példa a kollagén hatása. Ez az anyag a kötőszöveteket rugalmasabbá teszi.
A szállítási funkció egyik példája az oxigénnek a hemoglobin általi szállítása egy élő szervezetben.
Ez a fehérjék fő biológiai funkciója.Mindegyik nagyon fontos az élő szervezet számára. Ebben az esetben egy bizonyos funkciót a megfelelő protein hajt végre. Az ilyen alkotóelemek hiánya a test egyes szerveinek és rendszereinek a megzavarásához vezethet.
