Baltymai yra natūralūs organiniaijunginiai, turintys didelę molekulinę masę. Šių medžiagų molekulė yra nesišakojantis polimeras. Baltymai yra pagaminti iš 20 aminorūgščių. Jie reiškia minimalų molekulės struktūrinį vienetą - monomerą. Visos baltymo sudedamosios dalys yra sujungtos polipeptidu, kitu būdu - karbamido ryšiu pakankamai ilgose grandinėse. Šiuo atveju molekulinė masė gali svyruoti nuo kelių tūkstančių iki milijonų atominių dalelių.
Norint nustatyti pagrindines baltymo funkcijas, vertasuprasti tokių medžiagų struktūrą. Šiuo metu yra du šio žmonėms svarbaus komponento tipai: fibrilinis ir rutulinis. Jie skiriami daugiausia dėl baltymo molekulės struktūros skirtumo.
Глобулярное вещество прекрасно растворяется не tik vandenyje, bet ir druskos tirpaluose. Be to, tokio baltymo molekulė turi sferinę formą. Šį gerą tirpumą galima lengvai paaiškinti tuo, kad kamuolio paviršiuje yra įkrautų aminorūgščių liekanų, kurias supa hidratacijos apvalkalas. Tai užtikrina tokius gerus kontaktus su įvairiais tirpikliais. Reikėtų pažymėti, kad kamuolinių komponentų grupei priklauso visi fermentai, taip pat beveik visi biologiškai aktyvūs baltymai.
Kalbant apie fibrilines medžiagas, jų molekulesturi pluoštinę struktūrą. Katalizinė baltymų funkcija yra labai svarbi. Todėl sunku įsivaizduoti jo įgyvendinimą be pagalbinių medžiagų. Fibriliniai baltymai netirpsta nei fiziologiniuose tirpaluose, nei paprastame vandenyje. Jų molekulės yra išdėstytos lygiagrečiai polipeptidinėse grandinėse. Tokios medžiagos dalyvauja formuojant kai kuriuos jungiamųjų audinių struktūrinius elementus. Tai elastinai, keratinai, kolagenai.
Specialią grupę sudaro sudėtingi baltymai, kuriesusideda ne tik iš aminorūgščių, bet ir nukleorūgščių, angliavandenių ir kitų medžiagų. Visi šie komponentai vaidina ypatingą vaidmenį. Ypač svarbu yra baltymų katalizinė funkcija. Be to, panašaus pobūdžio medžiagos yra kvėpavimo takų pigmentai, hormonai ir patikima bet kurio organizmo apsauga. Baltymų biosintezė atliekama ribosomose. Šis procesas nustatomas vertimo metu pagal nukleorūgšties kodą.
Įvairių chemikalų katalizė yrasvarbiausia baltymų funkcija. Panašius procesus vykdo fermentai. Tai yra baltymai, turintys specifinių katalizinių savybių. Kiekviena iš šių medžiagų gali atlikti vieną ar kelias panašias reakcijas. Fermentai katalizuoja sudėtingų molekulių skaidymo procesą ir jų sintezę. Kitaip tariant, šios reakcijos vadinamos katabolizmu ir anabolizmu. Katalitinė baltymų funkcija taip pat reiškia DNR atkūrimą ir replikaciją, taip pat RNR matricos sintezę.
Iki 2013 m. Mokslininkai nustatė šiek tiek daugiau5 tūkstančiai fermentų. Tokios medžiagos gali paveikti beveik bet kokios biocheminės reakcijos eigą. Kad baltymų katalizinė funkcija būtų suprantamesnė, verta suprasti, kas yra katalizė. Ši sąvoka iš graikų kalbos verčiama kaip „nutraukimas“. Katalizė yra bet kokios cheminės reakcijos greičio pokytis. Tai atsitinka veikiant tam tikriems junginiams. Fermentai atlieka katalizinę baltymų funkciją. Šio reiškinio pavyzdžiai nuolat sutinkami kasdieniame gyvenime. Žmogus to tiesiog nepastebi.
Norint suprasti, kaip veikia fermentai, verta apsvarstyti keletą pavyzdžių. Taigi, kokia yra baltymų katalizinė funkcija? Pavyzdžiai:
Baltymų katalizinė funkcija yrabet kokio cheminio virsmo pagreitis. Šios reakcijos apima sintezę, medžiagų skaidymą, atskirų atomų ar elektronų perkėlimą iš vieno komponento į kitą.
Bet kurios ląstelės gyvybinė veikla turėtųparemtas įvairiomis medžiagomis, kurios yra ne tik jų statybinė medžiaga, bet ir tam tikra energija. Baltymų baltymų funkcijos apima transportą. Būtent šie komponentai tiekia visas svarbias medžiagas ląstelėms, nes membranos yra pastatytos iš kelių lipidų sluoksnių. Čia randami įvairūs baltymai. Šiuo atveju visos hidrofilinės zonos yra sutelktos ant paviršiaus, o uodegos yra membranų storyje. Ši struktūra neleidžia į ląsteles prasiskverbti labai svarbioms medžiagoms - šarminių metalų jonams, amino rūgštims ir cukrams. Baltymai visus šiuos komponentus perneša į ląsteles maistui. Pavyzdžiui, hemoglobinas perneša deguonį.
Pagrindinės baltymų funkcijos suteikia ne tikgyvųjų organizmų ląstelių mityba, bet taip pat padeda atpažinti signalus, gaunamus iš išorinės aplinkos ir kaimyninių ląstelių. Ryškiausias šio reiškinio pavyzdys yra acetilcholino receptoriai, esantys ant membranos šalia tarpneuroninių kontaktų. Pats procesas yra labai svarbus. Baltymai atlieka receptoriaus funkciją, jų sąveika su acetilcholinu pasireiškia specifiniu būdu. Dėl to ląstelės viduje perduodamas signalas. Tačiau po kurio laiko neuromediatorius turi būti pašalintas. Tik tokiu atveju ląstelė gali priimti naują signalą. Šią funkciją atlieka vienas iš fermentų - acetilcholtnesterazė, suskaidanti acetilcholino hidrolizę į choliną ir acetatą.
Bet kurios gyvos būtybės imuninė sistema yra pajėgireaguoti į pašalinių dalelių atsiradimą kūne. Tokiu atveju suveikia apsauginė baltymo funkcija. Kūnas gamina daug limfocitų, kurie gali pakenkti patogeninėms bakterijoms, makromolekulėms, vėžinėms ląstelėms ir kt. Viena iš šių medžiagų grupių gamina specialius baltymus - imunoglobulinus. Šios medžiagos patenka į kraujotakos sistemą. Imunoglobulinai atpažįsta pašalines daleles ir tam tikroje sunaikinimo stadijoje sudaro labai specifinį kompleksą. Taip atliekama apsauginė baltymo funkcija.
Baltymų funkcijos ląstelėje yra nepastebimosasmuo. Kai kurios medžiagos dažniausiai yra struktūrinės svarbos. Tokie baltymai suteikia mechaninį stiprumą atskiriems organizmų audiniams. Visų pirma, tai yra kolagenas. Tai yra pagrindinis gyvojo organizmo visų jungiamųjų audinių tarpląstelinės matricos komponentas.
Reikėtų pažymėti, kad žinduoliuose kolagenassudaro apie 25% visos baltymų masės. Šio komponento sintezė vyksta fibroblastuose. Tai yra pagrindinės bet kokio jungiamojo audinio ląstelės. Iš pradžių susidaro prokolagenas. Ši medžiaga yra pirmtakas ir ją chemiškai apdoroja, ty prolino likučius oksiduoja iki hidroksiprolino ir lizino likučių hidroksiliną. Kolagenas susidaro iš trijų peptidinių grandinių, susuktų į spiralę.
Tai ne visos baltymų funkcijos.Biologija yra gana sudėtingas mokslas, leidžiantis nustatyti ir atpažinti daugybę žmogaus kūne vykstančių reiškinių. Kiekviena baltymų funkcija atlieka tam tikrą vaidmenį. Pavyzdžiui, elastiniuose audiniuose, tokiuose kaip plaučiai, kraujagyslių sienelės ir oda, yra elastino. Šis baltymas sugeba pasitempti ir tada grįžti į pradinę formą.
Raumenų susitraukimai yra procesas, kurio metuvyksta ATP molekulėse sukauptos energijos, susijusios su pirofosfato didelės energijos jungtimis, pavertimas mechaniniu darbu. Šiuo atveju baltymo funkcijas ląstelėje atlieka miozinas ir aktinas. Kiekvienas iš jų turi savo ypatybes.
Miozinas turi nepaprastą struktūrą.Šis baltymas susideda iš pakankamai ilgio į siūlą panašios dalies - uodegos, taip pat kelių kamuolinių galvučių. Išleidžiamas miozinas, paprastai heksamero pavidalu. Šį komponentą sudaro kelios visiškai identiškos polipeptidinės grandinės, kurių kiekvienos molekulinė masė yra 200 tūkst., Taip pat 4 grandinės, kurių molekulinė masė yra tik 20 tūkst.
Aktinas yra rutuliškas baltymas,kuris turi galimybę polimerizuotis. Šiuo atveju medžiaga sudaro gana ilgą struktūrą, kuri paprastai vadinama F-aktinu. Tik šioje būsenoje komponentas gali sąveikauti su miozinu.
Kiekvieną sekundę gyvo organizmo ląstelėsevisų rūšių procesai, kurie būtų neįmanomi be baltymų. Tokių medžiagų receptorių funkcijos pavyzdys yra adrenerginių receptorių pranešimas ląstelėms apie adrenalino prisijungimą. Veikiamas šviesos, rodopsinas suyra. Panašus reiškinys sukelia reakciją ir sužadina lazdą.
Kalbant apie struktūrinę funkciją, geriausias pavyzdys yra kolageno veikimas. Ši medžiaga suteikia jungiamiesiems audiniams daugiau elastingumo.
Transporto funkcijos pavyzdys yra deguonies pernešimas hemoglobinu visame gyvame organizme.
Tai visos pagrindinės biologinės baltymų funkcijos.Kiekvienas iš jų yra labai svarbus gyvam organizmui. Šiuo atveju tam tikrą funkciją atlieka atitinkamas baltymas. Tokių komponentų nebuvimas gali sutrikdyti tam tikrų kūno organų ir sistemų darbą.
