Eiwitten zijn natuurlijk biologischverbindingen met een structuur met een hoog molecuulgewicht. Het molecuul van deze stoffen is een niet-vertakkend polymeer. Eiwitten zijn opgebouwd uit 20 aminozuren. Ze vertegenwoordigen de structurele minimale eenheid van het molecuul - het monomeer. Alle bestanddelen van het eiwit zijn met elkaar verbonden door een polypeptide, op een andere manier - door een ureum, binden in voldoende lange ketens. In dit geval kan het molecuulgewicht variëren van enkele duizenden tot miljoenen atomaire deeltjes.
Om de belangrijkste functies van een eiwit te bepalen, is het de moeite waardde structuur van dergelijke stoffen begrijpen. Op dit moment zijn er twee varianten van deze belangrijke component voor de mens: fibrillair en bolvormig. Ze onderscheiden zich voornamelijk door het verschil in structuur van het eiwitmolecuul.
Bolvormige substantie lost niet perfect opalleen in water, maar ook in zoutoplossingen. Bovendien heeft het molecuul van zo'n eiwit een bolvorm. Deze goede oplosbaarheid kan gemakkelijk worden verklaard door de locatie van geladen aminozuurresten, die zijn omgeven door een hydratatieschil, op het oppervlak van het bolletje. Dit is wat zorgt voor zulke goede contacten met verschillende oplosmiddelen. Opgemerkt moet worden dat de groep van bolvormige componenten alle enzymen omvat, evenals bijna alle biologisch actieve eiwitten.
Wat betreft fibrillaire stoffen, hun moleculenhebben een vezelachtige structuur. De katalytische functie van eiwitten is erg belangrijk. Daarom is het moeilijk om de implementatie ervan zonder hulpstoffen voor te stellen. Fibrillaire eiwitten lossen niet op in zoutoplossingen of gewoon water. Hun moleculen zijn parallel gerangschikt in polypeptideketens. Dergelijke stoffen zijn betrokken bij de vorming van enkele structurele elementen van bindweefsel. Dit zijn elastines, keratines, collagenen.
Een speciale groep bestaat uit complexe eiwitten diebestaan niet alleen uit aminozuren, maar ook uit nucleïnezuren, koolhydraten en andere stoffen. Al deze componenten spelen een bijzondere rol. De katalytische functie van eiwitten is van bijzonder belang. Bovendien zijn stoffen van vergelijkbare aard ademhalingspigmenten, hormonen en betrouwbare bescherming voor elk organisme. Eiwitbiosynthese wordt uitgevoerd op ribosomen. Dit proces wordt tijdens de translatie bepaald door de nucleïnezuurcode.
Katalyse van verschillende chemicaliën isde belangrijkste functie van eiwitten. Soortgelijke processen worden uitgevoerd door enzymen. Dit zijn eiwitten met specifieke katalytische eigenschappen. Elk van deze stoffen kan een of meer vergelijkbare reacties uitvoeren. Enzymen katalyseren het proces van het splitsen van complexe moleculen, evenals hun synthese. Met andere woorden, deze reacties worden katabolisme en anabolisme genoemd. De katalytische functie van eiwitten impliceert ook DNA-reparatie en replicatie, evenals RNA-matrixsynthese.
Tegen 2013 identificeerden wetenschappers er iets meer5000 enzymen. Dergelijke stoffen kunnen het verloop van bijna elke biochemische reactie beïnvloeden. Om de katalytische functie van eiwitten begrijpelijker te maken, is het de moeite waard om te begrijpen wat katalyse is. Dit concept is uit het Grieks vertaald als "stopzetting". Katalyse is de verandering in de snelheid waarmee een chemische reactie verloopt. Dit gebeurt onder invloed van bepaalde verbindingen. Enzymen vervullen de katalytische functie van eiwitten. Voorbeelden van dit fenomeen komen we in het dagelijks leven voortdurend tegen. De persoon merkt het gewoon niet op.
Om te begrijpen hoe enzymen werken, zijn enkele voorbeelden het overwegen waard. Dus, wat is de katalytische functie van eiwitten? Voorbeelden:
De katalytische functie van eiwitten isversnelling van elke chemische transformatie. Dergelijke reacties omvatten synthese, desintegratie van stoffen, de overdracht van individuele atomen of elektronen van de ene component naar de andere.
De vitale activiteit van elke cel zou moetenondersteund door verschillende stoffen, die niet alleen een bouwstof voor hen zijn, maar ook een soort energie. De biologische functies van eiwitten omvatten transport. Het zijn deze componenten die alle belangrijke stoffen aan de cellen leveren, omdat de membranen zijn opgebouwd uit meerdere lipidenlagen. Hier worden verschillende eiwitten gevonden. In dit geval zijn de hydrofiele gebieden allemaal geconcentreerd op het oppervlak en bevinden de staarten zich in de dikte van de membranen. Door deze structuur kunnen zeer belangrijke stoffen niet in cellen doordringen - alkalimetaalionen, aminozuren en suikers. Eiwitten brengen al deze componenten naar de cellen voor voeding. Hemoglobine transporteert bijvoorbeeld zuurstof.
De belangrijkste functies van proteïne bieden niet alleenvoeding van cellen van levende organismen, maar helpt ook om signalen te herkennen die afkomstig zijn uit de externe omgeving en naburige cellen. Het meest opvallende voorbeeld van dit fenomeen zijn de acetylcholinereceptoren, die zich op het membraan bevinden nabij interneuronale contacten. Het proces zelf is erg belangrijk. Eiwitten vervullen een receptorfunctie, hun interactie met acetylcholine komt op een specifieke manier tot uiting. Als resultaat wordt er een signaal verzonden binnen de cel. Na een tijdje moet de neurotransmitter echter worden verwijderd. Alleen in dit geval krijgt de cel een nieuw signaal. Het is deze functie die wordt uitgevoerd door een van de enzymen - acetylcholtnesterase, die de hydrolyse van acetylcholine splitst in choline en acetaat.
Het immuunsysteem van elk levend wezen is in staatreageren op het verschijnen in het lichaam van vreemde deeltjes. In dit geval wordt de beschermende functie van het eiwit geactiveerd. Het lichaam produceert een groot aantal lymfocyten die schadelijk kunnen zijn voor pathogene bacteriën, macromoleculen, kankercellen en meer. Een van de groepen van deze stoffen produceert speciale eiwitten - immunoglobulinen. Deze stoffen komen vrij in de bloedsomloop. Immunoglobulinen herkennen vreemde deeltjes en vormen in een bepaald stadium van vernietiging een zeer specifiek complex. Dit is hoe de beschermende functie van het eiwit wordt uitgevoerd.
Eiwitfuncties in de cel zijn niet waarneembaarmens. Sommige stoffen zijn vooral van structureel belang. Dergelijke eiwitten geven mechanische sterkte aan individuele weefsels in organismen. Allereerst is het collageen. Het is het hoofdbestanddeel van de extracellulaire matrix van alle bindweefsels in een levend organisme.
Opgemerkt moet worden dat bij zoogdieren collageenmaakt ongeveer 25% uit van de totale massa aan eiwitten. De synthese van deze component vindt plaats in fibroblasten. Dit zijn de belangrijkste cellen van elk bindweefsel. Procollageen wordt aanvankelijk gevormd. Deze stof is een voorloper en ondergaat een chemische behandeling, die bestaat uit de oxidatie van prolineresiduen tot hydroxyproline, en ook tot hydroxylin van lysineresiduen. Collageen wordt gevormd in de vorm van drie peptideketens die in een spiraal zijn gedraaid.
Dit zijn niet alle functies van eiwitten. Biologie is een nogal complexe wetenschap waarmee je veel verschijnselen die in het menselijk lichaam voorkomen, kunt definiëren en herkennen. Elke eiwitfunctie speelt een specifieke rol. Zo bevatten elastische weefsels zoals de longen, bloedvatwanden en huid elastine. Dit eiwit kan zich uitrekken en vervolgens terugkeren naar zijn oorspronkelijke vorm.
Spiercontracties zijn het proces waardoorer vindt een omzetting plaats van de energie die is opgeslagen in de ATP-moleculen in de vorm van hoogenergetische pyrofosfaatbindingen, namelijk in mechanisch werk. In dit geval worden de functies van het eiwit in de cel uitgevoerd door myosine en actine. Elk van hen heeft zijn eigen kenmerken.
Myosin heeft een buitengewone structuur. Dit eiwit bestaat uit een draadachtig deel van een vrij lange lengte - een staart, evenals verschillende bolvormige koppen. Myosine komt vrij, meestal in de vorm van een hexameer. Deze component wordt gevormd door verschillende volledig identieke polypeptideketens, die elk een molecuulgewicht van 200 duizend hebben, evenals 4 ketens waarvan het molecuulgewicht slechts 20 duizend is.
Actine is een bolvormig eiwit,die het vermogen heeft om te polymeriseren. In dit geval vormt de stof een vrij lange structuur, die gewoonlijk F-actine wordt genoemd. Alleen in deze toestand kan de component normaal een interactie aangaan met myosine.
Elke seconde in de cellen van een levend organismeallerlei processen die zonder eiwitten onmogelijk zouden zijn. Een voorbeeld van de receptorfunctie van dergelijke stoffen is de boodschap van adrenerge receptoren aan cellen over adrenalinehechting. Onder invloed van licht ontleedt rodopsine. Een soortgelijk fenomeen veroorzaakt een reactie en prikkelt de staaf.
In termen van structurele functie is het beste voorbeeld de werking van collageen. Deze stof geeft het bindweefsel meer elasticiteit.
Een voorbeeld van een transportfunctie is het transport van zuurstof door hemoglobine door een levend organisme.
Dit zijn alle belangrijke biologische functies van eiwitten. Elk van hen is erg belangrijk voor een levend organisme. In dit geval wordt een bepaalde functie vervuld door het overeenkomstige eiwit. De afwezigheid van dergelijke componenten kan leiden tot verstoring van het werk van bepaalde organen en systemen in het lichaam.