3.2.1 катализатор (ензим) функция
Всички биохимични реакции в живите организми протичат при меки условия при температури близо до 40 ° С и рН стойности, близки до неутрално. При тези условия, скоростта на потока на по-голямата част от реакциите са незначителни, така специфични биологични катализатори за своите разумни упражнения, необходими - ензими. Дори такава проста реакция като дехидратация на карбонова киселина: СО2 + Н2 О ® HCO3 - + Н +, катализирана от ензима карбоанхидразата. Като цяло, всички реакции, с изключение на реакцията вода фотолиза 2Н2 O® 4Н + + 4е - + O2 в живите организми са катализирани от ензими. Обикновено, ензими - е или протеини или протеинови комплекси с всеки кофактор - метален йон или специален органична молекула.
3.2.2 транспортната функция на протеини
Вътре в клетките трябва да получат множество вещества, които осигуряват неговата строителни материали и енергия. В същото време, всички биологични мембрани са изградени на същия принцип - двоен слой от липиди, които са потопени в различни протеини, макромолекули и хидрофилни региони са концентрирани върху повърхността на мембраната, и хидрофобните "опашките" - на дебелината на мембраната. Такава структура е непропусклив за такива основни компоненти като захари, аминокиселини, йони на алкални метали. влизането им в клетката с помощта на специфични транспортни протеини вградени в клетъчната мембрана. Например, бактериите има специален протеин осигурява транспорта през външната мембрана на лактоза - лактоза. Лактозата от международната номенклатура, определена б-galatkozid, така транспортен протеин, наречен б-galaktozidpermeazoy.
Важен пример за транспорт на вещества през биологични мембрани срещу градиента на концентрация е натриево-калиев помпа. По време на работата си за прехвърляне на три положителни йони Na + от клетката за всеки две положителни йони К + в клетката. Това произведение е придружено от натрупването на електрически потенциал разлика в клетъчната мембрана. Където ATP е разцепен дава енергия. В молекулярната основа на натрий-калий помпата е открит наскоро, той се оказа на ензима, който разгражда ATP - натрий kaliyzavisimaya ATPase. Помпата работи на принципа на отваряне и затваряне на каналите. Свързващи молекули "канал" на протеин с натриеви йони води до нарушаване на водородни връзки, като по този начин променя конформация. Нормално а-спирала, където всяка намотка пада на остатъци 3.6 аминокиселинни става по "свободно" р-спирала (4.4 аминокиселинни остатъци). Резултатът е вътрешна кухина, достатъчно за преминаването на натриеви йони, но твърде тесен за калиев йон. След преминаване Na + р-спирала става плътно сгънати б-спирала.
В многоклетъчни организми, има система за транспорт на вещества от един орган на друг, като хемоглобин. серумен албумин - В допълнение, транспорт протеин пребивава в плазмата. Този протеин има уникална способност за образуване на стабилни комплекси с мастни киселини, получени чрез разграждане на мазнини, с някои хидрофобни аминокиселини (например, триптофан) със стероидни хормони, както и лекарства като аспирин, сулфонамиди, някои пеницилини. Като друг пример на общ носител протеин може да доведе трансферин (желязо транспорт осигурява йони) и tseriplazmin (носител медни йони).
3.2.3 рецепторна функция
От голямо значение, особено за работата на многоклетъчни организми, са рецепторни протеини. монтиран в плазмената мембрана на клетки и служи за четене и трансформиране на различни сигнали в клетката, както на околната среда, както и на други клетки. Най-изучени може да предизвика ацетилхолинови рецептори. Намира се на клетъчната мембрана в някои interneuron контакти, включително кората на главния мозък, и при нервно-мускулни възли.
Имунната система има способността да отговорят на възникване на чужди частици поколение огромен брой лимфоцити, способни на вредните чужди клетки конкретно например патогенни бактерии, ракови клетки, supermolecular частици като вируси, макромолекули, включително чужди протеини. Една от групите лимфоцити - # 946; лимфоцити. Тя произвежда специални протеини, секретирани в кръвоносната система, които разпознават чужди частици, като по този начин образува силно специфичен набор от този етап унищожаване. Тези протеини, наречени имуноглобулини. Външните вещества, които предизвикват имунен отговор се наричат антигени. и свързани с тях имуноглобулини - антитела. Ако антиген действа като голяма молекула, например, молекула, протеин, антитялото не разпознават цялата молекула, и специфичната област, наречена антигенната детерминанта. Фактът, че имуноглобулини взаимодействат с относително малка част от полимер антиген, което позволява да се произвеждат антитела, които специфично разпознават някои малки молекули не се срещат в природата. Един класически пример - динитрофенил остатък. Когато се прилагат на експериментални животни динитрофенол конюгат с всеки протеин започва да произвежда антитела, специфично разпознаващи различни производни динитрофенол. Но с въвеждането на чист динитрофенолно, имунната отговорът е не. Такива вещества, които могат да служат като антигенни детерминанти, но не са в състояние да предизвика имунен отговор, наречени хаптени.
Според съвременните концепции, всеки вид имуноглобулин, произведени от група # 946; лимфоцити произлезли от общ предшественик. Тази група се нарича лимфоцитите клон.
Процесът на кръвосъсирването, който защитава тялото от прекомерна загуба на кръв се случва с участието на протеини фибриноген, тромбин и други фактори на кръвосъсирването, които са протеини, също. Вътрешната стена на хранопровода, стомаха лигавицата защитен слой покрити протеини - муцини. фондация за кожата, който предпазва организма от много външни влияния, е протеин, наречен колаген.
3.2.5 Структура функция
В допълнение към протеини, които изпълняват много фини функции, има протеини, имащи предимно структурна значение. Те осигуряват механична якост и други механични характеристики на различните тъкани на живи организми. Това главно колаген - основен протеинов компонент на извънклетъчната матрица на съединителната тъкан. При бозайниците, колаген прави 25% от общото тегло на протеини. Колагенът се синтезира в фибробласти - основните клетки на съединителна тъкан. Първоначално той е оформен под формата на проколаген - прекурсор, който се простира в фибробласти някои химически обработки, състоящи се в окисляване пролинови остатъци на хидроксипролин и някои лизинови остатъци на D-хидроксилизин. Колагенът е оформен в три усукани в спирала полипептидни вериги, които вече се комбинират в фибробластен колаген диаметър фибрил на няколкостотин нанометра, а последният - в видимото микроскопски колаген резба. Сухожилия, ставния съвместно, костите на скелета са оформени голяма степен протеини.
Еластичните тъкани - кожата, стените на кръвоносните съдове, белите дробове - освен колаген извънклетъчен матричен протеин съдържа еластин. способен доста широк диапазон, за да разтегнете и да се върне към първоначалното си състояние.
Протеините са в основата на всяка жива клетка протоплазма 20%, в комбинация с липиди, които са основен структурен материал на всички клетъчни мембрани на органели. Черен дроб се състои от 22% от протеините, мозъка - 11%, нокти, коса, кожа роговия слой на кератин, мускул, миозин и актин, кръвни - албумини и глобулини.
мускулна контракция е процес, който се извършва по време на превръщането на химическата енергия, съхранявана под формата на богати на енергия молекули в пирофосфат връзки на АТР в механична работа. Директно включени в процеса на редукция са два протеина - актин и миозин.
Миозин е протеин необичайно структура, състояща се от дълго нишковидни част (опашка) и две сферични глави. Общата дължина на една молекула е около 1600 пМ, което делът на главите възлизат на около 200 пМ. Миозин обикновено се разпределя като хексамер, образуван от две еднакви полипептидни вериги с молекулно тегло 200 000 всяка ( "тежка верига") и четири "Леките вериги" с молекулно тегло от около 20 000 тежки вериги спирала усукани един около друг, образувайки опашката и да в единия край на кълбовидни главата, свързана с леки вериги. На миозин глави са два важни функционални център - каталитичния център, способен при определени обстоятелства да се извърши хидролитично разцепване на б-г-АТР пирофосфат връзка и център, осигурява способността да се свързват специфично с други мускулни протеини - актин.
Актинът е глобуларен протеин с молекулно тегло 42 000. В тази форма се нарича G-актин. Въпреки това, тя има способността да се полимеризира, за да се образува дълга структура, наречена F-актин. В такава форма, способен да взаимодейства с актин миозин глава, с важна характеристика на този процес зависи от присъствието на АТР. В достатъчно висока концентрация на АТР комплекс, образуван актин и миозин, свива. След действие миозин АТРаза на (ензим) се появява АТР хидролиза, комплексът се възстановява отново.
Свързани статии