Kecenderungan dan trend fesyen.  Aksesori, kasut, kecantikan, gaya rambut

Kecenderungan dan trend fesyen. Aksesori, kasut, kecantikan, gaya rambut

Apakah fungsi protein. Fungsi pelindung

Seperti makromolekul biologi lain (polisakarida, lipid dan asid nukleik), protein adalah komponen penting bagi semua organisma hidup dan memainkan peranan penting dalam kehidupan sel. Protein menjalankan proses metabolik. Mereka adalah sebahagian daripada struktur intraselular - organel dan sitoskeleton, dirembeskan ke dalam ruang ekstraselular, di mana mereka boleh bertindak sebagai isyarat yang dihantar antara sel, mengambil bahagian dalam hidrolisis makanan dan pembentukan bahan antara sel.

Pengelasan protein mengikut fungsinya agak sewenang-wenangnya, kerana protein yang sama boleh melakukan beberapa fungsi. Contoh kepelbagaian fungsi yang dikaji dengan baik ialah lysyl-tRNA synthetase, enzim daripada kelas aminoacyl-tRNA synthetases, yang bukan sahaja melekatkan residu lisin pada tRNA, tetapi juga mengawal transkripsi beberapa gen. Protein melakukan banyak fungsi kerana aktiviti enzimatiknya. Jadi, enzim ialah myosin protein motor, protein pengawal selia protein kinase, protein pengangkutan natrium-kalium adenosin trifosfatase, dsb.

Model molekul enzim urease bakteria Helicobacter pylori

fungsi pemangkin

Fungsi protein yang paling terkenal dalam badan ialah pemangkinan pelbagai tindak balas kimia. Enzim ialah protein yang mempunyai sifat pemangkin tertentu, iaitu setiap enzim memangkinkan satu atau lebih tindak balas yang serupa. Enzim memangkinkan tindak balas yang memecahkan molekul kompleks (katabolisme) dan mensintesisnya (anabolisme), termasuk replikasi dan pembaikan DNA dan sintesis templat RNA. Menjelang 2013, lebih daripada 5,000 enzim telah diterangkan. Pecutan tindak balas akibat pemangkinan enzim boleh menjadi sangat besar: contohnya, tindak balas yang dimangkin oleh enzim orotidine-5 "-fosfat dekarboksilase berjalan 10 17 kali lebih cepat daripada yang tidak bermangkin (tempoh tindak balas separuh untuk dekarboksilasi asid orotik adalah 78 juta tahun tanpa enzim dan 18 milisaat dengan penyertaan enzim) Molekul yang melekat pada enzim dan berubah akibat tindak balas dipanggil substrat.

Walaupun enzim biasanya terdiri daripada beratus-ratus residu asid amino, hanya sebahagian kecil daripada mereka yang berinteraksi dengan substrat, dan bilangan yang lebih kecil - secara purata 3-4 residu asid amino, sering terletak berjauhan dalam struktur primer - terlibat secara langsung dalam pemangkinan. . Bahagian molekul enzim yang menyediakan pengikatan substrat dan pemangkinan dipanggil tapak aktif.

Kesatuan Antarabangsa Biokimia dan Biologi Molekul pada tahun 1992 mencadangkan versi terakhir tatanama hierarki enzim berdasarkan jenis tindak balas yang dimangkinkannya. Menurut tatanama ini, nama enzim mesti sentiasa mempunyai pengakhiran - aza dan terbentuk daripada nama tindak balas bermangkin dan substratnya. Setiap enzim diberikan kod individu, yang dengannya mudah untuk menentukan kedudukannya dalam hierarki enzim. Mengikut jenis tindak balas pemangkin, semua enzim dibahagikan kepada 6 kelas:

  • EC 1: Oxidoreductases memangkinkan tindak balas redoks;
  • EC 2: Pemindahan yang memangkinkan pemindahan kumpulan kimia daripada satu molekul substrat ke molekul substrat yang lain;
  • EC 3: Hidrolas yang memangkinkan hidrolisis ikatan kimia;
  • EC 4: Liase yang memangkinkan pemecahan ikatan kimia tanpa hidrolisis dengan pembentukan ikatan berganda dalam salah satu produk;
  • EC 5: Isomerase yang memangkinkan perubahan struktur atau geometri dalam molekul substrat;
  • EC 6: Ligase yang memangkinkan pembentukan ikatan kimia antara substrat melalui hidrolisis ikatan difosfat ATP atau trifosfat yang serupa.

fungsi struktur

Lagi: Fungsi struktur protein, protein fibrillar

Protein struktur sitoskeleton, seperti sejenis angker, memberi bentuk kepada sel dan banyak organel dan terlibat dalam mengubah bentuk sel. Kebanyakan protein struktur adalah berfilamen: monomer aktin dan tubulin, sebagai contoh, adalah globular, protein larut, tetapi selepas pempolimeran ia membentuk filamen panjang yang membentuk sitoskeleton, membolehkan sel mengekalkan bentuknya. Kolagen dan elastin adalah komponen utama bahan antara sel tisu penghubung (contohnya, tulang rawan), dan rambut, kuku, bulu burung, dan beberapa cengkerang terdiri daripada protein struktur lain, keratin.

Fungsi pelindung

Lagi: Fungsi perlindungan protein

Terdapat beberapa jenis fungsi perlindungan protein:

  1. Perlindungan fizikal. Perlindungan fizikal badan disediakan oleh Kolagen - protein yang membentuk asas bahan antara sel tisu penghubung (termasuk tulang, rawan, tendon dan lapisan dalam kulit (dermis)); keratin, yang membentuk asas perisai tanduk, rambut, bulu, tanduk, dan derivatif lain epidermis. Biasanya protein tersebut dianggap sebagai protein dengan fungsi struktur. Contoh protein kumpulan ini ialah fibrinogen dan trombin yang terlibat dalam pembekuan darah.
  2. Perlindungan kimia. Pengikatan toksin kepada molekul protein boleh memberikan detoksifikasinya. Peranan yang sangat penting dalam detoksifikasi pada manusia dimainkan oleh enzim hati yang memecahkan racun atau mengubahnya menjadi bentuk larut, yang menyumbang kepada penyingkiran cepat dari badan.
  3. Perlindungan imun. Protein yang membentuk darah dan cecair biologi lain terlibat dalam tindak balas pertahanan badan terhadap kedua-dua kerosakan dan serangan oleh patogen. Protein sistem pelengkap dan antibodi (imunoglobulin) tergolong dalam protein kumpulan kedua; mereka meneutralkan bakteria, virus atau protein asing. Antibodi, yang merupakan sebahagian daripada sistem imun adaptif, melekat pada bahan, antigen, asing kepada organisma yang diberikan, dan dengan itu meneutralkannya, mengarahkannya ke tempat pemusnahan. Antibodi boleh dirembeskan ke dalam ruang antara sel atau melekat pada membran limfosit B khusus yang dipanggil sel plasma.

Fungsi pengawalseliaan

Lagi: Pengaktif (protein), Proteasome, Fungsi pengawalseliaan protein

Banyak proses di dalam sel dikawal oleh molekul protein, yang tidak berfungsi sebagai sumber tenaga mahupun sebagai bahan binaan untuk sel. Protein ini mengawal perkembangan sel melalui kitaran sel, transkripsi, terjemahan, penyambungan, aktiviti protein lain, dan banyak proses lain. Fungsi pengawalseliaan protein dijalankan sama ada disebabkan oleh aktiviti enzimatik (contohnya, kinase protein), atau disebabkan oleh pengikatan khusus kepada molekul lain. Oleh itu, faktor transkripsi, protein pengaktif dan protein penindas, boleh mengawal keamatan transkripsi gen dengan mengikat urutan pengawalseliaannya. Pada tahap terjemahan, bacaan banyak mRNA juga dikawal oleh penambahan faktor protein.

Peranan paling penting dalam pengawalan proses intraselular dimainkan oleh kinase protein dan fosfatase protein - enzim yang mengaktifkan atau menyekat aktiviti protein lain dengan melekat padanya atau mengeluarkan kumpulan fosfat.

Fungsi isyarat

Lagi: Fungsi isyarat protein, Hormon, Sitokin

Fungsi isyarat protein ialah keupayaan protein untuk berfungsi sebagai bahan isyarat, menghantar isyarat antara sel, tisu, organ dan organisma. Fungsi isyarat sering digabungkan dengan fungsi pengawalseliaan, kerana banyak protein pengawalseliaan intraselular juga menjalankan transduksi isyarat.

Fungsi isyarat dilakukan oleh protein-hormon, sitokin, faktor pertumbuhan, dll.

Hormon dibawa dalam darah. Kebanyakan hormon haiwan adalah protein atau peptida. Pengikatan hormon kepada reseptornya adalah isyarat yang mencetuskan tindak balas sel. Hormon mengawal kepekatan bahan dalam darah dan sel, pertumbuhan, pembiakan dan proses lain. Contoh protein tersebut ialah insulin, yang mengawal kepekatan glukosa dalam darah.

Sel berinteraksi antara satu sama lain menggunakan protein isyarat yang dihantar melalui bahan antara sel. Protein tersebut termasuk, sebagai contoh, sitokin dan faktor pertumbuhan.

Sitokin ialah molekul isyarat peptida. Mereka mengawal interaksi antara sel, menentukan kemandiriannya, merangsang atau menyekat pertumbuhan, pembezaan, aktiviti berfungsi dan apoptosis, memastikan penyelarasan tindakan imun, endokrin dan sistem saraf. Contoh sitokin ialah faktor nekrosis tumor, yang menghantar isyarat keradangan antara sel-sel badan.

fungsi pengangkutan

Lagi: Fungsi pengangkutan protein

Protein larut yang terlibat dalam pengangkutan molekul kecil mesti mempunyai pertalian tinggi (afiniti) untuk substrat apabila ia terdapat dalam kepekatan tinggi, dan ia mudah untuk melepaskannya di tempat kepekatan substrat yang rendah. Contoh protein pengangkutan ialah hemoglobin, yang membawa oksigen dari paru-paru ke tisu lain dan karbon dioksida daripada tisu ke paru-paru, dan selain itu, protein homolog ditemui dalam semua kerajaan organisma hidup.

Sesetengah protein membran terlibat dalam pengangkutan molekul kecil melalui membran sel, mengubah kebolehtelapannya. Komponen lipid membran adalah kalis air (hidrofobik), yang menghalang penyebaran molekul polar atau bercas (ion). Protein pengangkutan membran biasanya dikelaskan kepada protein saluran dan protein pembawa. Protein saluran mengandungi liang dalaman yang dipenuhi air yang membenarkan ion (melalui saluran ion) atau molekul air (melalui akuaporin) bergerak merentasi membran. Banyak saluran ion khusus untuk pengangkutan hanya satu ion; Oleh itu, saluran kalium dan natrium sering membezakan antara ion yang serupa ini dan membenarkan hanya satu daripadanya melaluinya. Protein pembawa mengikat, seperti enzim, setiap molekul atau ion yang dibawanya dan, tidak seperti saluran, boleh mengangkut secara aktif menggunakan tenaga ATP. "Pusat kuasa sel" - ATP synthase, yang menjalankan sintesis ATP disebabkan kecerunan proton, juga boleh dikaitkan dengan protein pengangkutan membran.

Fungsi ganti (sandaran).

Protein ini termasuk apa yang dipanggil protein simpanan, yang disimpan sebagai sumber tenaga dan jirim dalam biji tumbuhan (contohnya, globulin 7S dan 11S) dan telur haiwan. Sebilangan protein lain digunakan dalam badan sebagai sumber asid amino, yang seterusnya merupakan prekursor bahan aktif secara biologi yang mengawal proses metabolik.

Fungsi reseptor

Lagi: Reseptor sel

Reseptor protein boleh terletak di dalam sitoplasma dan tertanam dalam membran sel. Satu bahagian molekul reseptor menerima isyarat, selalunya bahan kimia, dan dalam beberapa kes, cahaya, tindakan mekanikal (contohnya, regangan), dan rangsangan lain. Apabila isyarat digunakan pada bahagian tertentu molekul - protein reseptor - perubahan konformasinya berlaku. Akibatnya, konformasi bahagian lain molekul, yang menghantar isyarat kepada komponen selular lain, berubah. Terdapat beberapa mekanisme isyarat. Sesetengah reseptor memangkinkan tindak balas kimia tertentu; yang lain berfungsi sebagai saluran ion yang membuka atau menutup apabila isyarat digunakan; yang lain secara khusus mengikat molekul penghantar intraselular. Dalam reseptor membran, bahagian molekul yang mengikat molekul isyarat terletak pada permukaan sel, manakala domain pemancar isyarat berada di dalam.

Fungsi motor (motor).

Seluruh kelas protein motor menyediakan pergerakan badan, contohnya, pengecutan otot, termasuk pergerakan (myosin), pergerakan sel dalam badan (contohnya, pergerakan amoeboid leukosit), pergerakan silia dan flagela, dan sebagai tambahan, aktif dan pengangkutan intrasel yang diarahkan (kinesin, dynein ). Dynein dan kinesin mengangkut molekul sepanjang mikrotubul menggunakan hidrolisis ATP sebagai sumber tenaga. Dynein membawa molekul dan organel dari bahagian pinggir sel ke arah sentrosom, kinesin - dalam arah yang bertentangan. Dynein juga bertanggungjawab untuk pergerakan silia dan flagella dalam eukariota. Varian sitoplasma myosin boleh mengambil bahagian dalam pengangkutan molekul dan organel melalui mikrofilamen.

dalam fungsi tubuh manusia menjadi jelas dalam awal XIX abad. Para saintis menamakan bahan ini dengan istilah Yunani "protein", dari perkataan protos - "utama, pertama".

Ciri utama sebatian kimia ini ialah ia adalah asas yang digunakan oleh badan untuk mencipta sel-sel baru. Fungsi mereka yang lain adalah untuk menyediakan proses pengawalseliaan dan metabolik; dalam prestasi fungsi pengangkutan (contohnya, protein hemoglobin, yang mengedarkan oksigen ke seluruh badan dengan aliran darah); dalam pembentukan gentian otot; dalam pengurusan banyak fungsi penting badan (contoh yang menarik ialah insulin protein); dalam mengawal selia proses pencernaan, metabolisme tenaga; dalam melindungi tubuh.

Struktur kimia bahan ini ditentukan oleh bilangan asid amino yang membentuk molekul protein. Molekulnya bersaiz agak besar. Bahan-bahan ini mempunyai berat molekul yang tinggi bahan organik dan merupakan rantaian asid amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Komposisi asid amino protein ditentukan oleh kod genetik. Banyak variasi dalam kombinasi asid amino memberikan pelbagai sifat molekul protein. Sebagai peraturan, mereka saling berkaitan dan membentuk kompleks kompleks.

Klasifikasi protein belum dimuktamadkan, kerana tidak semua protein telah dikaji oleh saintis. Peranan ramai daripada mereka terus menjadi misteri kepada orang ramai. Setakat ini, protein dibahagikan mengikut peranan biologinya dan mengikut mana asid amino dimasukkan ke dalam komposisinya. Untuk pemakanan kita, bukan protein itu sendiri yang berharga, tetapi asid amino yang membentuknya. Asid amino adalah salah satu jenis asid organik. Terdapat lebih daripada 100 daripadanya. Tanpa mereka, proses metabolik adalah mustahil.

Badan tidak dapat menyerap sepenuhnya protein yang datang dari makanan. Kebanyakannya dimusnahkan oleh jus pencernaan berasid. Protein dipecahkan kepada asid amino. Badan "mengambil" selepas pecahan asid amino yang diperlukan dan membina protein yang diperlukan daripadanya. Dalam kes ini, perubahan satu asid amino kepada yang lain boleh berlaku. Sebagai tambahan kepada transformasi, mereka juga boleh disintesis secara bebas dalam badan.

Namun, tidak semua asid amino boleh dihasilkan oleh badan kita. Mereka yang tidak disintesis dipanggil tidak boleh diganti, kerana badan memerlukannya, dan hanya boleh mendapatkannya dari luar. Asid amino penting tidak boleh digantikan oleh yang lain. Ini termasuk methionine, lysine, isoleucine, leucine, phenylalanine, threonine, valine. Di samping itu, terdapat asid amino lain yang terbentuk secara eksklusif daripada fenilalanin dan metionin penting. Oleh itu, kualiti pemakanan tidak ditentukan oleh jumlah protein yang masuk, tetapi oleh komposisi kualitatifnya. Sebagai contoh, kentang, kubis putih, bit, kubis, kekacang, roti mengandungi sejumlah besar triptofan, lisin, metionin.

Perjalanan metabolisme protein dalam badan kita bergantung pada jumlah protein yang diperlukan yang mencukupi. Pemisahan dan perubahan beberapa bahan kepada yang lain berlaku dengan pembebasan tenaga yang diperlukan oleh badan.

Hasil daripada aktiviti penting badan, terdapat kehilangan berterusan sebahagian daripada protein. Kira-kira 30 g sehari hilang daripada bahan protein yang datang dari luar. Oleh itu, dengan mengambil kira kerugian, diet harus mengandungi jumlah bahan ini yang mencukupi untuk memastikan kesihatan badan.

Penggunaan bahan protein oleh badan bergantung kepada pelbagai faktor: melakukan kerja fizikal yang sukar atau sedang berehat; keadaan emosi. Setiap hari, kadar pengambilan protein adalah sekurang-kurangnya 50 gram untuk orang dewasa (ini adalah lebih kurang 0.8 gram setiap kilogram berat badan). Kanak-kanak, disebabkan pertumbuhan dan perkembangan intensif, memerlukan lebih banyak protein - sehingga 1.9 gram setiap kilogram berat badan.

Walau bagaimanapun, walaupun sejumlah besar bahan protein yang dimakan tidak menjamin jumlah asid amino yang seimbang di dalamnya. Oleh itu, diet harus dipelbagaikan supaya badan dapat memanfaatkannya sepenuhnya dalam bentuk asid amino yang berbeza. Kami tidak bercakap tentang fakta bahawa jika hari ini tiada triptofan dalam makanan yang anda makan, maka esok anda akan jatuh sakit. Tidak, badan "tahu" untuk menyimpan asid amino yang berguna dalam kuantiti yang kecil dan menggunakannya jika perlu. Walau bagaimanapun, kapasiti kumulatif badan tidak terlalu tinggi, jadi rizab bahan berguna mesti sentiasa diisi semula.

Jika, disebabkan kepercayaan peribadi (vegetarianisme) atau atas sebab kesihatan (masalah dengan saluran gastrousus dan pemakanan pemakanan), anda mempunyai sekatan diet, maka anda perlu berunding dengan pakar diet untuk menyesuaikan diet anda dan memulihkan keseimbangan protein dalam badan .
Semasa aktiviti sukan intensif, badan memerlukan sejumlah besar protein. Khas untuk orang sebegini dihasilkan pemakanan sukan. Walau bagaimanapun, pengambilan protein harus sepadan dengan aktiviti fizikal yang dilakukan. Lebihan bahan-bahan ini, bertentangan dengan kepercayaan popular, tidak akan membawa kepada peningkatan mendadak dalam jisim otot.

Kepelbagaian fungsi protein merangkumi hampir semua proses biokimia yang berlaku di dalam badan. Mereka boleh dipanggil pemangkin biokimia.
Protein membentuk sitoskeleton, yang mengekalkan bentuk sel. Tanpa protein, sistem imun berfungsi dengan jayanya adalah mustahil.

Sumber protein makanan yang sangat baik adalah daging, susu, ikan, bijirin, kekacang, kacang. Buah-buahan, beri dan sayur-sayuran kurang kaya dengan protein.

Protein pertama yang telah dikaji untuk menentukan urutan asid aminonya ialah insulin. Untuk pencapaian ini, F. Senger menerima hadiah Nobel pada 60-an abad yang lalu. Dan saintis D. Kendrew dan M. Perutz pada masa yang sama dapat mencipta struktur tiga dimensi myoglobin dan hemoglobin menggunakan teknik pembelauan sinar-X. Mereka juga dianugerahkan Hadiah Nobel untuk ini.

Sejarah pengajian


Pengasas kajian protein ialah Antoine Francois de Fourcroix. Dia memilih mereka dalam kelas yang berasingan selepas dia melihat sifat mereka untuk denaturasi (atau lipatan) di bawah tindakan asid atau suhu tinggi. Dia menyiasat fibrin (diasingkan daripada darah), gluten (diasingkan daripada bijirin gandum) dan albumin (putih telur).


Saintis Belanda G. Mulder menambah kerja saintifik rakan sekerja Perancisnya de Fourcroix dan menganalisis komposisi protein. Berdasarkan analisis ini, beliau membuat hipotesis bahawa kebanyakan molekul protein mempunyai formula empirikal yang serupa. Dia juga orang pertama yang dapat menentukan berat molekul protein.
Menurut Mulder, mana-mana protein terdiri daripada komponen struktur kecil - "protein". Dan pada tahun 1838, saintis Sweden J. Berzelius mencadangkan istilah "protein" sebagai nama yang selalu digunakan semua protein.

Dalam 30-40 tahun akan datang, kajian telah dijalankan ke atas kebanyakan asid amino yang membentuk protein. Pada tahun 1894, A. Kossel, seorang ahli fisiologi Jerman, membuat andaian bahawa ia adalah asid amino yang merupakan komponen struktur protein, dan ia saling berkaitan dengan ikatan peptida. Dia cuba mengkaji urutan asid amino protein.
Pada tahun 1926, peranan dominan protein dalam badan akhirnya diiktiraf. Ini berlaku apabila ahli kimia AS D. Sumner membuktikan bahawa urease (enzim, tanpanya banyak proses kimia) ialah protein.

Pada masa itu amat sukar untuk mengasingkan protein tulen untuk keperluan sains. Itulah sebabnya eksperimen pertama dijalankan menggunakan polipeptida yang boleh disucikan dalam kuantiti yang ketara dengan kos yang minimum - ini adalah protein darah, protein ayam, pelbagai toksin, enzim pencernaan atau metabolik, yang dikeluarkan selepas penyembelihan. lembu. Pada akhir 1950-an, adalah mungkin untuk membersihkan ribonuklease pankreas lembu. Bahan inilah yang telah menjadi objek eksperimen bagi ramai saintis.

V sains moden penyelidikan protein diteruskan pada tahap yang baru secara kualitatif. Terdapat satu cabang biokimia yang dipanggil proteomik. Sekarang, terima kasih kepada proteomik, adalah mungkin untuk mengkaji bukan sahaja protein terpencil yang disucikan, tetapi juga perubahan selari, serentak dalam pengubahsuaian banyak protein kepunyaan sel dan tisu yang berbeza. Para saintis kini boleh mengira secara teori struktur protein daripada urutan asid aminonya. Kaedah mikroskopi cryoelectron memungkinkan untuk mengkaji kompleks protein besar dan kecil.

Sifat Protein

Saiz protein boleh diukur dari segi bilangan asid amino yang membentuknya, atau dalam dalton, yang menunjukkan berat molekulnya. Sebagai contoh, protein yis terdiri daripada 450 asid amino dan mempunyai berat molekul 53 kilodalton. Protein terbesar yang diketahui sains moden, yang dipanggil titin, terdiri daripada lebih daripada 38 ribu asid amino dan mempunyai berat molekul kira-kira 3700 kilodalton.
Protein yang mengikat kepada asid nukleik dengan berinteraksi dengan sisa fosfatnya dianggap sebagai protein asas. Ini termasuk protamin dan histon.

Protein dibezakan oleh tahap keterlarutannya, kebanyakannya sangat larut dalam air. Walau bagaimanapun, terdapat juga pengecualian. Fibroin (asas sarang labah-labah dan sutera) dan keratin (asas rambut manusia, serta bulu pada haiwan dan bulu pada burung), tidak larut.

Denaturasi

Sebagai peraturan, protein mengekalkan sifat fizikokimia dan struktur organisma hidup di mana ia berada. Oleh itu, jika badan disesuaikan dengan suhu tertentu, maka protein akan menahannya dan tidak mengubah sifatnya.
Perubahan dalam keadaan seperti suhu ambien, atau pendedahan kepada persekitaran asid/alkali menyebabkan protein kehilangan struktur sekunder, tertier dan kuaternarinya. Kehilangan struktur asli yang wujud dalam sel hidup dipanggil denaturasi protein atau lipatan. Denaturasi mungkin separa atau lengkap, tidak boleh diterbalikkan atau boleh diterbalikkan. Contoh denaturasi tak boleh balik yang paling popular dan setiap hari ialah telur ayam rebus. Di bawah pengaruh suhu tinggi, ovalbumin, protein telus, menjadi legap dan padat.

Dalam sesetengah kes, denaturasi boleh diterbalikkan; keadaan terbalik protein boleh dipulihkan menggunakan garam ammonium. Denaturasi boleh balik digunakan sebagai kaedah penulenan protein.

Protein ringkas dan kompleks

Selain rantai peptida, beberapa protein juga mengandungi unit struktur bukan asid amino. Mengikut kriteria kehadiran atau ketiadaan serpihan asid bukan amino, protein dibahagikan kepada dua kumpulan: protein kompleks dan ringkas. Protein ringkas hanya terdiri daripada rantai asid amino. Protein kompleks mengandungi serpihan yang bersifat bukan protein.

Mengikut sifat kimia protein kompleks, lima kelas dibezakan:

  • Glikoprotein.
  • Kromoprotein.
  • Fosfoprotein.
  • Metalloprotein.
  • Lipoprotein.
Glikoprotein mengandungi sisa karbohidrat yang dikaitkan secara kovalen dan kepelbagaiannya - proteoglikan. Glikoprotein termasuk, sebagai contoh, imunoglobulin.

Chromoprotein ialah nama umum untuk protein kompleks, yang termasuk flavoprotein, klorofil, hemoglobin, dan lain-lain.

Protein yang dipanggil fosfoprotein mengandungi sisa-sisa asid fosforik. Kumpulan protein ini termasuk, sebagai contoh, kasein susu.

Metalloprotein ialah protein yang mengandungi ion terikat kovalen logam tertentu. Antaranya terdapat protein yang melakukan fungsi pengangkutan dan penyimpanan (transferrin, ferritin).

Protein lipoprotein kompleks mengandungi residu lipid dalam komposisinya. Fungsi mereka adalah pengangkutan lipid.

Biosintesis protein

Organisma hidup mencipta protein daripada asid amino berdasarkan maklumat genetik yang dikodkan dalam gen. Setiap protein yang disintesis terdiri daripada urutan asid amino yang bersambung yang unik sepenuhnya. Urutan unik ditentukan oleh faktor seperti jujukan nukleotida bagi maklumat pengekodan gen tentang protein tertentu.

Kod genetik terdiri daripada kodon. Kodon ialah unit maklumat genetik yang terdiri daripada sisa nukleotida. Setiap kodon bertanggungjawab untuk melekatkan satu asid amino kepada protein. Jumlahnya ialah 64. Sesetengah asid amino ditentukan bukan oleh satu, tetapi oleh beberapa kodon.

Fungsi protein dalam badan

Bersama-sama dengan makromolekul biologi lain (polisakarida dan lipid), protein diperlukan oleh badan untuk menjalankan kebanyakan proses hidup dalam sel. Protein menjalankan proses metabolik dan transformasi tenaga. Mereka adalah sebahagian daripada organel - struktur selular, mengambil bahagian dalam sintesis bahan antara sel.

Perlu diingatkan bahawa klasifikasi protein mengikut fungsinya agak sewenang-wenangnya, kerana dalam sesetengah organisma hidup protein yang sama boleh melakukan beberapa fungsi yang berbeza. Protein melakukan banyak fungsi kerana fakta bahawa mereka mempunyai aktiviti enzim yang tinggi. Khususnya, enzim ini termasuk myosin protein motor, serta protein pengawalseliaan protein kinase.

fungsi pemangkin

Peranan protein yang paling banyak dikaji dalam badan ialah pemangkinan pelbagai tindak balas kimia. Enzim ialah sekumpulan protein dengan sifat pemangkin tertentu. Setiap enzim ini adalah pemangkin untuk satu atau lebih tindak balas yang serupa. Sains mengetahui beberapa ribu bahan enzimatik. Sebagai contoh, bahan pepsin, yang memecahkan protein semasa pencernaan, adalah enzim.

Lebih daripada 4,000 tindak balas dalam badan kita perlu dimangkinkan. Tanpa tindakan enzim, tindak balas berlangsung puluhan dan ratusan kali lebih perlahan.
Molekul yang melekat pada enzim semasa tindak balas dan kemudian berubah dipanggil substrat. Enzim mengandungi banyak asid amino, tetapi tidak semuanya berinteraksi dengan substrat, dan lebih-lebih lagi, tidak semuanya terlibat secara langsung dalam proses pemangkin. Bahagian enzim yang melekat substrat dianggap tapak aktif enzim.

fungsi struktur

Protein struktur sitoskeleton adalah sejenis rangka kerja tegar yang memberikan bentuk kepada sel. Terima kasih kepada mereka, bentuk sel boleh berubah. Ini termasuk elastin, kolagen, keratin. Komponen utama bahan antara sel dalam tisu penghubung ialah kolagen dan elastin. Keratin adalah asas untuk pembentukan rambut dan kuku, serta bulu pada burung.

Fungsi pelindung

Terdapat beberapa fungsi perlindungan protein: fizikal, imun, kimia.
Kolagen terlibat dalam pembentukan perlindungan fizikal. Ia membentuk asas bahan antara sel jenis tisu penghubung seperti tulang, rawan, tendon dan lapisan dalam kulit (dermis). Contoh kumpulan protein ini ialah trombin dan fibrinogen, yang terlibat dalam pembekuan darah.

Pertahanan imun melibatkan penyertaan protein yang membentuk darah atau cecair biologi lain dalam pembentukan tindak balas perlindungan badan terhadap serangan mikroorganisma patogen atau kerosakan. Contohnya, imunoglobulin meneutralkan virus, bakteria atau protein asing. Antibodi yang dihasilkan oleh sistem imun melekat pada bahan asing kepada badan, dipanggil antigen, dan meneutralkannya. Sebagai peraturan, antibodi dirembeskan ke dalam ruang antara sel atau ditetapkan dalam membran sel plasma khusus.

Enzim dan substrat tidak saling berhubung terlalu rapat, jika tidak, perjalanan tindak balas yang dimangkin mungkin terganggu. Tetapi kestabilan lampiran antigen dan antibodi tidak terhad oleh apa-apa.

Perlindungan kimia terdiri daripada pengikatan pelbagai toksin oleh molekul protein, iaitu dalam memastikan detoksifikasi badan. Peranan paling penting dalam detoksifikasi badan kita dimainkan oleh enzim hati yang memecahkan racun atau mengubahnya menjadi bentuk larut. Toksin terlarut cepat meninggalkan badan.

Fungsi pengawalseliaan

Kebanyakan proses intraselular dikawal oleh molekul protein. Molekul ini melaksanakan fungsi yang sangat khusus dan bukan bahan binaan untuk sel mahupun sumber tenaga. Peraturan dijalankan oleh aktiviti enzim atau dengan mengikat molekul lain.
Kinase protein memainkan peranan penting dalam pengawalseliaan proses di dalam sel. Ini adalah enzim yang mempengaruhi aktiviti protein lain dengan melekatkan zarah fosfat padanya. Mereka sama ada meningkatkan aktiviti atau menyekatnya sepenuhnya.

Fungsi isyarat

Fungsi isyarat protein dinyatakan dalam keupayaannya untuk berfungsi sebagai bahan isyarat. Mereka menghantar isyarat antara tisu, sel, organ. Kadangkala fungsi isyarat dianggap serupa dengan fungsi pengawalseliaan, kerana banyak protein intraselular pengawalseliaan juga menjalankan isyarat. Sel berkomunikasi antara satu sama lain menggunakan protein isyarat yang merambat melalui bahan antara sel.

Sitokin, protein-hormon melakukan fungsi isyarat.
Hormon dibawa dalam darah. Reseptor, apabila terikat kepada hormon, mencetuskan tindak balas dalam sel. Terima kasih kepada hormon, kepekatan bahan dalam sel darah dikawal, serta peraturan pertumbuhan dan pembiakan sel. Contoh protein tersebut ialah insulin yang terkenal, yang mengawal kepekatan glukosa dalam darah.

Sitokin ialah molekul penghantar peptida kecil. Mereka bertindak sebagai pengawal selia interaksi antara sel-sel yang berbeza, dan juga menentukan kemandirian sel-sel ini, menghalang atau merangsang pertumbuhan dan aktiviti berfungsi mereka. Tanpa sitokin, kerja terkoordinasi sistem saraf, endokrin dan imun adalah mustahil. Sebagai contoh, sitokin boleh menyebabkan nekrosis tumor - iaitu, penindasan pertumbuhan dan aktiviti penting sel-sel radang.

fungsi pengangkutan

Protein larut yang mengambil bahagian dalam pengangkutan molekul kecil harus mudah mengikat substrat jika ia terdapat dalam kepekatan tinggi, dan juga harus melepaskannya dengan mudah di mana ia berada dalam kepekatan rendah. Contoh protein pengangkutan ialah hemoglobin. Ia mengangkut oksigen dari paru-paru dan membawanya ke seluruh tisu, dan juga memindahkan karbon dioksida kembali dari tisu ke paru-paru. Protein yang serupa dengan hemoglobin telah ditemui dalam semua kerajaan organisma hidup.

Fungsi ganti (atau sandaran).

Protein ini termasuk kasein, ovalbumin dan lain-lain. Protein simpanan ini disimpan dalam telur haiwan dan biji tumbuhan sebagai sumber tenaga. Mereka menjalankan fungsi pemakanan. Banyak protein digunakan dalam badan kita sebagai sumber asid amino.

Fungsi reseptor protein

Reseptor protein boleh terletak di dalam membran sel dan di dalam sitoplasma. Satu bahagian molekul protein menerima isyarat (dari sebarang sifat: kimia, cahaya, haba, mekanikal). Protein reseptor mengalami perubahan konformasi di bawah pengaruh isyarat. Perubahan ini menjejaskan bahagian lain molekul, yang bertanggungjawab untuk penghantaran isyarat kepada komponen selular lain. Mekanisme isyarat adalah berbeza antara satu sama lain.

Fungsi motor (atau motor).

Protein motor bertanggungjawab untuk memastikan pergerakan dan pengecutan otot (di peringkat badan) dan untuk pergerakan flagella dan silia, pengangkutan bahan intraselular, pergerakan amuboid leukosit (di peringkat sel).

Protein dalam metabolisme

Kebanyakan tumbuhan dan mikroorganisma dapat mensintesis 20 asid amino penting, serta beberapa asid amino tambahan. Tetapi jika mereka masuk persekitaran, maka badan akan lebih suka menjimatkan tenaga dan mengangkutnya ke dalam, daripada mensintesisnya.

Asid amino yang tidak disintesis oleh badan dipanggil penting, oleh itu, ia hanya boleh datang kepada kita dari luar.

Seseorang menerima asid amino daripada protein yang terkandung dalam makanan. Protein mengalami denaturasi semasa pencernaan di bawah tindakan jus gastrik berasid dan enzim. Sebahagian daripada asid amino yang diperoleh hasil daripada proses pencernaan digunakan untuk mensintesis protein yang diperlukan, dan selebihnya ditukar kepada glukosa semasa glukoneogenesis atau digunakan dalam kitaran Krebs (ini adalah proses pemecahan metabolik).

Penggunaan protein sebagai sumber tenaga amat penting dalam keadaan buruk apabila badan menggunakan "rizab kecemasan" dalaman - proteinnya sendiri. Asid amino juga merupakan sumber nitrogen yang penting untuk badan.

Tiada norma seragam untuk keperluan harian untuk protein. Mikroflora yang mendiami usus besar juga mensintesis asid amino, dan mereka tidak boleh diambil kira apabila menyusun norma protein.

Rizab protein dalam tubuh manusia adalah minimum, dan protein baru hanya boleh disintesis daripada protein reput yang datang dari tisu badan dan daripada asid amino yang datang dengan makanan. Daripada bahan-bahan yang merupakan sebahagian daripada lemak dan karbohidrat, protein tidak disintesis.

Kekurangan protein
Kekurangan bahan protein dalam diet menyebabkan kelembapan yang kuat dalam pertumbuhan dan perkembangan kanak-kanak. Bagi orang dewasa, kekurangan protein adalah berbahaya kerana penampilan perubahan mendalam dalam hati, perubahan dalam tahap hormon, fungsi kelenjar endokrin terjejas, penyerapan nutrien terjejas, memori dan prestasi terjejas, dan masalah jantung. Semua fenomena negatif ini disebabkan oleh fakta bahawa protein terlibat dalam hampir semua proses tubuh manusia.

Pada tahun 70-an abad yang lalu, kes maut telah direkodkan pada orang yang telah mengikuti diet rendah kalori dengan kekurangan protein yang ketara untuk masa yang lama. Sebagai peraturan, punca kematian segera dalam kes ini adalah perubahan tidak dapat dipulihkan dalam otot jantung.

Kekurangan protein mengurangkan daya tahan sistem imun terhadap jangkitan, kerana tahap pembentukan antibodi berkurangan. Pelanggaran sintesis interferon dan lisozim (faktor pelindung) menyebabkan keterukan proses keradangan. Di samping itu, kekurangan protein sering disertai dengan kekurangan vitamin, yang seterusnya juga membawa kepada akibat buruk.

Kekurangan menjejaskan pengeluaran enzim dan penyerapan nutrien penting. Ia tidak boleh dilupakan bahawa hormon adalah pembentukan protein, oleh itu, kekurangan protein boleh menyebabkan gangguan hormon yang teruk.

Sebarang aktiviti yang bersifat fizikal membahayakan sel otot, dan semakin besar beban, semakin banyak otot yang menderita. Untuk membaiki sel otot yang rosak, anda memerlukan sejumlah besar protein berkualiti tinggi. Bertentangan dengan kepercayaan popular, aktiviti fizikal hanya bermanfaat apabila protein yang mencukupi dibekalkan kepada badan dengan makanan. Dengan senaman fizikal yang sengit, pengambilan protein harus mencapai 1.5 - 2 gram setiap kilogram berat.

Lebihan protein

Untuk mengekalkan keseimbangan nitrogen dalam badan, sejumlah protein diperlukan. Sekiranya terdapat lebih sedikit protein dalam diet, maka ini tidak akan membahayakan kesihatan. Jumlah lebihan asid amino dalam kes ini digunakan hanya sebagai sumber tenaga tambahan.

Tetapi jika seseorang tidak bermain sukan, dan pada masa yang sama menggunakan lebih daripada 1.75 gram protein per kilogram berat, maka lebihan protein terkumpul di dalam hati, yang ditukar menjadi sebatian nitrogen dan glukosa. Sebatian nitrogen (urea) mesti dikeluarkan oleh buah pinggang dari badan tanpa gagal.

Di samping itu, dengan lebihan protein, tindak balas berasid badan berlaku, yang membawa kepada kehilangan kalsium akibat perubahan dalam rejimen minum. Di samping itu, makanan daging yang kaya dengan protein selalunya mengandungi purin, sebahagian daripadanya disimpan dalam sendi semasa metabolisme dan menyebabkan perkembangan gout. Perlu diingatkan bahawa gangguan yang berkaitan dengan lebihan protein adalah kurang biasa daripada gangguan yang berkaitan dengan kekurangan protein.

Penilaian jumlah protein yang mencukupi dalam diet dijalankan mengikut keadaan keseimbangan nitrogen. Di dalam badan, sintesis protein baru dan pembebasan produk akhir metabolisme protein sentiasa berlaku. Komposisi protein termasuk nitrogen, yang tidak terkandung dalam lemak atau karbohidrat. Dan jika nitrogen didepositkan dalam badan secara rizab, ia secara eksklusif dalam komposisi protein. Dengan pecahan protein, ia harus menonjol bersama-sama dengan air kencing. Agar fungsi badan dapat dijalankan pada tahap yang dikehendaki, adalah perlu untuk menambah nitrogen yang dikeluarkan. Keseimbangan nitrogen bermakna jumlah nitrogen yang digunakan sepadan dengan jumlah yang dikeluarkan daripada badan.

Pemakanan protein


Faedah protein pemakanan dinilai oleh pekali kebolehcernaan protein. Pekali ini mengambil kira nilai kimia(komposisi asid amino), dan nilai biologi (peratusan penghadaman protein). Sumber protein lengkap ialah makanan yang mempunyai faktor kecernaan 1.00.

Faktor penghadaman ialah 1.00 dalam makanan berikut: telur, protein soya, susu. Daging lembu menunjukkan pekali 0.92.

Produk ini adalah sumber protein yang berkualiti tinggi, tetapi anda perlu ingat bahawa ia mengandungi banyak lemak, jadi tidak diingini untuk menyalahgunakan kekerapan mereka dalam diet. Selain jumlah protein yang banyak, jumlah lemak yang berlebihan juga akan masuk ke dalam badan.

Makanan berprotein tinggi pilihan: keju soya, keju rendah lemak, daging lembu tanpa lemak, putih telur, keju kotej rendah lemak, ikan segar dan makanan laut, kambing, ayam, daging putih.
Makanan yang kurang digemari termasuk: susu dan yogurt dengan gula tambahan, daging merah (tenderloin), ayam gelap dan daging ayam belanda, potongan rendah lemak, keju kotej buatan sendiri, daging diproses dalam bentuk bacon, salami, ham.

Putih telur adalah protein tulen tanpa lemak. Daging tanpa lemak mengandungi kira-kira 50% daripada kilokalori yang berasal dari protein; dalam produk yang mengandungi kanji - 15%; dalam susu skim - 40%; dalam sayur-sayuran - 30%.

Peraturan utama apabila memilih diet protein adalah seperti berikut: lebih banyak protein setiap unit kalori dan nisbah kebolehcernaan protein yang tinggi. Sebaiknya ambil makanan yang rendah lemak dan tinggi protein. Data kalori boleh didapati pada pembungkusan mana-mana produk. Data umum tentang kandungan protein dan lemak dalam produk tersebut yang kandungan kalorinya sukar dikira boleh didapati dalam jadual khas.

Protein yang dirawat haba lebih mudah dihadam, kerana ia mudah didapati untuk tindakan enzim saluran pencernaan. Walau bagaimanapun, rawatan haba boleh mengurangkan nilai biologi protein kerana fakta bahawa beberapa asid amino dimusnahkan.

Kandungan protein dan lemak dalam sesetengah makanan

Produk Protein, gram Lemak, gram
ayam 20,8 8,9
hati 15 3
Daging babi tanpa lemak 16,3 27,8
Daging lembu 18,9 12,3
anak lembu 19,7 1,2
Sosej rebus doktor 13,7 22,9
Diet sosej rebus 12,2 13,5
Pollock 15,8 0,7
Ikan haring 17,7 19,6
Sturgeon kaviar berbutir 28,6 9,8
Roti gandum daripada tepung gred I 7,6 2,3
Roti rai 4,5 0,8
pastri manis 7,2 4,3
Ia sangat berguna untuk mengambil produk soya: keju tauhu, susu, daging. Soya mengandungi semua asid amino yang diperlukan dalam nisbah sedemikian yang diperlukan untuk memenuhi keperluan badan. Di samping itu, ia diserap dengan baik.
Kasein yang terdapat dalam susu juga merupakan protein lengkap. Pekali penghadamannya ialah 1.00. Gabungan kasein yang diasingkan daripada susu dan soya memungkinkan untuk menghasilkan makanan yang sihat dengan kandungan protein yang tinggi, sementara ia tidak mengandungi laktosa, yang membolehkannya dimakan oleh orang yang mengalami intoleransi laktosa. Satu lagi kelebihan produk sedemikian ialah ia tidak mengandungi whey, yang merupakan sumber alergen yang berpotensi.

Metabolisme protein


Untuk menyerap protein, badan memerlukan tenaga yang banyak. Pertama sekali, badan mesti memecahkan rantai asid amino protein kepada beberapa rantai pendek, atau ke dalam asid amino itu sendiri. Proses ini agak panjang dan memerlukan enzim berbeza yang mesti dicipta dan diangkut oleh badan ke dalam saluran pencernaan. Produk sisa metabolisme protein - sebatian nitrogen - mesti dikeluarkan dari badan.


Kesemua tindakan ini secara keseluruhan menggunakan sejumlah besar tenaga untuk penyerapan makanan protein. Oleh itu, makanan protein merangsang pecutan metabolisme dan peningkatan kos tenaga untuk proses dalaman.

Badan boleh menghabiskan kira-kira 15% daripada jumlah kandungan kalori diet untuk asimilasi makanan.
Makanan dengan kandungan protein yang tinggi, dalam proses metabolisme, menyumbang kepada peningkatan pengeluaran haba. Suhu badan sedikit meningkat, yang membawa kepada penggunaan tenaga tambahan untuk proses thermogenesis.

Protein tidak selalu digunakan sebagai bahan tenaga. Ini disebabkan oleh fakta bahawa penggunaannya sebagai sumber tenaga untuk badan boleh menjadi tidak menguntungkan, kerana dari jumlah lemak dan karbohidrat tertentu anda boleh mendapatkan lebih banyak kalori dan lebih cekap daripada jumlah protein yang sama. Di samping itu, jarang terdapat lebihan protein dalam badan, dan jika ada, maka kebanyakan protein berlebihan pergi untuk menjalankan fungsi plastik.

Sekiranya diet kekurangan sumber tenaga dalam bentuk lemak dan karbohidrat, badan diambil untuk menggunakan lemak terkumpul.

Jumlah protein yang mencukupi dalam diet membantu mengaktifkan dan menormalkan metabolisme yang perlahan pada orang yang gemuk, dan juga membantu mengekalkan jisim otot.

Jika tidak cukup protein, badan akan beralih menggunakan protein otot. Ini kerana otot tidak begitu penting untuk penyelenggaraan badan. Kebanyakan kalori dibakar dalam serat otot, dan penurunan jisim otot mengurangkan kos tenaga badan.

Selalunya, orang yang mengikuti pelbagai diet untuk penurunan berat badan memilih diet di mana protein yang sangat sedikit memasuki badan dengan makanan. Sebagai peraturan, ini adalah diet sayuran atau buah-buahan. Sebagai tambahan kepada bahaya, diet sedemikian tidak akan membawa apa-apa. Fungsi organ dan sistem dengan kekurangan protein dihalang, yang menyebabkan pelbagai gangguan dan penyakit. Setiap diet perlu diambil kira dari segi keperluan badan terhadap protein.

Proses seperti penyerapan protein dan penggunaannya dalam keperluan tenaga, serta perkumuhan produk metabolisme protein, memerlukan lebih banyak cecair. Untuk tidak mengalami dehidrasi, anda perlu mengambil kira-kira 2 liter air setiap hari.

Protein adalah asas kepada semua organisma hidup. Bahan-bahan inilah yang bertindak sebagai komponen membran sel, organel, rawan, tendon dan tanduk.Walau bagaimanapun, fungsi perlindungan protein adalah salah satu yang paling penting.

Protein: ciri struktur

Bersama-sama dengan lipid, karbohidrat dan asid nukleik, protein adalah bahan organik yang membentuk asas makhluk hidup. Kesemuanya adalah biopolimer semula jadi. Bahan-bahan ini terdiri daripada unit struktur berulang kali. Mereka dipanggil monomer. Untuk protein, unit struktur tersebut adalah asid amino. Bersambung dalam rantai, mereka membentuk makromolekul besar.

Tahap organisasi spatial protein

Rantaian dua puluh asid amino boleh membentuk pelbagai struktur. Ini ialah tahap organisasi spatial atau konformasi yang diwakili oleh rantai asid amino. Apabila ia berpusing menjadi lingkaran, sekunder berlaku. Struktur tertier timbul apabila konformasi sebelumnya dipintal menjadi gegelung atau globul. Tetapi struktur seterusnya adalah yang paling kompleks - Kuarter. Ia terdiri daripada beberapa globul.

Sifat Protein

Sekiranya struktur kuaternari dimusnahkan kepada primer, iaitu kepada rantai asid amino, maka proses yang dipanggil denaturasi berlaku. Dia boleh balik. Rantaian asid amino mampu membentuk struktur yang lebih kompleks semula. Tetapi apabila kemusnahan berlaku, i.e. kemusnahan primer tidak dapat dipulihkan lagi. Proses sedemikian tidak dapat dipulihkan. Pemusnahan dilakukan oleh setiap daripada kita apabila kita memproses produk secara termal yang terdiri daripada protein - telur ayam, ikan, daging.

Fungsi protein: jadual

Molekul protein sangat serba boleh. Ini menyebabkan pelbagai keupayaan mereka, yang ditentukan oleh fungsi protein (jadual mengandungi maklumat yang diperlukan) adalah syarat yang diperlukan untuk kewujudan organisma hidup.

Fungsi proteinMaksud dan intipati prosesNama protein yang menjalankan fungsi

Pembinaan

(struktur)

Protein adalah bahan binaan untuk semua struktur badan: daripada membran sel kepada otot dan ligamen.kolagen, fibroin
TenagaSemasa pecahan protein, tenaga yang diperlukan untuk pelaksanaan proses penting badan dilepaskan (1 g protein - 17.2 kJ tenaga).Prolamin
IsyaratSebatian protein membran sel dapat mengenali bahan tertentu dari persekitaran.Glikoprotein
menguncupMemastikan aktiviti fizikal.aktin, miosin
RizabBekalan nutrien.endosperm benih
PengangkutanMemastikan pertukaran gas.Hemoglobin
kawal seliaPengawalseliaan proses kimia dan fisiologi dalam badan.Hormon protein
pemangkinPecutan tindak balas kimia.Enzim (enzim)

Fungsi perlindungan protein dalam badan

Seperti yang anda lihat, fungsi protein sangat pelbagai dan penting dalam maknanya. Tetapi kami tidak menyebut satu lagi daripada mereka. Fungsi perlindungan protein dalam badan adalah untuk menghalang penembusan bahan asing yang boleh menyebabkan kemudaratan yang ketara kepada badan. Jika ini berlaku, protein khusus dapat meneutralkannya. Pembela ini dipanggil antibodi atau imunoglobulin.

Proses pembentukan imuniti

Dengan setiap nafas, bakteria dan virus patogen memasuki badan kita. Mereka memasuki darah, di mana mereka mula membiak secara aktif. Walau bagaimanapun, halangan yang ketara menghalang mereka. Ini adalah protein plasma - imunoglobulin atau antibodi. Mereka adalah khusus dan dicirikan oleh keupayaan untuk mengenali dan meneutralkan bahan dan struktur asing kepada badan. Mereka dipanggil antigen. Ini adalah bagaimana fungsi perlindungan protein ditunjukkan. Contohnya boleh diteruskan dengan maklumat tentang interferon. Protein ini juga khusus dan mengenali virus. Bahan ini malah menjadi asas kepada banyak ubat imunostimulasi.

Berkat kehadiran protein pelindung badan mampu menahan zarah patogen, i.e. dia membangunkan imuniti. Ia boleh menjadi kongenital dan diperolehi. Semua organisma dikurniakan yang pertama dari saat kelahiran, berkat kehidupan yang mungkin. Dan yang diperolehi muncul selepas pemindahan pelbagai penyakit berjangkit.

Perlindungan mekanikal

Protein melakukan fungsi perlindungan, secara langsung melindungi sel dan seluruh badan daripada pengaruh mekanikal. Contohnya, krustasea memainkan peranan sebagai cangkerang, melindungi semua kandungan dengan pasti. Tulang, otot dan tulang rawan membentuk asas badan, dan bukan sahaja menghalang kerosakan pada tisu dan organ lembut, tetapi juga memastikan pergerakannya di angkasa.

Pembentukan trombus

Proses pembekuan darah juga merupakan fungsi perlindungan protein. Ia mungkin disebabkan oleh kehadiran sel khusus - platelet. Apabila saluran darah rosak, ia akan runtuh. Hasil daripada plasma fibrinogen ditukar kepada bentuk tidak larut - fibrin. Ini adalah proses enzimatik yang kompleks, akibatnya helai fibrin sangat kerap berjalin dan membentuk rangkaian padat yang menghalang darah daripada mengalir keluar. Dalam erti kata lain, bekuan darah atau trombus terbentuk. Ini adalah tindak balas perlindungan badan. Dalam kehidupan biasa, proses ini berlangsung maksimum sepuluh minit. Tetapi dengan - hemofilia, yang menjejaskan terutamanya lelaki, seseorang boleh mati walaupun dengan kecederaan ringan.

Walau bagaimanapun, jika bekuan terbentuk di dalam saluran darah, ia boleh menjadi sangat berbahaya. Dalam sesetengah kes, ini malah membawa kepada pelanggaran integriti dan pendarahan dalaman. Dalam kes ini, ubat disyorkan, sebaliknya, menipiskan darah.

Perlindungan kimia

Fungsi perlindungan protein juga ditunjukkan dalam perjuangan kimia terhadap bahan patogen. Dan ia bermula di dalam mulut. Sekali di dalamnya, makanan menyebabkan refleks air liur. Asas bahan ini adalah air, enzim yang memecahkan polisakarida dan lisozim. Ia adalah bahan terakhir yang meneutralkan molekul berbahaya, melindungi tubuh daripada kesan selanjutnya. Ia juga terdapat dalam membran mukus saluran gastrousus, dan dalam cecair lacrimal yang mencuci kornea mata. Dalam kuantiti yang banyak, lisozim terdapat dalam susu ibu, lendir nasofaring dan protein telur ayam.

Jadi, fungsi perlindungan protein ditunjukkan terutamanya dalam peneutralan zarah bakteria dan virus dalam darah badan. Akibatnya, dia mengembangkan keupayaan untuk menentang agen penyebab penyakit. Ia dipanggil imuniti. Protein, yang merupakan sebahagian daripada rangka luaran dan dalaman, melindungi kandungan dalaman daripada kerosakan mekanikal. Dan bahan protein yang terdapat dalam air liur dan media lain menghalang tindakan agen kimia pada badan. Dalam erti kata lain, fungsi perlindungan protein adalah untuk menyediakan keadaan yang diperlukan untuk semua proses kehidupan.

Protein adalah bahan binaan badan dan terlibat dalam proses metabolik. Fungsi protein dalam badan sangat penting untuk mengekalkan kehidupan.

Struktur

Protein - biopolimer, terdiri daripada pautan individu - monomer, yang dipanggil asid amino. Mereka terdiri daripada kumpulan karboksil (-COOH), amina (-NH2) dan radikal. Asid amino dihubungkan bersama oleh ikatan peptida (-C(O)NH-), membentuk rantai panjang.

Unsur kimia wajib asid amino:

  • karbon;
  • hidrogen;
  • nitrogen;
  • oksigen.

nasi. 1. Struktur protein.

Radikal mungkin termasuk sulfur dan unsur-unsur lain. Protein berbeza bukan sahaja dalam radikal, tetapi juga dalam bilangan kumpulan karboksil dan amina. Berkenaan Terdapat tiga jenis asid amino:

  • neutral (-COOH dan -NH2);
  • asas (-COOH dan beberapa -NH2);
  • berasid (beberapa -COOH dan -NH2).

Selaras dengan kemungkinan disintesis di dalam badan, mereka merembeskan dua jenis asid amino:

2 artikel TOPyang membaca bersama ini

  • boleh ditukar ganti - disintesis dalam badan;
  • tidak boleh diganti - tidak disintesis dalam badan dan mesti datang dari persekitaran luaran.

Kira-kira 200 asid amino diketahui. Walau bagaimanapun, hanya 20 yang terlibat dalam membina protein.

Sintesis

Biosintesis protein berlaku pada ribosom retikulum endoplasma. Ia satu proses yang rumit terdiri daripada dua peringkat:

  • pembentukan rantai polipeptida;
  • pengubahsuaian protein.

Sintesis rangkaian polipeptida berlaku dengan bantuan messenger dan pemindahan RNA. Proses ini dipanggil terjemahan. Peringkat kedua termasuk "mengatasi kesilapan." Bahagian protein yang disintesis diganti, dikeluarkan atau dipanjangkan.

nasi. 2. Sintesis protein.

Fungsi

Fungsi biologi protein dibentangkan dalam jadual.

Fungsi

Penerangan

Contoh

Pengangkutan

Membawa bahan kimia ke dan dari sel

Hemoglobin membawa oksigen dan karbon dioksida, transcortin ialah hormon adrenal dalam darah

Motor

Membantu mengecutkan otot haiwan multiselular

aktin, miosin

berstruktur

Memberi kekuatan kepada tisu dan struktur selular

Kolagen, fibroin, lipoprotein

Pembinaan

Mengambil bahagian dalam pembentukan tisu, membran, dinding sel. Buat otot, rambut, tendon

Elastin, keratin

Isyarat

Memindahkan maklumat antara sel, tisu, organ

Sitokin

enzimatik atau pemangkin

Kebanyakan enzim dalam badan haiwan dan manusia berasal dari protein. Mereka adalah pemangkin kepada banyak tindak balas biokimia (mempercepat atau memperlahankan)

Enzim

Kawal selia atau hormon

Hormon asal protein mengawal dan mengawal proses metabolik

Insulin, lutropin, tirotropin

Kawal selia gen

Kawal selia fungsi asid nukleik dalam pemindahan maklumat genetik

Histones mengawal replikasi dan transkripsi DNA

Tenaga

Digunakan sebagai sumber tenaga tambahan. Pereputan 1 g membebaskan 17.6 kJ

Pecah selepas kehabisan sumber tenaga lain - karbohidrat dan lemak

Pelindung

Protein khusus - antibodi - melindungi badan daripada jangkitan dengan memusnahkan zarah asing. Protein khas membekukan darah untuk menghentikan pendarahan

Imunoglobulin, fibrinogen, trombin

Rizab

Disimpan untuk memberi makan kepada sel. Mengekalkan bahan yang diperlukan oleh badan

Ferritin mengekalkan zat besi, kasein, gluten, albumin disimpan di dalam badan

Reseptor

Pegang pelbagai pengawal selia (hormon, mediator) di permukaan atau di dalam sel

Reseptor glukagon, kinase protein

Protein boleh mempunyai kesan keracunan dan peneutralan. Sebagai contoh, bacillus botulism merembeskan toksin asal protein, dan protein albumin mengikat logam berat.

Enzim

Perlu dikatakan secara ringkas tentang fungsi pemangkin protein. Enzim atau enzim diasingkan ke dalam kumpulan protein khas. Mereka menjalankan pemangkinan - pecutan tindak balas kimia.
Mengikut struktur, enzim boleh:

  • ringkas - mengandungi hanya sisa asid amino;
  • kompleks - sebagai tambahan kepada residu monomer protein, ia termasuk struktur bukan protein, yang dipanggil kofaktor (vitamin, kation, anion).

Molekul enzim mempunyai bahagian aktif (pusat aktif) yang mengikat protein kepada bahan - substrat. Setiap enzim "mengiktiraf" substrat tertentu dan mengikatnya. Tapak aktif biasanya adalah "poket" di mana substrat masuk.

Pengikatan tapak aktif dan substrat diterangkan oleh model surat-menyurat teraruh (model "sarung tangan"). Model menunjukkan bahawa enzim "menyesuaikan" kepada substrat. Disebabkan oleh perubahan dalam struktur, tenaga dan rintangan substrat dikurangkan, yang membantu enzim untuk memindahkannya dengan lebih mudah ke produk.

nasi. 3. Model "sarung tangan tangan".

Aktiviti enzim bergantung kepada beberapa faktor:

  • suhu;
  • kepekatan enzim dan substrat;
  • keasidan.

Terdapat 6 kelas enzim, setiap satunya berinteraksi dengan bahan tertentu. Sebagai contoh, transferase memindahkan kumpulan fosfat dari satu bahan ke bahan lain.

Enzim boleh mempercepatkan tindak balas 1000 kali ganda.

Apa yang telah kita pelajari?

Kami mendapati fungsi yang dilakukan oleh protein dalam sel, bagaimana ia disusun dan bagaimana ia disintesis. Protein ialah rantai polimer yang terdiri daripada asid amino. Sebanyak 200 asid amino diketahui, tetapi protein boleh membentuk hanya 20. Polimer protein disintesis pada ribosom. Protein melakukan fungsi penting dalam badan: ia membawa bahan, mempercepatkan tindak balas biokimia, dan mengawal proses yang berlaku dalam badan. Enzim mengikat substrat dan sengaja memindahkannya ke bahan, mempercepatkan tindak balas sebanyak 100-1000 kali.

Kuiz topik

Penilaian Laporan

Penilaian purata: 4.6. Jumlah penilaian yang diterima: 289.

Nama parameter Maknanya
Subjek artikel: Fungsi pelindung
Rubrik (kategori tematik) memasak

Membenarkan kandungan meluncur dari atas ke bawah

BIBLIOGRAFI

KESIMPULAN

Oleh itu, kualiti peribadi utama seorang usahawan ialah: berdikari; cita-cita; kegigihan; ketekunan; ketahanan. Kehadiran ciri-ciri personaliti tersebut merupakan salah satu daripada syarat penting kejayaan.

Sebagai tambahan kepada kualiti peribadi sebenar, seorang usahawan mesti mempunyai satu set pengetahuan, kemahiran dan kebolehan khusus dalam bidang di mana dia bekerja. Ia adalah jelas bahawa untuk berjaya transaksi kewangan seorang usahawan memerlukan sekurang-kurangnya set pengetahuan minimum dalam bidang kewangan dan kredit serta perakaunan, dan seseorang yang memutuskan untuk mengatur pengeluaran perabot mesti mempunyai pendidikan teknikal minimum. Walau bagaimanapun, batasan ini tidak muktamad. Ia sering berlaku bahawa usahawan menerima pengetahuan khusus dan kemahiran sudah pun semasa pembangunan perniagaannya, dan pada peringkat pertama dia bertindak sama ada secara intuitif atau dengan bantuan pakar yang terlibat. Perkara utama di sini ialah keinginan untuk belajar dan meningkatkan kelayakan seseorang untuk meningkatkan perniagaan seseorang, dan keinginan sedemikian merujuk kepada kualiti peribadi (rasa ingin tahu, ketabahan, cita-cita).

Kajian keperibadian seorang usahawan dengan bantuan ujian psikologi bukan sahaja membantu untuk menjelaskan aspek-aspek tertentu keperibadiannya, tetapi juga menunjukkan ke arah mana dia harus berusaha untuk meningkatkan kecekapan aktiviti keusahawanannya.

Akperov I. G., Maslikova Zh. V. Psikologi keusahawanan. - M: Kewangan dan perangkaan, 2003.

Zavyalova E.K., Posokhova S.T. Psikologi Keusahawanan: Buku Teks. - St. Petersburg: Ed. Universiti Negeri St. Petersburg, 2004.

Meneghetti A. Psikologi seorang pemimpin. - M., 2001. - S. 15.

Platonov K.K. Struktur dan pembangunan keperibadian. - M.: Nauka, 1986. S. 24.

Keusahawanan: Buku Teks / Ed. M. L. Lapusty. - M.: INFRA-M, 2003.

Steven J. Latih Naga Anda. - St. Petersburg: Peter-press, 1996.

Shcherbatykh Yu.V. Psikologi Keusahawanan dan Perniagaan: Buku Teks. - St. Petersburg: Peter, 2008. S. 45.

Shcherbatykh Yu. V. Psikologi kejayaan. - M.: Eksmo, 2005.

Mukosa agak licin

Dilincirkan dengan lendir (dihasilkan oleh kelenjar mukus cangkang itu sendiri)

Lendir - menyelubungi m / o, kelikatan tidak membenarkan penembusan ke dalam aliran darah

Pengumpulan tisu limfoid - terdiri daripada limfosit dengan pelbagai peringkat kematangan. Tisu limfoid membentuk kelompok:

ü Tonsil - terletak di bahagian paling awal saluran pencernaan dan pernafasan:

o Palatine tonsil - pada kedua-dua belah pharynx

o Lingual - di kawasan akar lidah

o Tonsil pharyngeal - m / di dinding atas dan belakang nasofaring (vault) di bawah tuberculum faringeum

o Tonsil tubal - berhampiran bukaan pharyngeal tiub auditori

ü Folikel tunggal - terletak di seluruh pt, jumlah beratnya adalah kira-kira 2 kg;

ü Plak limfoid - mengandungi berpuluh-puluh limfosit, hanya terdapat dalam ileum - Tompok Peyer, bilangan mereka adalah kira-kira 20-30

ü Apendiks vermiform - mukosanya mengandungi tisu limfoid. ini tonsil usus.

· Bersilih ganti media yang berbeza di seluruh saluran makanan.

Apabila lemah alat pelindung, mengurangkan imuniti!

- pemprosesan kimia makanan- dijalankan oleh jus pencernaan, yang dihasilkan oleh kelenjar pencernaan. Sepanjang p.t. terdapat kelenjar:

Mengikut saiz:

besar

Kelenjar air liur utama (parotid, submandibular, sublingual)

Hati - menghasilkan hempedu yang memasuki duodenum

Pankreas - jus pankreas, insulin.

Kelenjar air liur kecil (labial, bukal, palatine, lingual)

Kelenjar gastrik

Kelenjar usus - dalam mukosa usus kecil

Mengikut penyetempatan:

Dalam ketebalan membran mukus

Air liur kecil

Gastrik

Kelenjar jejunum dan ileum usus kecil

di bawah lapisan mukus

Kelenjar 12 duodenum

Di luar tiub penghadaman

Semua kelenjar besar

Rawatan kimia dalam rongga mulut - dengan air liur, dalam perut - dengan jus gastrik, 12 pcs - dengan hempedu, jus pankreas. dan besi sendiri 12pc, dalam jejunum dan ileum - di bawah pengaruh jus sendiri. Pemprosesan kimia berakhir di usus kecil. Dalam kolon, serat dipecahkan di bawah pengaruh mikroorganisma (m/o).

- penyerapan nutrien- Nutrien diserap ke dalam darah dan saluran limfa. Penyerapan bermula:

Dalam rongga mulut (dr. Rabu, alkohol)

Perut (l / s, alkohol, nutrien)

Usus kecil adalah proses penyerapan utama

Usus besar - kebanyakannya air diserap

Usus kecil panjang, mukosanya mempunyai:

1. Lipatan bulat, mereka meningkatkan permukaan sedutan. Di sempadan antara jabatan membentuk injap

2. Villi - dari 1.5 hingga 4 juta, ketinggian 1mm, dindingnya sangat nipis.

3. Crypts - pendalaman mukosa

4. Sel epitelium mempunyai pertumbuhan - mikrovili (sehingga 300 setiap sel).

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, kawasan mukosa 1500 m2.

lapisan submukosa. Terdiri daripada tisu penghubung yang longgar. tujuan:

Memperbaiki membran mukus ke otot;

Menyediakan penetapan mudah alih - membran mukus membentuk lipatan

Pembuluh dan saraf berlalu

Sarung otot. Dibentuk oleh tisu otot licin. Tetapi di sekitar rongga mulut, otot-otot pharynx, sepertiga atas esofagus, bahagian bawah rektum bergaris.

Lapisan otot tiub pencernaan membentuk dua lapisan:

Membujur - luaran)

memendekkan saluran pencernaan

Meluruskan lengkung

Melintang (bulatan) - dalaman

Menyediakan peristalsis - penyempitan beralun lumen usus

Membentuk sfinkter - penebalan tempatan antara jabatan p.t. (esofagus - perut, perut - 12 pcs, usus kecil - usus besar, di bahagian bawah rektum).

Sfinkter diperkuat oleh injap - terhadap sfinkter, membran mukus membentuk lipatan bulat. Dalam membran mukus di bawah injap terdapat plexus vena.

Sfinkter + Injap + Pleksus Vena = radas penutup.

Tujuan: pencegahan pengosongan pramatang jabatan keluar; menghalang kandungan daripada ditolak.

Hanya perut yang mempunyai tiga lapisan (+ lapisan serong), kerana ia bertindak sebagai takungan dan mencampurkan makanan. Tiga lapisan juga mempunyai rahim, pundi kencing, jantung - takungan mesti dikosongkan sepenuhnya.

Kulit luar.

Membran tisu penghubung - tidak dalam rongga perut: farinks, esofagus, rektum di luar. Terdiri daripada sarung tisu penghubung yang longgar:

Memperbaiki organ kepada tulang

Menghubungkan organ antara satu sama lain. Tiada lompang antara organ, ia dipenuhi dengan tisu penghubung yang longgar

Menyediakan mobiliti organ - menyediakan mobiliti organ berfungsi

Pembuluh dan saraf melaluinya (dalam lapisan adventitial)

Membran serous adalah organ rongga perut, dibentuk oleh peritoneum. Tujuan yang sama seperti sarung tenunan sambungan.

Fungsi pelindung - konsep dan jenis. Klasifikasi dan ciri kategori "Fungsi pelindung" 2017, 2018.