Módne tendencie a trendy.  Doplnky, topánky, krása, účesy

Módne tendencie a trendy. Doplnky, topánky, krása, účesy

» Aké sú funkcie bielkovín. Ochranná funkcia

Aké sú funkcie bielkovín. Ochranná funkcia

Podobne ako iné biologické makromolekuly (polysacharidy, lipidy a nukleové kyseliny), aj proteíny sú základnými zložkami všetkých živých organizmov a zohrávajú rozhodujúcu úlohu v živote bunky. Proteíny vykonávajú metabolické procesy. Sú súčasťou vnútrobunkových štruktúr – organel a cytoskeletu, secernovaných do extracelulárneho priestoru, kde môžu pôsobiť ako signál prenášaný medzi bunkami, podieľať sa na hydrolýze potravy a tvorbe medzibunkovej látky.

Klasifikácia proteínov podľa ich funkcií je dosť ľubovoľná, pretože ten istý proteín môže vykonávať niekoľko funkcií. Dobre preštudovaným príkladom takejto multifunkčnosti je lyzyl-tRNA syntetáza, enzým z triedy aminoacyl-tRNA syntetáz, ktorý nielen pripája lyzínový zvyšok k tRNA, ale reguluje aj transkripciu niekoľkých génov. Proteíny plnia vďaka svojej enzymatickej aktivite mnoho funkcií. Enzýmy sú teda motorický proteín myozín, regulačné proteíny proteínkinázy, transportný proteín sodno-draselný adenozíntrifosfatáza atď.

Molekulárny model ureázového enzýmu baktérie Helicobacter pylori

katalytická funkcia

Najznámejšou funkciou bielkovín v tele je katalýza rôznych chemické reakcie. Enzýmy sú proteíny, ktoré majú špecifické katalytické vlastnosti, to znamená, že každý enzým katalyzuje jednu alebo viac podobných reakcií. Enzýmy katalyzujú reakcie, ktoré rozkladajú zložité molekuly (katabolizmus) a syntetizujú ich (anabolizmus), vrátane replikácie a opravy DNA a syntézy templátu RNA. Do roku 2013 bolo opísaných viac ako 5000 enzýmov. Zrýchlenie reakcie v dôsledku enzymatickej katalýzy môže byť obrovské: napríklad reakcia katalyzovaná enzýmom orotidín-5"-fosfátdekarboxylázou prebieha 10 17-krát rýchlejšie ako nekatalyzovaná (polovičná reakčná perióda pre dekarboxylácia kyseliny orotovej je 78 miliónov rokov bez enzýmu a 18 milisekúnd za účasti enzýmu) Molekuly, ktoré sa viažu na enzým a v dôsledku reakcie sa menia, sa nazývajú substráty.

Hoci enzýmy zvyčajne pozostávajú zo stoviek aminokyselinových zvyškov, len malá časť z nich interaguje so substrátom a ešte menej - v priemere 3-4 aminokyselinové zvyšky, často umiestnené ďaleko od seba v primárnej štruktúre - sa priamo podieľa na katalýze. . Časť molekuly enzýmu, ktorá zabezpečuje väzbu substrátu a katalýzu, sa nazýva aktívne miesto.

Medzinárodná únia biochémie a molekulárnej biológie v roku 1992 navrhla konečnú verziu hierarchickej nomenklatúry enzýmov na základe typu reakcií, ktoré katalyzujú. Podľa tejto nomenklatúry musia mať názvy enzýmov vždy koncovku - aza a môžu byť vytvorené z názvov katalyzovaných reakcií a ich substrátov. Každý enzým má priradený individuálny kód, pomocou ktorého je možné ľahko určiť jeho pozíciu v hierarchii enzýmov. Podľa typu katalyzovaných reakcií sú všetky enzýmy rozdelené do 6 tried:

  • EC 1: Oxidoreduktázy katalyzujúce redoxné reakcie;
  • EC 2: Transferázy, ktoré katalyzujú prenos chemických skupín z jednej molekuly substrátu na druhú;
  • EC 3: Hydrolázy katalyzujúce hydrolýzu chemických väzieb;
  • EC 4: Lyázy, ktoré katalyzujú rozpad chemických väzieb bez hydrolýzy s tvorbou dvojitej väzby v jednom z produktov;
  • EC 5: Izomerázy, ktoré katalyzujú štrukturálne alebo geometrické zmeny v molekule substrátu;
  • EC 6: Ligázy, ktoré katalyzujú tvorbu chemických väzieb medzi substrátmi hydrolýzou difosfátovej väzby ATP alebo podobného trifosfátu.

štruktúrna funkcia

Viac: Štrukturálna funkcia proteínov, fibrilárne proteíny

Štrukturálne proteíny cytoskeletu, ako druh armatúry, dávajú tvar bunkám a mnohým organelám a podieľajú sa na zmene tvaru buniek. Väčšina štruktúrnych proteínov je vláknitá: aktínové a tubulínové monoméry sú napríklad globulárne, rozpustné proteíny, ale po polymerizácii tvoria dlhé vlákna, ktoré tvoria cytoskelet, umožňujúci bunke udržať si svoj tvar. Kolagén a elastín sú hlavnými zložkami medzibunkovej hmoty spojivového tkaniva (napríklad chrupavky) a vlasy, nechty, vtáčie perie a niektoré schránky sú tvorené ďalšou štruktúrnou bielkovinou, keratínom.

Ochranná funkcia

Viac: Ochranná funkcia bielkovín

Existuje niekoľko typov ochranných funkcií proteínov:

  1. Fyzická ochrana. Fyzickú ochranu tela zabezpečuje kolagén – bielkovina, ktorá tvorí základ medzibunkovej hmoty spojivových tkanív (vrátane kostí, chrupaviek, šliach a hlbokých vrstiev kože (dermis)); keratín, ktorý tvorí základ rohovitých štítov, vlasov, peria, rohov a iných derivátov epidermy. Zvyčajne sa takéto proteíny považujú za proteíny so štruktúrnou funkciou. Príkladmi proteínov tejto skupiny sú fibrinogény a trombíny, ktoré sa podieľajú na zrážaní krvi.
  2. Chemická ochrana. Väzba toxínov na proteínové molekuly môže zabezpečiť ich detoxikáciu. Zvlášť rozhodujúcu úlohu pri detoxikácii u človeka zohrávajú pečeňové enzýmy, ktoré rozkladajú jedy alebo ich premieňajú na rozpustnú formu, čo prispieva k ich rýchlemu odstráneniu z tela.
  3. Imunitná ochrana. Proteíny, ktoré tvoria krv a iné biologické tekutiny, sa podieľajú na obrannej reakcii tela na poškodenie a napadnutie patogénmi. Proteíny komplementového systému a protilátky (imunoglobulíny) patria k proteínom druhej skupiny; neutralizujú baktérie, vírusy alebo cudzie proteíny. Protilátky, ktoré sú súčasťou adaptívneho imunitného systému, sa viažu na látky, antigény, cudzie pre daný organizmus, a tým ich neutralizujú a smerujú do miest deštrukcie. Protilátky môžu byť vylučované do medzibunkového priestoru alebo sa môžu pripojiť k membránam špecializovaných B-lymfocytov nazývaných plazmatické bunky.

Regulačná funkcia

Viac: Aktivátor (proteíny), Proteazóm, Regulačná funkcia bielkovín

Mnohé procesy vo vnútri buniek sú regulované molekulami bielkovín, ktoré neslúžia ani ako zdroj energie, ani ako stavebný materiál pre bunku. Tieto proteíny regulujú progresiu buniek bunkovým cyklom, transkripciu, transláciu, zostrih, aktivitu iných proteínov a mnohé ďalšie procesy. Regulačná funkcia proteínov sa uskutočňuje buď v dôsledku enzymatickej aktivity (napríklad proteínkinázy), alebo v dôsledku špecifickej väzby na iné molekuly. Transkripčné faktory, aktivátorové proteíny a represorové proteíny teda môžu regulovať intenzitu génovej transkripcie väzbou na ich regulačné sekvencie. Na úrovni translácie je čítanie mnohých mRNA tiež regulované pridaním proteínových faktorov.

Najdôležitejšiu úlohu v regulácii vnútrobunkových procesov zohrávajú proteínkinázy a proteínfosfatázy – enzýmy, ktoré aktivujú alebo potláčajú aktivitu iných proteínov tým, že sa na ne naviažu alebo odstránia fosfátové skupiny.

Funkcia signálu

Viac: Funkcia proteínovej signalizácie, Hormóny, Cytokíny

Signálna funkcia proteínov je schopnosť proteínov slúžiť ako signálne látky, prenášať signály medzi bunkami, tkanivami, orgánmi a organizmami. Signalizačná funkcia je často kombinovaná s regulačnou funkciou, pretože mnohé intracelulárne regulačné proteíny tiež vykonávajú signálnu transdukciu.

Signálnu funkciu vykonávajú proteíny-hormóny, cytokíny, rastové faktory atď.

Hormóny sa prenášajú krvou. Väčšina živočíšnych hormónov sú bielkoviny alebo peptidy. Väzba hormónu na jeho receptor je signál, ktorý spúšťa bunkovú odpoveď. Hormóny regulujú koncentráciu látok v krvi a bunkách, rast, rozmnožovanie a ďalšie procesy. Príkladom takýchto proteínov je inzulín, ktorý reguluje koncentráciu glukózy v krvi.

Bunky interagujú medzi sebou pomocou signálnych proteínov prenášaných cez medzibunkovú látku. Takéto proteíny zahŕňajú napríklad cytokíny a rastové faktory.

Cytokíny sú peptidové signálne molekuly. Regulujú interakcie medzi bunkami, určujú ich prežívanie, stimulujú alebo potláčajú rast, diferenciáciu, funkčnú aktivitu a apoptózu, zabezpečujú koordináciu akcií imunitného, ​​endokrinného a nervových systémov. Príkladom cytokínov je tumor nekrotizujúci faktor, ktorý prenáša zápalové signály medzi bunkami tela.

dopravná funkcia

Viac: Transportná funkcia bielkovín

Rozpustné proteíny zapojené do transportu malých molekúl musia mať vysokú afinitu (afinitu) k substrátu, ak je prítomný v vysoká koncentrácia a je ľahké ho uvoľniť na miestach s nízkou koncentráciou substrátu. Príkladom transportných proteínov je hemoglobín, ktorý prenáša kyslík z pľúc do iných tkanív a oxid uhličitý z tkanív do pľúc a okrem toho aj homológne proteíny, ktoré sa nachádzajú vo všetkých kráľovstvách živých organizmov.

Niektoré membránové proteíny sa podieľajú na transporte malých molekúl cez bunkovú membránu, čím sa mení jej permeabilita. Lipidová zložka membrány je vodeodolná (hydrofóbna), čo zabraňuje difúzii polárnych alebo nabitých (ióny) molekúl. Membránové transportné proteíny sa bežne klasifikujú na kanálové proteíny a nosné proteíny. Kanálové proteíny obsahujú vnútorné póry naplnené vodou, ktoré umožňujú iónom (prostredníctvom iónových kanálov) alebo molekulám vody (prostredníctvom akvaporínov) pohybovať sa cez membránu. Mnohé iónové kanály sú špecializované na transport iba jedného iónu; draslíkové a sodíkové kanály teda často rozlišujú medzi týmito podobnými iónmi a prepúšťajú len jeden z nich. Nosné proteíny viažu, podobne ako enzýmy, každú molekulu alebo ión, ktorý nesú, a na rozdiel od kanálov môžu aktívne transportovať pomocou energie ATP. Membránovým transportným proteínom možno pripísať aj "elektráreň bunky" - ATP syntázu, ktorá vďaka protónovému gradientu uskutočňuje syntézu ATP.

Náhradná (záložná) funkcia

Medzi tieto bielkoviny patria takzvané rezervné bielkoviny, ktoré sa ako zdroj energie a látok ukladajú v semenách rastlín (napríklad globulíny 7S a 11S) a vo vajciach zvierat. Množstvo ďalších bielkovín sa v tele využíva ako zdroj aminokyselín, ktoré sú zase prekurzormi biologicky aktívnych látok regulujúcich metabolické procesy.

Funkcia receptora

Viac: Bunkový receptor

Proteínové receptory môžu byť umiestnené ako v cytoplazme, tak aj v bunkovej membráne. Jedna časť molekuly receptora prijíma signál, často chemickú látku, a v niektorých prípadoch svetlo, mechanické pôsobenie (napríklad naťahovanie) a iné podnety. Keď sa signál aplikuje na určitú časť molekuly - receptorový proteín - dochádza k jej konformačným zmenám. V dôsledku toho sa mení konformácia inej časti molekuly, ktorá prenáša signál na ďalšie bunkové zložky. Existuje niekoľko signalizačných mechanizmov. Niektoré receptory katalyzujú špecifickú chemickú reakciu; iné slúžia ako iónové kanály, ktoré sa otvárajú alebo zatvárajú, keď sa použije signál; ďalšie špecificky viažu intracelulárne mediátorové molekuly. V membránových receptoroch je časť molekuly, ktorá sa viaže na signálnu molekulu, umiestnená na povrchu bunky, zatiaľ čo doména prenášajúca signál je vo vnútri.

Funkcia motora (motora).

Celá trieda motorických proteínov zabezpečuje pohyby tela, napríklad svalovú kontrakciu vrátane lokomócie (myozín), pohyb buniek v tele (napríklad améboidný pohyb leukocytov), ​​pohyb riasiniek a bičíkov a okrem toho aktívne a riadené intracelulárny transport (kinezín, dyneín). Dyneíny a kinezíny transportujú molekuly pozdĺž mikrotubulov pomocou hydrolýzy ATP ako zdroja energie. Dyneíny prenášajú molekuly a organely z periférnych častí bunky smerom k centrozómu, kinezíny - v opačnom smere. Dyneíny sú tiež zodpovedné za pohyb mihalníc a bičíkov v eukaryotoch. Cytoplazmatické varianty myozínu sa môžu podieľať na transporte molekúl a organel cez mikrofilamenty.

vo fungovaní ľudského tela sa ukázalo v začiatkom XIX storočí. Vedci označili tieto látky gréckym termínom „proteíny“, zo slova protos – „hlavný, prvý“.

Hlavnou črtou týchto chemických zlúčenín je, že sú základom, ktorý telo používa na vytváranie nových buniek. Ich ďalšími funkciami je zabezpečovanie regulačných a metabolických procesov; pri výkone transportných funkcií (napríklad hemoglobínový proteín, ktorý s prietokom krvi rozvádza kyslík do celého tela); pri tvorbe svalových vlákien; pri riadení mnohých životných funkcií tela (výrazným príkladom je proteín inzulín); pri regulácii procesu trávenia, energetického metabolizmu; pri ochrane tela.

Chemická štruktúra týchto látok je určená počtom aminokyselín, ktoré tvoria molekuly bielkovín. Molekuly sú pomerne veľké. Tieto látky majú vysokú molekulovú hmotnosť organickej hmoty a sú reťazcom aminokyselín spojených peptidovou väzbou. Aminokyselinové zloženie bielkovín je určené genetickým kódom. Mnoho variácií v kombinácii aminokyselín dáva rôzne vlastnosti proteínových molekúl. Spravidla sú navzájom prepojené a tvoria zložité komplexy.

Klasifikácia proteínov nebola dokončená, pretože nie všetky proteíny boli študované vedcami. Úloha mnohých z nich je pre ľudí naďalej záhadou. Zatiaľ sa bielkoviny delia podľa biologickej úlohy a podľa toho, aké aminokyseliny sú v ich zložení zahrnuté. Pre našu výživu nie je cenná samotná bielkovina, ale aminokyseliny, ktoré ju tvoria. Aminokyseliny sú jednou z odrôd organických kyselín. Je ich viac ako 100. Bez nich sú metabolické procesy nemožné.

Telo nemôže úplne absorbovať bielkoviny, ktoré pochádzajú z potravy. Väčšinu z nich ničia kyslé tráviace šťavy. Proteíny sa rozkladajú na aminokyseliny. Telo si po odbúraní „vezme“ aminokyseliny, ktoré potrebuje, a vybuduje si z nich potrebné bielkoviny. V tomto prípade môže dôjsť k transformácii jednej aminokyseliny na inú. Okrem transformácie sa môžu v tele aj samostatne syntetizovať.

Nie všetky aminokyseliny si však naše telo dokáže vyrobiť. Tie, ktoré nie sú syntetizované, sa nazývajú nenahraditeľné, pretože ich telo potrebuje a môže ich získať iba zvonku. Esenciálne aminokyseliny nemožno nahradiť inými. Patria sem metionín, lyzín, izoleucín, leucín, fenylalanín, treonín, valín. Okrem toho existujú ďalšie aminokyseliny, ktoré sú tvorené výlučne z esenciálneho fenylalanínu a metionínu. Preto kvalita výživy nie je určená množstvom prichádzajúcich bielkovín, ale ich kvalitatívnym zložením. Napríklad zemiaky, biela kapusta, cvikla, kapusta, strukoviny, chlieb obsahujú veľké množstvo tryptofánu, lyzínu, metionínu.

Priebeh metabolizmu bielkovín v našom tele závisí od dostatočného množstva potrebných bielkovín. K štiepeniu a premene niektorých látok na iné dochádza s uvoľňovaním energie, ktorú telo potrebuje.

V dôsledku vitálnej činnosti tela dochádza k neustálej strate časti bielkovín. Približne 30 g denne sa stratí z proteínových látok prichádzajúcich zvonku. Preto s prihliadnutím na straty by mala strava obsahovať dostatočné množstvo týchto látok, aby sa zabezpečilo zdravie organizmu.

Spotreba bielkovinových látok v tele závisí od rôznych faktorov: vykonávanie ťažkej fyzickej práce alebo pokoja; emocionálny stav. Denná miera príjmu bielkovín je u dospelých celkovo minimálne 50 gramov (to je približne 0,8 gramu na kilogram telesnej hmotnosti). Deti v dôsledku intenzívneho rastu a vývoja vyžadujú viac bielkovín - až 1,9 gramu na kilogram telesnej hmotnosti.

Ani veľké množstvo zjedených bielkovinových látok však nezaručuje vyvážené množstvo aminokyselín v nich. Preto by mala byť strava pestrá, aby z nej telo vyťažilo maximum v podobe rôznych aminokyselín. Nehovoríme o tom, že ak dnes v jedle, ktoré ste jedli, nebol tryptofán, tak zajtra ochoriete. Nie, telo "vie, ako" uložiť užitočné aminokyseliny v malých množstvách a v prípade potreby ich použiť. Kumulatívna kapacita tela však nie je príliš vysoká, takže zásoby užitočných látok je potrebné pravidelne dopĺňať.

Ak máte kvôli osobnému presvedčeniu (vegetariánstvo) alebo zo zdravotných dôvodov (problémy s gastrointestinálnym traktom a diétnou výživou) diétne obmedzenie, musíte sa poradiť s dietológom, aby vám upravil stravu a obnovil rovnováhu bielkovín v tele. .
Pri intenzívnych športových aktivitách telo potrebuje veľké množstvo bielkovín. Špeciálne pre takýchto ľudí sa vyrába športová výživa. Príjem bielkovín by však mal zodpovedať vykonávanej pohybovej aktivite. Nadbytok týchto látok, na rozdiel od všeobecného presvedčenia, nepovedie k prudkému nárastu svalovej hmoty.

Rozmanitosť funkcií bielkovín pokrýva takmer všetky biochemické procesy prebiehajúce v tele. Možno ich nazvať biochemickými katalyzátormi.
Proteíny tvoria cytoskelet, ktorý udržuje tvar buniek. Bez bielkovín je úspešné fungovanie imunitného systému nemožné.

Výborným potravinovým zdrojom bielkovín sú mäso, mlieko, ryby, obilniny, strukoviny, orechy. Ovocie, bobule a zelenina sú menej bohaté na bielkoviny.

Prvý proteín, ktorý bol študovaný na určenie jeho aminokyselinovej sekvencie, je inzulín. Za tento úspech dostal F. Senger nobelová cena v 60. rokoch minulého storočia. A vedci D. Kendrew a M. Perutz v tom istom čase dokázali pomocou techniky röntgenovej difrakcie vytvoriť trojrozmernú štruktúru myoglobínu a hemoglobínu. Za to im bola udelená aj Nobelova cena.

História štúdia


Zakladateľom štúdia bielkovín je Antoine Francois de Fourcroix. Do samostatnej triedy ich vyčlenil po tom, čo si všimol ich vlastnosť denaturovať (alebo skladať) pôsobením kyselín resp. vysoká teplota. Skúmal fibrín (izolovaný z krvi), lepok (izolovaný z pšeničného zrna) a albumín (vaječný bielok).


Dodal holandský vedec G. Mulder vedecká práca jeho francúzskeho kolegu de Fourcroix a analyzoval zloženie bielkovín. Na základe tejto analýzy vyslovil hypotézu, že väčšina proteínových molekúl má podobný empirický vzorec. Bol tiež prvým, kto dokázal určiť molekulovú hmotnosť proteínu.
Podľa Muldera sa každý proteín skladá z malých štruktúrnych komponentov – „proteínov“. A v roku 1838 švédsky vedec J. Berzelius navrhol termín „bielkoviny“ ako spoločný názov všetky bielkoviny.

V nasledujúcich 30-40 rokoch sa uskutočnili štúdie o väčšine aminokyselín, ktoré tvoria proteíny. V roku 1894 nemecký fyziológ A. Kossel vyslovil domnienku, že práve aminokyseliny sú samotnými štrukturálnymi zložkami bielkovín a že sú vzájomne prepojené peptidovými väzbami. Pokúsil sa študovať aminokyselinovú sekvenciu proteínu.
V roku 1926 bola konečne uznaná dominantná úloha bielkovín v tele. Stalo sa tak, keď americký chemik D. Sumner dokázal, že ureáza (enzým, bez ktorého mnohí chemické procesy) je bielkovina.

Izolovať čisté bielkoviny pre potreby vedy bolo v tom čase mimoriadne náročné. Preto sa prvé experimenty uskutočnili s použitím tých polypeptidov, ktoré bolo možné purifikovať vo významných množstvách pri minimálnych nákladoch – sú to krvné bielkoviny, kuracie bielkoviny, rôzne toxíny, tráviace alebo metabolické enzýmy vylučované po porážke. dobytka. Koncom 50. rokov 20. storočia bolo možné vyčistiť bovinnú pankreatickú ribonukleázu. Práve táto látka sa stala pre mnohých vedcov experimentálnym objektom.

AT moderná veda výskum bielkovín pokračoval na kvalitatívne novej úrovni. Existuje odvetvie biochémie nazývané proteomika. Teraz je vďaka proteomike možné študovať nielen izolované purifikované proteíny, ale aj paralelnú, súčasnú zmenu v modifikácii mnohých proteínov patriacich do rôznych buniek a tkanív. Vedci teraz môžu teoreticky vypočítať štruktúru proteínu z jeho aminokyselinovej sekvencie. Metódy kryoelektrónovej mikroskopie umožňujú študovať veľké a malé proteínové komplexy.

Vlastnosti bielkovín

Veľkosť proteínov sa môže merať z hľadiska počtu aminokyselín, ktoré tvoria, alebo v daltonoch, čo naznačuje ich molekulovú hmotnosť. Napríklad kvasinkové proteíny sa skladajú zo 450 aminokyselín a majú molekulovú hmotnosť 53 kilodaltonov. Najväčší proteín známy modernej vede, ktorý sa nazýva titín, pozostáva z viac ako 38 tisíc aminokyselín a má molekulovú hmotnosť približne 3700 kilodaltonov.
Proteíny, ktoré sa viažu na nukleové kyseliny interakciou s ich fosfátovými zvyškami, sa považujú za základné proteíny. Patria sem protamíny a históny.

Proteíny sa vyznačujú stupňom rozpustnosti, väčšina z nich je vysoko rozpustná vo vode. Nájdu sa však aj výnimky. Fibroín (základ pavučín a hodvábu) a keratín (základ ľudských vlasov, ako aj vlna u zvierat a perie u vtákov) sú nerozpustné.

Denaturácia

Proteíny si spravidla zachovávajú fyzikálno-chemické vlastnosti a štruktúru živého organizmu, ku ktorému patria. Ak je teda telo prispôsobené na určitú teplotu, tak to proteín vydrží a nezmení svoje vlastnosti.
Zmeny podmienok, ako je teplota okolia alebo vystavenie kyslému/zásaditému prostrediu, spôsobujú, že proteín stráca svoje sekundárne, terciárne a kvartérne štruktúry. Strata prirodzenej štruktúry, ktorá je vlastná živej bunke, sa nazýva denaturácia proteínu alebo skladanie. Denaturácia môže byť čiastočná alebo úplná, nevratná alebo reverzibilná. Najpopulárnejším a každodenným príkladom nevratnej denaturácie je vajce uvarené natvrdo. Pod vplyvom vysokej teploty sa ovalbumín, priehľadný proteín, stáva nepriehľadným a hustým.

V niektorých prípadoch je denaturácia reverzibilná, reverzný stav proteínu možno obnoviť pomocou amónnych solí. Ako spôsob čistenia proteínov sa používa reverzibilná denaturácia.

Jednoduché a zložité proteíny

Okrem peptidových reťazcov niektoré proteíny obsahujú aj neaminokyselinové štruktúrne jednotky. Podľa kritéria prítomnosti alebo neprítomnosti neaminokyselinových fragmentov sa proteíny delia do dvoch skupín: komplexné a jednoduché proteíny. Jednoduché bielkoviny sa skladajú iba z reťazcov aminokyselín. Komplexné proteíny obsahujú fragmenty, ktoré nemajú proteínovú povahu.

Podľa chemickej povahy komplexných proteínov sa rozlišuje päť tried:

  • Glykoproteíny.
  • Chromoproteíny.
  • Fosfoproteíny.
  • Metaloproteíny.
  • Lipoproteíny.
Glykoproteíny obsahujú kovalentne spojené sacharidové zvyšky a ich varietu – proteoglykány. Medzi glykoproteíny patria napríklad imunoglobulíny.

Chromoproteíny je všeobecný názov pre komplexné proteíny, medzi ktoré patria flavoproteíny, chlorofyly, hemoglobín a iné.

Proteíny nazývané fosfoproteíny obsahujú zvyšky kyseliny fosforečnej. Do tejto skupiny bielkovín patrí napríklad mliečny kazeín.

Metaloproteíny sú proteíny, ktoré obsahujú kovalentne viazané ióny určitých kovov. Medzi nimi sú proteíny, ktoré vykonávajú transportné a skladovacie funkcie (transferín, feritín).

Komplexné lipoproteínové proteíny obsahujú vo svojom zložení lipidové zvyšky. Ich funkciou je transport lipidov.

Biosyntéza bielkovín

Živé organizmy vytvárajú proteíny z aminokyselín na základe genetickej informácie, ktorá je zakódovaná v génoch. Každý zo syntetizovaných proteínov pozostáva z úplne unikátnej sekvencie spojených aminokyselín. Jedinečná sekvencia je určená takým faktorom, ako je nukleotidová sekvencia génu kódujúceho informáciu o danom proteíne.

Genetický kód tvoria kodóny. Kodón je jednotka genetickej informácie pozostávajúca z nukleotidových zvyškov. Každý kodón je zodpovedný za pripojenie jednej aminokyseliny k proteínu. Ich celkový počet je 64. Niektoré aminokyseliny sú určené nie jedným, ale niekoľkými kodónmi.

Funkcie bielkovín v tele

Spolu s ďalšími biologickými makromolekulami (polysacharidmi a lipidmi) telo potrebuje bielkoviny na vykonávanie väčšiny životných procesov v bunkách. Proteíny vykonávajú metabolické procesy a premeny energie. Sú súčasťou organel - bunkových štruktúr, podieľajú sa na syntéze medzibunkovej látky.

Je potrebné poznamenať, že klasifikácia proteínov podľa ich funkcií je skôr ľubovoľná, pretože v niektorých živých organizmoch môže rovnaký proteín vykonávať niekoľko rôznych funkcií. Proteíny plnia mnoho funkcií vďaka tomu, že majú vysokú enzymatickú aktivitu. Tieto enzýmy zahŕňajú najmä motorický proteín myozín, ako aj regulačné proteíny proteínkinázy.

katalytická funkcia

Najviac študovanou úlohou bielkovín v tele je katalýza rôznych chemických reakcií. Enzýmy sú skupinou proteínov so špecifickými katalytickými vlastnosťami. Každý z týchto enzýmov je katalyzátorom jednej alebo viacerých podobných reakcií. Veda pozná niekoľko tisíc enzymatických látok. Enzýmom je napríklad látka pepsín, ktorá pri trávení štiepi bielkoviny.

Je potrebné katalyzovať viac ako 4000 reakcií v našom tele. Bez pôsobenia enzýmov prebieha reakcia desiatky a stokrát pomalšie.
Molekuly, ktoré sa počas reakcie naviažu na enzým a potom sa zmenia, sa nazývajú substráty. Enzým obsahuje veľa aminokyselín, ale nie všetky interagujú so substrátom, ba čo viac, nie všetky sa priamo podieľajú na katalytickom procese. Časť enzýmu, ku ktorej je substrát pripojený, sa považuje za aktívne miesto enzýmu.

štruktúrna funkcia

Štrukturálne proteíny cytoskeletu sú akýmsi pevným rámcom, ktorý dáva tvar bunkám. Vďaka nim sa môže meniť tvar buniek. Patria sem elastín, kolagén, keratín. Hlavnými zložkami medzibunkovej látky v spojivovom tkanive sú kolagén a elastín. Keratín je základom pre tvorbu vlasov a nechtov, ale aj peria u vtákov.

Ochranná funkcia

Existuje niekoľko ochranných funkcií bielkovín: fyzikálne, imunitné, chemické.
Kolagén sa podieľa na tvorbe fyzickej ochrany. Tvorí základ medzibunkovej hmoty takých typov spojivového tkaniva, ako sú kosti, chrupavky, šľachy a hlboké vrstvy kože (dermis). Príkladmi tejto skupiny proteínov sú trombíny a fibrinogény, ktoré sa podieľajú na zrážaní krvi.

Imunitná obrana zahŕňa účasť proteínov, ktoré tvoria krv alebo iné biologické tekutiny, na tvorbe ochrannej reakcie tela na napadnutie patogénnymi mikroorganizmami alebo poškodenie. Imunoglobulíny napríklad neutralizujú vírusy, baktérie alebo cudzie proteíny. Protilátky produkované imunitným systémom sa naviažu na telu cudzie látky, nazývané antigény, a neutralizujú ich. Protilátky sa spravidla vylučujú do medzibunkového priestoru alebo sú fixované v membránach špecializovaných plazmatických buniek.

Enzýmy a substrát nie sú prepojené príliš tesne, inak môže byť narušený priebeh katalyzovanej reakcie. Ale stabilita pripojenia antigénu a protilátok nie je ničím obmedzená.

Chemická ochrana spočíva vo viazaní rôznych toxínov molekulami bielkovín, teda v zabezpečení detoxikácie organizmu. Najdôležitejšiu úlohu pri detoxikácii nášho tela zohrávajú pečeňové enzýmy, ktoré rozkladajú jedy alebo ich premieňajú na rozpustnú formu. Rozpustené toxíny rýchlo opúšťajú telo.

Regulačná funkcia

Väčšina vnútrobunkových procesov je regulovaná proteínovými molekulami. Tieto molekuly plnia vysoko špecializovanú funkciu a nie sú ani stavebným materiálom pre bunky, ani zdrojom energie. Regulácia sa uskutočňuje aktivitou enzýmov alebo väzbou na iné molekuly.
Proteínkinázy hrajú dôležitú úlohu v regulácii procesov vo vnútri buniek. Sú to enzýmy, ktoré ovplyvňujú aktivitu iných proteínov tým, že na ne pripájajú fosfátové častice. Aktivitu buď zvyšujú, alebo úplne potláčajú.

Funkcia signálu

Signálna funkcia proteínov je vyjadrená v ich schopnosti slúžiť ako signálne látky. Prenášajú signály medzi tkanivami, bunkami, orgánmi. Niekedy sa signalizačná funkcia považuje za podobnú regulačnej, pretože signalizáciu vykonáva aj mnoho regulačných intracelulárnych proteínov. Bunky medzi sebou komunikujú pomocou signálnych proteínov, ktoré sa šíria cez medzibunkovú látku.

Cytokíny, proteíny-hormóny vykonávajú signalizačnú funkciu.
Hormóny sa prenášajú krvou. Receptor, keď je naviazaný na hormón, spúšťa odpoveď v bunke. Vďaka hormónom sa reguluje koncentrácia látok v krvinkách, ako aj regulácia rastu a rozmnožovania buniek. Príkladom takýchto bielkovín je známy inzulín, ktorý reguluje koncentráciu glukózy v krvi.

Cytokíny sú malé peptidové mediátorové molekuly. Pôsobia ako regulátory interakcie medzi rôznymi bunkami a tiež určujú prežitie týchto buniek, inhibujú alebo stimulujú ich rast a funkčnú aktivitu. Bez cytokínov nie je možná koordinovaná práca nervového, endokrinného a imunitného systému. Napríklad cytokíny môžu spôsobiť nekrózu nádoru – teda potlačenie rastu a vitálnej aktivity zápalových buniek.

dopravná funkcia

Rozpustné proteíny, ktoré sa podieľajú na transporte malých molekúl, by sa mali ľahko viazať na substrát, ak je prítomný vo vysokej koncentrácii, a tiež by ho mali ľahko uvoľňovať tam, kde je v nízkej koncentrácii. Príkladom transportných proteínov je hemoglobín. Transportuje kyslík z pľúc a privádza ho do zvyšku tkanív a tiež prenáša oxid uhličitý späť z tkanív do pľúc. Proteíny podobné hemoglobínu boli nájdené vo všetkých kráľovstvách živých organizmov.

Náhradná (alebo záložná) funkcia

Medzi tieto proteíny patrí kazeín, ovalbumín a iné. Tieto rezervné bielkoviny sa ukladajú v živočíšnych vajciach a semenách rastlín ako zdroj energie. Vykonávajú nutričné ​​funkcie. Mnohé bielkoviny sa v našom tele využívajú ako zdroj aminokyselín.

Receptorová funkcia proteínov

Proteínové receptory môžu byť umiestnené tak v bunkovej membráne, ako aj v cytoplazme. Jedna časť molekuly proteínu prijíma signál (akejkoľvek povahy: chemický, svetelný, tepelný, mechanický). Receptorový proteín podlieha konformačným zmenám pod vplyvom signálu. Tieto zmeny ovplyvňujú ďalšiu časť molekuly, ktorá je zodpovedná za prenos signálu do iných bunkových komponentov. Signalizačné mechanizmy sa navzájom líšia.

Funkcia motora (alebo motora).

Motorické proteíny sú zodpovedné za zabezpečenie pohybu a kontrakcie svalov (na úrovni tela) a za pohyb bičíkov a mihalníc, vnútrobunkový transport látok, améboidný pohyb leukocytov (na bunkovej úrovni).

Proteíny v metabolizme

Väčšina rastlín a mikroorganizmov je schopná syntetizovať 20 esenciálnych aminokyselín, ako aj niektoré ďalšie aminokyseliny. Ale ak sú v životné prostredie, potom bude telo radšej šetriť energiu a prepravovať ju dovnútra, ako ju syntetizovať.

Tie aminokyseliny, ktoré si telo nesyntetizuje, sa nazývajú esenciálne, preto k nám môžu prísť iba zvonku.

Osoba prijíma aminokyseliny z tých bielkovín, ktoré sú obsiahnuté v potravinách. Proteíny podliehajú denaturácii počas trávenia pôsobením kyslých žalúdočných štiav a enzýmov. Niektoré z aminokyselín získaných v dôsledku tráviaceho procesu sa používajú na syntézu potrebných bielkovín a zvyšok sa premieňa na glukózu počas glukoneogenézy alebo sa používa v Krebsovom cykle (ide o metabolický proces rozkladu).

Využitie bielkovín ako zdroja energie je obzvlášť dôležité v nepriaznivé podmienky keď telo využíva vnútornú „núdzovú rezervu“ – vlastné bielkoviny. Aminokyseliny sú tiež dôležitým zdrojom dusíka pre telo.

Neexistujú jednotné normy pre dennú potrebu bielkovín. Mikroflóra, ktorá obýva hrubé črevo, tiež syntetizuje aminokyseliny a nemožno ich brať do úvahy pri zostavovaní noriem bielkovín.

Zásoby bielkovín v ľudskom tele sú minimálne a nové bielkoviny je možné syntetizovať len z rozkladajúcich sa bielkovín pochádzajúcich z telesných tkanív a z aminokyselín prichádzajúcich s jedlom. Z tých látok, ktoré sú súčasťou tukov a sacharidov, sa bielkoviny nesyntetizujú.

Nedostatok bielkovín
Nedostatok bielkovinových látok v strave spôsobuje u detí silné spomalenie rastu a vývoja. Pre dospelých je nedostatok bielkovín nebezpečný v dôsledku objavenia sa hlbokých zmien v pečeni, zmien hormonálnych hladín, zhoršenej činnosti žliaz s vnútornou sekréciou, zhoršeného vstrebávania živín, zhoršenej pamäti a výkonnosti a srdcových problémov. Všetky tieto negatívne javy sú spôsobené tým, že bielkoviny sa podieľajú takmer na všetkých procesoch ľudského tela.

V 70. rokoch minulého storočia boli zaznamenané smrteľné prípady u ľudí, ktorí dlhodobo držali nízkokalorickú diétu s výrazným deficitom bielkovín. Bezprostrednou príčinou smrti boli v tomto prípade spravidla nezvratné zmeny na srdcovom svale.

Nedostatok bielkovín znižuje odolnosť imunitného systému voči infekciám, pretože úroveň tvorby protilátok klesá. Porušenie syntézy interferónu a lyzozýmu (ochranné faktory) spôsobuje exacerbáciu zápalových procesov. Nedostatok bielkovín je navyše často sprevádzaný nedostatkom vitamínov, čo následne vedie aj k nepriaznivým následkom.

Nedostatok ovplyvňuje tvorbu enzýmov a vstrebávanie dôležitých živín. Netreba zabúdať, že hormóny sú bielkovinové formácie, preto nedostatok bielkovín môže viesť k závažným hormonálnym poruchám.

Akákoľvek aktivita fyzického charakteru poškodzuje svalové bunky a čím väčšia záťaž, tým viac svaly trpia. Na opravu poškodených svalových buniek potrebujete veľké množstvo kvalitných bielkovín. Na rozdiel od všeobecného presvedčenia je fyzická aktivita prospešná len vtedy, keď je telu dodávané dostatok bielkovín spolu s jedlom. Pri intenzívnej fyzickej námahe by mal príjem bielkovín dosahovať 1,5 – 2 gramy na kilogram hmotnosti.

Nadbytok bielkovín

Na udržanie dusíkovej rovnováhy v tele je potrebné určité množstvo bielkovín. Ak je v strave trochu viac bielkovín, nepoškodí to zdravie. Nadbytočné množstvo aminokyselín sa v tomto prípade využíva jednoducho ako dodatočný zdroj energie.

Ale ak človek nešportuje a zároveň skonzumuje viac ako 1,75 gramu bielkovín na kilogram hmotnosti, tak sa v pečeni hromadí nadbytok bielkovín, ktoré sa premieňajú na dusíkaté zlúčeniny a glukózu. Dusíkatá zlúčenina (močovina) musí byť obličkami z tela bez problémov vylúčená.

Pri nadbytku bielkovín navyše nastáva kyslá reakcia organizmu, ktorá vedie k úbytku vápnika v dôsledku zmeny pitného režimu. Okrem toho mäsové jedlá bohaté na bielkoviny často obsahujú puríny, z ktorých niektoré sa pri metabolizme ukladajú v kĺboch ​​a spôsobujú rozvoj dny. Treba poznamenať, že poruchy spojené s nadbytkom bielkovín sú oveľa menej časté ako poruchy spojené s nedostatkom bielkovín.

Posúdenie dostatočného množstva bielkovín v strave sa vykonáva podľa stavu dusíkovej bilancie. V tele neustále prebieha syntéza nových bielkovín a uvoľňovanie konečných produktov metabolizmu bielkovín. Zloženie bielkovín zahŕňa dusík, ktorý nie je obsiahnutý ani v tukoch, ani v sacharidoch. A ak je dusík uložený v tele v rezerve, je to výlučne v zložení bielkovín. Pri rozklade bielkovín by mal vyniknúť spolu s močom. Aby sa fungovanie tela uskutočňovalo na požadovanej úrovni, je potrebné doplniť odstránený dusík. Dusíková bilancia znamená, že množstvo spotrebovaného dusíka zodpovedá množstvu vylúčenému z tela.

Proteínová výživa


Prospešnosť bielkovín v strave sa hodnotí koeficientom stráviteľnosti bielkovín. Tento koeficient zohľadňuje chemická hodnota(zloženie aminokyselín) a biologická hodnota (percento trávenia bielkovín). Kompletné zdroje bielkovín sú tie potraviny, ktoré majú faktor stráviteľnosti 1,00.

Faktor stráviteľnosti je 1,00 v nasledujúcich potravinách: vajcia, sójová bielkovina, mlieko. Hovädzie mäso vykazuje koeficient 0,92.

Tieto produkty sú kvalitným zdrojom bielkovín, no treba pamätať na to, že obsahujú veľa tukov, preto je nežiaduce zneužívať ich frekvenciu v strave. Okrem veľkého množstva bielkovín sa do tela dostane aj nadmerné množstvo tuku.

Preferované potraviny s vysokým obsahom bielkovín: sójové syry, nízkotučné syry, chudé teľacie mäso, vaječné bielky, nízkotučný tvaroh, čerstvé ryby a morské plody, jahňacie mäso, kuracie mäso, biele mäso.
Medzi menej preferované potraviny patria: mlieko a jogurty s pridaným cukrom, červené mäso (sviečková), tmavé kuracie a morčacie mäso, nízkotučné rezne, domáci tvaroh, spracované mäso vo forme slaniny, salámy, šunky.

Vaječný bielok je čistý proteín bez tuku. Chudé mäso obsahuje asi 50 % kilokalórií, ktoré pochádzajú z bielkovín; vo výrobkoch obsahujúcich škrob - 15%; v odstredenom mlieku - 40%; v zelenine - 30%.

Hlavné pravidlo pri výbere proteínovej diéty je nasledovné: viac bielkovín na kalorickú jednotku a vysoký pomer stráviteľnosti bielkovín. Najlepšie je konzumovať potraviny s nízkym obsahom tuku a vysokým obsahom bielkovín. Údaje o kalóriách nájdete na obale každého produktu. Zovšeobecnené údaje o obsahu bielkovín a tukov v tých výrobkoch, ktorých obsah kalórií je ťažké vypočítať, možno nájsť v špeciálnych tabuľkách.

Tepelne spracované bielkoviny sú ľahšie stráviteľné, pretože sa stávajú ľahko dostupnými pre pôsobenie enzýmov tráviaceho traktu. Tepelná úprava však môže znížiť biologickú hodnotu proteínu, pretože niektoré aminokyseliny sú zničené.

Obsah bielkovín a tukov v niektorých potravinách

Produkty Bielkoviny, gramy Tuk, gramy
Kura 20,8 8,9
Srdce 15 3
Chudé bravčové mäso 16,3 27,8
Hovädzie mäso 18,9 12,3
Teľacie mäso 19,7 1,2
Doktorova varená klobása 13,7 22,9
Diétna varená klobása 12,2 13,5
Pollock 15,8 0,7
Sleď 17,7 19,6
Zrnitý kaviár z jesetera 28,6 9,8
Pšeničný chlieb z múky I. triedy 7,6 2,3
ražný chlieb 4,5 0,8
Sladké pečivo 7,2 4,3
Je veľmi užitočné konzumovať sójové výrobky: syr tofu, mlieko, mäso. Sója obsahuje absolútne všetky potrebné aminokyseliny v takom pomere, ktorý je potrebný na uspokojenie potrieb organizmu. Navyše sa dobre vstrebáva.
Kazeín nachádzajúci sa v mlieku je tiež kompletný proteín. Jeho koeficient stráviteľnosti je 1,00. Kombinácia kazeínu izolovaného z mlieka a sóje umožňuje vytvárať zdravé potraviny s vysokým obsahom bielkovín, pričom neobsahujú laktózu, čo umožňuje ich konzumáciu aj osobám trpiacim laktózovou intoleranciou. Ďalším plusom takýchto produktov je, že neobsahujú srvátku, ktorá je potenciálnym zdrojom alergénov.

Metabolizmus bielkovín


Na vstrebanie bielkovín potrebuje telo veľa energie. V prvom rade musí telo rozložiť aminokyselinový reťazec proteínu na niekoľko krátkych reťazcov, prípadne na samotné aminokyseliny. Tento proces je pomerne dlhý a vyžaduje si rôzne enzýmy, ktoré si telo musí vytvoriť a transportovať do tráviaceho traktu. Zvyškové produkty metabolizmu bielkovín – dusíkaté zlúčeniny – musia byť z tela odstránené.


Všetky tieto akcie celkovo spotrebujú značné množstvo energie na vstrebávanie bielkovinových potravín. Preto bielkovinové jedlo stimuluje zrýchlenie metabolizmu a zvýšenie nákladov na energiu pre vnútorné procesy.

Telo môže minúť asi 15% celkového kalorického obsahu stravy na asimiláciu potravy.
Jedlo s vysokým obsahom bielkovín v procese látkovej premeny prispieva k zvýšenej tvorbe tepla. Telesná teplota sa mierne zvyšuje, čo vedie k ďalšej spotrebe energie na proces termogenézy.

Bielkoviny nie sú vždy využívané ako energetická látka. Je to spôsobené tým, že ich využitie ako zdroja energie pre telo môže byť nerentabilné, pretože z určitého množstva tukov a sacharidov získate oveľa viac kalórií a oveľa efektívnejšie ako z podobného množstva bielkovín. Okrem toho je v tele zriedkavo prebytok bielkovín, a ak áno, potom väčšina nadbytočných bielkovín vykonáva plastové funkcie.

V prípade, že v strave chýbajú zdroje energie vo forme tukov a sacharidov, telo je nútené využiť nahromadené tuky.

Dostatočné množstvo bielkovín v strave pomáha aktivovať a normalizovať pomalý metabolizmus u tých ľudí, ktorí sú obézni, a tiež vám umožňuje udržiavať svalovú hmotu.

Ak nie je dostatok bielkovín, telo prejde na používanie svalových bielkovín. Svaly totiž nie sú až také dôležité pre údržbu tela. Väčšina kalórií sa spaľuje vo svalových vláknach a dochádza k poklesu svalová hmota znižuje energetické náklady organizmu.

Ľudia, ktorí držia rôzne diéty na chudnutie, si veľmi často vyberajú diétu, pri ktorej sa s jedlom dostáva do tela veľmi málo bielkovín. Spravidla ide o zeleninové alebo ovocné diéty. Okrem škody takáto strava nič neprinesie. Fungovanie orgánov a systémov s nedostatkom bielkovín je inhibované, čo spôsobuje rôzne poruchy a choroby. Každá diéta by sa mala zvážiť z hľadiska potreby bielkovín v tele.

Procesy ako vstrebávanie bielkovín a ich využitie v energetických potrebách, ako aj vylučovanie produktov metabolizmu bielkovín vyžadujú viac tekutín. Aby nedošlo k dehydratácii, musíte prijať asi 2 litre vody denne.

Proteíny sú základom všetkých živých organizmov. Práve tieto látky pôsobia ako súčasť bunkových membrán, organel, chrupaviek, šliach a rohov Ochranná funkcia bielkovín je však jednou z najdôležitejších.

Proteíny: štrukturálne vlastnosti

Bielkoviny sú spolu s lipidmi, sacharidmi a nukleovými kyselinami organické látky, ktoré tvoria základ živých bytostí. Všetky z nich sú prírodné biopolyméry. Tieto látky sú zložené z opakovane sa opakujúcich štruktúrnych jednotiek. Nazývajú sa monoméry. Pre proteíny sú takými štruktúrnymi jednotkami aminokyseliny. Spojením do reťazcov tvoria veľkú makromolekulu.

Úrovne priestorovej organizácie proteínu

Reťazec dvadsiatich aminokyselín môže vytvárať rôzne štruktúry. Toto sú úrovne priestorovej organizácie alebo konformácie reprezentované reťazcom aminokyselín. Keď sa skrúti do špirály, dôjde k sekundárnemu. Terciárna štruktúra vzniká, keď je predchádzajúca konformácia skrútená do cievky alebo globule. Ale ďalšia štruktúra je najkomplexnejšia - kvartér. Skladá sa z niekoľkých guľôčok.

Vlastnosti bielkovín

Ak je kvartérna štruktúra zničená na primárnu, menovite na reťazec aminokyselín, potom nastáva proces nazývaný denaturácia. Je reverzibilný. Reťazec aminokyselín je schopný vytvárať opäť zložitejšie štruktúry. Ale keď dôjde k zničeniu, t.j. zničenie primárneho sa už nedá obnoviť. Takýto proces je nezvratný. Zničenie vykonal každý z nás, keď sme tepelne spracovali produkty pozostávajúce z bielkovín - kuracie vajcia, ryby, mäso.

Funkcie bielkovín: tabuľka

Proteínové molekuly sú veľmi všestranné. To spôsobuje široký rozsah ich schopností, ktoré sú určené funkciami bielkovín (tabuľka obsahuje potrebné informácie) sú nevyhnutnou podmienkou existencie živých organizmov.

Funkcia bielkovínZmysel a podstata procesuNázov proteínov, ktoré plnia funkciu

Stavebníctvo

(štrukturálne)

Proteín je stavebným materiálom pre všetky telesné štruktúry: od bunkových membrán až po svaly a väzy.kolagén, fibroín
energiePri rozklade bielkovín sa uvoľňuje energia potrebná na realizáciu životne dôležitých procesov organizmu (1 g bielkovín - 17,2 kJ energie).Prolamín
SignálProteínové zlúčeniny bunkových membrán sú schopné rozpoznať špecifické látky z prostredia.Glykoproteíny
KontraktilnéZabezpečenie fyzickej aktivity.aktín, myozín
RezervovaťPrísun živín.endosperm semien
DopravaZabezpečenie výmeny plynu.Hemoglobín
RegulačnéRegulácia chemických a fyziologických procesov v organizme.Proteínové hormóny
katalytickýUrýchlenie chemických reakcií.Enzýmy (enzýmy)

Ochranná funkcia bielkovín v tele

Ako vidíte, funkcie bielkovín sú veľmi rôznorodé a dôležité vo svojom význame. Ale ešte jeden z nich sme nespomenuli. Ochrannou funkciou bielkovín v tele je zabrániť prenikaniu cudzorodých látok, ktoré môžu organizmu značne poškodiť. Ak sa tak stane, špecializované proteíny ich dokážu neutralizovať. Títo obrancovia sa nazývajú protilátky alebo imunoglobulíny.

Proces tvorby imunity

S každým nádychom sa do nášho tela dostávajú patogénne baktérie a vírusy. Vstupujú do krvi, kde sa začínajú aktívne množiť. V ceste im však stojí významná prekážka. Ide o plazmatické bielkoviny – imunoglobulíny alebo protilátky. Sú špecializované a vyznačujú sa schopnosťou rozpoznávať a neutralizovať telu cudzie látky a štruktúry. Nazývajú sa antigény. Takto sa prejavuje ochranná funkcia bielkovín. Príklady môžu pokračovať informáciami o interferóne. Tento proteín je tiež špecializovaný a rozpoznáva vírusy. Táto látka je dokonca základom mnohých imunostimulačných liekov.

Vďaka prítomnosti ochranné proteíny telo je schopné odolávať patogénnym časticiam, t.j. vyvinie si imunitu. Môže byť vrodená a získaná. Všetky organizmy sú obdarené prvým od okamihu narodenia, vďaka čomu je možný život. A získané sa objaví po prenose rôznych infekčných chorôb.

Mechanická ochrana

Proteíny plnia ochrannú funkciu, priamo chránia bunky a celé telo pred mechanickými vplyvmi. Napríklad kôrovce zohrávajú úlohu škrupiny, ktorá spoľahlivo chráni celý obsah. Kosti, svaly a chrupavky tvoria základ tela a zabraňujú nielen poškodeniu mäkkých tkanív a orgánov, ale zabezpečujú aj jeho pohyb v priestore.

Tvorba trombu

Proces zrážania krvi je tiež ochrannou funkciou bielkovín. Je to možné kvôli prítomnosti špecializovaných buniek - krvných doštičiek. Pri poškodení krvných ciev dochádza k ich kolapsu. V dôsledku plazmy sa fibrinogén premieňa na svoju nerozpustnú formu - fibrín. Ide o zložitý enzymatický proces, v dôsledku ktorého sa fibrínové vlákna veľmi často prepletajú a vytvárajú hustú sieť, ktorá zabraňuje vytekaniu krvi. Inými slovami, vytvorí sa krvná zrazenina alebo trombus. Ide o ochrannú reakciu tela. V bežnom živote tento proces trvá maximálne desať minút. No pri - hemofílii, ktorá postihuje najmä mužov, môže človek zomrieť aj pri ľahkom úraze.

Ak sa však vo vnútri cievy vytvoria zrazeniny, môže to byť veľmi nebezpečné. V niektorých prípadoch to dokonca vedie k narušeniu jeho celistvosti a vnútornému krvácaniu. V tomto prípade sa odporúčajú lieky, naopak riedenie krvi.

Chemická ochrana

Ochranná funkcia bielkovín sa prejavuje aj v chemickom boji proti patogénnym látkam. A začína to v ústach. Akonáhle je v ňom, jedlo spôsobuje reflexné slinenie. Základom tejto látky je voda, enzýmy štiepiace polysacharidy a lyzozým. Práve posledná uvedená látka neutralizuje škodlivé molekuly a chráni telo pred ich ďalšími účinkami. Nachádza sa tiež v slizniciach gastrointestinálneho traktu a v slznej tekutine, ktorá obmýva rohovku oka. Vo veľkých množstvách sa lyzozým nachádza v materskom mlieku, hlienoch nosohltanu a bielkovinách kuracích vajec.

Ochranná funkcia bielkovín sa teda prejavuje predovšetkým v neutralizácii bakteriálnych a vírusových častíc v krvi tela. V dôsledku toho sa u neho rozvíja schopnosť odolávať pôvodcom chorôb. Hovorí sa tomu imunita. Bielkoviny, ktoré sú súčasťou vonkajšej a vnútornej kostry, chránia vnútorný obsah pred mechanickým poškodením. A proteínové látky nachádzajúce sa v slinách a iných médiách zabraňujú pôsobeniu chemických látok na telo. Inými slovami, ochranná funkcia bielkovín je zabezpečiť potrebné podmienky pre všetky životné procesy.

Proteíny sú stavebným materiálom tela a podieľajú sa na metabolických procesoch. Funkcie bielkovín v tele majú veľký význam pre udržanie života.

Štruktúra

Proteíny - biopolyméry, pozostávajúce z jednotlivých väzieb - monomérov, ktoré sa nazývajú aminokyseliny. Pozostávajú z karboxylovej (-COOH), amínovej (-NH2) skupiny a radikálu. Aminokyseliny sú navzájom spojené peptidovou väzbou (-C(O)NH-), ktorá tvorí dlhý reťazec.

Povinné chemické prvky aminokyselín:

  • uhlík;
  • vodík;
  • dusík;
  • kyslík.

Ryža. 1. Štruktúra proteínu.

Radikál môže zahŕňať síru a ďalšie prvky. Proteíny sa líšia nielen radikálom, ale aj počtom karboxylových a amínových skupín. Čo sa týka Existujú tri typy aminokyselín:

  • neutrálne (-COOH a -NH2);
  • zásadité (-COOH a niekoľko -NH2);
  • kyslé (niekoľko -COOH a -NH2).

V súlade s možnosťou ich syntézy vo vnútri tela vylučujú dva typy aminokyselín:

TOP 2 článkyktorí čítajú spolu s týmto

  • zameniteľné - syntetizované v tele;
  • nenahraditeľné – nie sú syntetizované v tele a musia pochádzať z vonkajšieho prostredia.

Je známych asi 200 aminokyselín. Len 20 sa však podieľa na budovaní bielkovín.

Syntéza

Biosyntéza bielkovín prebieha na ribozómoch endoplazmatického retikula. Je to zložitý proces pozostáva z dvoch etáp:

  • tvorba polypeptidového reťazca;
  • modifikácia bielkovín.

Syntéza polypeptidovej siete prebieha pomocou messengerovej a transferovej RNA. Tento proces sa nazýva preklad. Druhá fáza zahŕňa „prácu na chybách“. Časti syntetizovaného proteínu sú nahradené, odstránené alebo predĺžené.

Ryža. 2. Syntéza bielkovín.

Funkcie

Biologické funkcie proteínov sú uvedené v tabuľke.

Funkcia

Popis

Príklady

Doprava

Prenášajte chemikálie do a z buniek

Hemoglobín prenáša kyslík a oxid uhličitý, transkortín je hormón nadobličiek v krvi

Motor

Pomáha sťahovať svaly mnohobunkových živočíchov

aktín, myozín

Štrukturálne

Poskytujú silu tkanivám a bunkovým štruktúram

Kolagén, fibroín, lipoproteíny

Stavebníctvo

Podieľať sa na tvorbe tkanív, membrán, bunkových stien. Make svaly, vlasy, šľachy

Elastín, keratín

Signál

Prenos informácií medzi bunkami, tkanivami, orgánmi

Cytokíny

enzymatické alebo katalytické

Väčšina enzýmov v tele zvierat a ľudí je bielkovinového pôvodu. Sú katalyzátorom mnohých biochemických reakcií (zrýchľujú alebo spomaľujú)

Enzýmy

Regulačné alebo hormonálne

Hormóny bielkovinového pôvodu riadia a regulujú metabolické procesy

Inzulín, lutropín, tyreotropín

Génová regulácia

Regulovať funkcie nukleových kyselín pri prenose genetickej informácie

Históny regulujú replikáciu a transkripciu DNA

energie

Používa sa ako doplnkový zdroj energie. Pri rozpade 1 g sa uvoľní 17,6 kJ

Odbúrajte po vyčerpaní iných zdrojov energie – sacharidov a tukov

Ochranný

Špecifické proteíny - protilátky - chránia telo pred infekciou ničením cudzích častíc. Špeciálne proteíny zrážajú krv, aby zastavili krvácanie

Imunoglobulíny, fibrinogén, trombín

Rezervovať

Uložené na kŕmenie buniek. Zadržiava látky potrebné pre telo

Feritín zadržiava železo, kazeín, lepok, albumín sa ukladajú v tele

Receptor

Držte rôzne regulátory (hormóny, mediátory) na povrchu alebo vo vnútri bunky

Glukagónový receptor, proteínkináza

Proteíny môžu mať otravný a neutralizačný účinok. Napríklad bacil botulizmu vylučuje toxín proteínového pôvodu a albumínový proteín viaže ťažké kovy.

Enzýmy

Stojí za to povedať stručne o katalytickej funkcii bielkovín. Enzýmy alebo enzýmy sú izolované do špeciálnej skupiny proteínov. Vykonávajú katalýzu - urýchlenie chemickej reakcie.
Podľa štruktúry môžu byť enzýmy:

  • jednoduché - obsahujú iba aminokyselinové zvyšky;
  • komplexný - okrem bielkovinového monomérneho zvyšku zahŕňajú neproteínové štruktúry, ktoré sa nazývajú kofaktory (vitamíny, katióny, anióny).

Molekuly enzýmu majú aktívnu časť (aktívne centrum), ktorá viaže proteín na látku – substrát. Každý enzým „rozpoznáva“ určitý substrát a viaže sa naň. Aktívnym miestom je zvyčajne „vrecko“, do ktorého vstupuje substrát.

Väzba aktívneho miesta a substrátu je opísaná modelom indukovanej korešpondencie (model "ruka-rukavice"). Model ukazuje, že enzým sa „prispôsobí“ substrátu. V dôsledku zmeny štruktúry sa znižuje energia a odpor substrátu, čo pomáha enzýmu ľahšie preniesť ju do produktu.

Ryža. 3. Model "rukavice".

Aktivita enzýmov závisí od niekoľkých faktorov:

  • teplota;
  • koncentrácie enzýmov a substrátov;
  • kyslosť.

Existuje 6 tried enzýmov, z ktorých každý interaguje s určitými látkami. Napríklad transferázy prenášajú fosfátovú skupinu z jednej látky na druhú.

Enzýmy môžu urýchliť reakciu 1000-krát.

čo sme sa naučili?

Zistili sme, aké funkcie plnia proteíny v bunke, ako sú usporiadané a ako sa syntetizujú. Proteíny sú polymérne reťazce zložené z aminokyselín. Celkovo je známych 200 aminokyselín, ale proteíny môžu tvoriť len 20. Proteínové polyméry sa syntetizujú na ribozómoch. Proteíny vykonávajú v tele dôležité funkcie: prenášajú látky, urýchľujú biochemické reakcie a riadia procesy prebiehajúce v tele. Enzýmy viažu substrát a cielene ho prenášajú na látky, čím 100-1000 krát urýchľujú reakcie.

Tématický kvíz

Hodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.6. Celkový počet získaných hodnotení: 289.

Názov parametra Význam
Predmet článku: Ochranná funkcia
Rubrika (tematická kategória) varenie

Umožňuje posúvanie obsahu zhora nadol

BIBLIOGRAFIA

ZISTENIA

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, hlavné osobné vlastnosti podnikateľa sú: nezávislosť; ambície; vytrvalosť; pracovitosť; trvanlivosť. Prítomnosť takýchto osobnostných čŕt je jednou z základné podmienkyúspech.

Okrem skutočných osobnostných kvalít musí mať podnikateľ súbor špecifických vedomostí, zručností a schopností v oblasti, v ktorej pôsobí. Je jasné, že aby úspešne finančné transakcie podnikateľ potrebuje aspoň minimálne znalosti vo finančnej a úverovej oblasti a účtovníctve a človek, ktorý sa rozhodne organizovať výrobu nábytku, musí mať minimálne technické vzdelanie. Tieto obmedzenia však nie sú definitívne. Často sa stávalo, že podnikateľ dostal špeciálne znalosti a zručnosti už počas rozvoja svojho podnikania a v jeho prvých fázach konal buď intuitívne, alebo s pomocou zainteresovaných špecialistov. Hlavná vec je tu túžba učiť sa a zlepšovať si kvalifikáciu s cieľom zlepšiť svoje podnikanie, pričom takáto túžba sa vzťahuje na osobné vlastnosti (zvedavosť, vytrvalosť, ambície).

Štúdium osobnosti podnikateľa pomocou psychologických testov pomáha nielen objasniť niektoré stránky jeho osobnosti, ale ukazuje aj akým smerom by mal na sebe pracovať, aby zvýšil efektivitu svojej podnikateľskej činnosti.

Akperov I. G., Maslikova Zh. V. Psychológia podnikania. - M: Financie a štatistika, 2003.

Zavyalova E.K., Posokhova S.T. Psychológia podnikania: Učebnica. - Petrohrad: Ed. Štátna univerzita v Petrohrade, 2004.

Meneghetti A. Psychológia vodcu. - M., 2001. - S. 15.

Platonov K.K. Štruktúra a rozvoj osobnosti. - M.: Nauka, 1986. S. 24.

Podnikanie: Učebnica / Ed. M. L. Lapusty. - M.: INFRA-M, 2003.

Steven J. Train Your Dragons. - Petrohrad: Peter-press, 1996.

Shcherbatykh Yu.V. Psychológia podnikania a podnikania: učebnica. - Petrohrad: Peter, 2008. S. 45.

Shcherbatykh Yu. V. Psychológia úspechu. - M.: Eksmo, 2005.

Sliznica je pomerne hladká

Lubrikovaný hlienom (produkovaným sliznicovými žľazami samotnej škrupiny)

Hlien - obaľuje m / o, viskozita neumožňuje prenikanie do krvného obehu

Akumulácia lymfoidného tkaniva - pozostáva z lymfocytov rôzneho stupňa zrelosti. Lymfoidné tkanivo tvorí zhluky:

ü Mandle - nachádzajú sa na samom začiatku tráviacej a dýchacej trubice:

o Palatinové mandle - na oboch stranách hltana

o Lingválne - v oblasti koreňa jazyka

o Krčná mandľa - m / pri hornej a zadnej stene nosohltanu (klenba) pod tuberculum faringeum

o Tubálne mandle – blízko hltanového otvoru sluchovej trubice

ü Jednotlivé folikuly - nachádzajú sa v celom pt, ich celková hmotnosť je asi 2 kg;

ü Lymfoidné plaky - obsahujú desiatky lymfocytov, sú prítomné iba v ileu - Peyerove náplasti, ich počet je asi 20-30

ü Vermiformné slepé črevo - jeho sliznica obsahuje lymfoidné tkanivo. Toto je črevná mandľa.

· Striedanie rôznych médií v tráviacom trakte.

Pri oslabení ochranné zariadenia, znížená imunita!

- chemické spracovanie potravín- realizovaný tráviacimi šťavami, ktoré sú produkované tráviacimi žľazami. V celom p.t. existujú žľazy:

Podľa veľkosti:

Veľký

Hlavné slinné žľazy (príušné, submandibulárne, sublingválne)

Pečeň - produkuje žlč, ktorá vstupuje do dvanástnika

Pankreas – pankreatická šťava, inzulín.

Malé slinné žľazy (labiálne, bukálne, podnebné, lingválne)

Žalúdočné žľazy

Črevné žľazy – v sliznici tenkého čreva

Podľa lokalizácie:

V hrúbke sliznice

Malé sliny

Žalúdočné

Žľazy jejuna a ilea tenkého čreva

pod hlienovou vrstvou

Žľaza 12 dvanástnika

Mimo tráviacej trubice

Všetky veľké žľazy

Chemické ošetrenie v dutine ústnej - slinami, v žalúdku - žalúdočnou šťavou, 12 ks - žlčou, pankreatickou šťavou. a žehliť sama 12ks, v jejune a ileu - pod vplyvom vlastných štiav. Chemické spracovanie končí v tenkom čreve. V hrubom čreve sa vláknina rozkladá pod vplyvom mikroorganizmov (m / o).

- vstrebávanie živín- Živiny sa vstrebávajú do krvi a lymfatických ciev. Absorpcia začína:

V ústnej dutine (dr. St, alkohol)

Žalúdok (l/s, alkohol, živiny)

Tenké črevo je hlavným absorpčným procesom

Hrubé črevo – väčšinou sa vstrebáva voda

Tenké črevo je dlhé, jeho sliznica má:

1. Kruhové záhyby, zväčšujú saciu plochu. Na hranici medzi oddeleniami tvoria ventily

2. Villi - od 1,5 do 4 miliónov, výška 1mm, stena je veľmi tenká.

3. Krypty - prehĺbenie sliznice

4. Epitelové bunky majú výrastky – mikroklky (až 300 na bunku).

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, plocha sliznice 1500 m2.

submukózna vrstva. Pozostáva z uvoľneného spojivového tkaniva. Účel:

Fixuje sliznicu k svalu;

Poskytuje mobilnú fixáciu - sliznica tvorí záhyby

Cievy a nervy prechádzajú

Svalové puzdro. Tvorí ho hladké svalové tkanivo. Ale okolo ústnej dutiny sú pruhované svaly hltana, horná tretina pažeráka, spodná časť konečníka.

Svalová vrstva tráviacej trubice tvorí dve vrstvy:

Pozdĺžne - vonkajšie)

skracuje tráviaci kanál

Vyrovnáva krivky

Priečne (kruhové) - vnútorné

Poskytuje peristaltiku - zvlnené zúženie lúmenu čreva

Tvorí zvierače - lokálne zhrubnutia medzi oddeleniami p.t. (pažerák - žalúdok, žalúdok - 12 ks, tenké črevo - hrubé črevo, v dolnej časti konečníka).

Sfinktery sú zosilnené chlopňami - proti zvieraču tvorí sliznica kruhový záhyb. V sliznici pod chlopňami sú žilové plexy.

Sfinkter + Valve + Venous plexus = uzatvárací aparát.

Účel: prevencia predčasného vyprázdňovania odchádzajúceho oddelenia; zabraňuje posunutiu obsahu späť.

Len žalúdok má tri vrstvy (+ šikmá vrstva), keďže funguje ako zásobník a mixuje potravu. Tri vrstvy majú aj maternicu, močového mechúra, srdce - nádrž musí byť úplne vyprázdnená.

Vonkajšia škrupina.

Membrána spojivového tkaniva - nie v brušnej dutine: hltan, pažerák, konečník vonku. Pozostáva z uvoľneného puzdra spojivového tkaniva:

Fixuje orgány ku kostiam

Spája orgány navzájom. Medzi orgánmi nie sú žiadne dutiny, je vyplnená voľným spojivovým tkanivom

Zabezpečuje pohyblivosť orgánov – zabezpečuje funkčnú pohyblivosť orgánov

Prechádzajú ním cievy a nervy (v adventiciálnych vrstvách)

Serózna membrána je orgán brušnej dutiny tvorený pobrušnicou. Rovnaký účel ako spojovací tkaný plášť.

Ochranná funkcia - pojem a druhy. Klasifikácia a vlastnosti kategórie "Ochranná funkcia" 2017, 2018.