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蛋白质:生物学作用。 蛋白质在体内的生物学作用

蛋白质,其生物学作用将今天讨论 - 的氨基酸的高分子化合物构成。 在所有的其它有机化合物,它们之间在它们的结构最复杂的。 通过元素 组合物的蛋白质 来自脂肪和碳水化合物不同:除了氧,氢和碳它们也含有氮。 此外,最重要的蛋白质的不可缺少的一部分是硫,和一些含有碘,铁,磷等。

蛋白质的生物学作用是非常高的。 正是这些连接构成了原生质质量的很大一部分,和活细胞的细胞核。 所有的动物和植物的生物是蛋白质。

一个或几个功能

的生物学作用和它们的不同化合物的功能是不同的。 作为具有特定化学结构的物质,每一种蛋白质进行高度专业化的功能。 只有在某些情况下,它可以执行多种相互关联的。 例如,肾上腺素,这是在肾上腺髓质产生,进入血液,增加血压和耗氧量,血糖。 此外,它是新陈代谢的一种兴奋剂,而冷血动物 - 和神经系统的调解员。 正如你所看到的,它在一次执行许多功能。

酶(催化)函数

在活生物体中存在的多种生化反应,在温和条件,根据该温度接近40℃下进行,和pH接近中性。 在这种情况下,许多人的出现率可以忽略不计。 因此,为了能够实现,我们需要的酶-特定 的生物催化剂。 几乎所有的反应中,除了水在生物体光解被酶催化的它。 这些元素是蛋白或蛋白复合与辅因子(有机分子或金属离子)。 酶是非常有选择性的触发必要的过程。 因此,催化功能,上面所讨论的, - 那些携带蛋白质之一。 这些化合物的生物作用,但是,它的实现不限。 有迹象表明,下面将要讨论许多其他功能。

传输功能

对于细胞的存在需要多种物质到它的内部,从而向它提供能量和建筑材料。 所有的生物膜都建立在一个共同的原则。 脂类的这种双层,蛋白质在它被运。 在同一时间集中于膜表面,并在其厚度的亲水性大分子的网站 - 疏水性“尾”。 这种结构是不透的重要组成部分:氨基酸,糖类,碱金属离子。 发生这些元素进入细胞的渗透通过转运蛋白包埋在细胞膜。 在细菌中,例如,存在提供乳糖(牛奶糖)的通过外膜转移一个特殊的蛋白。

在 多细胞生物体中, 有不同的物质的输送从一个器官到另一个的系统。 我们谈论的主要是关于血红蛋白(见上图)。 在血浆中,此外,它是不断血清白蛋白(转运蛋白)。 它以形成具有的脂肪的脂肪酸的消化形成稳定的复合物,以及与多个疏水性氨基酸(例如,色氨酸)和许多药物(一些青霉素类,磺胺类,阿司匹林)的能力。 转铁蛋白,它提供了在铁离子的主体传输,是另一个例子。 可以提及和tseruplazmin其输送铜离子。 于是,我们看到了执行蛋白质的运输功能。 它们的生物学作用,从这个角度来看是非常重要的。

受体功能

蛋白质受体是非常重要的,特别是多细胞生物的生存能力。 他们都融入血浆 细胞膜 ,并有助于掌握并进入细胞的信号的进一步转变。 在这种情况下的信号可以是来自其他小区和周围的环境。 乙酰胆碱受体目前研究最多的。 它们在细胞膜上的一些中间神经元的接触中发现,包括在大脑皮层神经肌肉连接。 这些蛋白质与乙酰胆碱相互作用并发送在细胞内的信号。

神经递质,用于接收该信号并将其转换必须除去,以制备所述细胞是能够感知进一步信号。 为了这个目的,乙酰胆碱酯酶 - 特殊的酶,其是用于乙酰胆碱水解成胆碱和乙酸的催化剂。 这不是是执行蛋白质极为重要和受体功能? 下面的生物学作用,对机体有保护作用是巨大的。 有了这个根本无法达成一致。

保护功能

人体的免疫系统响应很早就产生大量淋巴细胞的外来颗粒的外观。 它们能够选择性地破坏元件。 这些外来颗粒可以是癌细胞,病原细菌超分子颗粒(大分子,病毒等)。 B淋巴细胞 - 一群淋巴细胞,其产生特殊的蛋白质。 这些蛋白在区分循环系统。 他们认识到外来颗粒,从而形成一个台阶的破坏非常具体的复杂。 这些蛋白被称为免疫球蛋白。 一个抗原提到了触发免疫系统反应异物。

结构功能

还执行高度专业化的功能的蛋白质还可以是其中的值很大程度上结构。 多亏了他们,提供机械强度和活生物体的组织的其它性质。 这些蛋白质包括,主要是胶原蛋白。 胶原蛋白(照片厘米以下)的哺乳动物是关于蛋白质质量的四分之一。 它是在构成该结缔组织(称为成纤维细胞)的主要细胞中合成的。

最初,胶原形成为前胶原 - 它的前体的成纤维细胞中流动化学处理。 然后,它被形成为三条多肽链,扭成螺旋形。 他们走到一起了成纤维细胞在胶原直径为几百纳米的纤维。 后者形成胶原丝,其可以已经在显微镜下观察到。 弹性组织(肺壁,使血管中的皮肤)除了细胞外基质胶原蛋白,还含有蛋白质的弹性蛋白。 它可以在相当宽的范围内进行拉伸,然后返回到原来的状态。 另一个例子是结构蛋白,可以给这里 - 是丝素蛋白。 它蛹蛾的形成期间是分离的。 这是丝线的主要成分。 我们现在描述的马达蛋白质。

马达蛋白

而在电动机的实施过程中的蛋白质生物大作用。 简要讲述这和他们的功能。 收缩肌肉 - 是在此期间,将化学能转化为机械功的过程。 指导其成员是两种蛋白 - 肌球蛋白和肌动蛋白。 肌球蛋白有一个非常不寻常的结构。 它是两个球状头部和尾部(长细丝部)形成。 大约1600nm的是一个分子的长度。 上磁头部分从而占约200nm。

肌动蛋白(上图) - 具有42000的分子量的球状蛋白质它可以是聚合以形成长的结构,并与肌球蛋白的头部这样的方式相互作用。 这个过程中的一个重要特征 - 其对ATP的存在依赖。 如果它的浓度是足够高时,形成的肌球蛋白和肌动蛋白复合物被破坏,则再次回收ATP水解发生是由于肌球蛋白ATP的结果之后。 这个过程可以观察到,例如,在溶液中,其中两个蛋白质存在。 它变得粘稠作为使形成在没有ATP高分子量复合物的事实的结果。 此外,它大大降低了的粘度由于复杂的创建的破坏,之后它逐渐开始恢复为ATP水解的结果。 在肌肉收缩的过程中,这些互动起到非常重要的作用。

抗生素

我们继续透露的题目是“蛋白质在体内的生物学作用。” 非常大和非常重要的一组天然化合物被称为抗生素物质。 它们是微生物来源的。 这些物质被分配微生物的特殊物种。 氨基酸和蛋白质的生物学作用是不可否认的,但抗生素都有一种特殊的,非常重要的功能。 他们认为抑制与他们竞争微生物的生长。 在20世纪40年代,抗生素的发现和使用已经彻底改变了由细菌引起的感染性疾病的治疗。 应当指出的是,在大多数情况下,病毒的抗生素没有作用,所以使用它们作为抗病毒药物是无效的。

抗生素的实例

青霉素组首次投入实践。 此基团的实例是氨苄青霉素和青霉素。 行动和化学性质不同的抗生素机制。 其中一些今天被广泛使用的,与人类核糖体进行交互,而在细菌核糖体抑制蛋白质的合成。 同时,它们不与真核生物核糖体进行交互。 因此,对于细菌细胞它们是有害的,动物和人的低毒性。 这种抗生素包括链霉素和氯霉素(氯霉素)。

生物学作用的蛋白质合成是非常重要的,但是这一过程本身有几个阶段。 我们只笼统地谈论它。

过程和蛋白质生物合成的生物作用

这个过程是一个多阶段,非常复杂。 它发生在核糖体 - 特定的细胞器。 在笼子里有一组核糖体。 在大肠杆菌中,例如,有大约20万。

“描述蛋白质的生物合成和生物作用的过程” - 很多时候我们的任务接收学校。 它造成了许多困难。 那么,让我们一起来了解一下。

蛋白质分子是多肽链。 它们包括,因为你已经知道,从单个氨基酸。 然而,后者是不够活跃。 为了连接,形成一个蛋白质分子,他们需要激活。 它发生作为特定的酶的结果。 在这种情况下,每个氨基酸都有自己的酶,特别调谐恰好到它。 能量的该过程的源是ATP(三磷酸腺苷)。 从激活产生的氨基酸变得更不稳定,并用间 - RNA,其携带入核糖体(因为此RNA称为运输的)酶的作用下结合。 核糖体,因此,起到连接的tRNA与活化氨基酸。 核糖体 - 一种输送机的该蛋白质链的传入氨基酸的组装。

作用的合成蛋白质的难以估量,作为合成的化合物进行非常重要的功能。 几乎所有的细胞结构由他们。

所以,我们笼统地所描述,蛋白质的生物合成和生物作用的过程。 这个结论熟悉的蛋白质。 我们希望你能继续它的欲望。

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