Каква е защитната функция на протеина? Функции на протеина в организма

Подобно на други биологични макромолекули (полизахариди, липиди и нуклеинови киселини), протеините са необходими компоненти на всички живи организми и играят решаваща роля в живота на клетката. Протеините осъществяват метаболитни процеси. Те са част от вътреклетъчните структури - органели и цитоскелет, секретират се в извънклетъчното пространство, където могат да действат като сигнал, предаван между клетките, да участват в хидролизата на храната и образуването на междуклетъчно вещество.

Класификацията на протеините според техните функции е доста произволна, тъй като един и същ протеин може да изпълнява няколко функции. Добре проучен пример за такава мултифункционалност е лизил-тРНК синтетазата, ензим от класа на аминоацил-тРНК синтетазите, който не само прикрепя лизинов остатък към тРНК, но също така регулира транскрипцията на няколко гена. Протеините изпълняват много функции благодарение на тяхната ензимна активност. Така ензимите са моторният протеин миозин, регулаторните протеини протеин кинази, транспортният протеин натриево-калиева аденозинтрифосфатаза и др.

Молекулярен модел на бактериален ензим уреаза Helicobacter pylori

Каталитична функция

Най-известната функция на протеините в тялото е катализирането на различни химични реакции. Ензимите са протеини, които имат специфични каталитични свойства, т.е. всеки ензим катализира една или повече подобни реакции. Ензимите катализират реакции, които разграждат сложни молекули (катаболизъм) и ги синтезират (анаболизъм), включително репликация и възстановяване на ДНК и синтез на матрица на РНК. До 2013 г. са описани повече от 5000 хиляди ензима. Ускоряването на реакцията в резултат на ензимна катализа може да бъде огромно: например реакция, катализирана от ензима оротидин 5"-фосфат декарбоксилаза, протича 10 17 пъти по-бързо от некатализирана (полуживотът на декарбоксилиране на оротова киселина е 78 милиона години без ензим и 18 милисекунди с участието на ензим) Молекулите, които се прикрепят към ензима и се променят в резултат на реакцията, се наричат субстрати.

Въпреки че ензимите обикновено се състоят от стотици аминокиселинни остатъци, само малка част от тях взаимодействат със субстрата, а още по-малък брой - средно 3-4 аминокиселинни остатъка, често разположени далеч един от друг в първичната структура - са пряко включени в катализа . Частта от ензимната молекула, която медиира свързването на субстрата и катализата, се нарича активно място.

Международният съюз по биохимия и молекулярна биология през 1992 г. предложи окончателна йерархична номенклатура за ензимите въз основа на типа реакции, които те катализират. Според тази номенклатура имената на ензимите винаги трябва да имат окончание - азаи се образуват от наименованията на катализираните реакции и техните субстрати. На всеки ензим е присвоен индивидуален код, което улеснява определянето на позицията му в ензимната йерархия. Въз основа на типа реакции, които катализират, всички ензими се разделят на 6 класа:

CF 1: Оксидоредуктази, които катализират редокс реакции;
CF 2: Трансферази, които катализират преноса на химични групи от една субстратна молекула към друга;
CF 3: Хидролази, които катализират хидролизата на химичните връзки;
EF 4: Лиази, които катализират разкъсването на химични връзки без хидролиза с образуване на двойна връзка в един от продуктите;
EC 5: Изомерази, които катализират структурни или геометрични промени в молекулата на субстрата;
EC 6: Лигази, които катализират образуването на химични връзки между субстратите поради хидролизата на дифосфатната връзка на АТФ или подобен трифосфат.

Структурна функция

Повече информация: Структурна функция на протеините, Фибриларни протеини

Структурните протеини на цитоскелета, като вид подсилване, придават форма на клетките и много органели и участват в промяната на формата на клетките. Повечето структурни протеини са нишковидни: например мономерите на актина и тубулина са глобуларни, разтворими протеини, но след полимеризация те образуват дълги нишки, които изграждат цитоскелета, което позволява на клетката да поддържа формата си. Колагенът и еластинът са основните компоненти на междуклетъчното вещество на съединителната тъкан (например хрущял), а друг структурен протеин, кератинът, се състои от коса, нокти, птичи пера и някои черупки.

Защитна функция

Повече информация: Защитна функция на протеините

Има няколко вида защитни функции на протеините:

Физическа защита. Физическата защита на тялото се осигурява от Колаген - протеин, който формира основата на междуклетъчното вещество на съединителните тъкани (включително кости, хрущяли, сухожилия и дълбоки слоеве на кожата (дермис)); кератин, който формира основата на роговите щитове, косми, пера, рога и други производни на епидермиса. Обикновено такива протеини се считат за протеини със структурна функция. Примери за протеини в тази група са фибриногените и тромбините, които участват в съсирването на кръвта.
Химическа защита. Свързването на токсините от протеинови молекули може да осигури тяхната детоксикация. Чернодробните ензими играят особено решаваща роля в детоксикацията при хората, като разграждат отровите или ги превръщат в разтворима форма, което улеснява бързото им елиминиране от тялото.
Имунна защита. Протеините, които изграждат кръвта и други биологични течности, участват в защитната реакция на тялото както при увреждане, така и при атака от патогени. Протеините на системата на комплемента и антителата (имуноглобулини) принадлежат към протеините от втората група; те неутрализират бактерии, вируси или чужди протеини. Антителата, които са част от адаптивната имунна система, се свързват с вещества, антигени, които са чужди за даден организъм, и по този начин ги неутрализират, насочвайки ги към местата на унищожение. Антителата могат да бъдат секретирани в извънклетъчното пространство или вградени в мембраните на специализирани В-лимфоцити, наречени плазмени клетки.

Регулаторна функция

Повече информация: Активатор (протеини), протеазома, Регулаторна функция на протеините

Много процеси в клетките се регулират от протеинови молекули, които не служат нито като източник на енергия, нито като строителен материал за клетката. Тези протеини регулират клетъчната прогресия през клетъчния цикъл, транскрипцията, транслацията, сплайсинга, активността на други протеини и много други процеси. Протеините изпълняват своята регулаторна функция или чрез ензимна активност (например протеин киназа), или чрез специфично свързване с други молекули. По този начин транскрипционните фактори, активиращите протеини и репресорните протеини могат да регулират интензивността на генната транскрипция чрез свързване към техните регулаторни последователности. На ниво транслация, четенето на много иРНК също се регулира чрез добавяне на протеинови фактори.

Най-важна роля в регулирането на вътреклетъчните процеси играят протеин киназите и протеин фосфатазите - ензими, които активират или потискат активността на други протеини, като прикрепват или премахват фосфатни групи към тях.

Сигнална функция

Повече информация: Протеинова сигнална функция, Хормони, цитокини

Сигналната функция на протеините е способността на протеините да служат като сигнални вещества, предаващи сигнали между клетките, тъканите, органите и организмите. Сигналната функция често се комбинира с регулаторната функция, тъй като много вътреклетъчни регулаторни протеини също предават сигнали.

Сигналната функция се изпълнява от протеини - Хормони, Цитокини, растежни фактори и др.

Хормоните се пренасят в кръвта. Повечето животински хормони са протеини или пептиди. Свързването на хормон с неговия рецептор е сигнал, който задейства клетъчен отговор. Хормоните регулират концентрациите на вещества в кръвта и клетките, растежа, възпроизводството и други процеси. Пример за такива протеини е инсулинът, който регулира концентрацията на глюкоза в кръвта.

Клетките взаимодействат една с друга с помощта на сигнални протеини, предавани през междуклетъчното вещество. Такива протеини включват, например, цитокини и растежни фактори.

Цитокините са пептидни сигнални молекули. Те регулират взаимодействията между клетките, определят тяхното оцеляване, стимулират или потискат растежа, диференциацията, функционалната активност и апоптозата и осигуряват координация на действията на имунната, ендокринната и нервната системи. Пример за цитокини е факторът на туморната некроза, който предава възпалителни сигнали между клетките на тялото.

Транспортна функция

Повече информация: Транспортна функция на протеините

Разтворимите протеини, участващи в транспорта на малки молекули, трябва да имат висок афинитет към субстрата, когато той присъства във висока концентрация и лесно да се освобождават в области с ниска субстратна концентрация. Пример за транспортни протеини е хемоглобинът, който транспортира кислород от белите дробове до други тъкани и въглероден диоксид от тъканите до белите дробове, и в допълнение към хомоложни на него протеини, открити във всички царства на живите организми.

Някои мембранни протеини участват в транспорта на малки молекули през клетъчната мембрана, променяйки нейната пропускливост. Липидният компонент на мембраната е водоустойчив (хидрофобен), което предотвратява дифузията на полярни или заредени (йони) молекули. Мембранните транспортни протеини обикновено се разделят на канални протеини и протеини-носители. Каналните протеини съдържат вътрешни, пълни с вода пори, които позволяват на йони (чрез йонни канали) или водни молекули (чрез аквапоринови протеини) да се движат през мембраната. Много йонни канали са специализирани да транспортират само един йон; По този начин калиевите и натриевите канали често правят разлика между тези подобни йони и позволяват само на един от тях да премине. Транспортните протеини свързват, подобно на ензимите, всяка транспортирана молекула или йон и, за разлика от каналите, могат да извършват активен транспорт, използвайки енергията на АТФ. „Електростанцията на клетката” - АТФ синтазата, която синтезира АТФ поради протонния градиент, също може да се класифицира като мембранен транспортен протеин.

Резервна (резервна) функция

Тези протеини включват така наречените резервни протеини, които се съхраняват като източник на енергия и материя в растителни семена (например 7S и 11S глобулини) и животински яйца. Редица други протеини се използват в организма като източник на аминокиселини, които от своя страна са прекурсори на биологично активни вещества, регулиращи метаболитните процеси.

Рецепторна функция

Повече информация: Клетъчен рецептор

Протеиновите рецептори могат да бъдат разположени както в цитоплазмата, така и вградени в клетъчната мембрана. Една част от рецепторната молекула усеща сигнал, често химичен, а в някои случаи лек, механичен стрес (като разтягане) или други стимули. Когато даден сигнал действа върху определена част от молекулата - рецепторния протеин - настъпват нейните конформационни промени. В резултат на това се променя конформацията на друга част от молекулата, която предава сигнала към други клетъчни компоненти. Има няколко механизма за предаване на сигнала. Някои рецептори катализират специфична химична реакция; други служат като йонни канали, които се отварят или затварят, когато се задействат от сигнал; други специфично свързват вътреклетъчните молекули-преносители. При мембранните рецептори частта от молекулата, която се свързва със сигнализиращата молекула, се намира на повърхността на клетката, а домейнът, който предава сигнала, е вътре.

Двигателна (моторна) функция

Цял клас моторни протеини осигурява движения на тялото, например мускулна контракция, включително движение (миозин), движение на клетки в тялото (например амебоидно движение на левкоцити), движение на реснички и флагели, и в допълнение активни и насочени вътреклетъчен транспорт (кинезин, динеин). Динеините и кинезините транспортират молекули по протежение на микротубулите, използвайки АТФ хидролиза като източник на енергия. Динеините транспортират молекули и органели от периферните части на клетката към центрозомата, кинезините - в обратна посока. Динеините също са отговорни за движението на ресничките и флагелите при еукариотите. Цитоплазмените варианти на миозина могат да участват в транспорта на молекули и органели по микрофиламенти.

Подобна функция на физическа защита се изпълнява от структурни протеини, които изграждат клетъчните стени на някои протисти (например зеленото водорасло Chlamydomonas) и вирусните капсиди.

Физическите защитни функции на протеините включват способността на кръвта да се съсирва, която се осигурява от протеина фибриноген, съдържащ се в кръвната плазма. Фибриногенът е безцветен; когато кръвта започне да се съсирва, тя се разцепва от ензима [[tro след разцепването се образува мономер - фибрин, който от своя страна полимеризира и се утаява в бели нишки). Фибринът, утаявайки се, прави кръвта не течна, а желатинова. В процеса на съсирване на кръвта основният протеин - след като е образувал утайка, от фибринови нишки и червени кръвни клетки, когато фибринът се компресира, образува силен червен тромб.

Химическа защитна функция

Защитните протеини на имунната система също включват интерферони. Тези протеини се произвеждат от клетки, заразени с вируси. Техният ефект върху съседна клетка осигурява антивирусна резистентност чрез блокиране на размножаването на вируси или сглобяването на вирусни частици в целевите клетки. Интерфероните имат и други механизми на действие, например, те засягат активността на лимфоцитите и други клетки на имунната система.

Активна защитна функция

Протеинови отрови на животни

Катериците могат също да служат за защита срещу хищници или да атакуват плячка. Такива протеини и пептиди се намират в отровите на повечето животни (например змии, скорпиони, книдарии и др.). Протеините, съдържащи се в отровите, имат различни механизми на действие. По този начин отровите на усойница често съдържат ензима фосфолипаза, който причинява разрушаване на клетъчните мембрани и в резултат на това хемолиза на червените кръвни клетки и кръвоизлив. Отровата на гадюката е доминирана от невротоксини; например отровата на krait съдържа протеини α-бунгаротоксин (блокер на никотиновите ацетилхолинови рецептори и β-бунгаротоксин (причинява постоянно освобождаване на ацетилхолин от нервните окончания и по този начин изчерпване на резервите му); комбинираният ефект на тези отрови причинява смърт от мускулна парализа .

Бактериални протеинови отрови

Бактериални протеинови отрови - ботулинов токсин, тетаноспазмин токсин, продуциран от причинителите на тетанус, дифтериен токсин на причинителя на дифтерия, холерен токсин. Много от тях са смес от няколко протеина с различни механизми на действие. Някои бактериални токсини от протеинова природа са много силни отрови; Компонентите на ботулиновия токсин са най-токсичните от известните природни вещества.

Токсини на патогенни бактерии от рода Clostridium, очевидно се изискват от анаеробните бактерии, за да повлияят на цялото тяло като цяло, да го доведат до смърт - това позволява на бактериите да се хранят и да се размножават „безнаказано“ и след като вече са увеличили значително популацията си, напускат тялото във формата на спори.

Биологичното значение на токсините на много други бактерии не е точно известно.

Протеинови растителни отрови

В растенията обикновено се използват като отрови небелтъчните вещества (алкалоиди, гликозиди и др.). Растенията обаче съдържат и протеинови токсини. По този начин семената на рицина (растения от семейство млечни) съдържат протеиновия токсин рицин. Този токсин прониква в цитоплазмата на чревните клетки и неговата ензимна субединица, действайки върху рибозомите, необратимо блокира транслацията.

Връзки

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво е „Защитна функция на протеините“ в други речници:

Този термин има други значения, вижте Протеини (значения). Протеините (протеини, полипептиди) са високомолекулни органични вещества, състоящи се от алфа аминокиселини, свързани във верига с пептидна връзка. В живите организми... ... Wikipedia

Кристали от различни протеини, отгледани на космическата станция Мир и по време на полети на совалки на НАСА. Високо пречистените протеини образуват кристали при ниски температури, които се използват за получаване на модел на протеина. Протеини (протеини, ... ... Уикипедия

I Кожата (cutis) е сложен орган, който представлява външната обвивка на тялото на животните и хората, изпълнявайки различни физиологични функции. АНАТОМИЯ И ХИСТОЛОГИЯ При хората повърхността на кръвната клетка е 1,5 2 m2 (в зависимост от височината, пола, ... ... Медицинска енциклопедия

Течна тъкан, циркулираща в кръвоносната система на хора и животни; осигурява жизнената дейност на клетките и тъканите и тяхното изпълнение на различни физиологични функции. Една от основните функции на К. е транспортирането на газове (О2 от органи... ...

ЧЕРЕН ДРОБ- (Nerag), голяма лобуларна жлеза на животинското тяло, участваща в процесите на храносмилане, метаболизъм, кръвообращение, поддържане на постоянството на вътрешните. среда на тялото. Намира се в предната част на коремната кухина точно зад... ...

I Стомахът е разширен участък от храносмилателния тракт, в който се извършва химична и механична обработка на храната. Структурата на стомаха на животните. Има жлезисти или храносмилателни жлези, чиито стени съдържат... ... Велика съветска енциклопедия

КРЪВ- Микроскопска картина на кръв от говеда, камила, кон, овца, прасе, куче. Микроскопска снимка на кръв от говеда (I>>), камила (II), кон (III), овца (IV), прасе (V), куче (VI): 1 … … Ветеринарен енциклопедичен речник

Нормалната (систематична) човешка анатомия е раздел от човешката анатомия, който изучава структурата на „нормално“, тоест здраво човешко тяло по системи от органи, органи и тъкани. Органът е част от тялото с определена форма и дизайн, ... ... Wikipedia

I (sanguis) течна тъкан, която извършва транспортирането на химикали в тялото (включително кислород), поради което интегрирането на биохимичните процеси, протичащи в различни клетки и междуклетъчни пространства, се извършва в една система... Медицинска енциклопедия

Те изпълняват много важни функции в живите организми. Следователно в организмите има много различни протеини.

Ензимна функция на протеинитее, че те служат като катализатори за различни химични реакции, протичащи в тялото. Ензимната функция се нарича още каталитична. По време на катализа химичните реакции се ускоряват и това ускорение може да бъде дори милиони пъти.

Има хиляди ензимни протеини, всеки от които обслужва своя собствена химична реакция или група от подобни реакции. Според вида на реакциите, които обслужват, ензимите се разделят на класове. Например оксидоредуктазите катализират окислително-възстановителните реакции, хидролазите осигуряват хидролиза на химични връзки и т.н. Реакцията се катализира не от цялата ензимна молекула, а само от нейния така наречен активен център. Той включва частта от молекулата, която свързва субстрата (молекулата, която претърпява трансформацията) и няколко аминокиселини (често не разположени заедно), които позволяват самата реакция.

Протеините изпълняват структурна функция. Те са част от клетъчните мембрани и органели, междуклетъчното вещество (протеини колаген и еластин), коса, нокти и др. (кератин).

Двигателна функция на протеинитесе състои от свиващи мускули (актин и миозин), осигуряващи движението на клетките, техните реснички и флагели.

Има протеини, които осигуряват транспортирането на различни вещества както вътре в клетката, така и в тялото. Такива протеини осигуряват транспортна функция. Те лесно се свързват със субстрата, когато концентрацията му е висока и лесно го освобождават, когато концентрацията му е ниска. Транспортните протеини включват хемоглобин. В белите дробове той свързва кислорода и отделя въглероден диоксид, но в тъканите е обратното.

Редица протеини, които изграждат клетъчните мембрани, осигуряват транспортирането на малки молекули през мембраната. Такъв транспорт може да бъде пасивен (протеини на канала) или активен (протеини носители).

Регулаторни и сигнални функции на протеинитеразнообразен. Много вътреклетъчни процеси (клетъчен цикъл, транскрипция и транслация, активиране или потискане на активността на други протеини и др.) се регулират от протеини.

Много хормони са протеини, пренасяни в кръвта. Когато хормонът се свърже със специфичен рецептор, клетката получава сигнал, който предизвиква отговор. Хормоните регулират концентрациите на веществата, процеса на растеж, репродуктивния период и др.

Клетките взаимодействат една с друга чрез сигнални протеини, които се предават през междуклетъчното вещество. Например, такива сигнали могат да стимулират или инхибират клетъчния растеж. Това осигурява последователност във функционирането на клетките на определена система от органи.

Маркирайте рецепторна функция на протеини. Рецепторните протеини могат да бъдат разположени както в цитоплазмата, така и в мембраните. Когато даден рецептор се въздейства от химическо вещество или физически стимул (светлина, натиск и т.н.), той се променя. Тази промяна в молекулата се предава на други части на клетката чрез катализа на специфична реакция, преминаване на йони или свързване на молекули-носители.

Защитна функция на протеинитесъщо е много разнообразен. Колагенът и кератинът осигуряват не само структурна функция, но и физическа защита на тялото. Освен това тялото е физически защитено от фибриногени и тромбини, които съсирват кръвта в местата на нараняване (контакт с въздуха).

Протеините осигуряват химическа защита, като свързват и разграждат чужди токсини или произвеждат свои собствени (за защита от други организми).

Защитните протеини са антитела, които неутрализират микроорганизми и чужди протеини. Ето как протеините осигуряват имунна защита.

Ако в организма има дефицит на въглехидрати и мазнини, тогава протеините, разграждайки се до крайни продукти, могат да изпълняват енергийна функция.

Протеините могат да се съхраняват като източник на енергия и източник на аминокиселини (например в яйцата). Това функция за съхранение на протеини.

Структурна функция

Каталитична функция

Функции на протеините в организма

Най-известната функция на протеините в тялото е катализирането на различни химични реакции. Ензимите са протеини, които имат специфични каталитични свойства, т.е. всеки ензим катализира една или повече подобни реакции. Ензимите катализират реакции, които разграждат сложни молекули (катаболизъм) и ги синтезират (анаболизъм), включително репликация и възстановяване на ДНК и синтез на матрица на РНК. До 2013 г. са описани повече от 5000 хиляди ензима. Ускоряването на реакция в резултат на ензимна катализа може да бъде огромно: например реакция, катализирана от ензима оротидин 5"-фосфат декарбоксилаза, протича 1017 пъти по-бързо от некатализирана (времето на полуразпад на декарбоксилиране на оротова киселина е 78 милиона години без ензим и 18 милисекунди с участието на ензим). Молекулите, които се прикрепят към ензима и се променят в резултат на реакцията, се наричат субстрати.

Има няколко видове защитни функции на протеини:

Физическа защита. Физическата защита на тялото се осигурява от колаген, протеин, който формира основата на междуклетъчното вещество на съединителните тъкани (включително кости, хрущяли, сухожилия и дълбоки слоеве на кожата (дермис); кератин, който формира основата на роговите щитове, косата , пера, рога и други производни на епидермиса Обикновено такива протеини се считат за протеини със структурна функция са фибриногените и тромбините, които участват в съсирването на кръвта.

Химическа защита. Свързването на токсините от протеинови молекули може да осигури тяхната детоксикация. Чернодробните ензими играят особено важна роля в детоксикацията при хората, като разграждат отровите или ги превръщат в разтворима форма, което улеснява бързото им елиминиране от тялото.

Имунна защита. Протеините, които изграждат кръвта и другите биологични течности, участват в защитния отговор на тялото както при увреждане, така и при атака от патогени. Протеините на системата на комплемента и антителата (имуноглобулини) принадлежат към протеините от втората група; те неутрализират бактерии, вируси или чужди протеини. Антителата, които са част от адаптивната имунна система, се свързват с вещества, антигени, които са чужди за даден организъм, и по този начин ги неутрализират, насочвайки ги към местата на унищожение. Антителата могат да бъдат секретирани в извънклетъчното пространство или вградени в мембраните на специализирани В-лимфоцити, наречени плазмени клетки.

Протеините са градивните елементи на тялото и участват в метаболитния процес. Функциите на протеините в организма са от голямо значение за поддържането на живота.

Структура

Протеините са биополимери, състоящи се от отделни единици - мономери, които се наричат аминокиселини. Те се състоят от карбоксилна (-COOH), аминова (-NH2) група и радикал. Аминокиселините са свързани една с друга с помощта на пептидна връзка (-C(O)NH-), образувайки дълга верига.

Основни химични елементи на аминокиселините:

въглерод;
водород;
азот;
кислород.

Ориз. 1. Структура на протеина.

Радикалът може да включва сяра и други елементи. Протеините се различават не само по радикала, но и по броя на карбоксилните и аминогрупите. Поради това Има три вида аминокиселини:

неутрален (-COOH и -NH2);
основни (-COOH и няколко -NH2);
киселинни (няколко -COOH и -NH2).

В съответствие със способността да се синтезират вътре в тялото, те се изолират два вида аминокиселини:

ТОП 2 статиикоито четат заедно с това

заменими - синтезирани в организма;
незаменими – не се синтезират в организма и трябва да постъпват от външната среда.

Известни са около 200 аминокиселини. Само 20 обаче участват в изграждането на протеини.

Синтез

Биосинтезата на протеини се осъществява върху рибозомите на ендоплазмения ретикулум. Това е сложен процес състоящ се от два етапа:

образуване на полипептидна верига;
протеинова модификация.

Синтезът на полипептидната мрежа се осъществява с помощта на матрична и трансферна РНК. Този процес се нарича превод. Вторият етап включва „работа върху грешките“. Части от синтезирания протеин се заменят, премахват или удължават.

Ориз. 2. Синтез на протеини.

Функции

Биологичните функции на протеините са представени в таблицата.

*функция*	*Описание*	*Примери*
транспорт	Транспортира химичните елементи до клетките и обратно във външната среда	Хемоглобинът пренася кислород и въглероден диоксид, транскортинът е надбъбречен хормон в кръвта
Мотор	Подпомага свиването на мускулите при многоклетъчните животни	Актин, миозин
Структурни	Осигурява здравина на тъканите и клетъчните структури	Колаген, фиброин, липопротеини
Строителство	Участват в образуването на тъкани, мембрани, клетъчни стени. Състои се от мускули, косми, сухожилия	Еластин, кератин
Сигнал	Предава информация между клетки, тъкани, органи	цитокини
Ензимно или каталитично	Повечето ензими в тялото на животните и хората са от протеинов произход. Те са катализатор за много биохимични реакции (ускоряват или забавят)	Ензими
Регулаторни или хормонални	Произведените от протеини хормони контролират и регулират метаболитните процеси	Инсулин, лутропин, тиреотропин
Генна регулаторна	Регулират функциите на нуклеиновите киселини по време на трансфера на генетична информация	Хистоните регулират репликацията и транскрипцията на ДНК
Енергия	Използва се като допълнителен източник на енергия. При разпадането на 1 g се отделят 17,6 kJ	Разграждат се след изчерпване на други енергийни източници - въглехидрати и мазнини
Защитен	Специфични протеини - антитела - защитават тялото от инфекция, като унищожават чужди частици. Специални протеини съсирват кръвта, спирайки кървенето	Имуноглобулини, фибриноген, тромбин
Съхранение	Те се съхраняват за хранене на клетките. Задържа необходимите на организма вещества	Феритинът задържа желязото, казеинът, глутенът, албуминът се съхраняват в тялото
Рецептор	Съхранявайте различни регулатори (хормони, медиатори) на повърхността или вътре в клетката	Глюкагонов рецептор, протеин киназа

Протеините могат да имат отровен и неутрализиращ ефект. Например бацилът на ботулизма отделя токсин с протеинов произход, а протеинът албумин свързва тежките метали.

Ензими

Струва си да кажем накратко за каталитичната функция на протеините. Ензимите или ензимите се класифицират в специална група протеини. Те извършват катализа - ускоряване на химична реакция.
Според структурата си ензимите могат да бъдат:

просто - съдържат само аминокиселинни остатъци;
комплекс - в допълнение към протеиновия мономерен остатък, те включват непротеинови структури, наречени кофактори (витамини, катиони, аниони).

Ензимните молекули имат активна част (активен център), която свързва белтъка с вещество – субстрата. Всеки ензим "разпознава" специфичен субстрат и се свързва с него. Активното място обикновено е "джоб", в който влиза субстратът.

Свързването на активното място и субстрата се описва от модела на индуцираното прилягане (модел ръкавица). Моделът показва, че ензимът се "адаптира" към субстрата. Чрез промяна на структурата се намалява енергията и съпротивлението на субстрата, което помага на ензима по-лесно да я пренесе в продукта.

Ориз. 3. Модел ръкавица.

Ензимната активност зависи от няколко фактора:

температура;
концентрации на ензими и субстрати;
киселинност.

Има 6 класа ензими, всеки от които взаимодейства с определени вещества. Например трансферазите пренасят фосфатна група от едно вещество в друго.

Ензимите могат да ускорят реакциите 1000 пъти.

Какво научихме?

Разбрахме какви функции изпълняват протеините в клетката, как са структурирани и как се синтезират. Протеините са полимерни вериги, съставени от аминокиселини. Известни са 200 аминокиселини, но протеините могат да образуват само 20. Протеиновите полимери се синтезират върху рибозоми. Протеините изпълняват важни функции в тялото: транспортират вещества, ускоряват биохимичните реакции и контролират процесите, протичащи в тялото. Ензимите свързват субстрата и целенасочено го прехвърлят към вещества, ускорявайки реакциите 100-1000 пъти.

Тест по темата

Оценка на доклада

Среден рейтинг: 4.6. Общо получени оценки: 289.