Importanța, rolul și funcția proteinelor în celulă. Ce functie functioneaza veverita in celula?

Proteinele sunt cele mai importante substanțe organice,

Principalele funcții ale proteinelor

Funcțiile proteinelor din organism sunt diverse. Fiecare grup are o anumită structură chimică, realizează o "lucrare" specializată. În unele cazuri, mai multe tipuri de proteine ​​sunt interdependente. Ei sunt responsabili pentru diferitele etape ale unui singur proces. Sau afectează mai multe persoane simultan. De exemplu, funcția de reglare a proteinelor este efectuată de enzime și hormoni. Acest fenomen poate fi imaginat, amintirea adrenalinei hormonale. Este produsă de medulia suprarenale. Intrând în vasele de sânge, crește cantitatea de oxigen din sânge. Tensiunea arterială crește, de asemenea, conținutul de zahăr crește. Aceasta stimulează procesele metabolice. De asemenea, adrenalina este un mediator al sistemului nervos în pești, amfibieni și reptile.

Funcția enzimatică

Numeroase reacții biochimice care au loc în celulele organismelor vii sunt efectuate la temperaturi ridicate și cu un pH neutru. În astfel de condiții, rata de trecere a acestora este prea mică, deci sunt necesari catalizatori specializați numiți enzime. Toată diversitatea lor este combinată în 6 clase, care diferă în specificitatea acțiunii. Enzimele sunt sintetizate pe ribozomi în celule. Studiul lor se ocupă de știința enzimologiei.

Fără îndoială, fără enzime, funcția de reglementare a proteinelor este imposibilă. Ei au o mare selectivitate de acțiune. Activitatea lor poate fi reglată de inhibitori și activatori. În plus, enzimele prezintă, de obicei, specificitate pentru substraturi. De asemenea, activitatea enzimatică depinde de condițiile din organism și, în special, de celule. Fluxul lor este afectat de presiune, pH acid, temperatura, concentrația ionică a soluției, adică concentrația de săruri în citoplasmă.

Funcția de transport a proteinelor

Celulele trebuie furnizate constant cu substanțele minerale și organice necesare. Acestea sunt necesare ca materiale de construcție și surse de energie în celule. Dar mecanismul primirii lor este destul de complicat. Membranele celulare constau nu numai din proteine. Membranele biologice sunt construite pe principiul unui strat dublu de lipide. Diferite proteine ​​sunt construite între ele. Este foarte important ca zonele hidrofile să fie pe suprafața membranei, iar regiunile hidrofobe să aibă grosimea. Astfel, o astfel de structură face plicul impenetrabil. Prin ea, nu pot, independent, fără "ajutor", să treacă prin componente atât de importante ca zaharurile, ionii de metoli și aminoacizi. Prin membrana citoplasmatică în citoplasmă, acestea sunt transportate de proteine ​​specializate care sunt înglobate în straturile de lipide.

Transportul substanțelor de la un organ la altul

Dar funcția de transport a proteinelor este realizată nu numai între substanța intercelulară și o celulă. Unele substanțe importante pentru procesele fiziologice trebuie livrate de la un organ la altul. De exemplu, proteina de transport a sângelui este albumina serică. Acesta este dotat cu o capacitate unică de a forma compusul cu acizi grași, care apar în digestia grăsimilor, cu medicamente, precum si cu hormoni steroizi. Proteinele purtătoare sunt importante hemoglobinei si (livrarea molecula de oxigen) transferină (conectarea cu ioni de fier) ​​și tseruplazmin (care formează complecși cu cupru).

Funcția de semnal a proteinelor

Receptorii proteinei au o importanță deosebită în cursul proceselor fiziologice în organismele complexe multicelulare. Acestea sunt montate în membrana plasmatică. Ele servesc pentru percepția și decodificarea diferitelor tipuri de semnale care curg continuu în celule nu numai din țesuturile vecine, ci și din mediul extern. În prezent, probabil cel mai studiat receptor proteic este acetilcolina. Acesta este situat într-o serie de contacte interneuronale pe membrana celulară.

Dar funcția de semnal a proteinelor nu este numai în interiorul celulelor. Mulți hormoni se leagă de receptorii specifici de pe suprafața lor. O astfel de conexiune formată este un semnal care activează procesele fiziologice din celule. Un exemplu de astfel de proteine ​​este insulina care acționează în sistemul de adenilat ciclază.

Funcție de protecție

Funcțiile proteinelor din celulă sunt diferite. Unii dintre ei sunt implicați în răspunsurile imune. Aceasta protejează organismul împotriva infecțiilor. Sistemul imunitar este capabil să răspundă la agenții străini detectați prin sinteza unui număr imens de limfocite. Aceste substanțe sunt capabile să deterioreze selectiv acești agenți, pot fi străini organismului, de exemplu bacterii, particule supramoleculare sau pot fi celule canceroase.

Unul dintre grupuri - beta-limfocite - produce proteine ​​care intră în sânge. Ele au o funcție foarte interesantă. Aceste proteine ​​trebuie să recunoască celulele străine și macromoleculele. Apoi se conectează cu ei, formând un complex, care este supus distrugerii. Aceste proteine ​​se numesc imunoglobuline. Componentele străine în sine sunt antigeni. Și imunoglobulinele, care le corespund - anticorpi.

Funcție structurală

În organism, în plus față de cele foarte specializate, există, de asemenea, proteine ​​structurale. Ele sunt necesare pentru a asigura rezistență mecanică. Aceste funcții de proteine ​​în celulă sunt importante pentru a menține forma și pentru a păstra tinerețea corpului. Cel mai renumit este colagenul. Aceasta este principala proteină a matricei extracelulare a țesuturilor conjunctive. La mamiferele mai mari, este de până la 1/4 din masa totală de proteine. Colagenul este sintetizat în fibroblaste, care sunt celulele principale ale țesuturilor conjunctive.

Asemenea funcții de proteine ​​în celulă sunt de o mare importanță. În plus față de colagen, este cunoscută o altă proteină structurală, elastină. Este, de asemenea, un constituent al matricei extracelulare. Elastina este capabilă să dea țesutului capacitatea de a se întinde în anumite limite și de a reveni cu ușurință la forma sa originală. Un alt exemplu de proteină structurală este fibro-nul, care se găsește în omizi de viermi de mătase. Aceasta este componenta principală a firelor de mătase.

Proteinele motoare

Rolul proteinelor în celulă nu poate fi supraestimat. Participă la munca musculară. Contracția musculară este un proces fiziologic important. Ca urmare, ATP este transformat în energie chimică stocată ca macromolecule. Participanții imediate în proces sunt două proteine ​​- actină și miozină.

Aceste proteine ​​motorice sunt molecule filamentare care funcționează în sistemul contractil al mușchilor scheletici. Ele se regăsesc, de asemenea, în țesuturile ne-musculare din celulele eucariote. Un alt exemplu de proteine ​​motorice este tubulina. Microtubulele sunt construite din acesta, care sunt un element important al flagelui și cilia. De asemenea, microtubulii care conțin tubulină sunt detectați în celulele nervoase țesutului animal.

antibiotice

Rolul protector al proteinelor în celulă este enorm. O parte din acesta este atribuită unui grup, care se numește antibiotice. Acestea sunt substanțe de origine naturală, care sunt sintetizate, de regulă, în bacterii, ciuperci microscopice și alte microorganisme. Acestea vizează suprimarea proceselor fiziologice ale altor organisme concurente. Antibioticele de origine proteică au fost descoperite în anii 1940. Ei au revoluționat medicina, dându-i un impuls puternic dezvoltării.

În natura sa chimică, antibioticele sunt un grup foarte divers. Ele diferă în mecanismul de acțiune. Unii intervin sinteza proteinelor în interiorul celulelor, cel de-al doilea bloc producția de enzime importante, altele suprimă creșterea, al patrulea - reproducerea. De exemplu, bine cunoscutul streptomicin interacționează cu ribozomii celulelor bacteriene. Astfel, sinteza proteinelor este încetinită dramatic în ele. În același timp, aceste antibiotice nu interacționează cu ribozomii eucariote ale corpului uman. Aceasta înseamnă că pentru mamiferele mai mari aceste substanțe nu sunt toxice.

Nu toate acestea sunt funcțiile proteinelor din celulă. Tabelul substanțelor antibiotice face posibilă determinarea altor acțiuni extrem de specializate pe care acești compuși naturali specifici le pot exercita asupra bacteriilor și nu numai. În prezent, sunt studiate proteinele antibiotice, care, atunci când interacționează cu ADN-ul, încalcă procesele asociate cu întruchiparea informațiilor ereditare. Dar, în timp ce astfel de substanțe sunt utilizate numai pentru chimioterapia bolilor oncologice. Un exemplu al unei astfel de substanțe antibiotice este dactinomicina, sintetizată de actinomiacete.

toxine

Proteinele din celulă au o funcție foarte specifică și chiar extraordinară. O serie de organisme vii produc substanțe otrăvitoare - toxine. Prin natura lor, acestea sunt proteine ​​și complexe moleculare complexe compuși organici. Un exemplu este pulpa de ciuperci otrăvitoare palmă proaspătă.

Proteine ​​alimentare și alimentare

Unele proteine ​​îndeplinesc funcția de a furniza alimente pentru embrioni de animale și plante. Există multe astfel de exemple. Acesta este sensul proteinei din celula de semințe de cereale. Acestea vor hrăni rudimentul în curs de dezvoltare al plantei în primele etape ale dezvoltării acesteia. La animale, proteinele dietetice sunt albumina din ou și cazeina din lapte.

Proprietăți neexplorate ale proteinelor

Exemplele de mai sus sunt doar partea care a fost deja suficient studiată. Dar în natură există multe mistere. Proteinele din celula multor specii sunt unice și în prezent este dificil chiar să le clasificăm. De exemplu, monellina este o proteină găsită și izolată dintr-o plantă africană. Are gust dulce, dar nu provoacă obezitate și nu este toxic. În viitor, acesta poate fi un substitut excelent pentru zahăr. Un alt exemplu - o proteină găsită în unele pești din Arctica, împiedică înghețarea sângelui, acționând ca un antigel în sensul literal al acestei comparații. Un număr de insecte în articulațiile aripilor au dezvăluit o proteină din cauciuc, care are o elasticitate unică, aproape ideală. Și acest lucru nu este în nici un caz toate exemplele de substanțe care urmează să fie studiate și clasificate.