Funcția catalitică a proteinelor: exemple. Principalele funcții ale proteinelor

Proteinele sunt compuși organici naturali care au o structură moleculară ridicată. Molecula acestor substanțe este un polimer neramificat. Proteinele sunt construite din 20 aminoacizi.

Ce proteine ​​poate fi

Pentru a determina funcțiile de bază ale proteinelor, merită înțeleasă structura acestor substanțe. În prezent, există două soiuri ale acestei componente importante pentru oameni: fibrilare și globulare. Distingeți-le în principal datorită diferenței în structura proteinelor moleculă.

Componenta globulară este perfect solubilă nu numai în apă, ci și în soluții saline. În acest caz, molecula unei astfel de proteine ​​are o formă sferică. O astfel de solubilitate bună poate fi ușor explicată prin aranjarea resturilor de aminoacizi încărcate care sunt înconjurate de o coajă hidratată pe suprafața globulei. Aceasta este ceea ce asigură astfel de contacte bune cu diferiți solvenți. Trebuie remarcat faptul că grupul de componente globulare include toate enzimele, precum și practic toate proteinele biologic active.

În ceea ce privește substanțele fibrilare, moleculele lor au o structură fibroasă. Funcția catalitică a proteinelor este foarte importantă. Prin urmare, este greu de imaginat implementarea sa fără substanțe auxiliare. Proteinele fibrilare nu se dizolvă fie în soluții saline, fie în apă obișnuită. Moleculele lor sunt localizate în paralel în lanțurile de polipeptide. Astfel de substanțe sunt implicate în formarea anumitor elemente structurale ale țesuturilor conjunctive. Acestea sunt elastine, keratine, colagene.

Un grup special constă în proteine ​​complexe, care constau nu numai din aminoacizi, ci și din acizi nucleici, carbohidrați și alte substanțe. Toate aceste componente joacă un rol special. O importanță deosebită este funcția catalitică a proteinelor. În plus, substanțele de acest tip sunt pigmenți respiratori, hormoni și, de asemenea, o protecție fiabilă pentru orice organism. Protecția biosintezei se efectuează pe ribozomi. Acest proces este determinat de traducerea codului acidului nucleic.

Funcția catalitică a proteinelor

Cataliza unei varietăți de substanțe chimice este cea mai importantă funcție a proteinelor. Astfel de procese sunt realizate de enzime. Acestea sunt proteine ​​care au proprietăți specifice catalitice. Fiecare dintre aceste substanțe poate efectua una sau mai multe reacții similare. Enzimele sunt catalizate prin procesul de scindare a moleculelor complexe, precum și prin sinteza acestora. Într-un alt mod, aceste reacții se numesc catabolism și anabolism. Funcția catalitică a proteinelor implică, de asemenea, repararea și Replicarea ADN, precum și sinteza matricei de ARN.

Ce este cataliza

Deja până în 2013, oamenii de știință au identificat puțin mai mult de 5 mii de enzime. Astfel de substanțe pot influența cursul oricărei reacții biochimice. Pentru a face funcția catalitică a proteinelor mai ușor de înțeles, merită luată în considerare ceea ce este cataliza. Din limba greacă, acest concept este tradus ca "terminare". Cataliza este o modificare a ratei de curgere a oricărei reacții chimice. Aceasta se produce sub influența anumitor compuși. Enzimele îndeplinesc funcția catalitică a proteinelor. Exemplele acestui fenomen se găsesc în viața de zi cu zi tot timpul. Doar o persoană nu observă.

Un exemplu de funcție catalitică

Pentru a înțelege modul în care funcționează enzimele, merită luate în considerare câteva exemple. Deci, care este funcția catalitică a proteinelor. exemple:

1. În fotosinteză, ribulose bisfosfat carboxilaza catalizează fixarea CO₂.
2. Peroxidul de hidrogen este împărțit la oxigen și apă.
3. ADN-ul sintetizează ADN polimeraza.
4. Amilaza este capabilă să rupă amidonul înainte de maltoză.
5. Degradarea acidului carbonic: CO₂ + H₂Despre NSOs₃ + H⁺.

Funcția catalitică a proteinelor este de a accelera orice transformare chimică. Astfel de reacții includ sinteza, dezintegrarea substanțelor, transferul atomilor sau electronilor individuali de la o componentă la alta.

Funcția de transport

Activitatea vitală a oricărei celule trebuie să fie susținută de diferite substanțe, care nu sunt doar un material de construcție, ci și un fel de energie. Funcțiile biologice ale proteinelor includ transportul. Aceste componente furnizează celulelor toate substanțele importante, deoarece membranele sunt construite din mai multe straturi de lipide. Aici există diferite proteine. În acest caz, zonele hidrofilice sunt toate concentrate pe suprafață, iar cozile sunt în grosimea membranelor. Această structură nu permite penetrarea în celule a unor substanțe foarte importante - ioni de metale alcaline, aminoacizi și zaharuri. Proteinele transferă toate aceste componente în celule pentru nutriția lor. De exemplu, hemoglobina transportă oxigen.

receptor

Funcțiile de bază ale proteinei asigură nu numai alimentația celulelor organismelor vii, ci ajută la recunoașterea semnalelor care provin din mediul extern și din celulele vecine. Exemplul cel mai frapant al acestui fenomen îl constituie receptorii acetilcolinei, care se află pe membrana apropiată de contactele inter-neuronale. Procesul în sine este foarte important. Proteinele au o funcție receptor, interacțiunea lor cu acetilcolina se manifestă într-un mod specific. Ca rezultat, un semnal este transmis în interiorul celulei. Cu toate acestea, după un timp, neurotransmițătorul trebuie eliminat în mod necesar. Doar în acest caz, celula va putea recepționa un semnal nou. Această funcție este efectuată de una dintre enzimele - acetil holotnasterază, care efectuează scindarea la colină și acetat de hidrolizacetilcolină.

de protecție

Sistemul imunitar orice creatură vie este capabilă să răspundă la apariția în corp a particulelor străine. În acest caz, funcția protectoare a proteinelor funcționează. Organismul produce un număr mare de limfocite capabile de rău bacterii patogene, macromolecule, celule canceroase și așa mai departe. Unul din grupurile acestor substanțe produce producerea de proteine ​​speciale - imunoglobuline. Există o selecție a acestor substanțe în sistemul circulator. Imunoglobulinele recunosc particule străine și formează un complex foarte specific al unei anumite etape de distrugere. Acest lucru este făcut funcția de protecție a proteinei.

structural

Funcțiile proteinei din celulă continuă neobservate pentru o persoană. Unele substanțe sunt în cea mai mare parte de importanță structurală. Astfel de proteine ​​asigură rezistența mecanică a țesuturilor individuale din organisme. Mai întâi de toate, este colagen. Aceasta este componenta principală a matricei extracelulare a tuturor țesuturilor conjunctive din corpul viu.

Este de remarcat faptul că la mamifere, colagenul reprezintă aproximativ 25% din masa totală a proteinei. Sinteza acestei componente apare în fibroblaste. Acestea sunt celulele principale ale oricărui țesut conjunctiv. Procollagenul este inițial format. Această substanță este un precursor și suferă un tratament chimic, care constă în oxidarea resturilor de prolină la hidroxiprolină, precum și la hidroxilina reziduurilor de lizină. Colagenul se formează ca trei lanțuri peptidice, răsucite într-o spirală.

Acestea nu sunt toate funcțiile proteinelor. Biologia este o știință destul de complexă care vă permite să identificați și să recunoașteți o varietate de fenomene care apar în corpul uman. Fiecare funcție a proteinei joacă un rol special. Deci, în țesuturile elastice, de exemplu, în plămâni, pereții vaselor de sânge și a pielii, există elastină. Această proteină este capabilă să se întindă și apoi să se întoarcă la forma sa originală.

Proteinele motoare

Contracțiile musculare sunt un proces în care energia stocată în moleculele ATP sub formă de legături pirofosfatice macroergice este transformată în muncă mecanică. În acest caz, funcțiile proteice din celulă sunt efectuate de miozină și actină. Fiecare dintre ele are caracteristici proprii.

Myosin are o structură neobișnuită. Această proteină constă dintr-o lungime asemănătoare firului de coadă și, de asemenea, din mai multe capete globulare. Myosinul este eliberat, de obicei sub forma unui hexamer. Această componentă este formată din câteva catene polipeptidice complet identice, fiecare având o masă moleculară de 200.000 și de asemenea patru catene, a căror greutate moleculară este de numai 20.000.

Actin este o proteină globulară care are capacitatea de a polimeriza. În acest caz, substanța formează o structură suficient de lungă, denumită în mod obișnuit F-actină. Doar în această stare componenta poate interacționa în mod normal cu myosin.

Exemple de funcții de bază ale proteinelor

Fiecare secundă în celulele unui organism viu are loc tot felul de procese care ar fi imposibil fără proteine. Un exemplu al funcției receptorilor de astfel de substanțe poate servi ca un mesaj către celulele adrenoreceptoare despre aderența adrenalinei. Sub influența luminii, se produce descompunerea rhodopsinei. Un fenomen similar declanșează o reacție și stimulează bagheta.

În ceea ce privește funcția structurală, cel mai bun exemplu în acest caz poate fi acțiunea colagenului. Această substanță conferă țesuturilor conjunctive o mai mare elasticitate.

Un exemplu de funcție de transport este transferul oxigenului hemoglobinei în organismul viu.

În concluzie

Acestea sunt toate funcțiile biologice fundamentale ale proteinelor. Fiecare dintre ele este foarte important pentru un organism viu. În acest caz, o anumită funcție este efectuată de proteina corespunzătoare. Absența unor astfel de componente poate duce la perturbarea anumitor organe și sisteme în organism.