Функции на протеина в организма. Защитна функция на протеините
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 като отрови обикновено се използват 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). Протеини (протеини, полипептиди) с високо молекулно тегло органична материя, състоящ се от алфа аминокиселини, свързани във верига с пептидна връзка. В живите организми... ... Wikipedia
Кристали от различни протеини, отглеждани върху космическа 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 е 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 кръвоносна системахора и животни; осигурява жизнената активност 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 разширена част от храносмилателния тракт, в която 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 голяма кръв 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. Органна част от тялото определена формаи дизайни,... ... Уикипедия
I (sanguis) течна тъкан, която транспортира химични вещества (включително кислород) в тялото, поради което се осъществява интегрирането на биохимични процеси, протичащи в различни клетки и междуклетъчни пространства, в единна система … Медицинска енциклопедия
| Име на параметъра | Значение |
| Тема на статията: | Защитна функция |
| Рубрика (тематична категория) | готвене |
Позволява на съдържанието да се плъзга отгоре надолу
БИБЛИОГРАФИЯ
ИЗВОДИ
Основните личностни качества на предприемача обаче са: независимост; амбиция; постоянство; тежка работа; издръжливост. Наличието на такива личностни черти е една от най-важните условияуспех.
В допълнение към личните си качества, предприемачът трябва да притежава набор от специфични знания, умения и способности в областта, в която работи. Ясно е, че за успешно управление финансови транзакцииедин предприемач се нуждае най-малко минимален наборпознания във финансово-кредитната сфера и счетоводство͵ и човек, който реши да организира производство на мебели, трябва да има минимум техническо образование. Тези ограничения обаче не са решаващи. Често се случва предприемачът да придобие специални знания и умения по време на развитието на бизнеса си и в първите етапи той действа интуитивно или с помощта на привлечени специалисти. Основното тук е желанието да учите и подобрявате уменията си, за да подобрите бизнеса си, а такова желание вече важи за лични качества(любопитство, постоянство, амбиция).
Изследване на личността на предприемач, използващ психологически тестовене само помага за изясняване на определени аспекти от неговата личност, но и показва в каква посока трябва да работи върху себе си, за да повиши ефективността на своята предприемаческа дейност.
Акперов И. Г., Масликова Ж. В. Психология на предприемачеството. - М: Финанси и статистика, 2003.
Завялова Е. К., Посохова С. Т. Психология на предприемачеството: Урок. - Санкт Петербург: Издателство. Държавен университет в Санкт Петербург, 2004 г.
Менегети А. Психология на лидера. - М., 2001. - С. 15.
Платонов К. К. Структура и развитие на личността. - М.: Наука, 1986. С. 24.
Предприемачество: Учебник / Ред. М. Л. Лапусти. - М.: ИНФРА-М, 2003.
Стивън Дж. Обучете драконите си. - Санкт Петербург: Peter-press, 1996.
Щербатих Ю. В. Психология на предприемачеството и бизнеса: Учебник. - Санкт Петербург: Питър, 2008. С. 45.
Щербатих Ю. В. Психология на успеха. - М.: Ексмо, 2005.
· Лигавицата е доста гладка
Смазани със слуз (произведена от лигавичните жлези на самата черупка)
· Слуз – обгръща м/о, нейният вискозитет не позволява проникването й в кръвообращението
· Натрупване на лимфоидна тъкан – състои се от лимфоцити с различна степен на зрялост. Лимфоидната тъкан образува клъстери:
ü Сливици - намират се в самото начало на храносмилателната и дихателната тръби:
o Небни тонзили – от двете страни на фаринкса
o Лингвална – в областта на корена на езика
o Фарингеална тонзила – намира се близо до горната и задната стена на назофаринкса (свода) под tuberculum faringeum
o Тубарни тонзили – близо до фарингеалния отвор на слуховата тръба
ü Единични фоликули – разположени по цялата дължина на тялото, общото им тегло е около 2 kg;
ü Лимфоидни плаки - съдържат десетки лимфоцити, намират се само в илеума - Пейерови лепенки, броят им е около 20-30 бр
ü Вермиформен апендикс – лигавицата му съдържа лимфоидна тъкан. Това сливица.
· Редуване различни средипо храносмилателната тръба.
Когато защитните устройства са отслабени, имунитетът намалява!!!
- химическа обработка на храни- осъществява се от храносмилателни сокове, които се произвеждат от храносмилателните жлези. През цялата п.т. има жлези:
По размер:
· Голям
Големи слюнчени жлези (паротидни, субмандибуларни, сублингвални)
Черен дроб - произвежда жлъчка, която отива в дванадесетопръстника
Панкреас – панкреатичен сок, инсулин.
Малки слюнчени жлези (лабиални, букални, палатинални, езикови)
Стомашни жлези
Чревни жлези – в лигавицата на тънките черва
По локализация:
· В дебелината на лигавицата
Незначителна слюнка
Стомашна
Жлези на йеюнума и илеума на тънките черва
Под лигавицата
Жлези на дванадесетопръстника
Извън храносмилателната тръба
Всички големи жлези
Химическа обработка в устната кухина- слюнка, в стомаха - стомашен сок, 12pk - жлъчка, панкреатичен сок. и самите жлези 12pk, в йеюнума и илеума - под влияние на собствените си сокове. Химическата обработка завършва в тънките черва. В дебелото черво фибрите се разграждат под въздействието на микроорганизми (м/о).
- усвояване на хранителни вещества – хранителни веществаабсорбира се в кръвоносните и лимфните съдове. Започва засмукване:
· В устната кухина (лекарства, алкохол)
· Стомах (l/s, алкохол, хранителни вещества)
· Тънко черво – основен процес на усвояване
Дебело черво - усвоява се основно вода
Тънкото черво е дълго, неговата лигавица има:
1. Кръгли гънки, те увеличават смукателната повърхност. Вентилите се образуват на границата между отделите
2. Власинки – от 1,5 до 4 милиона, височина 1 мм, стената е много тънка.
3. Крипти - вдлъбнатини в лигавицата
4. Епителните клетки имат израстъци – микровили (до 300 на клетка).
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, площта на лигавицата е 1500 m 2.
Субмукозен слой.Състои се от насипни съединителната тъкан. Предназначение:
Фиксира лигавицата към мускулната мембрана;
Осигурява подвижна фиксация - лигавицата образува гънки
Преминават съдове и нерви
Мускулна мембрана.Образува се от гладка мускулна тъкан. Но около устната кухина, мускулите на фаринкса, горната трета на хранопровода, долната част на ректума са набраздени.
Мускулната обвивка на храносмилателната тръба образува два слоя:
Надлъжно - външно)
· Скъсява храносмилателната тръба,
· Изправя извивките
Напречно (кръгово) – вътрешно
Осигурява перисталтика - вълнообразно стесняване на чревния лумен
· Образува сфинктери - локални удебеления между участъците на т.т. (хранопровод - стомах, стомах - 12 бр., тънко черво - дебело черво, в долната част на ректума).
Сфинктерите са укрепени от клапи - срещу сфинктера лигавицата образува кръгла гънка. В лигавицата под клапите има венозни плексуси.
Сфинктер + клапа + венозен плексус = затварящ апарат.
Цел: предотвратяване на преждевременно изпразване на съседния участък; предотвратява връщането на съдържанието назад.
Само стомахът има три слоя (+ наклонен слой), тъй като той действа като резервоар и смесва храната. Три слоя също имат матка, пикочен мехур, сърдечният резервоар трябва да се изпразни напълно.
Външна обвивка.
Мембраната на съединителната тъкан не е в коремната кухина: фаринкса, хранопровода, ректума са отвън. Състои се от рехава съединителнотъканна мембрана:
· Прикрепя органите към костите
· Свързва органите един с друг. Между органите няма кухини, те са изпълнени с рехава съединителна тъкан
Осигурява подвижност на органите – осигурява функционална подвижност на органите
· През него преминават съдове и нерви (в адвентициалните слоеве)
Серозната мембрана е органът на коремната кухина, образуван от перитонеума. Същите цели като обвивката на фугите.
Защитна функция – понятие и видове. Класификация и характеристики на категория "Защитна функция" 2017, 2018.
Защитни протеини
Защитните протеини спомагат за защитата на тялото от нахлуването на атакуващи бактерии, вируси и от проникването на чужди протеини (общото наименование на чуждите тела е антигени).
Ролята на защитни протеини се изпълнява от имуноглобулини (друго име за тях е антитела), те разпознават антигени, които са влезли в тялото и се свързват здраво с тях.
В тялото на бозайниците, включително хората, има пет класа имуноглобулини: M, G, A, D и E, тяхната структура, както подсказва името, е глобуларна, освен това всички те са изградени по подобен начин. Молекулярната организация на антителата е показана на слайда на примера на имуноглобулин от клас G. Молекулата съдържа четири полипептидни вериги, обединени от три дисулфидни мостове S-S(те са показани на слайда с удебелени валентни връзки и големи знациС ), в допълнение, всяка полимерна верига съдържа вътрешноверижни дисулфидни мостове .
Двете големи полимерни вериги (в синьо) съдържат 400–600 аминокиселинни остатъка.
Другите две вериги (в зелено) са почти наполовина по-дълги и съдържат приблизително 220 аминокиселинни остатъка. И четирите вериги са подредени по такъв начин, че крайните H 2 N групи са насочени в една и съща посока.
След като тялото влезе в контакт с чужд протеин (антиген), клетките на имунната система започват да произвеждат имуноглобулини (антитела), които се натрупват в кръвния серум. На първия етап основната работа се извършва от участъци от веригите, съдържащи терминал H 2 N (на фиг. 27 съответните участъци са маркирани в светло синьо и светло зелено). Това са области на улавяне на антиген. По време на синтеза на имуноглобулин тези области се образуват по такъв начин, че тяхната структура и конфигурация максимално съответстват на структурата на приближаващия антиген (като ключ към ключалка, като ензими, но задачите в този случай са различни). Така за всеки антиген се създава строго индивидуално антитяло като имунен отговор. Никой известен протеин не може да промени структурата си толкова „пластично“ в зависимост от външни фактори, в допълнение към имуноглобулините. Ензимите решават проблема със структурното съответствие с реагента по различен начин - с помощта на гигантски набор от различни ензими, като се вземат предвид всички възможни случаи, а имуноглобулините всеки път възстановяват „работния инструмент“. Освен това шарнирната област на имуноглобулина осигурява на двете области на улавяне известна независима мобилност, в резултат на което имуноглобулиновата молекула може да „намери“ едновременно двете най-удобни места за улавяне в антигена, за да го фиксира сигурно, това е напомнящ за действията на ракообразно същество.
След това се активира верига от последователни реакции на имунната система на организма, свързват се имуноглобулини от други класове, в резултат на което чуждият протеин се деактивира и след това антигенът (чужд микроорганизъм или токсин) се унищожава и отстранява.
След контакт с антигена се постига максимална концентрация на имуноглобулин (в зависимост от естеството на антигена и индивидуалните характеристики на самия организъм) в рамките на няколко часа (понякога няколко дни). Тялото запазва паметта за такъв контакт и при повторна атака от същия антиген имуноглобулините се натрупват в кръвния серум много по-бързо и в по-големи количества - възниква придобит имунитет.
Горната класификация на протеини е донякъде произволна, например протеинът тромбин, споменат сред защитните протеини, е по същество ензим, който катализира хидролизата на пептидните връзки, тоест принадлежи към класа на протеазите.
Към защитните протеиничесто се включват протеини змийска отроваи токсични протеини някои растения, тъй като тяхната задача е да предпазват тялото от увреждане.
Има протеини, чиито функции са толкова уникални, че ги прави трудни за класифициране. Например протеинът монелин, открит в африканско растение, има много сладък вкус и е изследван като нетоксично вещество, което може да се използва вместо захар за предотвратяване на затлъстяването. Кръвната плазма на някои антарктически риби съдържа протеини с антифризни свойства, което предотвратява замръзването на кръвта на тези риби.
Протеините на кръвосъсирващата система имат защитни свойства., например фибриноген, тромбин. Те участват в образуването на кръвен съсирек, който запушва увредения съд и предотвратява загубата на кръв.
5 Съкратителна и двигателнаПротеините дават на тялото способността да се свива, променя формата си и се движи, най-вече на мускулите. 40% от масата на всички протеини, съдържащи се в мускулите, е миозин (mys, myos, Гръцки. - мускул). Молекулата му съдържа фибриларни и глобуларни части.
Такива молекули се комбинират в големи агрегати, съдържащи 300–400 молекули.
Когато концентрацията на калциеви йони се промени в пространството около мускулните влакна, настъпва обратима промяна в конформацията на молекулите - промяна във формата на веригата поради въртенето на отделни фрагменти около валентни връзки. Това води до свиване и отпускане на мускулите; сигналът за промяна на концентрацията на калциевите йони идва от нервните окончания в мускулните влакна. Изкуственото свиване на мускулите може да бъде причинено от действието на електрически импулси, което води до рязка промяна в концентрацията на калциеви йони; стимулирането на сърдечния мускул се основава на това за възстановяване на сърдечната функция.
Поради плъзгане на актина един спрямо друг ( актини) и миозин ( миозини) протофибрилите причиняват мускулна контракция, както и немускулни вътреклетъчни контракции. Движението на ресничките и жгутиците е свързано с плъзгането на микротубули от протеинова природа една спрямо друга.
Някои арктически и антарктически риби съдържат антифризни протеини в кръвта си, които я предпазват от замръзване.
Някои протеини, когато изпълняват функциите си, дават на клетката способността или да се свива, или да се движи. Тези протеини включват актин и миозин, фибриларни протеини, участващи в свиването на скелетните мускули. Друг пример за такива протеини е тубулинът, от който са изградени клетъчните органели - микротубули. Микротубулите регулират разделянето на хроматидите по време на клетъчното делене. микротубули - важни елементиреснички и камшичета, с помощта на които клетките се движат.
Има обаче голям бройпротеини, които имат уникални функции, които не са включени в тази доста проста класификация.
6 Регулаторни протеини, по-често наричани хормони, участват в различни физиологични процеси.
Регулаторните протеини включват голяма групапротеинови хормони, участващи в поддържането на постоянството на вътрешната среда на тялото, които засягат специфични целеви клетки.
Много хормони са олигопептиди или протеини (напр. инсулин, глюкагон [инсулинов антагонист], адренокортикотропен хормон и др.).
Хормонът инсулин се състои от две α-вериги, свързани с дисулфидни мостове.
Инсулинът е хормон, произвеждан в клетките на Лангерхансовите острови в панкреаса. Той играе критична роля в метаболизма на глюкозата в кръвта.
В допълнение, регулаторните протеини включват протеини, чието прикрепване към други протеини или други клетъчни структури регулира тяхната функция. Например, протеинът калмодулин, в комплекс с четири Ca2+ йона, може да се свърже с някои ензими, променяйки тяхната активност.
Регулаторните ДНК-свързващи протеини, като се прикрепят в определени моменти към специфични участъци от ДНК, могат да регулират скоростта на четене на генетична информация.
Хипофизната жлеза на мозъка синтезира хормон, който регулира растежа на тялото. Има регулаторни протеини, които контролират биосинтезата на различни ензими в тялото.
Фигурата показва - ИНСУЛИНОВ ПРОТЕИН - във формата обемен модели под формата на третична структура. Състои се от две α-спирални вериги, свързани с два дисулфидни моста (сравнете с фиг. 2, където неговата структура е показана схематично)
МОЛЕКУЛА НА ИНСУЛИНА, изграден от 51 аминокиселинни остатъка, фрагменти от идентични аминокиселини са маркирани със съответен фонов цвят. Аминокиселинните цистеинови остатъци, съдържащи се във веригата (съкратено CIS), образуват дисулфидни мостове -S-S-, които свързват две полимерни молекули или образуват мостове в една верига.
Рецептор ( сигнал)белтъчна функция
Някои протеини, вградени в клетъчната мембрана, могат да променят структурата си под въздействието на външната среда.
Така се получават сигнали отвън и информацията се предава в клетката.
Пример би бил фитохром- светлочувствителен протеин, който регулира фотопериодичния отговор на растенията, и опсин -компонент родопсинпигмент - , интегрален мембранен протеин, открит в клетките на ретината.
Фитохром (от фито... и гръцки chroma - цвят, боя) е син пигмент от групата на сложните белтъци - хромопротеини; присъства в клетките на фотосинтезиращи организми. За първи път е открит от американския биохимик У. Бътлър през 1959 г. в котиледоните на разсад от ряпа, отгледан на тъмно.
Синкавите фитохроми са фотосинтетично неактивни пигменти.
Установено е обаче, че синтезът на биополимери (ДНК, РНК, протеини), системата за биосинтез на хлорофил, каротеноиди, антоцианини, органични фосфати и витамини са под контрола на фитохрома. Ф. ускорява катаболното разграждане на полизахаридите, мазнините и резервните протеини, активира клетъчното дишане и окислителното фосфорилиране.
Ензимите съществуват в две взаимно конвертируеми форми - F660 и F730, които имат различни спектри на абсорбция. Под въздействието на червена светлина с дължина на вълната λ = 660 nm неактивният F660 се превръща в активен F730. Обратната трансформация се извършва или на тъмно, или при осветяване с червена светлина с λ = 730 nm. Смята се, че тези взаимни превръщания са причинени от цис-транс изомеризация на F. хромофора и конформационни пренареждания на протеина.
Сигналните молекули (хормони, невротрансмитери) действат върху вътреклетъчните процеси чрез взаимодействие със специфични рецепторни протеини.
Хормоните, циркулиращи в кръвта, намират клетките-мишени и действат върху тях чрез специфично свързване с рецепторни протеини, обикновено вградени в клетъчната мембрана. За хидрофобните регулаторни молекули, преминаващи през клетъчната мембрана, рецепторите са локализирани в цитоплазмата на клетките.
Сигналните молекули (хормони, невротрансмитери) действат върху вътреклетъчните процеси чрез взаимодействие със специфични рецепторни протеини. По този начин хормоните, циркулиращи в кръвта, намират целевите клетки и действат върху тях чрез специфично свързване с рецепторни протеини, обикновено вградени в клетъчната мембрана. За хидрофобните регулаторни молекули, преминаващи през клетъчната мембрана, рецепторите са локализирани в цитоплазмата на клетките.
Най-важните от тях са фитохромите А и В (phyA и phyB). Фитохром А
Изпълнява много различни фоторегулаторни функции. С негово участие се осъществява стимулиране и инхибиране на покълването на семената, индуциране на деетиолация, регулиране на синтеза на различни ензими, регулиране на развитието на корените, стимулиране на цъфтежа и регулиране на циркадните ритми.
Цикъл на големи промени на родопсин в пръчките на ретината
РОДОПСИН (от гръцки rhodon - роза и opsis - зрение), визуално лилаво, основно. зрителен пигмент на пръчиците на ретината на гръбначните животни (с изключение на някои риби и земноводни ранни стадииразвитие) и безгръбначни животни.
Според химията В природата родопсинът е сложен протеин (хромопротеин), който включва 11-цис-ретинал (хромофорна група), гликопротеин, т.е. протеин, комбиниран със захари, и липиди (т.нар. опсинова част). Mol. масата на гръбначния родопсин е прибл. 40 000, главоноги - ок. 70 000. Р. - основен. структурен и функционален компонент на външния сегмент на пръчките (виж Зрение, Ретина, Фоторецептори).
Визуалният акт започва с абсорбцията на светлинен квант от R. (максимумът на абсорбционния спектър на R. е приблизително 500 nm). В този случай изомеризацията на 11-цис-ретинал се извършва в напълно трансформирана форма (вижте формулите), което води до постепенно разлагане (фотолиза) на R. молекулата, промяна в йонния транспорт във фоторецептора и появата на електричество. сигнал, който се предава на нервните елементи на ретината. Регенерацията на R. се извършва или чрез синтез от 11-цис-ретинал и опсин, освободен след фотолиза, или чрез абсорбция на втория квант от един от междинните продукти на фотолизата, както и в процеса на синтез на нови дискове на външен сегмент на ретината ( последен начинза пръчици основни).
В клетъчните стени на някои халофилни бактерии е открит пигмент, който включва също ретинал, гликопротеин и липиди. Този бактериален радапсин (структурата му не е окончателно установена) очевидно участва във фотосинтезата заедно с други бактериални пигменти.
От особено значение за действието на фитохрома е неговата обратимост: този хромопротеин (сложен протеин, съдържащ освен аминокиселини, също и оцветяващи компоненти) се среща в две форми, които могат да се превръщат една в друга.
Синият фитохром 660 (Ф 660) има максимум на абсорбция в светлочервената област на спектъра с дължина на вълната 660 nm, а зелено-синият фитохром 730 (Ф 730) - в тъмночервената област на спектъра с дължина на вълната 730 nm. 
При осветяване със светлочервена светлина неактивният F 660 се трансформира във физиологично активен F 730, а при осветяване с тъмночервена светлина F 730 се трансформира във F 660.
8 Диетични и складови протеини, както подсказва името, служат като източници на вътрешно хранене, най-често за ембрионите на растенията и животните, както и в ранните стадии на развитие на младите организми.
Хранителните протеини включват албумин- основният компонент на яйчния белтък, както и казеин- основният протеин на млякото.
Под действието на ензим пепсинКазеинът коагулира в стомаха, което осигурява задържането му в храносмилателния тракт и ефективното му усвояване. Казеинът съдържа фрагменти от всички аминокиселини, необходими на тялото.
Феритинът, който се съдържа в животинските тъкани, съдържа железни йони.
Протеините за съхранение също включват миоглобин, който е подобен по състав и структура на хемоглобина. Миоглобиннасочен основно към в мускулите, основната му роля е съхранение на кислород, които хемоглобинът му дава. Той бързо се насища с кислород (много по-бързо от хемоглобина) и след това постепенно го прехвърля в различни тъкани по време на последващи физическа дейностИ недостиг на кислородосвободи го...
Цялото това разнообразие от функции произтича от много прост набор от 20 аминокиселини, които изграждат полипептидната верига на протеина. Именно различните количества и различни комбинации от тези аминокиселини във веригата определят уникалността на даден протеин.
Подобно на други биологични макромолекули (полизахариди, липиди и нуклеинова киселина), 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-добре известна функцияпротеини в организма – катализа на различни химична реакция. 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 химичните връзки без хидролиза с образуването двойна връзкав 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 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 прикрепят към чужди на даден организъмвещества, антигени и по този начин ги неутрализира, 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 материалза 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, осигуряват координация на действията на имунната, ендокринната и нервни 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 пренася кислород от белите дробове до други тъкани и въглероден двуокисот тъканите до белите дробове и освен това, 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 получава сигнал, който често е Химическо вещество, а в някои случаи - светлина, механичен стрес (например разтягане) и 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.
Основните и в известен смисъл уникални биологични функции на протеините, необичайни или само частично присъщи на други класове биополимери, включват следните функции.
Структурна (опорна) функция
Колагеновите влакна изпълняват поддържаща функция. (Електронна микроскопия)
Протеини, които изпълняват структурна функция, преобладават сред другите протеини в човешкото тяло. Фибриларните протеини образуват веществото на съединителната тъкан - колаген, еластин (в съдовата стена на съдовете от еластичен тип), кератин (в кожата и нейните производни), протеогликани.
Ензимна (каталитична) функция
Всички ензими са протеини, които определят скоростта на химичните реакции в биологичните системи. Но в същото време има експериментални данни за съществуването на рибозими, т.е рибонуклеинова киселина, който има каталитична активност, и абзими - и моно- и поликлонални антитела.
Рецепторна и хормонална функция
Транспортна функция
Само протеините извършват транспортирането на вещества в кръвта, например липопротеини (транспорт на мазнини), хемоглобин (транспорт на кислород), трансферин (транспорт на желязо). Протеините пренасят калций, магнезий, желязо, мед и други йони в кръвта.
Транспортът на веществата през мембраните се осъществява от протеини - Na +, K + -ATPase (антипосочен трансмембранен транспорт на натриеви и калиеви йони), Ca 2+ -ATPase (изпомпване на калциеви йони извън клетката), транспортери на глюкоза.
Резервна (хранителна) функция
Тази функция се изпълнява от така наречените резервни протеини. Пример за съхранен протеин е производството и натрупването на овалбумин (овалбумин) в яйцето. Животните и хората нямат такива специализирани депа, но при продължително гладуване се използват протеини от мускулите, лимфоидните органи, епителните тъкани и черния дроб. Основният протеин в млякото (казеин) също има основна хранителна функция.
Контрактилна функция
Има редица вътреклетъчни протеини, предназначени да променят формата на клетката и движението на самата клетка или нейните органели. Главна роляактин и миозин - специфични протеини на мускулната тъкан - играят в процесите на движение и цитоскелетния протеин тубулин, който осигурява най-фините процеси на клетъчния живот - разминаването на хромозомите в процеса на митоза.
Защитна функция
Функции на кръвните протеини
При регулиране на съдържанието на плазмен протеин на определено ниво голямо значениеима черен дроб, който напълно синтезира фибриноген и кръвен албумин, повечетоα- и β-глобулини, клетки на ретикулоендотелната система на костния мозък и лимфните възли.
Зареждане...
