Valkude funktsioonid kehas. Valkude kaitsefunktsioon

Sarnast füüsilise kaitse funktsiooni täidavad struktuurvalgud, mis moodustavad mõnede protistide (näiteks rohevetika Chlamydomonas) ja viiruskapsiidide rakuseinad.

Valkude füüsiliste kaitsefunktsioonide hulka kuulub vere hüübimisvõime, mille tagab vereplasmas sisalduv valk fibrinogeen. Fibrinogeen on värvitu; kui veri hakkab hüübima, lõhustub see ensüümi toimel [[tro pärast lõhustumist tekib monomeer - fibriin, mis omakorda polümeriseerub ja sadestub valgeteks niitideks). Fibriin, sadestuv, muudab vere mitte vedelaks, vaid želatiinseks. Vere hüübimise protsessis moodustab põhivalk pärast sademe moodustumist fibriini ahelatest ja punastest verelibledest, kui fibriin on kokku surutud, tugeva punase trombi.

Keemiline kaitsefunktsioon

Immuunsüsteemi kaitsvate valkude hulka kuuluvad ka interferoonid. Neid valke toodavad viirustega nakatunud rakud. Nende toime raku naabrile tagab viirusevastase resistentsuse, blokeerides viiruste paljunemise või viirusosakeste kogunemise sihtrakkudes. Interferoonidel on ka teisi toimemehhanisme, näiteks mõjutavad nad lümfotsüütide ja teiste immuunsüsteemi rakkude aktiivsust.

Aktiivne kaitsefunktsioon

Loomade valgumürgid

Oravad võivad kaitsta ka röövloomade eest või rünnata saaki. Selliseid valke ja peptiide leidub enamiku loomade (näiteks madude, skorpionide, skorpionide jt) mürkides. Mürkides sisalduvatel valkudel on erinev toimemehhanism. Seega sisaldavad rästikumadude mürgid sageli ensüümi fosfolipaasi, mis põhjustab rakumembraanide hävimist ja selle tulemusena punaste vereliblede hemolüüsi ja verejooksu. Adder mürgis domineerivad neurotoksiinid; näiteks kraiti mürk sisaldab valke α-bungarotoksiin (nikotiinsete atsetüülkoliini retseptorite ja β-bungarotoksiini blokeerija (põhjustab pidevat atsetüülkoliini vabanemist närvilõpmetest ja seeläbi selle varude ammendumist); nende mürkide koosmõju põhjustab surma lihaste halvatusest .

Bakteriaalsed valgumürgid

Bakteriaalsed valgumürgid - botuliintoksiin, teetanuse tekitajate poolt toodetud teetanospasmiintoksiin, difteeria tekitaja difteeriatoksiin, kooleratoksiin. Paljud neist on segu mitmest erineva toimemehhanismiga valku. Mõned valgulise iseloomuga bakteriaalsed toksiinid on väga tugevad mürgid; botuliintoksiini komponendid on teadaolevatest looduslikest ainetest kõige mürgisemad.

Perekonna patogeensete bakterite toksiinid Clostridium Ilmselt nõuavad anaeroobsed bakterid, et nad mõjutaksid kogu keha tervikuna ja viiksid selle surma - see võimaldab bakteritel "karistamatult" toituda ja paljuneda ning pärast nende populatsiooni juba oluliselt suurendamist lahkuda kehast. eostest.

Paljude teiste bakterite toksiinide bioloogiline tähtsus pole täpselt teada.

Valgu taimemürgid

Taimedes kasutatakse mürkidena tavaliselt mittevalgulisi aineid (alkaloidid, glükosiidid jne). Taimed sisaldavad aga ka valgutoksiine. Seega sisaldavad riitsinusoa seemned (spurge perekonda kuuluvad taimed) valgutoksiini ritsiini. See toksiin tungib soolerakkude tsütoplasmasse ja selle ensümaatiline alaühik, mis toimib ribosoomidele, blokeerib pöördumatult translatsiooni.

Lingid

Wikimedia sihtasutus. 2010. aasta.

Vaadake, mis on "valkude kaitsefunktsioon" teistes sõnaraamatutes:

Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt Valgud (tähendused). Valgud (valgud, polüpeptiidid) suure molekulmassiga orgaaniline aine, mis koosneb alfa-aminohapetest, mis on ahelas ühendatud peptiidsidemega. Elusorganismides... ... Wikipedia

Erinevate valkude kristallid, mida kasvatati kosmosejaamas Mir ja NASA süstiklendude ajal. Kõrgelt puhastatud valgud moodustavad madalatel temperatuuridel kristalle, mida kasutatakse valgu mudeli saamiseks. Valgud (valgud, ... ... Wikipedia

I Nahk (cutis) on keeruline organ, mis on loomade ja inimeste keha väliskate, mis täidab mitmesuguseid füsioloogilisi funktsioone. ANATOOMIA JA HISTOLOOGIA Inimesel on vereraku pindala 1,5 2 m2 (olenevalt pikkusest, soost, ... ... Meditsiiniline entsüklopeedia

Sisse ringlev vedel kude vereringe inimesed ja loomad; tagab rakkude ja kudede elulise aktiivsuse ning erinevate füsioloogiliste funktsioonide täitmise. Üks K. põhifunktsioone on gaaside (O2 elunditest... ...

MAKS- (Nerag), loomakeha suur lobulaarne nääre, mis osaleb seedimise, ainevahetuse, vereringe protsessides, säilitades sisemise püsivuse. keha keskkond. Asub kõhuõõne eesmises osas otse taga... ...

I Magu on seedetrakti laiendatud osa, milles toimub toidu keemiline ja mehaaniline töötlemine. Loomade mao ehitus. Seal on näärme- ehk seedenäärmed, mille seinad sisaldavad... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

VERI- Mikroskoopiline pilt suurest verest veised, kaamel, hobune, lammas, siga, koer. Veriveiste (I>>), kaameli (II), hobuse (III), lamba (IV), sea (V), koera (VI) mikroskoopiline pilt: 1 … … Veterinaarentsüklopeediline sõnastik

Inimese normaalne (süstemaatiline) anatoomia on inimese anatoomia osa, mis uurib “normaalse”, st terve inimkeha struktuuri organsüsteemide, organite ja kudede kaupa. Orel on teatud kuju ja kujundusega kehaosa, ... ... Vikipeedia

I (sanguis) vedel kude, mis teostab kehas kemikaalide (sh hapniku) transporti, tänu millele toimub erinevates rakkudes ja rakkudevahelises ruumis toimuvate biokeemiliste protsesside integreerimine ühtseks süsteemiks... Meditsiiniline entsüklopeedia

Võimaldab sisu libiseda ülalt alla

BIBLIOGRAAFIA

JÄRELDUSED

Ettevõtja peamised isikuomadused on aga: iseseisvus; ambitsioon; püsivus; raske töö; vastupidavus. Selliste isiksuseomaduste olemasolu on üks kõige olulisemad tingimused edu.

Lisaks oma isikuomadustele peab ettevõtjal olema hulk spetsiifilisi teadmisi, oskusi ja võimeid selles valdkonnas, kus ta töötab. On selge, et edukaks juhtimiseks finantstehingud ettevõtja vajab vähemalt minimaalne komplekt teadmised finants- ja krediidivaldkonnas ning raamatupidamine͵ ja inimesel, kes otsustab mööblitootmist korraldada, peab olema miinimum tehniline haridus. Need piirangud ei ole aga määravad. Tihti juhtus, et ettevõtja omandas oma ettevõtte arendamise käigus eriteadmised ja -oskused ning tegutses selle esimestel etappidel kas intuitiivselt või kaasatud spetsialistide abiga. Siin on peamine soov õppida ja oma oskusi täiendada, et oma äri paremaks muuta ja selline soov kehtib juba praegu isikuomadused(uudishimu, sihikindlus, ambitsioonikus).

Ettevõtja isiksuse uurimine kasutades psühholoogilised testid mitte ainult ei aita selgitada tema isiksuse teatud aspekte, vaid näitab ka, millises suunas ta peaks enda kallal töötama, et oma ettevõtlustegevuse efektiivsust tõsta.

Akperov I. G., Maslikova Zh. V. Ettevõtluse psühholoogia. - M: rahandus ja statistika, 2003.

Zavyalova E. K., Posokhova S. T. Ettevõtluse psühholoogia: Õpetus. - Peterburi: kirjastus. Peterburi Riiklik Ülikool, 2004.

Meneghetti A. Liidri psühholoogia. - M., 2001. - Lk 15.

Platonov K.K. Isiksuse struktuur ja areng. - M.: Nauka, 1986. Lk 24.

Ettevõtlus: õpik / Toim. M. L. Lapusty. - M.: INFRA-M, 2003.

Stephen J. Treeni oma draakoneid. - Peterburi: Peter-press, 1996.

Shcherbatykh Yu. V. Ettevõtluse ja ettevõtluse psühholoogia: õpik. - Peterburi: Peeter, 2008. Lk 45.

Shcherbatykh Yu. V. Edu psühholoogia. - M.: Eksmo, 2005.

· Limaskest on üsna sile

Limaga määritud (toodetud kesta enda limaskestade näärmete poolt)

· Lima – ümbritseb m/o, selle viskoossus takistab selle tungimist vereringesse

· Lümfoidkoe akumulatsioon – koosneb erineva küpsusastmega lümfotsüütidest. Lümfoidkoest moodustuvad klastrid:

ü Mandlid - asuvad seede- ja hingamistorude alguses:

o Palatine mandlid – mõlemal pool neelu

o Lingual – keelejuure piirkonnas

o neelumandlid – asub ninaneelu ülemise ja tagumise seina lähedal (võlv) tuberculum faringeum all

o Munamandlid – kuulmistoru neeluava lähedal

ü Üksikud folliikulid – paiknevad kogu keha pikkuses, nende kogukaal ca 2 kg;

ü Lümfoidnaastud - sisaldavad kümneid lümfotsüüte, leidub ainult niudesooles - Peyeri plaastrid, nende arv on umbes 20-30

ü Vermiform pimesool – selle limaskestal on lümfoidkude. See mandlid.

· Erinevate keskkondade vaheldumine mööda seedetoru.

Kaitsevahendite nõrgenemisel immuunsus langeb!!!

- toiduainete keemiline töötlemine- viiakse läbi seedemahladega, mida toodavad seedenäärmed. Kogu p.t. seal on näärmed:

Suuruse järgi:

· Suur

Suured süljenäärmed (süljenäärmed, submandibulaarsed, keelealused)

Maks - toodab sapi, mis läheb kaksteistsõrmiksoole

Pankreas – pankrease mahl, insuliin.

Väiksemad süljenäärmed (labiaalsed, põse-, palatiin-, keele-)

Mao näärmed

Soolenäärmed - peensoole limaskestas

Lokaliseerimise järgi:

· Limaskesta paksuses

Väike sülg

Mao

Peensoole tühisoole ja niudesoole näärmed

Limaskihi all

Kaksteistsõrmiksoole näärmed

Väljaspool seedetoru

Kõik suured näärmed

Keemiline töötlemine sisse suuõõne- sülg, maos - maomahl, 12pk - sapp, pankrease mahl. ja näärmed 12pk ise, tühisooles ja niudesooles - oma mahlade mõjul. Keemiline töötlemine lõpeb peensooles. Käärsooles lagundatakse kiudaineid mikroorganismide mõjul (m/o).

- toitainete imendumine – toitaineid imendub verre ja lümfisoontesse. Imemine algab:

· Suuõõnes (ravimid, alkohol)

· Kõht (l/s, alkohol, toitained)

· Peensool – põhiline imendumisprotsess

Jämesool – imendub peamiselt vesi

Peensool on pikk, selle limaskestal on:

1. Ringikujulised voldid, need suurendavad imemispinda. Osakondade piiril tekivad ventiilid

2. Villi – 1,5-4 miljonit, kõrgus 1 mm, sein väga õhuke.

3. Krüptid – süvendid limaskestas

4. Epiteelirakkudel on väljakasvud – mikrovillid (kuni 300 raku kohta).

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, limaskesta pindala on 1500 m 2.

Submukoosne kiht. Koosneb lahtisest sidekoe. Eesmärk:

Kinnitab limaskesta lihasmembraani külge;

Tagab liigutatava fikseerimise - limaskest moodustab voldid

Veresooned ja närvid läbivad

Lihasmembraan. Moodustatud silelihaskoest. Kuid suuõõne ümber on neelu lihased, söögitoru ülemine kolmandik, pärasoole alumine osa vöötidega.

Seedetoru lihaseline vooder moodustab kaks kihti:

pikisuunaline – välimine)

· Lühendab seedetoru,

· Sirgustab murdekohti

Põik (ringikujuline) – sisemine

Tagab peristaltikat – lainelaadset soolevalendiku kitsenemist

· Moodustab sulgurlihaseid – lokaalseid paksenemisi pt lõikude vahel. (söögitoru - magu, magu - 12tk, peensool - jämesool, pärasoole alumises osas).

Sulgurlihaseid tugevdavad klapid – sulgurlihase vastas moodustab limaskest ringikujulise voldi. Klappide all olevas limaskestas on venoossed põimikud.

Sulgur + klapp + venoosne põimik = sulgemisaparaat.

Eesmärk: külgneva sektsiooni enneaegse tühjendamise vältimine; takistab sisu tagasivoolu.

Ainult maos on kolm kihti (+ kaldus kiht), kuna see toimib reservuaarina ja segab toitu. Kolmel kihil on ka emakas, põis, peab südamemahuti täielikult tühjenema.

Välimine kest.

Sidekoe membraan ei ole kõhuõõnes: neelu, söögitoru, pärasool on väljaspool. Koosneb lahtisest sidekoemembraanist:

· Kinnitab elundid luude külge

· Ühendab organeid omavahel. Elundite vahel ei ole tühimikke, need on täidetud lahtise sidekoega

Tagab elundite liikuvuse – tagab elundi funktsionaalse liikuvuse

· Seda läbivad veresooned ja närvid (lisakihtides)

Seroosne membraan on kõhuõõne organid, mille moodustab kõhukelme. Sama otstarve nagu vuugikangast kest.

Kaitsefunktsioon – mõiste ja tüübid. Kategooria "Kaitsefunktsioon" klassifikatsioon ja tunnused 2017, 2018.

Kaitsevalgud

Kaitsevalgud aitavad kaitsta keha ründavate bakterite, viiruste sissetungi ja võõrvalkude tungimise eest (võõrkehade üldnimetus on antigeenid).

Kaitsevalkude rolli täidavad immunoglobuliinid (nende teine ​​nimetus on antikehad), nad tunnevad ära organismi sattunud antigeenid ja seonduvad nendega kindlalt.

Imetajate, sealhulgas inimese kehas on viis immunoglobuliine: M, G, A, D ja E, nende ehitus, nagu nimigi ütleb, on kerakujuline, lisaks on nad kõik sarnaselt üles ehitatud. Antikehade molekulaarne struktuur on slaidil näidatud immunoglobuliini klassi G näitel. Molekul sisaldab nelja polüpeptiidahelat, mida ühendab kolm disulfiidsillad S-S(need on näidatud slaidil paksenenud valentssidemetega ja suured tegelased S ), lisaks iga polümeeri ahel sisaldab ahelasiseseid disulfiidsildu .

Kaks suurt polümeeriahelat (sinine) sisaldavad 400–600 aminohappejääki.

Ülejäänud kaks ahelat (roheliselt) on peaaegu poole pikemad ja sisaldavad ligikaudu 220 aminohappejääki. Kõik neli ahelat on paigutatud nii, et terminaalsed H2N-rühmad on suunatud samas suunas.

Pärast keha kokkupuudet võõrvalguga (antigeeniga) hakkavad immuunsüsteemi rakud tootma immunoglobuliine (antikehi), mis kogunevad vereseerumis. Esimesel etapil teostavad põhitööd klemm H 2 N sisaldavad kettide sektsioonid (joonis 27 on vastavad lõigud tähistatud helesinise ja helerohelise värviga). Need on antigeeni püüdmise piirkonnad. Immunoglobuliini sünteesi käigus moodustuvad need alad nii, et nende struktuur ja konfiguratsioon vastavad maksimaalselt läheneva antigeeni struktuurile (nagu luku võti, nagu ensüümid, aga ülesanded on sel juhul erinevad). Seega luuakse iga antigeeni jaoks immuunvastusena rangelt individuaalne antikeha. Ükski teadaolev valk ei suuda lisaks immunoglobuliinidele oma struktuuri nii “plastiliselt” muuta, sõltuvalt välistest teguritest. Ensüümid lahendavad reagendi struktuurse vastavuse probleemi erineval viisil - hiiglasliku erinevate ensüümide komplekti abil, võttes arvesse kõiki võimalikke juhtumeid, ja immunoglobuliinid ehitavad "töövahendi" iga kord uuesti üles. Veelgi enam, immunoglobuliini liigendpiirkond tagab kahele püüdmispiirkonnale teatud sõltumatu liikuvuse, mille tulemusena suudab immunoglobuliini molekul "leia" korraga kaks kõige mugavamat kohta antigeenis püüdmiseks, et see kindlalt fikseerida. meenutab vähilaadse olendi tegevust.

Järgmisena aktiveeritakse organismi immuunsüsteemi järjestikuste reaktsioonide ahel, ühendatakse teiste klasside immunoglobuliinid, mille tulemusena võõrvalk deaktiveeritakse ning seejärel antigeen (võõrmikroorganism või toksiin) hävitatakse ja eemaldatakse.

Pärast kokkupuudet antigeeniga saavutatakse immunoglobuliini maksimaalne kontsentratsioon (olenevalt antigeeni olemusest ja organismi enda individuaalsetest omadustest) mitme tunni (mõnikord mitme päeva) jooksul. Keha säilitab sellise kontakti mälu ja sama antigeeni korduva rünnaku korral kogunevad immunoglobuliinid vereseerumis palju kiiremini ja suuremas koguses - tekib omandatud immuunsus.

Ülaltoodud valkude klassifikatsioon on mõneti meelevaldne, näiteks kaitsvate valkude hulgas mainitud trombiinivalk on sisuliselt ensüüm, mis katalüüsib peptiidsidemete hüdrolüüsi ehk kuulub proteaaside klassi.

Kaitsevalkude poole sageli lisatakse valke madu mürk ja toksilised valgud mõned taimed, kuna nende ülesanne on kaitsta keha kahjustuste eest.

On valke, mille funktsioonid on nii ainulaadsed, et neid on raske klassifitseerida. Näiteks Aafrika taimes leiduv proteiin monelliin on väga magusa maitsega ja seda on uuritud kui mittetoksilist ainet, mida võiks suhkru asemel kasutada rasvumise ennetamiseks. Mõnede Antarktika kalade vereplasmas on külmumisvastaste omadustega valke, mis takistavad nende kalade vere külmumist.

Vere hüübimissüsteemi valkudel on kaitsvad omadused. näiteks fibrinogeen, trombiin. Nad osalevad verehüübe moodustumisel, mis ummistab kahjustatud anuma ja takistab verekaotust.

5 Kontraktiil ja mootor Valgud annavad kehale võimaluse kokku tõmbuda, kuju muuta ja liikuda, eelkõige lihaseid. 40% kõigi lihastes sisalduvate valkude massist on müosiin (mys, myos, kreeka keel. - lihased). Selle molekul sisaldab nii fibrillaarseid kui ka kerakujulisi osi.

Sellised molekulid ühinevad suurteks agregaatideks, mis sisaldavad 300–400 molekuli.

Kaltsiumiioonide kontsentratsiooni muutumisel lihaskiude ümbritsevas ruumis toimub molekulide konformatsioonis pöörduv muutus - ahela kuju muutus, mis on tingitud üksikute fragmentide pöörlemisest valentssidemete ümber. See viib lihaste kokkutõmbumise ja lõõgastumiseni; signaal kaltsiumiioonide kontsentratsiooni muutmiseks tuleb lihaskiudude närvilõpmetest. Lihase tehiskontraktsiooni võib põhjustada elektriimpulsside toime, mis toob kaasa järsu muutuse kaltsiumiioonide kontsentratsioonis, sellel põhineb südamelihase stimulatsioon südame funktsiooni taastamiseks.

Aktiini üksteise suhtes libisemise tõttu ( aktiinid) ja müosiin ( müosiinid) protofibrillid põhjustavad lihaste kokkutõmbeid, aga ka mitte-lihaste intratsellulaarseid kontraktsioone. Ripsmete ja flagellade liikumine on seotud valgulise iseloomuga mikrotuubulite libisemisega üksteise suhtes.

Mõned Arktika ja Antarktika kalad sisaldavad veres külmumisvastaseid valke, mis takistavad selle külmumist.

Mõned valgud annavad oma funktsioonide täitmisel rakule võimaluse kas kokku tõmbuda või liikuda. Nende valkude hulka kuuluvad aktiin ja müosiin, fibrillaarsed valgud, mis osalevad skeletilihaste kontraktsioonis. Teine näide sellistest valkudest on tubuliin, millest ehitatakse üles rakulised organellid – mikrotuubulid. Mikrotuubulid reguleerivad kromatiidide eraldumist rakkude jagunemise ajal. Mikrotuubulid on ripsmete ja lippude olulised elemendid, mille abil rakud liiguvad.

Siiski on suur hulk valgud, millel on ainulaadsed funktsioonid, mida see üsna lihtne klassifikatsioon ei hõlma.

6 Reguleerivad valgud, mida sagedamini nimetatakse hormoonideks, osalevad erinevates füsioloogilistes protsessides.

Reguleerivad valgud hõlmavad suur grupp valkhormoonid, mis on seotud keha sisekeskkonna püsivuse säilitamisega, mis mõjutavad spetsiifilisi sihtrakke.

Paljud hormoonid on oligopeptiidid või valgud (nt insuliin, glükagoon [insuliini antagonist], adrenokortikotroopne hormoon jne).

Hormooninsuliin koosneb kahest α-ahelast, mis on ühendatud disulfiidsildadega.

Insuliin on hormoon, mida toodetakse kõhunäärme Langerhansi saarekeste rakkudes. See mängib olulist rolli glükoosi metabolismis veres.

Lisaks hõlmavad reguleerivad valgud valke, mille kinnitumine teiste valkude või muude rakustruktuuridega reguleerib nende funktsiooni. Näiteks valk kalmoduliin võib kompleksis nelja Ca2+ iooniga seonduda mõne ensüümiga, muutes nende aktiivsust.

Reguleerivad DNA-d siduvad valgud, kinnitudes teatud hetkedel spetsiifiliste DNA osadega, võivad reguleerida geneetilise teabe lugemise kiirust.

Aju hüpofüüs sünteesib hormooni, mis reguleerib organismi kasvu. On olemas reguleerivad valgud, mis kontrollivad erinevate ensüümide biosünteesi organismis.

Joonisel on kujutatud - INSULIINIVALK - mahulise mudeli ja tertsiaarse struktuuri kujul. Koosneb kahest α-spiraalsest ahelast, mis on ühendatud kahe disulfiidsillaga (võrdle joonisega 2, kus selle struktuur on skemaatiliselt näidatud)

INSULIINI Molekul, mis on ehitatud 51 aminohappejäägist, on identsete aminohapete fragmendid tähistatud vastava taustavärviga. Ahelas sisalduvad aminohappe tsüsteiini jäägid (lühendatult CIS) moodustavad disulfiidsildu – S-S-, mis seovad kahte polümeeri molekuli või moodustavad sildu ühes ahelas.

Retseptor ( signaal) valgu funktsioon

Mõned valgud sisse ehitatud rakumembraan, suudavad väliskeskkonna mõjul oma struktuuri muuta.

Nii võetakse signaale vastu väljast ja edastatakse informatsioon rakku.

Näide oleks fütokroom- valgustundlik valk, mis reguleerib taimede fotoperioodilist reaktsiooni, ja opsin - komponent rodopsiin pigment - , võrkkesta rakkudes leiduv lahutamatu membraanivalk.

Fütokroom (Phyto... ja kreeka keelest chroma - värv, värv) on sinine pigment komplekssete valkude rühmast - kromoproteiinid; esinevad fotosünteetiliste organismide rakkudes. Selle avastas esmakordselt Ameerika biokeemik W. Butler 1959. aastal pimedas kasvanud naeri seemikute idulehtedest.

Sinakakad fütokroomid on fotosünteetiliselt mitteaktiivsed pigmendid.

Siiski on kindlaks tehtud, et biopolümeeride (DNA, RNA, valgud), klorofülli, karotenoidide, antotsüaniinide, orgaaniliste fosfaatide ja vitamiinide biosünteesi süsteem on fütokroomi kontrolli all. F. kiirendab polüsahhariidide, rasvade ja varuvalkude kataboolset lagunemist, aktiveerib rakkude hingamist ja oksüdatiivset fosforüülimist.

Ensüümid eksisteerivad kahes omavahel muundatavas vormis – F660 ja F730, millel on erinevad neeldumisspektrid. Punase valguse mõjul lainepikkusega λ = 660 nm muutub mitteaktiivne F660 aktiivseks F730-ks. Pöördmuundumine toimub kas pimedas või punase valgusega valgustusega λ = 730 nm. Arvatakse, et need interkonversioonid on põhjustatud F. kromofoori cis-trans-isomerisatsioonist ja valgu konformatsioonilistest ümberkorraldustest.

Signaalmolekulid (hormoonid, neurotransmitterid) mõjutavad rakusiseseid protsesse interaktsiooni kaudu spetsiifiliste retseptorvalkudega.

Veres ringlevad hormoonid leiavad sihtrakud ja toimivad neile spetsiifiliselt seondudes tavaliselt rakumembraani sisseehitatud retseptorvalkudega. Rakumembraani läbivate hüdrofoobsete regulaatormolekulide puhul paiknevad retseptorid rakkude tsütoplasmas.

Signaalmolekulid (hormoonid, neurotransmitterid) mõjutavad rakusiseseid protsesse interaktsiooni kaudu spetsiifiliste retseptorvalkudega. Seega leiavad veres ringlevad hormoonid üles sihtrakud ja toimivad neile spetsiifiliselt seondudes tavaliselt rakumembraani sisse ehitatud retseptorvalkudega. Rakumembraani läbivate hüdrofoobsete regulaatormolekulide puhul paiknevad retseptorid rakkude tsütoplasmas.

Neist olulisemad on fütokroomid A ja B (phyA ja phyB). Fütokroom A

Täidab palju erinevaid fotoregulatsiooni funktsioone. Tema osalusel toimub seemnete idanemise stimuleerimine ja pärssimine, deetiolatsiooni esilekutsumine, erinevate ensüümide sünteesi reguleerimine, juurte arengu reguleerimine, õitsemise stimuleerimine ja ööpäevarütmide reguleerimine.

Peamiste rodopsiini muutuste tsükkel võrkkesta varrastes

RHODOPSIN (kreeka keelest rhodon - roos ja opsis - nägemine), visuaalne lilla, peamine. selgroogsete võrkkesta varraste visuaalne pigment (välja arvatud mõnedel kaladel ja kahepaiksetel varajased staadiumid areng) ja selgrootud loomad.

Keemia järgi Looduses on rodopsiin kompleksvalk (kromoproteiin), mis sisaldab 11-cis-võrkkesta (kromofoorne rühm), glükoproteiini, s.o suhkrutega kombineeritud valku ja lipiide (nn opsiini osa). Mol. selgroogsete rodopsiini mass on u. 40 000, peajalgsed - u. 70 000. R. - põhiline. varraste välissegmendi struktuurne ja funktsionaalne komponent (vt nägemine, võrkkest, fotoretseptorid).

Visuaalne akt algab R. valguskvanti neeldumisega (R. neeldumisspektri maksimum on ligikaudu 500 nm). Sel juhul toimub 11-cis-retinaali isomerisatsioon täielikult trans-vormiks (vt valemeid), mis toob kaasa R. molekuli järkjärgulise lagunemise (fotolüüsi), ioonide transpordi muutumise fotoretseptoris ja elektri ilmnemise. signaal, mis edastatakse võrkkesta närvielementidele. R. regenereerimine toimub kas sünteesiga 11-cis-võrkkestast ja pärast fotolüüsi vabanenud opsiinist või teise kvanti neeldumisel ühe fotolüüsi vaheprodukti poolt, samuti uute ketaste sünteesi käigus. võrkkesta välimine segment ( viimane viis pulkade jaoks peamine).

Mõnede halofiilsete bakterite rakuseintes leiti pigmenti, mis sisaldab ka võrkkesta, glükoproteiine ja lipiide. See bakteriaalne radapsiin (selle struktuur ei ole lõplikult kindlaks tehtud) osaleb ilmselt koos teiste bakteriaalsete pigmentidega fotosünteesis.

Fütokroomi toime jaoks on eriti oluline selle pöörduvus: see kromoproteiin (kompleksvalk, mis sisaldab lisaks aminohapetele ka värvaineid) esineb kahes vormis, mida saab teisendada.

Sinise fütokroom 660 (Ф 660) neeldumismaksimum on spektri helepunases piirkonnas lainepikkusega 660 nm ja rohekassinine fütokroom 730 (Ф 730) - spektri tumepunases piirkonnas lainepikkusega 730 nm.

Helepunase valgusega valgustamisel muutub mitteaktiivne F 660 füsioloogiliselt aktiivseks F 730 ja tumepunase valgusega valgustades muutub F 730 F 660-ks.

8 Dieedi- ja säilitusvalgud, nagu nimigi ütleb, toimivad sisemise toitumise allikana, enamasti taimede ja loomade embrüotele, aga ka noorte organismide arengu varases staadiumis.

Toiduvalgud hõlmavad albumiin- munavalge põhikomponent, samuti kaseiin- piima peamine valk.

Ensüümi toimel pepsiin Kaseiin koaguleerub maos, mis tagab selle säilimise seedetraktis ja tõhusa imendumise. Kaseiin sisaldab fragmente kõigist organismile vajalikest aminohapetest.

Ferritiin, mida leidub loomsetes kudedes, sisaldab rauaioone.

Säilitusvalgud hõlmavad ka müoglobiin, mis on koostiselt ja struktuurilt sarnane hemoglobiiniga. Müoglobiin keskendunud peamiselt lihastes, selle peamine roll on hapniku säilitamine, mille hemoglobiin talle annab. See küllastub kiiresti hapnikuga (palju kiiremini kui hemoglobiin) ja seejärel kandub see järk-järgult erinevatesse kudedesse järgneva füüsilise tegevuse ja hapnikupuudus vabasta ta...

Kogu see funktsioonide mitmekesisus tuleneb väga lihtsast 20 aminohappe komplektist, mis moodustavad valgu polüpeptiidahela. Just nende aminohapete erinevad kogused ja erinevad kombinatsioonid ahelas määravad konkreetse valgu unikaalsuse.

Nii nagu teisedki bioloogilised makromolekulid (polüsahhariidid, lipiidid ja nukleiinhapped), on valgud kõigi elusorganismide vajalikud komponendid ja neil on raku elus otsustav roll. Valgud viivad läbi ainevahetusprotsesse. Need on osa intratsellulaarsetest struktuuridest - organellidest ja tsütoskeletist, mis erituvad rakuvälisesse ruumi, kus nad võivad toimida rakkude vahel edastatava signaalina, osaleda toidu hüdrolüüsis ja rakkudevahelise aine moodustumisel.

Valkude klassifitseerimine nende funktsioonide järgi on üsna meelevaldne, kuna sama valk võib täita mitut funktsiooni. Sellise multifunktsionaalsuse hästi uuritud näide on lüsüül-tRNA süntetaas, ensüüm aminoatsüül-tRNA süntetaaside klassist, mis mitte ainult ei seo lüsiinijääki tRNA-ga, vaid reguleerib ka mitme geeni transkriptsiooni. Valgud täidavad oma ensümaatilise aktiivsuse tõttu paljusid funktsioone. Seega on ensüümideks motoorne valk müosiin, regulaatorvalgud proteiinkinaasid, transportvalk naatrium-kaalium adenosiintrifosfataas jne.

Bakteriaalse ureaasi ensüümi molekulaarne mudel Helicobacter pylori

Katalüütiline funktsioon

Kõige hea tuntud funktsioon valgud kehas - erinevate katalüüs keemilised reaktsioonid. Ensüümid on valgud, millel on spetsiifilised katalüütilised omadused, st iga ensüüm katalüüsib ühte või mitut sarnast reaktsiooni. Ensüümid katalüüsivad reaktsioone, mis lagundavad kompleksmolekule (katabolism) ja sünteesivad neid (anabolism), sealhulgas DNA replikatsiooni ja parandamise ning matriitsi RNA sünteesi. 2013. aastaks oli kirjeldatud üle 5000 tuhande ensüümi. Reaktsiooni kiirenemine ensümaatilise katalüüsi tulemusena võib olla tohutu: näiteks ensüümi orotidiini 5"-fosfaatdekarboksülaasi poolt katalüüsitav reaktsioon kulgeb 10 17 korda kiiremini kui katalüüsimata reaktsioon (oroothappe dekarboksüülimise poolestusaeg on 78). miljonit aastat ilma ensüümita ja 18 millisekundit ensüümi osalusel) Ensüümi külge kinnituvaid ja reaktsiooni tulemusena muutuvaid molekule nimetatakse substraatideks.

Kuigi ensüümid koosnevad tavaliselt sadadest aminohappejääkidest, interakteeruvad neist substraadiga vaid väike osa ja veelgi väiksem arv – keskmiselt 3-4 aminohappejääki, mis paiknevad sageli primaarstruktuuris üksteisest kaugel – on otseselt seotud katalüüs . Seda ensüümmolekuli osa, mis vahendab substraadi sidumist ja katalüüsi, nimetatakse aktiivseks saidiks.

Rahvusvaheline Biokeemia ja Molekulaarbioloogia Liit pakkus 1992. aastal välja ensüümide lõpliku hierarhilise nomenklatuuri, mis põhineb nende katalüüsitavate reaktsioonide tüübil. Selle nomenklatuuri järgi peab ensüümide nimedel alati olema lõpp - aza ja moodustuvad katalüüsitud reaktsioonide ja nende substraatide nimedest. Igale ensüümile on määratud individuaalne kood, mis teeb selle asukoha määramise ensüümi hierarhias lihtsaks. Sõltuvalt nende katalüüsitavate reaktsioonide tüübist jagatakse kõik ensüümid 6 klassi:

• CF 1: oksüdoreduktaasid, mis katalüüsivad redoksreaktsioone;
• CF 2: Transferaasid, mis katalüüsivad keemiliste rühmade üleminekut ühelt substraadi molekulilt teisele;
• CF 3: hüdrolaasid, mis katalüüsivad keemiliste sidemete hüdrolüüsi;
• EF 4: lüaasid, mis katalüüsivad keemiliste sidemete katkemist ilma hüdrolüüsita koos kaksiksideme moodustumisega ühes tootes;
• EC 5: isomeraasid, mis katalüüsivad struktuurseid või geomeetrilisi muutusi substraadi molekulis;
• EC 6: ligaasid, mis katalüüsivad keemiliste sidemete teket substraatide vahel ATP või sarnase trifosfaadi difosfaatsideme hüdrolüüsi tõttu.

Struktuurne funktsioon

Rohkem detaile: Valkude struktuurne funktsioon, Fibrillaarsed valgud

Tsütoskeleti struktuurvalgud, nagu teatud tugevdus, annavad rakkudele ja paljudele organellidele kuju ning osalevad rakkude kuju muutmises. Enamik struktuurseid valke on filamentsed: näiteks aktiini ja tubuliini monomeerid on kerakujulised lahustuvad valgud, kuid pärast polümerisatsiooni moodustavad need pikad filamentid, millest moodustub tsütoskelett, mis võimaldab rakul oma kuju säilitada. Sidekoe (näiteks kõhre) rakkudevahelise aine põhikomponendid on kollageen ja elastiin ning teine ​​struktuurvalk, keratiin, koosneb juustest, küüntest, linnusulgedest ja mõnest koorest.

Kaitsefunktsioon

Rohkem detaile: Valkude kaitsefunktsioon

Valkude kaitsefunktsioone on mitut tüüpi:

1. Füüsiline kaitse. Keha füüsilise kaitse tagab kollageen – valk, mis moodustab sidekudede (sh luude, kõhrede, kõõluste ja sügavate nahakihtide (dermis)) rakkudevahelise aine aluse; keratiin, mis moodustab sarvestunud naha, juuste, sulgede, sarvede ja muude epidermise derivaatide aluse. Tavaliselt peetakse selliseid valke struktuurse funktsiooniga valkudeks. Selle rühma valkude näideteks on fibrinogeenid ja trombiinid, mis osalevad vere hüübimises.
2. Keemiline kaitse. Toksiinide sidumine valgumolekulidega võib tagada nende detoksikatsiooni. Maksaensüümidel on eriti määrav roll inimeste võõrutustegevuses, mürkide lagundamisel või lahustumisel muutmisel, mis hõlbustab nende kiiret väljutamist organismist.
3. Immuunkaitse. Verd ja muid bioloogilisi vedelikke moodustavad valgud osalevad keha kaitsvas reaktsioonis nii patogeenide kahjustuste kui ka rünnakute korral. Komplemendisüsteemi valgud ja antikehad (immunoglobuliinid) kuuluvad teise rühma valkude hulka; need neutraliseerivad baktereid, viirusi või võõrvalke. Antikehad, mis on osa adaptiivsest immuunsüsteemist, kinnituvad võõrkehadele antud organismist aineid, antigeene ja seeläbi neutraliseerida, suunates need hävimispaikadesse. Antikehi saab sekreteerida ekstratsellulaarsesse ruumi või sisestada spetsiaalsete B-lümfotsüütide, mida nimetatakse plasmarakkudeks, membraanidesse.

Reguleeriv funktsioon

Rohkem detaile: Aktivaator (valgud), Proteasoom, Valkude regulatiivne funktsioon

Paljusid rakkude sees toimuvaid protsesse reguleerivad valgumolekulid, mis ei toimi ei energiaallikana ega energiaallikana ehitusmaterjal raku jaoks. Need valgud reguleerivad raku progresseerumist rakutsükli, transkriptsiooni, translatsiooni, splaissimise, teiste valkude aktiivsuse ja paljude muude protsesside kaudu. Valgud täidavad oma reguleerivat funktsiooni kas ensümaatilise aktiivsuse (näiteks proteiinkinaasi) või spetsiifilise seondumise kaudu teiste molekulidega. Seega saavad transkriptsioonifaktorid, aktivaatorvalgud ja repressorvalgud reguleerida geeni transkriptsiooni intensiivsust, seondudes nende regulatoorsete järjestustega. Translatsiooni tasemel reguleerib paljude mRNA-de lugemist ka valgufaktorite lisamine.

Rakusiseste protsesside reguleerimisel on kõige olulisem roll proteiinkinaasidel ja proteiinfosfataasidel – ensüümidel, mis aktiveerivad või pärsivad teiste valkude aktiivsust, kinnitades või eemaldades neile fosfaatrühmi.

Signaali funktsioon

Rohkem detaile: Valgu signaalimise funktsioon, Hormoonid, Tsütokiinid

Valkude signaalimisfunktsioon on valkude võime toimida signaalainetena, edastades signaale rakkude, kudede, elundite ja organismide vahel. Signaalfunktsiooni kombineeritakse sageli reguleeriva funktsiooniga, kuna paljud rakusisesed regulaatorvalgud edastavad ka signaale.

Signaalfunktsiooni täidavad valgud – Hormoonid, Tsütokiinid, kasvufaktorid jne.

Hormoone kantakse veres. Enamik loomseid hormoone on valgud või peptiidid. Hormooni seondumine retseptoriga on signaal, mis käivitab raku vastuse. Hormoonid reguleerivad ainete kontsentratsiooni veres ja rakkudes, kasvu, paljunemist ja muid protsesse. Selliste valkude näide on insuliin, mis reguleerib glükoosi kontsentratsiooni veres.

Rakud suhtlevad üksteisega, kasutades rakkudevahelise aine kaudu edastatavaid signaalvalke. Selliste valkude hulka kuuluvad näiteks tsütokiinid ja kasvufaktorid.

Tsütokiinid on peptiidi signaalmolekulid. Need reguleerivad rakkudevahelisi interaktsioone, määravad nende ellujäämise, stimuleerivad või pärsivad kasvu, diferentseerumist, funktsionaalset aktiivsust ja apoptoosi, tagavad immuun-, endokriin- ja immuunsüsteemi toimimise koordineerimise. närvisüsteemid. Tsütokiinide näide on kasvaja nekroosifaktor, mis edastab põletikulisi signaale keharakkude vahel.

Transpordifunktsioon

Rohkem detaile: Valkude transpordifunktsioon

Väikeste molekulide transportimisel osalevatel lahustuvatel valkudel peab olema kõrge afiinsus substraadi suhtes, kui see on kõrge kontsentratsiooniga, ja need peavad olema kergesti vabanevad madala substraadikontsentratsiooniga piirkondades. Transpordivalkude näide on hemoglobiin, mis kannab hapnikku kopsudest teistesse kudedesse ja süsinikdioksiid kudedest kopsudesse ja lisaks sellele homoloogsed valgud, mida leidub kõigis elusorganismide kuningriikides.

Mõned membraanivalgud osalevad väikeste molekulide transportimisel läbi rakumembraani, muutes selle läbilaskvust. Membraani lipiidkomponent on veekindel (hüdrofoobne), mis takistab polaarsete või laetud (ioonide) molekulide difusiooni. Membraani transpordivalgud jagatakse tavaliselt kanalivalkudeks ja kandevalkudeks. Kanalivalgud sisaldavad sisemisi veega täidetud poore, mis võimaldavad ioonidel (ioonkanalite kaudu) või veemolekulidel (akvaporiini valkude kaudu) liikuda läbi membraani. Paljud ioonkanalid on spetsialiseerunud ainult ühe iooni transportimiseks; Seega eristavad kaaliumi- ja naatriumikanalid sageli neid sarnaseid ioone ja lasevad neist läbi ainult ühe. Transportervalgud seovad sarnaselt ensüümidega iga transporditava molekuli või iooni ning erinevalt kanalitest võivad läbi viia aktiivse transpordi, kasutades ATP energiat. "Raku jõujaam" - ATP süntaas, mis sünteesib ATP-d prootoni gradiendi tõttu, võib samuti liigitada membraani transpordivalguks.

Varu (varu) funktsioon

Nende valkude hulka kuuluvad nn varuvalgud, mida säilitatakse energia- ja aineallikana taimede seemnetes (näiteks globuliinid 7S ja 11S) ja loomamunades. Aminohapete allikana kasutatakse organismis mitmeid teisi valke, mis omakorda on ainevahetusprotsesse reguleerivate bioloogiliselt aktiivsete ainete eelkäijad.

Retseptori funktsioon

Rohkem detaile: Raku retseptor

Valgu retseptorid võivad paikneda nii tsütoplasmas kui ka rakumembraanis. Retseptormolekuli üks osa saab signaali, mis sageli on Keemiline aine, ja mõnel juhul - kerge, mehaaniline stress (näiteks venitus) ja muud stiimulid. Kui signaal mõjub molekuli teatud osale – retseptorvalgule – tekivad selle konformatsioonilised muutused. Selle tulemusena muutub molekuli teise osa konformatsioon, mis edastab signaali teistele rakukomponentidele. Signaali edastamise mehhanisme on mitu. Mõned retseptorid katalüüsivad spetsiifilist keemilist reaktsiooni; teised toimivad ioonkanalitena, mis avanevad või sulguvad signaali käivitamisel; teised seovad spetsiifiliselt rakusiseseid messenger-molekule. Membraaniretseptorites paikneb signaalmolekuliga seonduv molekuli osa raku pinnal ja signaali edastav domeen on sees.

Mootori (mootori) funktsioon

Terve klass motoorseid valke tagab keha liigutused, näiteks lihaste kokkutõmbumise, sealhulgas liikumise (müosiin), rakkude liikumise kehas (näiteks leukotsüütide amööboidne liikumine), ripsmete ja lipuliste liikumist ning lisaks aktiivset ja suunatud liikumist. rakusisene transport (kinesiin, düneiin). Dyneiinid ja kinesiinid transpordivad molekule mööda mikrotuubuleid, kasutades energiaallikana ATP hüdrolüüsi. Dyneiinid transpordivad molekule ja organelle raku perifeersetest osadest tsentrosoomi suunas, kinesiinid - vastupidises suunas. Dyneiinid vastutavad ka ripsmete ja lippide liikumise eest eukarüootides. Müosiini tsütoplasmaatilised variandid võivad olla seotud molekulide ja organellide transportimisega mööda mikrofilamente.

Valkude peamised ja teatud mõttes ainulaadsed bioloogilised funktsioonid, mis on ebatavalised või ainult osaliselt omased teistele biopolümeeride klassidele, hõlmavad järgmisi funktsioone.

Struktuurne (tugi)funktsioon

Kollageenikiud täidavad toetavat funktsiooni. (Elektronmikroskoopia)

Valgud, mis toimivad struktuurne funktsioon, on inimkehas teiste valkude hulgas ülekaalus. Fibrillaarsed valgud moodustavad sidekoe aine - kollageeni, elastiini (elastset tüüpi veresoonte seinas), keratiini (nahas ja selle derivaatides), proteoglükaane.

Ensümaatiline (katalüütiline) funktsioon

Kõik ensüümid on valgud, mis määravad keemiliste reaktsioonide kiiruse bioloogilistes süsteemides. Kuid samal ajal on eksperimentaalseid tõendeid ribosüümide, see tähendab katalüütilise aktiivsusega ribonukleiinhappe ja absüümide ning mono- ja polüklonaalsete antikehade olemasolu kohta.

Retseptor ja hormonaalne funktsioon

Transpordifunktsioon

Ainult valgud teostavad ainete transporti veres, näiteks lipoproteiinid (rasva transport), hemoglobiin (hapniku transport), transferriin (raua transport). Valgud transpordivad veres kaltsiumi, magneesiumi, rauda, ​​vaske ja teisi ioone.

Ainete transporti läbi membraanide teostavad valgud - Na +, K + -ATPaas (naatriumi- ja kaaliumiioonide transmembraanne suunavastane transport), Ca 2+ -ATPaas (kaltsiumiioonide väljapumpamine rakust), glükoosi transporterid.

Reserv (toiteväärtus) funktsioon

Seda funktsiooni täidavad nn varuvalgud. Säilitatud valgu näide on ovalbumiini (ovalbumiini) tootmine ja akumuleerumine munas. Loomadel ja inimestel selliseid spetsialiseeritud depoode ei ole, kuid pikaajalise paastu ajal kasutatakse lihaste, lümfoidorganite, epiteeli kudede ja maksa valke. Peamisel piimavalgul (kaseiin) on samuti peamiselt toitev funktsioon.

Kokkutõmbav funktsioon

On mitmeid intratsellulaarseid valke, mis on loodud raku kuju ja raku enda või selle organellide liikumise muutmiseks. Peaosa Aktiin ja müosiin - lihaskoe spetsiifilised valgud - mängivad liikumisprotsessides ning tsütoskeleti valk tubuliin, mis tagab raku elu kõige peenemad protsessid - kromosoomide lahknemise mitoosi protsessis.

Kaitsefunktsioon

Vere valkude funktsioonid

Plasma valgusisalduse reguleerimisel teatud tasemel suur tähtsus on maks, mis sünteesib täielikult fibrinogeeni ja vere albumiini, enamusα- ja β-globuliinid, luuüdi ja lümfisõlmede retikuloendoteliaalsüsteemi rakud.