Proteïene is die belangrikste organiese stowwe, waarvan die aantal die oorhand kry bo alle ander makromolekules wat in 'n lewende sel teenwoordig is. Hulle maak meer as die helfte van die droëmateriaalgewig van beide plant- en dierorganismes uit. Die funksies van proteïene in die sel is uiteenlopend, sommige van hulle is nog onbekend aan die wetenskap. Maar tog word die hoofrigtings van hul "werk" goed bestudeer. Sommige is nodig om die prosesse wat in selle en weefsels plaasvind, te stimuleer. Ander dra belangrike minerale verbindings oor die selmembraan en deur die bloedvate van een orgaan na 'n ander. Sommige beskerm die liggaam teen vreemde dikwels patogene agente. Een ding is duidelik - nie 'n enkele proses in ons liggaam vind plaas sonder proteïene nie.
Basiese funksies van proteïene
Die funksies van proteïene in die liggaam is uiteenlopend. Elke groep het 'n spesifieke chemikaliegebou, verrig een gespesialiseerde "werk". In sommige gevalle is verskeie tipes proteïene met mekaar verbind. Hulle is verantwoordelik vir verskillende stadiums van dieselfde proses. Of hulle raak verskeie op een slag. Die regulerende funksie van proteïene word byvoorbeeld deur ensieme en hormone uitgevoer. Hierdie verskynsel kan voorgestel word deur die hormoon adrenalien te onthou. Dit word geproduseer deur die byniermedulla. Deur die bloedvate binne te gaan, verhoog dit die hoeveelheid suurstof in die bloed. Die bloeddruk styg ook, die suikerinhoud neem toe. Dit stimuleer metaboliese prosesse. Adrenalien is ook 'n neurotransmitter in visse, amfibieë en reptiele.
Ensimatiese funksie
Baie biochemiese reaksies wat in die selle van lewende organismes voorkom, word by hoë temperature en met 'n neutrale pH-waarde uitgevoer. Onder sulke toestande is die tempo van hul deurgang te laag, daarom is gespesialiseerde katalisators genaamd ensieme nodig. Al hul diversiteit word gekombineer in 6 klasse, wat verskil in die spesifisiteit van die aksie. Ensieme word op ribosome in selle gesintetiseer. Die wetenskap van ensiemologie is besig met hul studie.
Die regulerende funksie van proteïene is ongetwyfeld onmoontlik sonder ensieme. Hulle het 'n hoë selektiwiteit van aksie. Hul aktiwiteit kan gereguleer word deur inhibeerders en aktiveerders. Daarbenewens vertoon ensieme gewoonlik substraatspesifisiteit. Ensiematiese aktiwiteit hang ook af van die toestande in die liggaam en veral in selle. Hul vloei word beïnvloed deur druk, suur pH, temperatuur, ioniese sterkte van die oplossing, dit wil sêsoutkonsentrasie in die sitoplasma.
Proteïenvervoerfunksie
Die sel moet voortdurend die nodige minerale en organiese stowwe vir die liggaam ontvang. Hulle word benodig as boumateriaal en energiebronne in selle. Maar die meganisme van hul ontvangs is redelik ingewikkeld. Selwande bestaan uit meer as net proteïene. Biologiese membrane is gebou op die beginsel van 'n dubbele laag lipiede. Verskeie proteïene is tussen hulle ingebed. Dit is baie belangrik dat die hidrofiele gebiede op die oppervlak van die membraan geleë is, terwyl die hidrofobiese gebiede in sy dikte geleë is. So 'n struktuur maak die dop dus ondeurdringbaar. Hulle kan nie op hul eie daardeur gaan, sonder "hulp", sulke belangrike komponente soos suikers, metaalione en aminosure. Hulle word deur die sitoplasmiese membraan na die sitoplasma vervoer deur gespesialiseerde proteïene wat in lipiedlae ingebed is.
Vervoer van stowwe van een orgaan na 'n ander
Maar die vervoerfunksie van proteïene word nie net tussen die intersellulêre stof en die sel uitgevoer nie. Sommige stowwe wat belangrik is vir fisiologiese prosesse moet van een liggaam na 'n ander gelewer word. Byvoorbeeld, die vervoerproteïen in die bloed is serumalbumien. Dit is toegerus met 'n unieke vermoë om verbindings met vetsure te vorm wat tydens die vertering van vette voorkom, met dwelms, sowel as met steroïedhormone. Belangrike draerproteïene is hemoglobien (wat suurstofmolekules lewer), transferrien (kombineer met ysterione) en ceruplasmien (wat komplekse vorm metkoper).
Seinfunksie van proteïene
Reseptorproteïene is van groot belang in die verloop van fisiologiese prosesse in meersellige komplekse organismes. Hulle is ingebed in die plasmamembraan. Hulle dien om verskillende soorte seine waar te neem en te ontsyfer wat die selle in 'n aaneenlopende stroom binnedring, nie net van naburige weefsels nie, maar ook van die eksterne omgewing. Tans is asetielcholien miskien die mees bestudeerde reseptorproteïen. Dit is geleë in 'n aantal interneuronale aansluitings op die selmembraan.
Maar die seinfunksie van proteïene word nie net binne die selle uitgevoer nie. Baie hormone bind aan spesifieke reseptore op hul oppervlak. So 'n gevormde verbinding is 'n sein wat fisiologiese prosesse in selle aktiveer. 'n Voorbeeld van sulke proteïene is insulien, wat in die adenilaatsiklasestelsel optree.
Beskermingsfunksie
Die funksies van proteïene in 'n sel verskil. Sommige van hulle is betrokke by immuunresponse. Dit beskerm die liggaam teen infeksies. Die immuunstelsel is in staat om op die geïdentifiseerde vreemde middels te reageer met die sintese van 'n groot aantal limfosiete. Hierdie stowwe kan hierdie middels selektief beskadig, hulle kan vreemd aan die liggaam wees, soos bakterieë, supramolekulêre deeltjies, of dit kan kankerselle wees.
Een van die groepe - "beta"-limfosiete - produseer proteïene wat die bloedstroom binnedring. Hulle het 'n baie interessante funksie. Hierdie proteïene moet vreemde selle en makromolekules herken. Dan verbind hulle met hulle,om 'n kompleks te vorm wat vernietig gaan word. Hierdie proteïene word immunoglobuliene genoem. Die vreemde komponente self is antigene. En die immunoglobuliene wat daarmee ooreenstem, is teenliggaampies.
Struktuurfunksie
In die liggaam, benewens hoogs gespesialiseerde, is daar ook strukturele proteïene. Hulle is nodig om meganiese sterkte te verskaf. Hierdie funksies van proteïene in die sel is belangrik vir die handhawing van die liggaam se vorm en jeug. Die bekendste is kollageen. Dit is die hoofproteïen van die ekstrasellulêre matriks van bindweefsel. By hoër soogdiere is dit tot 1/4 van die totale massa proteïene. Kollageen word gesintetiseer in fibroblaste, wat die hoofselle van bindweefsel is.
Sulke funksies van proteïene in die sel is van groot belang. Benewens kollageen, is nog 'n strukturele proteïen bekend - elastien. Dit is ook 'n bestanddeel van die ekstrasellulêre matriks. Elastien is in staat om weefsels die vermoë te gee om binne sekere perke te strek en maklik terug te keer na hul oorspronklike vorm. Nog 'n voorbeeld van 'n strukturele proteïen is fibroien, wat in sywurmruspes voorkom. Dit is die hoofkomponent van sydrade.
Motorproteïene
Die rol van proteïene in die sel kan nie oorskat word nie. Hulle neem ook deel aan die werk van spiere. Spiersametrekking is 'n belangrike fisiologiese proses. As gevolg hiervan word die ATP wat in die vorm van makromolekules gestoor word, in chemiese energie omgeskakel. Die direkte deelnemers aan die proses is twee proteïene – aktien en miosien.
Hierdie motorproteïeneis filamentagtige molekules wat in die kontraktiele stelsel van skeletspiere funksioneer. Hulle word ook gevind in nie-spierweefsels in eukariotiese selle. Nog 'n voorbeeld van motoriese proteïene is tubulien. Mikrotubuli word daaruit gebou, wat 'n belangrike element van flagella en silia is. Mikrotubuli wat tubulien bevat, word ook in die selle van die senuweeweefsel van diere gevind.
Antibiotika
Die beskermende rol van proteïene in die sel is enorm. 'n Deel daarvan word aan 'n groep toegeken wat algemeen antibiotika genoem word. Dit is stowwe van natuurlike oorsprong, wat as 'n reël gesintetiseer word in bakterieë, mikroskopiese swamme en ander mikroörganismes. Hulle is daarop gemik om die fisiologiese prosesse van ander mededingende organismes te onderdruk. Antibiotika van proteïenoorsprong is in die 40's ontdek. Hulle het 'n rewolusie in medisyne gemaak en dit 'n kragtige stukrag tot ontwikkeling gegee.
Deur hul chemiese aard is antibiotika 'n baie diverse groep. Hulle verskil ook in hul meganisme van werking. Sommige verhoed proteïensintese binne selle, ander blokkeer die produksie van belangrike ensieme, ander inhibeer groei, en ander inhibeer voortplanting. Die bekende streptomisien is byvoorbeeld in wisselwerking met die ribosome van bakteriële selle. Dus vertraag hulle die sintese van proteïene dramaties. Terselfdertyd het hierdie antibiotika nie interaksie met eukariotiese ribosome van die menslike liggaam nie. Dit beteken dat hierdie stowwe nie giftig is vir hoër soogdiere nie.
Dit is nie al die funksies van proteïene in die sel nie. Tafelantibiotika stowwe laat jou toe om ander hoogs gespesialiseerde aksies te bepaal wat hierdie spesifieke natuurlike verbindings op bakterieë kan hê en nie net nie. Tans word antibiotika van proteïenoorsprong bestudeer, wat, wanneer dit met DNA in wisselwerking is, die prosesse wat verband hou met die beliggaming van oorerflike inligting ontwrig. Maar tot dusver word sulke stowwe slegs in die chemoterapie van onkologiese siektes gebruik. 'n Voorbeeld van so 'n antibiotiese stof is daktinomisien, wat deur aktinomisete gesintetiseer word.
Gifstowwe
Proteïene in 'n sel verrig 'n baie spesifieke en selfs buitengewone funksie. 'n Aantal lewende organismes produseer giftige stowwe - gifstowwe. Uit hul aard is dit proteïene en komplekse organiese verbindings met lae molekulêre gewig. 'n Voorbeeld is die giftige pulp van die swam vaalduiker.
Reserwe- en voedselproteïene
Sommige proteïene verrig die funksie om voeding aan die embrio's van diere en plante te verskaf. Daar is baie sulke voorbeelde. Die belangrikheid van proteïen in die sel van graansade lê juis hierin. Hulle sal die opkomende kiem van die plant voed in die eerste stadiums van sy ontwikkeling. By diere is die dieetproteïene eieralbumien en melkkaseïen.
Onontginde eienskappe van proteïene
Bogenoemde voorbeelde is slegs die deel wat reeds voldoende bestudeer is. Maar in die natuur is daar baie raaisels. Proteïene in die sel van baie biologiese spesies is uniek, en klassifiseer dit tans selfsmoeilik. Monellien is byvoorbeeld 'n proteïen wat van 'n Afrika-plant ontdek en geïsoleer is. Dit smaak soet, maar is nie-vetsugtig en nie-giftig. In die toekoms kan dit 'n uitstekende plaasvervanger vir suiker wees. Nog 'n voorbeeld is 'n proteïen wat in sommige arktiese visse voorkom wat verhoed dat die bloed vries deur op te tree as vriesmiddel in die letterlike sin van die vergelyking. By 'n aantal insekte is die resilienproteïen, wat 'n unieke, byna perfekte elastisiteit het, in die vlerkgewrigte gevind. En dit is nie almal voorbeelde van stowwe wat nog bestudeer en geklassifiseer moet word nie.
