uy > Ajralish > Dars rejasi "Oqsillar. Oqsillarning tuzilishi, tarkibi, tuzilishi va funktsiyalari"


Dars rejasi "Oqsillar. Oqsillarning tuzilishi, tarkibi, tuzilishi va funktsiyalari"




    Protein molekulalarining tuzilishi. Oqsillarning xossalari, funktsiyalari va faolligining ularning strukturaviy tashkil etilishi bilan bog'liqligi (o'ziga xoslik, tur, tanib olish effekti, dinamizm, kooperativ o'zaro ta'sir ta'siri).

Sincaplar peptid bog'lari bilan bog'langan aminokislotalar qoldiqlaridan tashkil topgan yuqori molekulyar azot o'z ichiga olgan moddalardir. Proteinlar boshqacha tarzda oqsillar deb ataladi;

Oddiy oqsillar aminokislotalardan tuziladi va gidroliz natijasida faqat aminokislotalarga parchalanadi. Murakkab oqsillar ikki komponentli oqsillar bo'lib, ular ba'zi oddiy oqsil va protez guruhi deb ataladigan oqsil bo'lmagan komponentlardan iborat. Murakkab oqsillarni gidrolizlash jarayonida erkin aminokislotalardan tashqari, oqsil bo'lmagan qismi yoki uning parchalanish mahsulotlari ajralib chiqadi. Oddiy oqsillar, o'z navbatida, ba'zi bir shartli tanlangan mezonlar asosida bir qator kichik guruhlarga bo'linadi: protaminlar, gistonlar, albuminlar, globulinlar, prolaminlar, glutelinlar va boshqalar.

Murakkab oqsillarni tasniflash ularning oqsil bo'lmagan komponentining kimyoviy tabiatiga asoslanadi. Shunga ko'ra, ular ajratadilar: fosfoproteinlar (tarkibida fosfor kislotasi mavjud), xromoproteinlar (ular pigmentlar mavjud), nukleoproteinlar (tarkibida nuklein kislotalar), glikoproteinlar (tarkibida uglevodlar), lipoproteinlar (tarkibida lipidlar) va metalloproteinlar (tarkibida metallar).

3. Oqsillarning tuzilishi.

Oqsil molekulasining polipeptid zanjiridagi aminokislotalar qoldiqlari ketma-ketligi deyiladi. asosiy protein tuzilishi. Oqsilning birlamchi tuzilishi, ko'p sonli peptid bog'lardan tashqari, odatda oz miqdordagi disulfid (-S-S-) bog'larini ham o'z ichiga oladi. Polipeptid zanjirining fazoviy konfiguratsiyasi, aniqrog'i turi polipeptid spiral, belgilaydiikkinchi darajali oqsil tuzilishi, ichida taqdim etilgan asosan a-spiral, vodorod aloqalari bilan mustahkamlangan. uchinchi darajali tuzilish- polipeptid zanjiri, butunlay yoki qisman spiral shaklida katlanmış, kosmosda joylashgan yoki o'ralgan (globulada). Oqsilning uchinchi darajali tuzilishining ma'lum barqarorligi vodorod bog'lari, molekulalararo van-der-Vaals kuchlari, zaryadlangan guruhlarning elektrostatik o'zaro ta'siri va boshqalar bilan ta'minlanadi.

To'rtlamchi oqsil tuzilishi - bir-biriga nisbatan qat'iy belgilangan pozitsiyani egallagan ma'lum miqdordagi polipeptid zanjirlaridan iborat struktura.

To'rtlamchi tuzilishga ega bo'lgan oqsilning klassik misoli gemoglobin.

Proteinlarning fizik xususiyatlari: eritmalarning yuqori viskozitesi,

ahamiyatsiz diffuziya, katta chegaralarda shishish qobiliyati, optik faollik, elektr maydonida harakatchanlik, past osmotik bosim va yuqori onkotik bosim, 280 nm ultrabinafsha nurlarini yutish qobiliyati, aminokislotalar kabi, erkin NH2 va mavjudligi sababli amfoterdir. COOH guruhlari va shunga mos ravishda kislotalar va asoslarning barcha xususiyatlari bilan tavsiflanadi. Ular aniq hidrofilik xususiyatlarga ega. Ularning eritmalari juda past osmotik bosimga, yuqori yopishqoqlikka va past diffuziya qobiliyatiga ega. Proteinlar juda katta chegaralarda shishishga qodir. Oqsillarning kolloid holati yorug'likning tarqalishi hodisasi bilan bog'liq bo'lib, nefelometriya orqali oqsillarni miqdoriy aniqlash asosini tashkil qiladi.

Proteinlar yuzasida past molekulyar og'irlikdagi organik birikmalar va noorganik ionlarni adsorbsiyalash qobiliyatiga ega. Bu xususiyat alohida oqsillarning transport funktsiyalarini belgilaydi.

Oqsillarning kimyoviy xossalari xilma-xildir, chunki aminokislotalar qoldiqlarining yon radikallari turli funktsional guruhlarni (-NH2, -COOH, -OH, -SH va boshqalar) o'z ichiga oladi. Proteinlar uchun xarakterli reaktsiya peptid bog'larining gidrolizidir. Ham aminokislotalar, ham karboksil guruhlari mavjudligi tufayli oqsillar amfoter xususiyatga ega.

Protein denaturatsiyasi- to'rtlamchi, uchlamchi va ikkilamchi tuzilmalarni barqarorlashtiradigan aloqalarni yo'q qilish, oqsil molekulasi konfiguratsiyasining disorientatsiyasiga olib keladi va mahalliy xususiyatlarni yo'qotish bilan birga keladi.

Denaturatsiyaga olib keladigan fizik (harorat, bosim, mexanik kuchlanish, ultratovush va ionlashtiruvchi nurlanish) va kimyoviy (og'ir metallar, kislotalar, ishqorlar, organik erituvchilar, alkaloidlar) omillar mavjud.

Teskari jarayon renaturatsiya, ya'ni oqsilning fizik-kimyoviy va biologik xususiyatlarini tiklash. Birlamchi tuzilishga ta'sir etsa, renaturatsiya mumkin emas.

Aksariyat oqsillar 50-60 o C dan yuqori eritma bilan qizdirilganda denatüratsiyalanadi. Denaturatsiyaning tashqi ko'rinishlari eruvchanlikni yo'qotishgacha, ayniqsa izoelektrik nuqtada, oqsil eritmalarining yopishqoqligining oshishi, miqdori oshishi bilan kamayadi. erkin funksional SH-rpypp va rentgen nurlarining tarqalishi tabiatining o'zgarishi, mahalliy oqsilning globulalari ochiladigan molekulalar va tasodifiy va tartibsiz tuzilmalar hosil bo'ladi.

Qisqartirish funktsiyasi. aktin va miyozin mushak to'qimalarining o'ziga xos oqsillari. Strukturaviy funktsiya. fibrillyar oqsillar, xususan, biriktiruvchi to'qimadagi kollagen, soch, tirnoq, teridagi keratin, tomir devoridagi elastin va boshqalar.

Gormonal funktsiya. Bir qator gormonlar oqsillar yoki polipeptidlar bilan ifodalanadi, masalan, gipofiz bezi, oshqozon osti bezi va boshqalar gormonlari Ba'zi gormonlar aminokislotalarning hosilalaridir.

Oziqlanish (zaxira) funktsiyasi. homila uchun ozuqa manbalari bo'lgan zahira oqsillari.Sutning asosiy oqsili (kazein) ham asosan oziqlanish funktsiyasini bajaradi.

    Oqsillarning biologik funktsiyalari. Oqsillarning strukturaviy tashkil etilishi va biologik funktsiyasidagi xilma-xilligi. Polimorfizm. Organ va to'qimalarning oqsil tarkibidagi farqlar. Ontogenez va kasalliklarda tarkibning o'zgarishi.

- Qiyinchilik darajasi bo'yicha Oqsillarning tuzilishi oddiy va murakkabga bo'linadi. Oddiy yoki bir komponentli oqsillar faqat oqsil qismidan iborat va gidroliz natijasida aminokislotalar hosil bo'ladi. TO murakkab yoki ikki komponentli oqsillarni o'z ichiga oladi V oqsil va oqsil bo'lmagan tabiatning qo'shimcha guruhini o'z ichiga oladi, deyiladi protez. ( lipidlar, uglevodlar, nuklein kislotalar bo'lishi mumkin); Shunga ko'ra, murakkab oqsillar lipoproteinlar, glikoproteinlar, nukleoproteinlar deb ataladi.

- Oqsil molekulasining shakliga ko'ra oqsillar ikki guruhga bo'linadi: fibrillar (tolali) va globulyar (korpuskulyar). Fibrillyar oqsillar ularning uzunligi va diametrining yuqori nisbati (bir necha o'nlab birliklar) bilan tavsiflanadi. Ularning molekulalari filamentli bo'lib, odatda tolalarni hosil qiluvchi to'plamlarda to'planadi. (inson tanasining himoya qoplamalarini tashkil etuvchi terining tashqi qatlamining asosiy tarkibiy qismlari). Ular, shuningdek, xaftaga va tendonlarni o'z ichiga olgan biriktiruvchi to'qimalarning shakllanishida ishtirok etadilar.

Tabiiy oqsillarning katta qismi globulyardir. Uchun globulyar oqsillar uzunlikning molekula diametriga kichik nisbati (bir necha birlik) bilan tavsiflanadi. Murakkab konformatsiyaga ega bo'lgan globulyar oqsillar turli xil funktsiyalarni bajaradi.

-An'anaviy tanlangan erituvchilarga nisbatan ajratish albuminlarVaglobulinlar. Albumin juda yaxshi eriydi V suv va konsentrlangan tuz eritmalari. Globulinlar suvda erimaydi va V o'rtacha konsentratsiyali tuzlarning eritmalari..

--Oqsillarning funksional tasnifi eng qoniqarli, chunki u tasodifiy belgiga emas, balki bajarilgan funktsiyaga asoslanadi. Bundan tashqari, har qanday sinfga kiradigan o'ziga xos oqsillarning tuzilmalari, xususiyatlari va funktsional faolligi o'xshashligini ta'kidlashimiz mumkin.

Katalitik faol oqsillar chaqirdi fermentlar. Ular hujayradagi deyarli barcha kimyoviy transformatsiyalarni katalizlaydi. Ushbu oqsillar guruhi 4-bobda batafsil muhokama qilinadi.

Gormonlar hujayralardagi metabolizmni tartibga soladi va umuman tananing turli hujayralarida metabolizmni birlashtiradi.

Retseptorlar hujayra membranalari yuzasida turli regulyatorlarni (gormonlar, mediatorlar) tanlab bog'laydi.

Transport oqsillari moddalarni to'qimalar o'rtasida va hujayra membranalari orqali bog'lash va tashishni amalga oshiradi.

Strukturaviy oqsillar . Avvalo, bu guruhga turli xil biologik membranalarni qurishda ishtirok etadigan oqsillar kiradi.

Sincaplar - ingibitorlar fermentlar endogen inhibitorlarning katta guruhini tashkil qiladi. Ular ferment faolligini tartibga soladi.

Shartnomalar sincaplar kimyoviy energiya yordamida mexanik qisqarish jarayonini ta'minlash.

Toksik oqsillar - boshqa tirik organizmlar uchun zaharli bo'lgan organizmlar (ilon, asalarilar, mikroorganizmlar) tomonidan chiqariladigan ba'zi oqsillar va peptidlar.

Himoya oqsillari. antikorlar - antijenning kiritilishiga javoban hayvon tanasi tomonidan ishlab chiqarilgan oqsil moddalari. Antikorlar antijenler bilan o'zaro ta'sirlashib, ularni o'chiradi va shu bilan tanani begona birikmalar, viruslar, bakteriyalar va boshqalar ta'siridan himoya qiladi.

Protein tarkibi fiziologik jihatdan bog'liq. Faoliyat, oziq-ovqat tarkibi va ovqatlanish, bioritmlar. Rivojlanish jarayonida tarkib sezilarli darajada o'zgaradi (zigotadan ixtisoslashgan funktsiyalarga ega bo'lgan differentsial organlarning shakllanishigacha). Masalan, qizil qon tanachalarida gemoglobin mavjud bo'lib, u kislorodning qonda tashilishini ta'minlaydi, sichqon hujayralarida kontraktil oqsillar aktin va miozin, ko'zning to'r pardasida rodopsin oqsili va boshqalar mavjud kasalliklarda oqsil tarkibi o'zgaradi - proteinopatiyalar. Irsiy proteinopatiyalar genetik apparatning shikastlanishi natijasida rivojlanadi. Protein umuman sintez qilinmaydi yoki sintezlanadi, lekin uning birlamchi tuzilishi o'zgaradi (o'roqsimon hujayrali anemiya). Har qanday kasallik oqsil tarkibidagi o'zgarish bilan birga keladi, ya'ni. orttirilgan proteinopatiya rivojlanadi. Bunday holda, oqsillarning birlamchi tuzilishi buzilmaydi, lekin oqsillarning miqdoriy o'zgarishi, ayniqsa, patologik jarayon rivojlanadigan organlar va to'qimalarda sodir bo'ladi. Masalan, pankreatit bilan oshqozon-ichak traktida ozuqa moddalarini hazm qilish uchun zarur bo'lgan fermentlarni ishlab chiqarish kamayadi.

    Oqsillarning tuzilishi va funksiyasiga zarar yetkazuvchi omillar, kasalliklarning patogenezida zararlanishning ahamiyati. Proteinopatiyalar

Sog'lom kattalar tanasining oqsil tarkibi nisbatan doimiydir, ammo a'zolar va to'qimalarda individual oqsillar miqdori o'zgarishi mumkin. Turli kasalliklar to'qimalarning oqsil tarkibidagi o'zgarishlarga olib keladi. Ushbu o'zgarishlar proteinopatiyalar deb ataladi. Irsiy va orttirilgan proteinopatiyalar mavjud. Irsiy proteinopatiyalar ma'lum bir shaxsning genetik apparati shikastlanishi natijasida rivojlanadi. Protein umuman sintez qilinmaydi yoki sintezlanadi, lekin uning birlamchi tuzilishi o'zgaradi. Har qanday kasallik tananing oqsil tarkibidagi o'zgarish bilan birga keladi, ya'ni. orttirilgan proteinopatiya rivojlanadi. Bunday holda, oqsillarning birlamchi tuzilishi buzilmaydi, lekin odatda oqsillarning miqdoriy o'zgarishi, ayniqsa, patologik jarayon rivojlanadigan organlar va to'qimalarda sodir bo'ladi. Masalan, pankreatit bilan oshqozon-ichak traktida ozuqa moddalarini hazm qilish uchun zarur bo'lgan fermentlarni ishlab chiqarish kamayadi.

Ba'zi hollarda orttirilgan proteinopatiyalar oqsillar faoliyat ko'rsatadigan sharoitlarning o'zgarishi natijasida rivojlanadi. Shunday qilib, muhitning pH darajasi ishqoriy tomonga o'zgarganda (turli tabiatdagi ishqorlar) gemoglobinning konformatsiyasi o'zgaradi, uning O2 ga yaqinligi ortadi va O2 ni to'qimalarga etkazib berish kamayadi (to'qimalarning gipoksiyasi).

Ba'zida kasallik natijasida qon hujayralari va zardobdagi metabolitlar darajasi oshadi, bu esa ma'lum oqsillarning o'zgarishiga va ularning faoliyatining buzilishiga olib keladi.

Bundan tashqari, odatda u erda faqat iz miqdorida aniqlanadigan oqsillar shikastlangan organning hujayralaridan qonga chiqarilishi mumkin. Turli kasalliklar uchun qonning oqsil tarkibini biokimyoviy tadqiqotlar ko'pincha klinik tashxisni aniqlashtirish uchun ishlatiladi.

4. Oqsillarning birlamchi tuzilishi. Oqsillarning xossalari va funktsiyalarining ularning birlamchi tuzilishiga bog'liqligi. Birlamchi tuzilishdagi o'zgarishlar, proteinopatiya.

Proteinlar tirik organizmning muhim tarkibiy qismi bo'lib, uning o'sishi va normal ishlashi uchun zarurdir. Bunday hollarda yangi to'qimalar paydo bo'ladi. Umuman olganda, eski hujayralarni yangilari bilan almashtirish juda tez-tez sodir bo'ladi. Misol uchun, qizil qon tanachalari har oy to'liq yangilanadi. Ichak devorlarini qoplaydigan hujayralar har hafta yangilanadi. Har safar vanna qabul qilganimizda, biz o'lik teri hujayralarini to'kib tashlaymiz.

Proteinni iste'mol qilgandan so'ng, fermentlar chaqiriladi proteazlar peptid aloqalarini buzadi. Bu oshqozon va ingichka ichakda sodir bo'ladi. Erkin aminokislotalar qon oqimi bilan avval jigarga, keyin esa barcha hujayralarga ko'chiriladi. U erda organizm uchun zarur bo'lgan yangi oqsillar ulardan sintezlanadi. Agar organizm zarur bo'lgandan ko'ra ko'proq protein olgan bo'lsa yoki uglevodlar etishmasligi tufayli organizm oqsillarni "yoqish" kerak bo'lsa, unda bu aminokislota reaktsiyalari jigarda sodir bo'ladi; bu erda aminokislotalardan azot siydik tizimi orqali siydik bilan tanadan chiqariladigan karbamid hosil qiladi. Shuning uchun proteinli oziqlanish jigar va buyraklarga qo'shimcha stress beradi. Aminokislota molekulasining qolgan qismi glyukozaga qayta ishlanadi va oksidlanadi yoki yog 'zaxiralariga aylanadi.

Inson tanasi 20 ta aminokislotadan 12 tasini sintez qila oladi. Qolgan sakkiztasi oziq-ovqat oqsillari bilan birga tanaga tayyor holda kirishi kerak, shuning uchun ular muhim deb ataladi. Muhim aminokislotalarga izolösin, leysin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, valin va (bolalar uchun) histidin kiradi. Bunday aminokislotalarni tanaga etkazib berish cheklangan bo'lsa, u tarkibiga kirishi kerak bo'lgan har qanday protein qurilishida cheklovchi moddaga aylanadi. Agar bu sodir bo'lsa, tananing qila oladigan yagona narsa - bir xil aminokislotalarni o'z ichiga olgan o'z oqsilini yo'q qilishdir.

Ko'pgina hayvonlar oqsillari sakkizta muhim aminokislotalarni etarli miqdorda o'z ichiga oladi. Barcha muhim aminokislotalarning kerakli tarkibiga ega bo'lgan har qanday protein mukammal deb ataladi. O'simlik oqsillari nomukammaldir: ularda ba'zi muhim aminokislotalarning past darajasi mavjud.

Hech bir o'simlik oqsili bizni barcha muhim aminokislotalar bilan ta'minlay olmasa ham, bunday oqsillarning aralashmalari mumkin. Qo'shimcha oqsillarni o'z ichiga olgan bunday kombinatsiyalangan oziq-ovqat mahsulotlari dunyoning barcha xalqlarining an'anaviy oshxonasining bir qismidir.

Inson tanasi oqsillarni saqlay olmaydi, shuning uchun inson har kuni muvozanatli proteinli dietaga muhtoj. 82 kg vaznli kattalar uchun kuniga 79 g protein kerak. Barcha kaloriyalarning 10-12% oqsillardan olinishi tavsiya etiladi.

TYPE

FUNCTION

MISOL

Mushaklarning strukturaviy oqsillari

Dvigatel funktsiyalarini kamaytirish, ta'minlash.

Miyozin (mushak)

Birlashtiruvchi to'qima oqsillari

Tananing yaxlitligini ta'minlash, tashqi ta'sirlardan himoya qilish

Keratin (teri, sochlar, tirnoqlar); kollagen (tendon)

Xromosoma oqsillari

Xromosoma tuzilishining bir qismi

Gistonlar

Membran oqsillari

Tananing ichiga va tashqarisiga moddalar oqimini nazorat qilish, tana ichidagi ma'lumotlarni uzatish

Retseptorlar

Transport oqsillari

Kislorod va boshqa moddalarni tashuvchilar

Gemoglobin

Proteinlar molekulyar darajadagi moddalarni tashkil qilishning eng yuqori shaklidir. Proteinlarni o'z ichiga olmaydigan yagona jarayon yoki tuzilma yo'q. Ularning vazifalari xilma-xil va ayni paytda universaldir. Ilm-fan hayot - oqsil jismlarining mavjud bo'lish usuli, deb bejiz aytilmagan.

Proteinlarning birliklari aminokislotalar bo'lib, ular ishqoriy xususiyatlarni aniqlaydigan aminokislotalar va kislotali guruhdan iborat bo'lganligi sababli o'z nomini oldi.

Kosmosda oqsillarni "qadoqlash" ning bir necha turlari mavjud.

Birlamchi tuzilma aminokislotalarning o'ziga xos ketma-ketligiga ega bo'lgan zanjir.

Tirik hujayrada oqsil molekulalari spiralsimon hududlarga ega. Bundan boshqa narsa emas ikkilamchi tuzilma.

Uchinchi darajali tuzilish- kosmosda ma'lum bir tarzda joylashtirilgan oqsil ipi. Bunday holda, spiral odatda globus yoki to'p shaklini oladi.

IN to'rtlamchi tuzilish ikki yoki undan ortiq turli xil birlamchi tuzilish zanjiriga ega bo'lgan oqsillar buklangan.

Proteinlarning funktsiyalari. Jadval

Funksiyalar Rol
qurilish tashqaridan ta'minlangan aminokislotalardan ma'lum bir organizmga xos bo'lgan oqsillar sintezlanadi
tizimli oqsillar barcha hujayra organellalarining tarkibiy qismi bo'lib xizmat qiladi
sintetik (katalitik) oqsillar ferment vazifasini bajaradi
tartibga soluvchi (gormonal) gormonlar fermentlar faoliyatini nazorat qiladi va biofiziologik jarayonlarni nazorat qiladi
himoya (immunologik) Mikroblar qonga kirganda, antikorlar va immunoglobulinlar ishlab chiqariladi
energiya oz miqdorda yog 'yoki uglevodlar bilan oqsil molekulalari yo'q qilinadi, energiya chiqaradi
signal (identifikatsiya) membrana yuzasiga o'rnatilgan oqsillar tashqi omillarga javoban kosmosda o'zlarining koordinatsiyalarini o'zgartirishga qodir.
retseptor har bir gormon va fiziologik faol birikma o'z retseptoriga ega
transport oqsillar turli moddalarga birikishi va ularni hujayraning bir bo'linmasidan ikkinchisiga etkazishi mumkin
motor oqsillar mushaklarning qisqarishi va boshqalar uchun javobgardir. miofibrillar - kontraktil oqsillar
biokompleks hosil qilish funktsiyasi biokomplekslar ichki hujayra membranalari va organellalarning faoliyatini tartibga soladi

Inson tanasi uchun oqsillarning roli

Qurilish funktsiyasi. Oziq-ovqatlardan olinadigan ozuqa moddalari tanamizdagi oqsillar, yog'lar va uglevodlar bilan bir xil emas.

Shunday qilib, oshqozondagi oqsillar pepsin fermenti tomonidan aminokislotalarga parchalanadi. Ular, o'z navbatida, ingichka ichakka ko'chiriladi, u erda ular yangi, "o'z" aminokislotalarga aylanadi, so'ngra limfa va hujayralarga kiradi.

Shunday qilib, oqsillar tanadagi tashqi aminokislotalardan tiklanadi, ma'lum bir organizmga xosdir.

Strukturaviy funktsiya. Qurilishning alohida holati - oqsil moddalarining tarkibiy roli. Hujayra devori va uning har qanday organellasining membranasi yog'li qo'shimchalarga ega bo'lgan oqsildir. Bo'linish jarayonida yadrolarning hujayraning qarama-qarshi qutblariga ajralishida ishtirok etadigan mikronaychalar va filamentlar oqsil xususiyatiga ega.

Sintez funktsiyasi. Har qanday hujayrada millionlab reaktsiyalar doimiy ravishda sodir bo'ladi. Ularning deyarli barchasi oqsillarni (fermentlarni) o'z ichiga oladi. Biologik katalizatorlar - fermentlar - bioreaktsiyalarning borishini keskin tezlashtiradi.

Barcha fermentlar oqsildir. Ularning har biri qat'iy bitta transformatsiya yoki bir xil turdagi bir nechta reaktsiyalarning paydo bo'lishi uchun javobgardir. Masalan, yog'lar ta'siriga uglevodlar yoki oqsillar ta'sir qilmaydigan maxsus ferment yordamida oddiyroq tarkibiy qismlarga - glitserin va yuqori yog'li kislotalarga parchalanadi. O'z navbatida, shakarning parchalanishi uchun mas'ul bo'lgan biokatalizator yog'lar yoki oqsillarga ta'sir qilmaydi.

Tartibga solish funktsiyasi. Hammasi fiziologik faol moddalar hammasidan ko'proq oqsillar vazifasini bajaradi. Shunday qilib, oshqozon osti bezi gormoni insulini (bu 51 aminokislotadan iborat) jigarda glyukoza molekulalarini glikogen polisakkarid shaklida saqlashni ta'minlaydi, u uglevod ochligi paytida yana glyukoza molekulalariga parchalanadi.

Gormonlar fermentlar faoliyatini bo'ysundiruvchi eng muhim funktsiyaga ega.


Himoya funktsiyasi. Tana viruslar, bakteriyalar va boshqa begona mavjudotlar va moddalarning kiritilishiga himoya oqsillarini - antikorlarni ishlab chiqarish orqali javob beradi. Ular chet el agentlarini blokirovka qiladi, ularning fiziologik faolligini bostiradi.

Tana har bir toksin uchun o'z antikorlarini ishlab chiqaradi.

Millionlab xorijiy oqsillar orasida ular o'zlariga kerak bo'lganini tan olishadi va faqat u bilan o'zaro ta'sir qilishadi. Bu qobiliyat immunitet asosida yotadi.

  • Himoya funktsiyasi qonning ivish qobiliyatida ham namoyon bo'ladi. Bunda fibrinogen ishtirok etadi.
  • Interferon virus hujumiga javoban ishlab chiqariladi.
  • Tuprik lizozimi mikroorganizmlardan himoya qiladi.
  • Immunoglobulinlar zararli ta'sirlarni zararsizlantiradi.

Energiya funktsiyasi. Uglevodlar eng yuqori kaloriya moddalari degan noto'g'ri e'tiqod. Ular faqat tezroq so'riladi. Energiya qiymati jihatidan oqsillar ulardan hech qanday kam emas.

1 g proteinni yoqish paytida, uglevodlarni yoqish bilan bir xil miqdorda energiya chiqariladi, ya'ni. 4,1 kkal (16,1 kJ).

Uglevodlar va yog'larning etishmasligi bilan oqsil molekulalari oksidlanishni boshlaydi va ulardagi kimyoviy bog'lanish energiyasini chiqaradi. Chiqarilgan energiya hayotiy jarayonlarning xarajatlarini qoplaydi.

Signal funktsiyasi. Antikorlarning ma'lum bir antigen (begona modda) bilan bog'lanishining yuqori o'ziga xosligi maxsus oqsillarning antijen va antikor yuzasida joylashganligi tufayli erishiladi. faqat bir-birlari bilan muloqot qilish.

Xuddi shu printsipga ko'ra, gormon molekulasi endokrin nazoratni amalga oshirib, maqsadli hujayrani "tanadi".


Retseptor funktsiyasi. Oldingi funktsiyaning alohida holati oqsillarning retseptorlari rolidir. Tana hujayralari bir-birini "tanishi" yoki toksinni aniqlashi uchun ularning yuzasida identifikatsiya molekulalari - oqsillar bo'lgan retseptorlari bo'lishi kerak. Ko'pgina hayotiy jarayonlar tanib olish mexanizmiga asoslanadi.

Transport funktsiyasi. Kichik, harakatchan, yaxshi eriydigan molekulalarga ega bo'lgan oqsillar moddalarni tashish uchun mos keladi. Gemoglobin oqsil bo'lmagan qism - gem va oqsil globinidan iborat.

  • Gemoglobin kislorodni hujayralar va to'qimalarga etkazib beradi.
  • Yuqori yog'li kislotalar, vitaminlar va dori-darmonlar ham oqsillar tomonidan tashiladi.
  • Qon plazmasi albuminlari yog'li elementlarni tashiydi.

Dvigatel funktsiyasi. Ipga o'xshash molekulalarga ega bo'lgan oqsillar mushaklarning ajralmas qismidir. Ular uzaytirish, qisqartirish va cho'zish va hujayralarning motor faolligini ta'minlashga qodir. Shunday qilib, tropomiyozin, troponin, aktin va miyozin mushaklarning qisqarishini amalga oshiradi. Xromosomalarning ajratilishini ta'minlovchi oqsillar ham vosita rolini bajaradi.

Biokomplekslarni hosil qilish funktsiyasi. Inson tanasi shu qadar murakkab tizimki, har qanday harakatni amalga oshirish uchun reaktsiyalarning bir necha bosqichlari sodir bo'lishi kerak. Bunday ko'p bosqichli jarayonlarni nazorat qilish bir protein tomonidan emas, balki tomonidan nazorat qilinadi butun kaskad, bu erda biror narsa noto'g'ri bo'lsa, har bir komponent o'z ishini va ustki tuzilmalarini bajaradi.

Protein komponentlari mavjud bo'lmagan hujayra yoki organ yo'q. Ushbu molekulalarsiz fiziologik jarayonlar sodir bo'lmaydi.

Oqsillarning asosiy biologik funktsiyalari

Sincaplar Har bir hujayraning bir qismi bo'lib, uning quruq massasining taxminan 50% ni tashkil qiladi. Ular metabolizmda asosiy rol o'ynaydi va barcha organizmlarning hayotiy faoliyatining asosini tashkil etuvchi eng muhim biologik funktsiyalarni bajaradi.
Proteinlar bajaradigan turli xil funktsiyalar orasida strukturaviy yoki plastmassa va katalitik funktsiyalar muhim ahamiyatga ega. Bular universaldir funktsiyalari, chunki ular barcha tirik organizmlarga xosdir - mikrob hujayralaridan o'simlik va hayvonlarning yuqori vakillariga, shu jumladan odamlarga.

Proteinlarning funktsiyalari

Strukturaviy oqsillar hujayra ichidagi organellalar va hujayradan tashqari tuzilmalar ramkasini hosil qiladi, shuningdek hujayra membranalarini barqarorlashtirishda ishtirok etadi. Shunday qilib, barcha hujayralar, shuning uchun to'qimalar va umuman tana organellalar, hujayralar, to'qimalar va butun organizmning tuzilishi va shaklini belgilaydigan oqsillardan qurilgan.
Strukturaviy oqsillarga misol qilib, yuqori hayvonlar va odamlarning biriktiruvchi va suyak to'qimalarining asosini tashkil etuvchi kollagen va elastindir. Kollagen qaynatilganda oziq-ovqat sanoatida ishlatiladigan jelatin hosil bo'ladi. Strukturaviy oqsillarga keratinlar kiradi, ular terining epidermisining shoxli hosilalari - sochlar, tirnoqlar, jun, tirnoqlar, shoxlar, tuyoqlar, patlar, tumshug'lar, qobiqlar, ignalar va boshqalarning asosini tashkil qiladi, shuningdek, ipak fibroin va o'rgimchak. tarmoqlar.
Katalitik faol oqsillar fermentlardir. Ular tirik organizmlarda sodir bo'ladigan deyarli barcha kimyoviy reaktsiyalarni tezlashtiradi va shu bilan metabolik jarayonlar uchun zarur bo'lgan tezlikni ta'minlaydi.
Tirik organizmlarning ma'lum guruhlariga xos bo'lgan ko'plab oqsillar bajaradi o'ziga xos funktsiyalar, ular orasida eng muhimlari transport, tartibga soluvchi, himoya, retseptor, kontraktil, zaxira va boshqalar.
Transport oqsillari tanada turli molekulalar va ionlarni tashish. Masalan, gemoglobin kislorodni o'pkadan to'qimalarga va karbonat angidridni hayvonlar va odamlarda to'qimalardan o'pkaga, miyoglobin esa qizil mushak hujayralari ichidagi mitoxondriyalarga kislorod etkazib beradi. Sarum albumini qon orqali tashiladigan ko'plab moddalar - yog' kislotalari, ba'zi metall ionlari va boshqalarning tashuvchisi hisoblanadi.
Bu guruhdagi oqsillarga o'ziga xos oqsillar ham kiradi, ular yordamida turli moddalar hujayra membranalari orqali harakatlanadi.
Regulyatsiya qiluvchi oqsillar hujayralar ichida ham, butun organizmda ham metabolizmni tartibga solishda ishtirok etadi. Masalan, oqsillar va nuklein kislotalarning biosintezi kabi murakkab jarayonlar ko'plab tartibga soluvchi oqsillarning qattiq "nazorati" ostida sodir bo'ladi. Maxsus oqsil ingibitorlari ko'plab fermentlarning faoliyatini tartibga soladi.
Ushbu oqsillar guruhining o'ziga xos xususiyati metabolizmning asosiy mexanizmlariga ta'sir qilish qobiliyatidir. Masalan, insulin inson va hayvonlarning oshqozon osti bezi tomonidan ishlab chiqariladigan oqsil gormoni. Bu qondagi glyukoza kontsentratsiyasini tartibga soluvchi signal moddasi bo'lib xizmat qiladi. Tanadagi insulin etishmovchiligi bilan jiddiy kasallik rivojlanadi - diabetes mellitus.
Himoya oqsillari tirik organizmlarning himoya tizimini tashkil qiladi. Masalan, immunoglobulinlar (antikorlar) va interferonlar organizmni turli antijenlarning uning ichki muhitiga (inglizcha antikor ishlab chiqaruvchisi - antikor ishlab chiqaruvchisidan) - viruslar, bakteriyalar, begona hujayralar va to'qimalarga kirishidan himoya qiladi. Ular hayvon organizmlari tomonidan patogenlar yoki begona zarralar tomonidan hujumga javoban ishlab chiqariladi, ularni taniydi va faolsizlantiradi, shu bilan tanani antigenlarning salbiy ta'siridan himoya qiladi.
Himoya funktsiyasi Qon koagulyatsiyasi tizimining oqsili bo'lgan fibrinogen ham bu funktsiyani bajaradi, qon tomirlari shikastlanganda qon yo'qotilishining oldini oladi.
Retseptor oqsillari tashqi muhitdan keladigan signallarni qabul qiladi va hujayra ichidagi jarayonlarga ta'sir qiladi. Masalan, hujayra membranalari yuzasida joylashgan retseptor oqsillari tartibga soluvchi molekulalar (masalan, gormonlar) bilan tanlab o'zaro ta'sir qiladi; sezgi organlarining retseptor oqsillari yorug'lik, rang, ta'm, hid, tovush kabi signallar bilan o'zaro ta'sir qiladi va natijada olingan ma'lumotlarni biologik tizimlarga uzatadi. Bunday oqsillar rodopsin bo'lib, u vizual harakatda ishtirok etadi, ta'mli-shirin va hidli oqsillar va boshqalar.
kontraktil oqsillar mexanokimyoviy xususiyatlarga ega, ya'ni. erkin kimyoviy energiyani mexanik ishga aylantirish qobiliyati. Masalan, mushak oqsillari miyozin va aktin mushaklarning qisqarishi va bo'shashishiga vositachilik qiladi.
Saqlash oqsillari rivojlanayotgan hujayralarni oziqlantirish uchun mo'ljallangan zaxira materialdir. Saqlash oqsillari tuxum albumini, bug'doy gliadini, makkajo'xori zeini, sut kazeini va boshqalar.
Zaxira oqsillar- odamlar uchun parhez oqsilining eng muhim manbai, ayniqsa o'simlik urug'larining zahira oqsillari. Bu oqsillar o'simliklarning vegetativ qismlari (poya, barg, ildiz) oqsillaridan sezilarli biokimyoviy farqga ega. Zaxira oqsillari bo'lgan urug' oqsillari o'simlik hayotining butun davrida faol ishlaydigan poya, barg va ildiz oqsillari bilan solishtirganda inertdir. Urug'larning unib chiqishi vaqtida gidrolizlanishi tufayli saqlash oqsillari safarbar qilinadi.
Toksik oqsillar ba'zi organizmlar tomonidan potentsial dushmanlarga qarshi himoya sifatida ishlab chiqariladi. Masalan, ular ilon, chayon zaharida, o‘simlik urug‘ida (kastor loviyasidan olingan ritsin, dukkakli lektinlar va boshqalar), mikroorganizmlarda (vabo, difteriya toksinlari va boshqalar) uchraydi.

Oqsillarning ishi va funktsiyalari har qanday organizmning tuzilishi va unda sodir bo'ladigan barcha hayotiy reaktsiyalar asosida yotadi. Ushbu oqsillarning har qanday buzilishi bizning farovonligimiz va sog'lig'imizdagi o'zgarishlarga olib keladi. Oqsillarning tuzilishi, xossalari va turlarini o'rganish zarurati ularning funktsiyalarining xilma-xilligidadir.

F. Engelsning "Hayot - oqsil jismlarining mavjud bo'lish usuli" ta'rifi bir yarim asrdan keyin ham o'zining to'g'riligi va dolzarbligini yo'qotmagan.

Strukturaviy funktsiya

Birlashtiruvchi to'qima moddasi va hujayralararo matritsa oqsillarni hosil qiladi kollagen , elastin, keratin, proteoglikanlar .
Membranalar va sitoskeleton (integral, yarim integral va sirt oqsillari) qurilishida bevosita ishtirok etadi - spektr(eritrotsitlar sitoskeletining sirti, asosiy oqsili), glikoforin(integral, sirtdagi spektrni mahkamlaydi).
Bu funktsiya organoidlarni yaratishda ishtirok etishni o'z ichiga oladi - ribosomalar.

Enzimatik funktsiya

Hammasi fermentlar oqsillardir.

Shu bilan birga, mavjud bo'lgan dalillar mavjud ribozimlar, ya'ni. katalitik faollikka ega ribonuklein kislotalar.

Gormonal funktsiya

Gormonlar tananing turli hujayralarida metabolizmni tartibga soladi va muvofiqlashtiradi. kabi gormonlar insulin Va glyukagon oqsillar, barcha gipofiz gormonlari peptidlar yoki kichik oqsillardir.

Retseptor funktsiyasi

Bu funktsiya gormonlar, biologik faol moddalar va mediatorlarning membranalar yuzasida yoki hujayra ichidagi tanlab bog'lanishidan iborat.

Transport funktsiyasi

Faqat oqsillar moddalarni tashiydi qonda, Masalan, lipoproteinlar(yog 'o'tkazish) gemoglobin(kislorodni tashish), haptoglobin (gem tashish), transferrin(temir tashish). Proteinlar qonda kaltsiy, magniy, temir, mis va boshqa ionlarni tashiydi.

Moddalarni tashish membranalar orqali oqsillarni olib borish - Na +, K + -ATPaza(natriy va kaliy ionlarining yo'nalishga qarshi transmembran transporti), Ca 2+ -ATPaza(kaltsiy ionlarini hujayradan chiqarish), glyukoza tashuvchilar.

Zaxira funktsiyasi

Saqlangan oqsilga misol tuxumda ishlab chiqarish va to'planishdir tuxum albumini.
Hayvonlar va odamlarda bunday ixtisoslashtirilgan omborlar mavjud emas, ammo uzoq muddatli ro'za tutish paytida oqsillar ishlatiladi mushaklar, limfoid organlar, epiteliya to'qimalari Va jigar.

Qisqartirish funktsiyasi

Hujayra shaklini va hujayraning o'zi yoki organellalarining harakatini o'zgartirish uchun mo'ljallangan bir qator hujayra ichidagi oqsillar mavjud ( tubulin, aktin, miyozin).

Himoya funktsiyasi

Yuqumli jarayonning oldini olish va tananing barqarorligini ta'minlaydigan himoya funktsiyasi tomonidan amalga oshiriladi immunoglobulinlar qon, tizim omillari to'ldiruvchi(properdin), to'qimalarga zarar etkazilgan taqdirda ular ishlaydi koagulyatsion oqsillar qon - masalan, fibrinogen, protrombin, antigemofil globulin. Mexanik shilliq pardalar va teri shaklida himoya kollagen va tomonidan ta'minlanadi proteoglikanlar .

Bu funktsiya, shuningdek, izchillikni saqlashni ham o'z ichiga oladi kolloid osmotik qon bosimi, interstitium va hujayra ichidagi bo'shliqlar, shuningdek, qon oqsillarining boshqa funktsiyalari.

Protein bufer tizimi tartibga solishda ishtirok etadi kislota-asos holati .

Maxsus o'rganish mavzusi bo'lgan oqsillar mavjud:

Monellin- afrikalik o'simlikdan ajratilgan, juda shirin ta'mga ega, toksik emas va semirishga hissa qo'shmaydi.

Resilin- deyarli mukammal elastiklikka ega, hasharotlar qanotlarining ulanish joylarida "menteşeler" hosil qiladi.

Xususiyatlarga ega bo'lgan oqsillar antifriz Antarktika baliqlarida mavjud bo'lib, ular qonni muzlashdan himoya qiladi

  • Oldinga >