Katalytická funkce proteinů: příklady. Hlavní funkce bílkovin

Proteiny jsou přírodní organické sloučeniny, které mají vysokou molekulární strukturu. Molekula těchto látek je nerozvětvený polymer. Proteiny jsou zkonstruovány z 20 aminokyselin.

Jaký protein může být

K určení základních funkcí bílkovin je užitečné porozumět struktuře takových látek. V současné době existují dvě odrůdy této důležité složky pro člověka: fibrilární a kulovité. Rozlišujte je především kvůli rozdílu struktura bílkovin molekula.

Globulární látka je dokonale rozpustná nejen ve vodě, ale také ve fyziologickém roztoku. V tomto případě má molekula takového proteinu sférický tvar. Taková dobrá rozpustnost lze snadno vysvětlit uspořádáním nabitých aminokyselinových zbytků, které jsou obklopeny hydratovanou skořápkou na povrchu globule. To zajišťuje dobré kontakty s různými rozpouštědly. Je třeba poznamenat, že skupina globulárních složek zahrnuje všechny enzymy, stejně jako prakticky všechny biologicky aktivní bílkoviny.

Co se týče fibrilárních látek, jejich molekuly mají vláknitou strukturu. Katalytická funkce proteinů je velmi důležitá. Proto je obtížné si představit jeho realizaci bez pomocných látek. Fibrilní proteiny se nerozpouštějí ani ve fyziologickém roztoku, ani v obyčejné vodě. Jejich molekuly jsou lokalizovány paralelně v polypeptidových řetězcích. Takové látky se podílejí na tvorbě určitých strukturálních prvků pojivových tkání. Jedná se o elastiny, keratiny, kolageny.

Zvláštní skupina se skládá z komplexních proteinů, které se skládají nejen z aminokyselin, ale také z nukleových kyselin, sacharidů a dalších látek. Všechny tyto komponenty hrají zvláštní roli. Zvláštní význam má katalytická funkce proteinů. Kromě toho jsou látky tohoto druhu dýchacími pigmenty, hormony a také spolehlivou ochranou pro všechny organismy. Biosyntéza bílkovin se provádí na ribozómech. Tento proces je určen překladem kódu nukleové kyseliny.

Katalytická funkce proteinů

Katalyzace nejrůznějších chemikálií je nejdůležitější funkcí bílkovin. Takové procesy se provádějí enzymy. Jedná se o bílkoviny, které mají katalytické specifické vlastnosti. Každá z těchto látek může provést jednu nebo několik podobných reakcí. Enzymy jsou katalyzovány procesem štěpení komplexních molekul, stejně jako jejich syntézou. Jinými slovy se tyto reakce nazývají katabolismus a anabolismus. Katalytická funkce bílkovin také vyžaduje opravu a DNA replikace, stejně jako matricová syntéza RNA.

Co je katalýza

Už do roku 2013 vědci identifikovali o něco více než 5 tisíc enzymů. Takové látky mohou ovlivnit průběh téměř všech biochemických reakcí. Chcete-li, aby katalytická funkce proteinů byla srozumitelnější, stojí za zvážení toho, co je katalýza. Z řeckého jazyka je tento pojem přeložen jako "ukončení". Katalýza je změna rychlosti toku jakékoliv chemické reakce. K tomu dochází pod vlivem určitých sloučenin. Enzymy provádějí katalytickou funkci bílkovin. Příklady tohoto jevu se nacházejí v každodenním životě po celou dobu. Jen si člověk nevšimne.

Příklad katalytické funkce

Abychom pochopili, jak fungují enzymy, stojí za to zvážit několik příkladů. Takže, jaká je katalytická funkce bílkovin. Příklady:

1. Při fotosyntéze katalyzuje karbonyláza ribulosebisfosfátu fixaci CO₂.
2. Peroxid vodíku se rozdělí na kyslík a vodu.
3. DNA syntetizuje DNA polymerázu.
4. Amyláza je schopna štěpit škrob před maltózou.
5. Degradace kyseliny uhličité: CO₂ + H₂O NSOs₃ + H⁺.

Katalytickou funkcí proteinů je urychlit jakoukoli chemickou transformaci. Takové reakce zahrnují syntézu, rozpad látek, přenos jednotlivých atomů nebo elektronů z jedné složky do druhé.

Dopravní funkce

Životní činnost každé buňky musí být podporována různými látkami, které jsou nejen pro ně stavebním materiálem, ale také pro určitou energii. Biologické funkce proteinů zahrnují transport. Tyto komponenty dodávají buňkám všechny důležité látky, protože membrány jsou zhotoveny z několika vrstev lipidů. Právě zde existují různé proteiny. V tomto případě jsou hydrofilní oblasti všechny koncentrované na povrchu a konce jsou v tloušťce membrán. Tato struktura neumožňuje pronikat do buněk velmi důležité látky - ionty alkalických kovů, aminokyseliny a cukry. Proteiny přenášejí všechny tyto složky do buněk pro jejich výživu. Například hemoglobin dopravuje kyslík.

Receptor

Základní funkce bílkovin poskytují nejen výživu buněk živých organismů, ale také pomáhají rozpoznávat signály, které pocházejí z vnějšího prostředí a sousedních buněk. Nejpozoruhodnějším příkladem tohoto jevu jsou acetylcholinové receptory, které se nacházejí na membráně poblíž kontaktů mezi neurony. Samotný proces je velmi důležitý. Proteiny mají receptorovou funkci, jejich interakce s acetylcholinem se projevuje specifickým způsobem. Výsledkem je, že se v buňce přenáší signál. Nicméně po určité době musí být neurotransmiter nutně odstraněn. Pouze v tomto případě bude buňka schopna přijímat nový signál. Tato funkce se provádí jedním z enzymů - acetyl holotnasterasy, které provádějí štěpení na cholin a hydrolyzacetylcholin acetát.

Ochranné

Imunitní systém každá živá bytost je schopna reagovat na vzhled cizích částic v těle. V tomto případě funguje ochranná funkce proteinu. Tělo produkuje velké množství lymfocytů, které jsou schopné poškození patogenní bakterie, makromolekuly, rakovinné buňky a tak dále. Jedna ze skupin těchto látek produkuje výrobu speciálních proteinů - imunoglobulinů. Existuje výběr těchto látek v oběhovém systému. Imunoglobuliny rozpoznávají cizí částice a tvoří velmi specifický komplex určitého stadia ničení. To je hotovo ochrannou funkci proteinu.

Strukturální

Funkce proteinu v buňce probíhají bez povšimnutí pro osobu. Některé látky mají většinou strukturální význam. Tyto proteiny poskytují mechanickou pevnost jednotlivých tkání v organismech. Především je to kolagen. To je hlavní složka extracelulární matrice všech spojivových tkání v živém těle.

Stojí za zmínku, že u savců je kolagen přibližně 25% celkové hmotnosti proteinu. Syntéza této složky se vyskytuje u fibroblastů. Jedná se o hlavní buňky jakéhokoliv pojivového tkání. Prokolagen je zpočátku tvořen. Tato látka je prekurzorem a prochází chemickou úpravou, která spočívá v oxidaci zbytků prolinu na hydroxyprolin, stejně jako hydroxylinu lysinových zbytků. Kolagen je tvořen třemi peptidovými řetězci, zkroucenými do spirály.

To nejsou všechny funkce bílkovin. Biologie je poměrně složitá věda, která umožňuje identifikovat a rozpoznat různé jevy, které se vyskytují v lidském těle. Každá funkce proteinu hraje zvláštní roli. Takže v elastických tkáních, například v plicích, stěnách krevních cév a kůže, je elastin. Tento protein je schopen se protáhnout a pak se vrátit do své původní podoby.

Motorové proteiny

Svalové kontrakce jsou proces, při kterém se energie uložená v ATP molekulách ve formě pyrofosfátových makroergických vazeb přemění na mechanickou práci. V tomto případě jsou proteinové funkce v buňce prováděny myosinem a aktinem. Každá z nich má své vlastní vlastnosti.

Myosin má neobvyklou strukturu. Tento protein se skládá z délky závitu ve tvaru ocasu a také z několika kulových hlav. Myosin se uvolňuje, obvykle ve formě hexameru. Tato složka je tvořena několika zcela identickými polypeptidovými řetězci, z nichž každá má molekulovou hmotnost 200 000 a také 4 řetězce, jejichž molekulová hmotnost je pouze 20 000.

Actin je globulární protein, který má schopnost polymerovat. V tomto případě látka tvoří dostatečně dlouhou strukturu, která se běžně nazývá F-aktinem. Pouze v tomto stavu může součást normálně interagovat s myosinem.

Příklady základních funkcí proteinů

Každou sekundu v buňkách živého organismu probíhají všechny procesy, které by byly bez bílkovin nemožné. Příklad receptorové funkce takových látek může sloužit jako zpráva pro adrenoreceptorové buňky o adhereninové adherenci. Pod vlivem světla dochází k rozkladu rhodopsinu. Podobný jev vyvolává reakci a stimuluje hůlku.

Pokud jde o strukturní funkci, nejlepší příklad v tomto případě může být působení kolagenu. Tato látka dává spojivovým tkáním větší elasticitu.

Příkladem transportní funkce je přenos hemoglobinového kyslíku v celém živém organismu.

Na závěr

To jsou všechny základní biologické funkce bílkovin. Každý z nich je pro živý organismus velmi důležitý. V tomto případě se určitá funkce provádí odpovídajícím proteinem. Absence takových komponent může vést k narušení některých orgánů a systémů v těle.