Valgud: bioloogiline roll. Bioloogiline roll valgu kehas

Valgud, bioloogilist rolli, mida arutatakse täna - konstrueeritud kõrgmolekulaarsete ühendite aminohapet. Kõigist muude orgaaniliste ühendite nad on ühed kõige kompleksi nende struktuuris. Elementanalüüsil kompositsioon valgud erineda rasvade ja süsivesikute: lisaks hapnikku, vesinikku ja süsinikku nad sisaldada ka lämmastikku. Lisaks lahutamatu osa tähtsamaid valke on väävel ja mõned sisaldavad joodi, rauda ja fosforit.

Bioloogiline roll valk on väga kõrge. On need ühendused moodustavad suure osa mass protoplasma ja tuumade elusrakkude. Kõik loomade ja taimede organismides on valgud.

Ühe või mitme funktsiooni

Bioloogiline roll ja funktsioonid eri selle ühendid on erinevad. Ainena, mille spetsiifilist keemilist struktuuri, iga valgu täidab väga spetsiifiline funktsioon. Ainult mõnel juhul võib see teha mitu omavahel seotud. Näiteks epinefriini, mida toodetakse neerupealise säsi, sisenedes verd, suurendab vererõhku ja hapnikutarbimise veresuhkrut. Lisaks sellele on stimulaator ainevahetust, samas kui kõigusoojased loomad - ja vahendaja närvisüsteemi. Nagu näete, see täidab paljusid funktsioone korraga.

Ensümaatiline (katalüütiline) funktsiooni

Mitu biokeemilisi reaktsioone esinev elusorganismides, viiakse läbi pehmetes tingimustes, mille all temperatuuril ligikaudu 40 ° C ja pH peaaegu neutraalne. Nendes tingimustes tühine esinemismäära paljud neist. Seega selleks, et realiseerida, peame ensüümid - spetsiifilised bioloogilised katalüsaatorid. Peaaegu kõik reaktsioonid, välja arvatud fotolüüs vees elusorganismides katalüüsib ensüümide ta. Need elemendid on kas või valgu komplekse kofaktorit (orgaaniline molekul või metalliioon). Ensüümid on väga selektiivne vallanda vajalik protsess. Seega katalüütilised funktsioonid eespool arutatud - üks neist, mis kannavad valke. Bioloogiline roll aga nende ühendite, selle rakendamine ei ole piiratud. Seal on palju muid funktsioone, mis arutatakse allpool.

transpordi funktsiooni

Olemasolu rakkude nõuab, et hulk aineid sisemusse see, mis annab talle energiat ja ehitusmaterjal. Kõik bioloogilisi membraane on ehitatud ühise põhimõtte. See kaksikkihi lipiidid, valgud transporditakse ta. Samal ajal tänu hüdrofiilne makromolekulide saite membraanipinnal paksuses nende - hüdrofoobse "sabad". See struktuur on hermeetilised oluliseks komponendiks: aminohapped, suhkrud, leelismetallioone. Penetratsiooni need elemendid rakkudesse kaudu toimub transpordi valgud on põimitud rakumembraani. Bakterites näiteks on eriline valk, mis annab üleandmine laktoosi (piimasuhkrut) läbi välimise membraani.

In hulkraksetest organismidest, on olemas süsteem transpordi erinevat ainet ühest elundi teisele. Me räägime peamiselt umbes hemoglobiini (pildil). Vereplasmas, lisaks sellele on pidevalt seerumi albumiini (a tranportproteiin). Tal on võime moodustada stabiilseid komplekse, mis on moodustunud seedimist rasvad rasvhapete, samuti mitmete hüdrofoobsed aminohapped (nt trüptofaani) ja paljud ravimid (mõned penitsilliinid, sulfoonamiidide aspiriin). Transferriin mis pakub transporti organismis rauaioonist, on teine näide. Mainida võib ja tseruplazmin mis transpordib vaskioonide. Niisiis, me vaatasime transport funktsioone täita valke. nende bioloogiline roll ja selle seisukohast on äärmiselt oluline.

retseptori funktsiooni

Valk retseptorid on väga oluline, eriti elujõulisust kärg organismid. Nad on integreeritud plasma rakumembraani ja aitavad mõista ja edasi ümberkujundamine signaale, mis sisenevad rakku. Sel juhul signaalid võivad olla kas teistest rakkudest ja ümbritsevast keskkonnast. Atsetüülkoliini retseptorite momendil kõige enam uuritud. Neid leidub mitmeid Vaheneuron kontaktid rakumembraani, sealhulgas neuromuskulaarses ühendused ajukoores. Need valgud interakteeruvad atsetüülkoliini ja edastab signaali raku sees.

Neurotransmitterist signaali vastuvõtmiseks ja muundab selle tuleb eemaldada, et valmistada rakus võib tajuda edasise signaale. Selleks atsetüülkolinesteraas - erilised ensüümi, mis on katalüsaatoriks hüdrolüüs atsetüülkoliini koliini ja atsetaat. See ei ole on äärmiselt oluline ja retseptori funktsiooni, mis täidab valku? Bioloogiline roll järgmise kaitsvat funktsiooni keha on tohutu. Selle lihtsalt ei saa nõustuda.

Kaitsefunktsioon

Keha immuunsüsteemi vastus välimus põlvkonna võõrosakeste suur hulk lümfotsüüte. Nad on võimelised vigastamata elemendid selektiivselt. Need võõrosakestele võib vähirakke, patogeensete bakterite supramolekulaarne osakesed (makromolekulide, viirused, jne). B-lümfotsüüdid - rühm lümfotsüüdid, mis toodab teatud valgud. Neid valke eristada vereringesüsteemi. Nad tunnistavad võõrosakestele, nii et moodustub etapis hävitamise väga spetsiifilised kompleksi. Neid valke nimetatakse immunoglobuliinide. A-antigeeni nimetatud võõrainete käivitab immuunsüsteemi reaktsiooni.

struktuur funktsiooni

Samuti valke, mis toimivad väga spetsialiseeritud funktsioone on ka neid, kus väärtus suuresti struktuurne. Tänu neile ette mehaanilise tugevuse ja muud omadused kudede elusorganismid. Need valgud sisaldavad peamiselt kollageenist. Kollageen (foto cm. Allpool) imetajatel on umbes veerand valgu mass. Seda sünteesivad peamistes rakud, mis moodustavad sidekude (nn fibroblastid).

Esialgu kollageeni on moodustatud prokollageenist - selle eellase voolava keemiline töötlemine fibroblastid. Siis vormitakse kolme polüpeptiidahela, keeratud spiraalselt. Nad on tulnud kokku välja fibroblastide kollageeniifbrillide paarsada nanomeetrit läbimõõduga. Viimast moodustamiseks kollageeni kiud, mis on juba näha mikroskoobi all. Elastset kudedes (kopsude seinad, veresooned nahas) rakuvälise maatriksi kollageeni lisaks sisaldab ka valku elastiini. Seda saab venitatud üsna laia ja siis tagasi algsesse olekusse. Teine näide on struktuurne valk, mis võib anda siin - on siidist fibroiin. See eraldatakse moodustumise käigus nukk koiröövikud. See on peamine komponent siidniidi. Järgnevalt kirjeldame me mootori valke.

mootor valgu

Ja rakendamise mootor töötleb suur bioloogiline roll valke. Lühidalt öelda selle ja nende funktsioonid. Lihaskontraktsiooni - on protsess, mille käigus keemilise energia muundatakse mehaaniliseks tööks. Otsene selle liikmed on kaks valke - müosiini ja aktiini. Müosiin on väga ebatavaline struktuuri. See on moodustatud kahest globulaarsed pea- ja sabaosa (pikk filamentaarne osa). Ligikaudu 1600 nm on pikkus ühe molekuli. On pead murdosa seega moodustab umbes 200 nm.

Aktiin (pildil) - kerajas valk molekulmassiga 42000. See võib olla polümeriseeritud moodustamiseks pikka struktuuri ning suhelda nii pea- müosiini. Oluliseks tunnuseks see protsess - sõltuvuse olemasolu ATP. Kui selle sisaldus on piisavalt kõrge, moodustub müosiin ja aktiin kompleksi on hävinud, siis see leitakse pärast uuesti ATP hüdrolüüsi tekib tänu müosiini ATPaas. See protsess võib täheldada näiteks lahuses, kusjuures mõlema valgu olemasolu. See muutub viskoosse tulemusena asjaolu, et suure molekulmassiga moodustunud kompleksi ATP puudumisel. Lisaks sellele vähendab oluliselt viskoossuse tõttu hävitamise kompleksi loodud, misjärel see järkjärgult taastudes tulemusena ATP hüdrolüüsi. Selle protsessi lihaskontraktsiooni need interaktsioonid mängida väga olulist rolli.

antibiootikumid

Jätkame avalikustada teema "bioloogiline roll valgu kehas." Väga suur ja väga oluline grupp looduslikke ühendeid on aineid, mida nimetatakse antibiootikume. Nad on mikroobse päritoluga. Need ained on eraldatud spetsiaalne Mikroorganismiliigid. Bioloogiline roll aminohapete ja valkude on vaieldamatu, kuid antibiootikumid on eriline, väga tähtis funktsioon. Nad pärsivad mikroorganismide kasvu, mis konkureerivad nendega. Aastal 1940, leidmise ja antibiootikumide kasutamine on pöörde nakkushaiguste raviks bakterite poolt põhjustatud. Tuleb märkida, et enamikul juhtudel viirus antibiootikumid ei tegutse, et kasutada neid viirusevastaseid ravimeid on ebaefektiivne.

antibiootikumide näideteks

penitsilliini rühma esmakordselt praktikas. Näited selles grupis on ampitsilliini ja bensüülpenitsilliinnaatrium. Antibiootikumide toimemehhanism ja keemilist olemust mitmekesine. Mõned neist, mida kasutatakse laialdaselt täna suhelda inimese ribosoomid, samas bakterite ribosoomide pärssis valkude sünteesi. Samal ajal ei suhelda eukarüootsete ribosoomide. Seetõttu on bakterirakud nad on hukatuslike, ning loomade ja inimeste madal toksilisus. Sellised antibiootikumide hulka streptomütsiini ja klooramfenikooli (klooramfenikooli).

Bioloogiline roll valgusünteesi on väga oluline, kuid protsess ise on mitu etappi. Me räägime sellest ainult üldiselt.

Protsessi ja bioloogilist rolli valkude biosünteesi

See protsess on mitmeastmeline, väga keeruline. See toimub ribosoomide - konkreetse organellid. Puuris on kogum ribosoomid. E. coli, näiteks on umbes 20 tuhat.

"Kirjeldage protsessi valkude biosünteesi ja bioloogiline roll" - ülesanne paljud meist saavad koolis. Ja see tekitas palju raskusi. Noh, olgem teada koos.

Valgumolekule on polüpeptiidahelast. Need koosnevad, nagu te juba teate, alates üksikute aminohapete. Kuid need ei ole piisavalt aktiivne. Et ühendada ja moodustada valgumolekuli, mida nad vajavad aktiveerimist. See tekib tänu spetsiifiliste ensüümidega. Igale aminohappele sel juhul on oma ensüüm, konkreetselt häälestatud täpselt seda. Energiaallikana sellele protsessile on ATP (adenosiintrifosfaat). Aminohappe tulenevad aktiveerimise muutub labiilsed ja seob toimel ensüümi m-RNA, mis kannab selle ribosoomi (tänu sellele RNA nimetatakse transport). Ribosoomi, seega toimivad ühendatud koos tRNA aktiveeritud aminohapete. Ribosoomi - mingi konveier montaažiga sissetulevate aminohappe valgu ahela.

Süntees rolli valku on raske ülehinnata, kuna sünteesitud ühendeid täitma väga olulisi funktsioone. Peaaegu kõik raku struktuurid koosnevad neist.

Niisiis, oleme kirjeldatud üldiselt, protsessi valkude biosünteesi ja bioloogiline roll. See järeldab tuttav valke. Loodame, et teil on soov jätkata seda.