Ang mga protina ay ang pinakamahalagang organikong sangkap, na ang bilang nito ay nangingibabaw sa lahat ng iba pang macromolecule na nasa isang buhay na cell. Binubuo nila ang higit sa kalahati ng bigat ng dry matter ng parehong mga organismo ng halaman at hayop. Ang mga pag-andar ng mga protina sa cell ay magkakaiba, ang ilan sa kanila ay hindi pa rin alam ng agham. Ngunit gayon pa man, ang mga pangunahing direksyon ng kanilang "trabaho" ay mahusay na pinag-aralan. Ang ilan ay kinakailangan upang pasiglahin ang mga prosesong nagaganap sa mga selula at tisyu. Ang iba ay nagdadala ng mahahalagang mineral compound sa buong cell membrane at sa pamamagitan ng mga daluyan ng dugo mula sa isang organ patungo sa isa pa. Pinoprotektahan ng ilan ang katawan mula sa mga dayuhang madalas na pathogenic na ahente. Isang bagay ang malinaw - walang isang proseso sa ating katawan ang nagaganap nang walang protina.
Mga pangunahing pag-andar ng mga protina
Ang mga function ng mga protina sa katawan ay magkakaiba. Ang bawat pangkat ay may tiyak na kemikalgusali, nagsasagawa ng isang dalubhasang "trabaho". Sa ilang mga kaso, ang ilang mga uri ng mga protina ay magkakaugnay sa bawat isa. Sila ang may pananagutan para sa iba't ibang yugto ng parehong proseso. O makakaapekto sila sa ilan nang sabay-sabay. Halimbawa, ang pag-andar ng regulasyon ng mga protina ay isinasagawa ng mga enzyme at hormone. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring isipin sa pamamagitan ng pag-alala sa hormone adrenaline. Ito ay ginawa ng adrenal medulla. Ang pagpasok sa mga daluyan ng dugo, pinatataas nito ang dami ng oxygen sa dugo. Tumataas din ang presyon ng dugo, tumataas ang nilalaman ng asukal. Pinasisigla nito ang mga proseso ng metabolic. Ang adrenaline ay isa ring neurotransmitter sa isda, amphibian at reptile.
Enzymatic function
Maraming biochemical reaction na nagaganap sa mga selula ng mga buhay na organismo ay isinasagawa sa mataas na temperatura at may neutral na pH value. Sa ilalim ng ganitong mga kondisyon, ang rate ng kanilang pagpasa ay masyadong mababa, kaya ang mga dalubhasang catalyst na tinatawag na enzymes ay kinakailangan. Ang lahat ng kanilang pagkakaiba-iba ay pinagsama sa 6 na klase, na naiiba sa pagtitiyak ng aksyon. Ang mga enzyme ay synthesize sa mga ribosome sa mga cell. Ang agham ng enzymology ay nakatuon sa kanilang pag-aaral.
Walang alinlangan, ang regulatory function ng mga protina ay imposible nang walang enzymes. Mayroon silang mataas na selectivity ng pagkilos. Ang kanilang aktibidad ay maaaring kontrolin ng mga inhibitor at activator. Bilang karagdagan, ang mga enzyme ay karaniwang nagpapakita ng pagtitiyak ng substrate. Gayundin, ang aktibidad ng enzymatic ay nakasalalay sa mga kondisyon sa katawan at sa partikular na mga selula. Ang kanilang daloy ay apektado ng presyon, acidic pH, temperatura, lakas ng ionic ng solusyon, iyon aykonsentrasyon ng asin sa cytoplasm.
Protein transport function
Ang cell ay dapat na patuloy na tumanggap ng mga kinakailangang mineral at organikong sangkap para sa katawan. Kinakailangan ang mga ito bilang mga materyales sa gusali at pinagkukunan ng enerhiya sa mga selula. Ngunit ang mekanismo ng kanilang pagtanggap ay medyo kumplikado. Ang mga cell wall ay binubuo ng higit pa sa mga protina. Ang mga biological membrane ay itinayo sa prinsipyo ng isang dobleng layer ng mga lipid. Ang iba't ibang mga protina ay naka-embed sa pagitan nila. Napakahalaga na ang mga hydrophilic na rehiyon ay matatagpuan sa ibabaw ng lamad, habang ang mga hydrophobic na rehiyon ay matatagpuan sa kapal nito. Kaya, ang gayong istraktura ay gumagawa ng shell na hindi malalampasan. Hindi nila ito madadaanan sa kanilang sarili, nang walang "tulong", tulad ng mahahalagang sangkap tulad ng mga asukal, metol ions at amino acid. Dinadala ang mga ito sa pamamagitan ng cytoplasmic membrane patungo sa cytoplasm ng mga espesyal na protina na naka-embed sa mga lipid layer.
Paglipat ng mga sangkap mula sa isang organ patungo sa isa pa
Ngunit ang transport function ng mga protina ay isinasagawa hindi lamang sa pagitan ng intercellular substance at ng cell. Ang ilang mga sangkap na mahalaga para sa mga proseso ng pisyolohikal ay kailangang maihatid mula sa isang katawan patungo sa isa pa. Halimbawa, ang transport protein sa dugo ay serum albumin. Ito ay pinagkalooban ng isang natatanging kakayahan upang bumuo ng mga compound na may mga fatty acid na lumilitaw sa panahon ng pagtunaw ng mga taba, na may mga gamot, pati na rin sa mga steroid hormone. Ang mga mahalagang carrier protein ay hemoglobin (naghahatid ng mga molekula ng oxygen), transferrin (pinagsasama sa mga iron ions) at ceruplasmin (na bumubuo ng mga complex na maytanso).
Signal function ng mga protina
Ang mga protina ng receptor ay may malaking kahalagahan sa kurso ng mga prosesong pisyolohikal sa mga multicellular complex na organismo. Ang mga ito ay naka-embed sa lamad ng plasma. Nagsisilbi sila upang makita at matukoy ang iba't ibang uri ng mga senyas na pumapasok sa mga cell sa isang tuluy-tuloy na stream hindi lamang mula sa mga kalapit na tisyu, kundi pati na rin mula sa panlabas na kapaligiran. Sa kasalukuyan, marahil ang pinaka-pinag-aralan na protina ng receptor ay acetylcholine. Ito ay matatagpuan sa ilang interneuronal junctions sa cell membrane.
Ngunit ang pagpapaandar ng pagbibigay ng senyas ng mga protina ay isinasagawa hindi lamang sa loob ng mga selula. Maraming mga hormone ang nagbubuklod sa mga partikular na receptor sa kanilang ibabaw. Ang nasabing nabuong tambalan ay isang senyas na nagpapagana ng mga proseso ng physiological sa mga selula. Ang isang halimbawa ng naturang mga protina ay insulin, na kumikilos sa adenylate cyclase system.
Proteksyon function
Ang mga function ng mga protina sa isang cell ay iba. Ang ilan sa kanila ay kasangkot sa mga tugon ng immune. Pinoprotektahan nito ang katawan mula sa mga impeksyon. Ang immune system ay nakakatugon sa mga natukoy na dayuhang ahente na may synthesis ng isang malaking bilang ng mga lymphocytes. Ang mga sangkap na ito ay maaaring piliing makapinsala sa mga ahente na ito, maaari silang maging dayuhan sa katawan, tulad ng bakterya, mga supramolecular particle, o maaari silang maging mga selula ng kanser.
Isa sa mga grupo - "beta"-lymphocytes - gumagawa ng mga protina na pumapasok sa daloy ng dugo. Mayroon silang isang napaka-kagiliw-giliw na function. Ang mga protina na ito ay dapat makilala ang mga dayuhang selula at macromolecules. Pagkatapos ay kumonekta sila sa kanila,na bumubuo ng isang complex na sisirain. Ang mga protina na ito ay tinatawag na immunoglobulins. Ang mga dayuhang sangkap mismo ay mga antigens. At ang mga immunoglobulin na tumutugma sa kanila ay mga antibodies.
Structural function
Sa katawan, bilang karagdagan sa mataas na dalubhasa, mayroon ding mga istrukturang protina. Ang mga ito ay kinakailangan upang magbigay ng mekanikal na lakas. Ang mga function na ito ng mga protina sa cell ay mahalaga para sa pagpapanatili ng hugis at kabataan ng katawan. Ang pinakasikat ay collagen. Ito ang pangunahing protina ng extracellular matrix ng connective tissues. Sa mas mataas na mga mammal, ito ay hanggang sa 1/4 ng kabuuang masa ng mga protina. Na-synthesize ang collagen sa mga fibroblast, na siyang pangunahing mga selula ng connective tissues.
Ang ganitong mga function ng mga protina sa cell ay may malaking kahalagahan. Bilang karagdagan sa collagen, ang isa pang istrukturang protina ay kilala - elastin. Isa rin itong constituent ng extracellular matrix. Nagagawa ng elastin na bigyan ang mga tisyu ng kakayahang mag-abot sa loob ng ilang mga limitasyon at madaling bumalik sa kanilang orihinal na hugis. Ang isa pang halimbawa ng structural protein ay fibroin, na matatagpuan sa silkworm caterpillars. Ito ang pangunahing bahagi ng mga sinulid na sutla.
Mga protina ng motor
Ang papel na ginagampanan ng mga protina sa cell ay hindi maaaring labis na tantiyahin. Nakikilahok din sila sa gawain ng mga kalamnan. Ang pag-urong ng kalamnan ay isang mahalagang proseso ng pisyolohikal. Bilang resulta, ang ATP na nakaimbak sa anyo ng mga macromolecule ay na-convert sa enerhiya ng kemikal. Ang mga direktang kalahok sa proseso ay dalawang protina - actin at myosin.
Ang mga motor protein na itoay mga filamentous molecule na gumagana sa contractile system ng skeletal muscles. Ang mga ito ay matatagpuan din sa mga non-muscle tissue sa mga eukaryotic cells. Ang isa pang halimbawa ng mga protina ng motor ay tubulin. Ang mga microtubule ay binuo mula dito, na isang mahalagang elemento ng flagella at cilia. Ang mga microtubule na naglalaman ng tubulin ay matatagpuan din sa mga selula ng nervous tissue ng mga hayop.
Antibiotics
Ang proteksiyon na papel ng mga protina sa cell ay napakalaki. Ang bahagi nito ay itinalaga sa isang grupo na karaniwang tinatawag na antibiotics. Ang mga ito ay mga sangkap ng natural na pinagmulan, na kung saan ay synthesized, bilang isang panuntunan, sa bakterya, microscopic fungi at iba pang mga microorganism. Ang mga ito ay naglalayong sugpuin ang mga pisyolohikal na proseso ng iba pang nakikipagkumpitensyang mga organismo. Ang mga antibiotic na pinagmulan ng protina ay natuklasan noong 40s. Binago nila ang medisina, na nagbibigay dito ng malakas na puwersa sa pag-unlad.
Sa kanilang kemikal na kalikasan, ang mga antibiotic ay isang napaka-magkakaibang grupo. Magkaiba rin sila sa kanilang mekanismo ng pagkilos. Ang ilan ay pumipigil sa synthesis ng protina sa loob ng mga selula, ang iba ay humaharang sa paggawa ng mga mahahalagang enzyme, ang iba ay pumipigil sa paglaki, at ang iba ay pumipigil sa pagpaparami. Halimbawa, ang kilalang streptomycin ay nakikipag-ugnayan sa mga ribosom ng mga selulang bacterial. Kaya, kapansin-pansing pinabagal nila ang synthesis ng mga protina. Kasabay nito, ang mga antibiotic na ito ay hindi nakikipag-ugnayan sa mga eukaryotic ribosome ng katawan ng tao. Nangangahulugan ito na ang mga sangkap na ito ay hindi nakakalason sa matataas na mammal.
Hindi ito lahat ng mga function ng mga protina sa cell. mesabinibigyang-daan ka ng mga antibiotic substance na matukoy ang iba pang napaka-espesyal na pagkilos na nagagawa ng mga partikular na natural na compound na ito sa bakterya at hindi lamang. Sa kasalukuyan, ang mga antibiotics ng pinagmulan ng protina ay pinag-aaralan, na, kapag nakikipag-ugnayan sa DNA, ay nakakagambala sa mga proseso na nauugnay sa sagisag ng namamana na impormasyon. Ngunit sa ngayon, ang mga naturang sangkap ay ginagamit lamang sa chemotherapy ng mga sakit na oncological. Ang isang halimbawa ng naturang antibiotic substance ay ang dactinomycin, na na-synthesize ng actinomycetes.
Mga Lason
Ang mga protina sa isang cell ay gumaganap ng isang napaka-espesipiko at pambihirang function. Ang isang bilang ng mga buhay na organismo ay gumagawa ng mga nakakalason na sangkap - mga lason. Sa pamamagitan ng kanilang likas na katangian, ang mga ito ay mga protina at kumplikadong mababang molekular na timbang na mga organikong compound. Ang isang halimbawa ay ang nakalalasong pulp ng fungus pale grebe.
Reserve at food protein
Ang ilang mga protina ay gumaganap ng tungkulin ng pagbibigay ng nutrisyon sa mga embryo ng mga hayop at halaman. Maraming ganyang halimbawa. Ang kahalagahan ng protina sa cell ng mga buto ng cereal ay tiyak na nakasalalay dito. Aalagaan nila ang umuusbong na mikrobyo ng halaman sa mga unang yugto ng pag-unlad nito. Sa mga hayop, ang mga dietary protein ay egg albumin at milk casein.
Hindi na-explore na mga katangian ng mga protina
Ang mga halimbawa sa itaas ay bahagi lamang na napag-aralan nang sapat. Ngunit sa kalikasan mayroong maraming misteryo. Ang mga protina sa cell ng maraming biological species ay natatangi, at sa kasalukuyan ay inuuri pa ang mga itomahirap. Halimbawa, ang monellin ay isang protina na natuklasan at nakahiwalay sa isang halaman sa Africa. Matamis ang lasa, ngunit hindi napakataba at hindi nakakalason. Sa hinaharap, maaari itong maging isang mahusay na kapalit para sa asukal. Ang isa pang halimbawa ay isang protina na matatagpuan sa ilang isda sa arctic na pumipigil sa pagyeyelo ng dugo sa pamamagitan ng pagkilos bilang antifreeze sa literal na kahulugan ng paghahambing. Sa isang bilang ng mga insekto, ang protina ng resilin, na may kakaiba, halos perpektong pagkalastiko, ay natagpuan sa mga joint ng pakpak. At hindi lahat ng mga ito ay mga halimbawa ng mga substance na pag-aaralan at inuuri pa.
