Protéines: rôle biologique. Le rôle biologique de la protéine dans le corps

Les protéines, le rôle biologique de ce qui sera discuté aujourd'hui – construit de composés de poids moléculaire élevé d'acides aminés. Parmi tous les autres composés organiques, ils sont parmi les plus complexes dans leur structure. Par élémentaires des protéines de composition diffèrent des graisses et des hydrates de carbone: en plus de l' oxygène, de l' hydrogène et du carbone qu'elles contiennent également de l' azote. En outre, une partie indispensable de protéines les plus importantes est le soufre, et certains contiennent de l'iode, le fer et le phosphore.

Le rôle biologique de la protéine est très élevée. Ce sont ces connexions constituent une grande partie de la masse de protoplasme, et les noyaux des cellules vivantes. Tous les organismes animales et végétales sont des protéines.

Une ou plusieurs fonctions

Le rôle biologique et les fonctions des différents composés de ceux-ci sont différents. En tant que substance ayant une structure chimique spécifique, chaque protéine exécute la fonction hautement spécialisée. Seulement, dans certains cas, il peut effectuer plusieurs étroitement liés. Par exemple, l'adrénaline, qui est produite dans la médullosurrénale, entrant dans le sang, augmente la pression artérielle et de la consommation d'oxygène, la glycémie. De plus, il est un stimulant du métabolisme, tandis que les animaux à sang froid – et le médiateur du système nerveux. Comme vous pouvez le voir, il remplit de nombreuses fonctions à la fois.

La fonction enzymatique (catalytique)

réactions biochimiques multiples qui se produisent dans les organismes vivants, sont effectués dans des conditions douces, dans lesquelles la température est voisine de 40 ° C et un pH presque neutre. Dans ces conditions, le taux négligeable de l'apparition d'un grand nombre d'entre eux. Par conséquent, afin de réaliser, nous avons besoin d' enzymes spécifiques – catalyseurs biologiques. Presque toutes les réactions, à l'exception de la photolyse de l'eau dans les organismes vivants sont catalysées par des enzymes elle. Ces éléments sont soit des protéines ou complexes protéiques avec cofacteur (molécule organique ou un ion métallique). Les enzymes sont très sélectifs déclenchement processus nécessaire. Ainsi, la fonction catalytique, décrite ci-dessus, – l'un de ceux qui portent des protéines. Le rôle biologique de ces composés, cependant, sa mise en œuvre ne se limite pas. Il y a beaucoup d'autres fonctionnalités qui seront discutées ci-dessous.

la fonction de transport

Pour l'existence des cellules nécessite qu'une pluralité de substances dans l'intérieur de celui-ci, qui fournissent avec énergie et matériel de construction. Toutes les membranes biologiques reposent sur un principe commun. Cette double couche de lipides, les protéines ont été expédiés en elle. En même temps, les sites de concentrer macromolécules hydrophiles sur la surface de la membrane et dans l'épaisseur de leurs – « queues » hydrophobes. Cette structure est imperméable aux composants importants: des acides aminés, des sucres, des ions de métaux alcalins. La pénétration de ces éléments dans les cellules se produit via des protéines de transport sont intégrés dans la membrane cellulaire. Chez les bactéries, par exemple, il y a une protéine particulière qui permet le transfert du lactose (sucre du lait) à travers la membrane externe.

Dans les organismes multicellulaires, il existe un système de transport de différentes substances d'un organe à l' autre. Nous parlons surtout de l'hémoglobine (photo ci-dessus). Dans le plasma sanguin, en outre, il est constamment sérum-albumine (une protéine de transport). Il a la capacité de former des complexes stables formés avec la digestion des graisses, des acides gras, ainsi que d'un certain nombre d'acides aminés hydrophobes (par exemple, le tryptophane) et de nombreux médicaments (certaines pénicillines, les sulfonamides, l'aspirine). La transferrine, qui assure le transport dans le corps des ions de fer, est un autre exemple. On peut citer et tseruplazmin qui transporte des ions de cuivre. Donc, nous avons examiné les fonctions de transport qui effectuent des protéines. leur rôle biologique et de ce point de vue est extrêmement important.

la fonction du récepteur

récepteurs de protéines sont d'une grande importance, en particulier pour la viabilité des organismes multicellulaires. Elles sont intégrées dans le plasma membrane cellulaire et servent à saisir et en outre la transformation des signaux qui entrent dans la cellule. Dans ce cas, les signaux peuvent être soit d'autres cellules et l'environnement. récepteurs de l'acétylcholine au moment le plus étudié. Ils se trouvent dans un certain nombre de contacts interneurones sur la membrane cellulaire, y compris au niveau des connexions neuromusculaires dans le cortex cérébral. Ces protéines interagissent avec l'acétylcholine et transmettent un signal dans la cellule.

Neurotransmetteur pour recevoir le signal et à le transformer doit être enlevé afin de préparer la cellule a été en mesure de percevoir les autres signaux. A cet effet, l'acétylcholinestérase – enzyme particulière, qui est un catalyseur pour l'hydrolyse de l'acétylcholine et de l'acétate de choline. Il n'est pas est fonction extrêmement importante et le récepteur qui effectue des protéines? Le rôle biologique de ce qui suit, une fonction de protection pour le corps est énorme. Avec ce ne peut tout simplement pas d'accord.

fonction de protection

système immunitaire réagit à l'apparition d'une génération de particules étrangères d'un grand nombre de lymphocytes du corps. Ils sont capables d'endommager les éléments de manière sélective. Ces particules étrangères peuvent être des cellules cancéreuses, les bactéries pathogènes particules supramoléculaires (macromolécules, virus, etc.). lymphocytes B – un groupe de lymphocytes, ce qui produit des protéines spécifiques. Ces protéines se distinguent dans le système circulatoire. Ils reconnaissent les particules étrangères, formant ainsi une destruction étape complexe très spécifique. Ces protéines sont appelées immunoglobulines. A antigènes appelés substances étrangères qui déclenchent la réponse du système immunitaire.

Fonction Structure

En outre des protéines qui exercent des fonctions hautement spécialisées sont aussi celles où la valeur en grande partie structurelle. Merci à eux, à condition que la résistance mécanique et d'autres propriétés des tissus des organismes vivants. Ces protéines comprennent, principalement le collagène. Collagène (photo cm. Ci-dessous) chez les mammifères est d'environ un quart de la masse de protéines. Elle est synthétisée dans les cellules principales qui composent le tissu conjonctif (appelés fibroblastes).

Dans un premier temps, le collagène est formé comme procollagène – son précurseur écoulement de traitement chimique dans les fibroblastes. Ensuite, il est formé en une trois chaînes polypeptidiques, tordues en spirale. Ils se sont réunis sur des fibroblastes en fibrilles de collagène de quelques centaines de nanomètres de diamètre. Ces derniers forment les filaments de collagène, qui peuvent déjà être vus au microscope. Les tissus élastiques (les parois des poumons, les vaisseaux sanguins de la peau) du collagène de la matrice extracellulaire, en plus, contient également une élastine de la protéine. Il peut être étiré dans une gamme assez large, puis revenir à son état d'origine. Un autre exemple est la protéine structurale qui peut donner ici – est fibroïne de soie. Il est isolé lors de la formation des chenilles de papillons nocturnes chrysalide. Il est le composant principal du fil de soie. Nous décrivons maintenant les protéines motrices.

protéine de moteur

Et dans la mise en œuvre des processus moteur grand rôle biologique des protéines. Racontez brièvement à ce sujet et leurs fonctions. La contraction musculaire – est un processus au cours de laquelle l'énergie chimique est convertie en travail mécanique. Ses membres directs sont deux protéines – actine et la myosine. Myosine a une structure très inhabituelle. Il est formé de deux tête globulaire et la queue (longue partie filamentaire). Environ 1600 nm est la longueur d'une molécule. Sur fraction têtes représentant ainsi environ 200 nm.

Actin (illustré ci-dessus) – une protéine globulaire ayant une masse moléculaire de 42000. Il peut être polymérisé pour former une structure de long, et d'interagir de manière d'une tête de myosine. Une caractéristique importante de ce processus – sa dépendance à la présence d'ATP. Si sa concentration est suffisamment élevée, formée de la myosine et de l'actine complexe est détruit, puis on le récupère à nouveau après hydrolyse de l'ATP se produit à la suite de la myosine ATPase. Ce processus peut être observé, par exemple, en solution, dans laquelle les deux protéines sont présentes. Il devient visqueuse en raison du fait que le complexe de haut poids moléculaire formé en l'absence d'ATP. En outre, il réduit considérablement la viscosité due à la destruction du complexe créé, après quoi il commence progressivement à récupérer à la suite d'hydrolyse de l'ATP. Dans le processus de contraction musculaire, ces interactions jouent un rôle très important.

antibiotiques

Nous continuons de divulguer le thème « Le rôle biologique de la protéine dans le corps. » Très grand et très important groupe de composés naturels sont des substances appelées antibiotiques. Ils sont d'origine microbienne. Ces substances sont attribuées espèce particulière de micro-organismes. Le rôle biologique des acides aminés et des protéines est indéniable, mais les antibiotiques ont une fonction spéciale, très important. Ils inhibent la croissance des micro-organismes qui sont en concurrence avec eux. Dans les années 1940, la découverte et l'utilisation d'antibiotiques a révolutionné le traitement de maladies infectieuses provoquées par des bactéries. Il convient de noter que dans la plupart des cas, les antibiotiques de virus n'agissent pas, donc l'utilisation d'entre eux en tant que médicaments antiviraux est inefficace.

Des exemples d'antibiotiques

groupe de pénicilline a été mis en pratique. Des exemples de ce groupe est ampicilline et benzylpénicilline. Les antibiotiques sur le mécanisme d'action et de nature chimique diverse. Certains de ceux qui sont largement utilisés aujourd'hui, d'interagir avec les ribosomes humains, alors que dans les ribosomes bactériens inhibé la synthèse des protéines. En même temps, ils n'interagissent pas avec les ribosomes eucaryotes. Par conséquent, pour les cellules bactériennes ils sont pernicieux, et des animaux et une faible toxicité humaine. Ces antibiotiques comprennent streptomycine et chloramphénicol (chloramphénicol).

Le rôle biologique de la synthèse des protéines est très important, mais le processus lui – même a plusieurs étapes. Nous parlerons à ce sujet qu'en termes généraux.

Le processus et le rôle biologique de la biosynthèse des protéines

Ce processus est un multi-étages, très complexe. Il se produit dans les ribosomes – organites spécifiques. Dans la cage il y a un ensemble de ribosomes. Dans E. coli, par exemple, il y a environ 20 mille.

« Décrire le processus de biosynthèse des protéines et le rôle biologique » – une tâche beaucoup d'entre nous reçoivent à l'école. Et il a causé de nombreuses difficultés. Eh bien, nous allons découvrir ensemble.

Les molécules de protéines sont des chaînes polypeptidiques. Ils se composent, comme vous le savez, à partir des acides aminés individuels. Toutefois, ces derniers ne sont pas assez actifs. Afin de se connecter et former une molécule de protéine, ils nécessitent une activation. Il se produit en raison d'enzymes spécifiques. Chaque acide aminé dans ce cas a sa propre enzyme, en particulier à l'écoute exactement à elle. La source d'énergie pour ce procédé est l'ATP (adénosine triphosphate). L'acide aminé résultant de l'activation devient plus labile et se lie sous l'action de l'enzyme avec du m-ARN, qui porte dans le ribosome (à cause de cet ARN appelé transport). Le ribosome, par conséquent, fait connexe à l'ARNt activé acides aminés. Ribosome – une sorte de convoyeur pour le montage de l'acide aminé entrant de la chaîne protéique.

Synthèse du rôle de la protéine est difficile à surestimer, en tant que composés synthétisés exercent des fonctions très importantes. La quasi-totalité des structures cellulaires se composent d'entre eux.

Ainsi, nous avons décrit en termes généraux, le processus de biosynthèse des protéines et le rôle biologique. Ceci conclut la familiarité avec les protéines. Nous espérons que vous avez le désir de continuer.