La fonction catalytique des protéines: exemples. Fonctions de base des protéines

Les protéines sont des composés organiques naturels qui ont une structure à haut poids moléculaire. La molécule de ces substances est un polymère non ramifié. Les protéines sont constituées de 20 acides aminés. Ils représentent l'unité minimale structurelle de la molécule – monomère. Tous les composants de la protéine sont réunis par un polypeptide, d'une manière différente – le carbamide, se liant à des chaînes assez longues. Dans ce cas, le poids moléculaire peut aller de plusieurs milliers à des millions de particules atomiques.

Qu'est-ce qu'une protéine?

Pour déterminer les fonctions fondamentales des protéines, il est intéressant de comprendre la structure de ces substances. À l'heure actuelle, il existe deux variétés importantes pour la composante humaine: fibrillaires et globulaires. Distinguez-les principalement en raison de la différence dans la structure de la molécule de protéines.

La substance globulaire est parfaitement soluble non seulement dans l'eau, mais aussi dans les solutions salines. Dans ce cas, la molécule d'une telle protéine a une forme sphérique. Une telle bonne solubilité peut facilement être expliquée par l'agencement de résidus d'acides aminés chargés, qui sont entourés d'une coquille hydratée, à la surface du globule. C'est ce qui garantit de bons contacts avec différents solvants. Il convient de noter que le groupe de composants globulaires comprend toutes les enzymes, ainsi que pratiquement toutes les protéines biologiquement actives.

En ce qui concerne les substances fibrillaires, leurs molécules ont une structure fibreuse. La fonction catalytique des protéines est très importante. Par conséquent, il est difficile d'imaginer sa mise en œuvre sans substances auxiliaires. Les protéines fibrillaires ne se dissolvent ni dans des solutions salines ni dans l'eau ordinaire. Leurs molécules sont situées en parallèle dans les chaînes polypeptidiques. De telles substances sont impliquées dans la formation de certains éléments structurels des tissus conjonctifs. Ce sont des élastines, des kératines, des collagènes.

Un groupe spécial se compose de protéines complexes, qui consistent non seulement en acides aminés, mais aussi en acides nucléiques, glucides et autres substances. Tous ces composants jouent un rôle particulier. La fonction catalytique des protéines revêt une importance particulière. De plus, des substances de ce genre sont des pigments respiratoires, des hormones et une protection fiable pour tout organisme. La biosynthèse des protéines est réalisée sur les ribosomes. Ce processus est déterminé par la traduction avec le code des acides nucléiques.

La fonction catalytique des protéines

La catalyse d'une variété de produits chimiques est la fonction la plus importante des protéines. De tels procédés sont réalisés par des enzymes. Ce sont des protéines qui ont des propriétés spécifiques catalytiques. Chacune de ces substances peut effectuer une ou plusieurs réactions similaires. Les enzymes sont catalysées par le processus de clivage de molécules complexes, ainsi que leur synthèse. D'une autre manière, ces réactions s'appellent catabolisme et anabolisme. La fonction catalytique des protéines implique également la réparation et la replication de l'ADN, ainsi que la synthèse matricielle de l'ARN.

Qu'est-ce que la catalyse

Déjà, d'ici 2013, les scientifiques ont identifié un peu plus de 5 000 enzymes. De telles substances peuvent influencer presque toutes les réactions biochimiques. Pour rendre la fonction catalytique des protéines plus compréhensible, il vaut la peine d'étudier ce qu'est la catalyse. De la langue grecque, cette notion est traduite par "terminaison". La catalyse est une modification du taux de réaction chimique. Cela se produit sous l'influence de certains composés. Les enzymes exercent la fonction catalytique des protéines. Des exemples de ce phénomène se retrouvent tous les jours dans la vie quotidienne. Juste une personne ne remarque pas.

Un exemple de fonction catalytique

Pour comprendre comment fonctionnent les enzymes, il vaut la peine d'examiner plusieurs exemples. Alors, quelle est la fonction catalytique des protéines. Exemples:

1. Dans la photosynthèse, la ribulose bisphosphate carboxylase catalyse la fixation du CO ₂ .
2. Le peroxyde d'hydrogène est divisé en oxygène et en eau.
3. L'ADN synthétise l'ADN polymérase.
4. L'amylase est capable de séparer l'amidon avant le maltose.
5. Dégradation de l'acide carbonique: CO ₂ + H ₂ O HCO ₃ + H ⁺ .

La fonction catalytique des protéines est d'accélérer toute transformation chimique. De telles réactions comprennent la synthèse, la désintégration des substances, le transfert d'atomes individuels ou d'électrons d'un composant à l'autre.

Fonction de transport

L'activité de vie d'une cellule doit être soutenue par diverses substances, qui sont pour elles non seulement un matériau de construction, mais aussi une sorte d'énergie. Les fonctions biologiques des protéines comprennent le transport. Ce sont ces composants qui fournissent toutes les substances importantes aux cellules, car les membranes sont constituées de plusieurs couches de lipides. C'est ici qu'il existe diverses protéines. Dans ce cas, les zones hydrophiles sont toutes concentrées sur la surface et les queues sont dans l'épaisseur des membranes. Cette structure ne permet pas de pénétrer dans des cellules de substances très importantes: les ions de métaux alcalins, les acides aminés et les sucres. Les protéines transfèrent tous ces composants dans les cellules pour leur nutrition. Par exemple, l'hémoglobine transporte de l'oxygène.

Récepteur

Les fonctions fondamentales de la protéine fournissent non seulement la nutrition des cellules des organismes vivants, mais aussi la reconnaissance des signaux provenant de l'environnement extérieur et des cellules voisines. L'exemple le plus frappant de ce phénomène est celui des récepteurs de l'acétylcholine, qui est situé sur la membrane près des contacts inter-neurones. Le processus lui-même est très important. Les protéines effectuent une fonction de récepteur, leur interaction avec l'acétylcholine se manifeste d'une manière spécifique. En conséquence, un signal est transmis à l'intérieur de la cellule. Cependant, après un certain temps, le neurotransmetteur doit nécessairement être enlevé. Ce n'est que dans ce cas que la cellule pourra recevoir un nouveau signal. Cette fonction est effectuée par l'une des enzymes – acétyl holotnastase, qui effectue le clivage à la choline et à l'acétate d'hydrolyzacétylcholine.

Protection

Le système immunitaire de tout être vivant est capable de répondre à l'apparition de particules étrangères dans le corps. Dans ce cas, la fonction protectrice de la protéine fonctionne. Le corps produit un grand nombre de lymphocytes, susceptibles d'endommager les bactéries pathogènes, les macromolécules, les cellules cancéreuses, etc. L'un des groupes de ces substances produit la production de protéines spéciales – les immunoglobulines. Il existe une sélection de ces substances dans le système circulatoire. Les immunoglobulines reconnaissent les particules étrangères et forment un complexe très spécifique d'un certain stade de destruction. C'est la fonction protectrice de la protéine.

Structure structurelle

Les fonctions de la protéine dans la cellule passent inaperçues pour une personne. Certaines substances sont essentiellement d'importance structurelle. De telles protéines fournissent une résistance mécanique des tissus individuels dans les organismes. Tout d'abord, c'est le collagène. C'est le principal composant de la matrice extracellulaire de tous les tissus conjonctifs dans le corps vivant.

Il convient de noter que chez les mammifères, le collagène représente environ 25% de la masse totale de protéines. La synthèse de ce composant se produit dans les fibroblastes. Ce sont les cellules basiques de tout tissu conjonctif. Procollagen est initialement formé. Cette substance est un précurseur et subit un traitement chimique, qui consiste en l'oxydation des résidus de proline à l'hydroxyproline, ainsi qu'à l'hydroxyline des résidus de lysine. Le collagène est formé sous la forme de trois chaînes peptidiques, tordues en spirale.

Ce ne sont pas toutes les fonctions des protéines. La biologie est une science assez complexe qui vous permet d'identifier et de reconnaître une variété de phénomènes apparaissant dans le corps humain. Chaque fonction protéique joue un rôle particulier. Ainsi, dans les tissus élastiques, par exemple dans les poumons, les parois des vaisseaux sanguins et la peau, il y a de l'élastine. Cette protéine peut s'étendre, puis revenir à sa forme originale.

Protéines motrices

Les contractions musculaires sont le processus par lequel l'énergie stockée dans les molécules d'ATP sous la forme de liaisons macroérogènes pyrophosphates a lieu, par exemple, dans le travail mécanique. Dans ce cas, les fonctions protéiques dans la cellule sont effectuées par la myosine et l'actine. Chacun d'eux a ses propres caractéristiques.

La myosine a une structure inhabituelle. Cette protéine se compose d'une longueur de fil en forme de queue et aussi de plusieurs têtes globulaires. La myosine est libérée, habituellement sous la forme d'un hexamère. Ce composant est formé par plusieurs chaînes polypeptidiques complètement identiques, dont chacune a un poids moléculaire de 200 000 et 4 chaînes dont le poids moléculaire est seulement de 20 000.

L'actine est une protéine globulaire qui a la capacité de polymériser. Dans ce cas, la substance forme une structure suffisamment longue, appelée généralement F-actine. C'est seulement dans cet état que le composant peut normalement interagir avec la myosine.

Exemples de fonctions de base des protéines

Chaque seconde dans les cellules d'un organisme vivant, toutes sortes de processus ont lieu qui n'auraient pas été possibles sans protéines. Un exemple de la fonction de récepteur de ces substances peut servir de message aux cellules adrénoréceptrices concernant l'adhérence à l'adrénaline. Sous l'influence de la lumière, se produit la décomposition de la rhodopsine. Un phénomène similaire déclenche une réaction et stimule la baguette.

En ce qui concerne la fonction structurelle, le meilleur exemple dans ce cas peut être l'action du collagène. Cette substance donne aux tissus conjonctifs une plus grande élasticité.

Un exemple de fonction de transport est le transfert de l'oxygène de l'hémoglobine dans l'organisme vivant.

En conclusion

Ce sont toutes les fonctions biologiques fondamentales des protéines. Chacun d'entre eux est très important pour un organisme vivant. Dans ce cas, une certaine fonction est effectuée par la protéine correspondante. L'absence de tels composants peut entraîner une perturbation de certains organes et systèmes dans le corps.