Важноста, улогата и функцијата на протеините во клетката. Каква функција извршува верверицата во ќелијата?

Протеините се најважните органски супстанции, чиј број преовладува над сите други макромолекули кои се присутни во живата клетка. Тие сочинуваат повеќе од половина од тежината на сувата материја од растителните и животинските организми. Функциите на протеините во клетката се разновидни, некои од нив сè уште се непознати за науката. Сепак, главните насоки на нивната "работа" се добро проучени. Некои се потребни за да се стимулираат процесите што се случуваат во клетките и ткивата. Други носат важни минерални соединенија преку клеточната мембрана и преку крвните садови од еден орган до друг. Некои го штитат телото од странски, честопати патогени агенси. Едно е јасно - никакви протеини не се протекоа со било кој процес во нашето тело.

Основни функции на протеините

Функциите на протеините во телото се различни. Секоја група има одредена хемиска структура, врши една специјализирана "работа". Во некои случаи, неколку видови на протеини се меѓусебно поврзани. Тие се одговорни за различните фази на еден процес. Или тие влијаат на неколку луѓе одеднаш. На пример, регулаторната функција на протеините ја спроведуваат ензими и хормони. Овој феномен може да се замисли, сеќавајќи се на хормонот адреналин. Се произведува од надбубрежната медула. Влегувајќи во крвните садови, го зголемува количеството на кислород во крвта. Крвниот притисок, исто така, се зголемува, содржината на шеќер се зголемува. Ова ги стимулира метаболните процеси. Исто така, адреналинот е медијатор на нервниот систем кај риба, водоземци и влекачи.

Ензимска функција

Бројни биохемиски реакции кои се случуваат во клетките на живите организми се вршат на високи температури и со неутрален рН. Во такви услови, стапката на нивниот премин е премногу мала, така што се потребни специјализирани катализатори наречени ензими. Сите нивни разновидност се комбинираат во 6 класи, кои се разликуваат во специфичноста на акцијата. Ензимите се синтетизираат на рибозомите во клетките. Нивната студија се занимава со науката за ензимологија.

Несомнено, без ензими, регулаторната функција на протеините е невозможна. Тие имаат висока селективност на дејствување. Нивната активност може да се регулира со инхибитори и активатори. Покрај тоа, ензимите обично покажуваат специфичност во однос на супстратите. Исто така, ензимската активност зависи од условите во телото и особено во клетките. Нивниот проток е под влијание на притисок, pH на киселина, температура, јонска јачина на растворот, односно концентрација на соли во цитоплазмата.

Транспортна функција на протеини

Клетката мора постојано да ги прима неопходните минерални и органски супстанции. Тие се потребни како градежни материјали и извори на енергија во клетките. Но, механизмот на нивното примање е доста комплициран. Клеточните мембрани се состојат не само од протеини. Биолошките мембрани се изградени врз принципот на двоен слој на липиди. Различни протеини се градат меѓу нив. Многу е важно хидрофилните области да бидат на површината на мембраната, а хидрофобните региони се во нејзина дебелина. Така, таквата структура го прави пликот непробоен. Преку него, тие не можат самостојно, без "помош", да поминат низ вакви важни компоненти како шеќери, јони на метали и амино киселини. Преку цитоплазматската мембрана во цитоплазмата, тие се транспортираат од специјализирани протеини кои се вградени во слоеви на липиди.

Пренос на супстанции од еден орган до друг

Но, транспортната функција на протеините се реализира не само помеѓу меѓуклеточната супстанција и клетката. Некои супстанции важни за физиолошките процеси треба да се доставуваат од еден до друг орган. На пример, транспортниот протеин на крв е серумскиот албумин. Тој е опремен со уникатна способност да формира соединенија со масни киселини, кои се појавуваат при варење масти, со лекови, како и со стероидни хормони. Важни носители на протеини се хемоглобинот (доставување на молекули на кислород), трансферин (кој се комбинира со железни јони) и церуплазмин (формирање комплекси со бакар).

Сигнална функција на протеините

Протеинските рецептори се од големо значење во текот на физиолошките процеси во повеќеклеточните комплексни организми. Тие се монтирани во плазматската мембрана. Тие служат за перцепција и декодирање на разни видови сигнали кои постојано течат во клетките не само од соседните ткива, туку и од надворешната средина. Во моментов, можеби најпроучуваниот протеин-рецептор е ацетилхолин. Се наоѓа во серија на интернеуронални контакти на клеточната мембрана.

Но, сигналната функција на протеините не е само внатре во клетките. Многу хормони се врзуваат за специфични рецептори на нивната површина. Таквата формирана врска е сигнал кој ги активира физиолошките процеси во клетките. Пример за такви протеини е инсулинот кој дејствува во системот на аденилат циклаза.

Заштитна функција

Функциите на протеините во клетката се различни. Некои од нив се вклучени во имунитет. Ова го штити телото од инфекции. Имунолошкиот систем може да одговори на откриените странски агенси преку синтеза на огромен број на лимфоцити. Овие супстанции се способни за селективно оштетување на овие агенси, тие можат да бидат странски на телото, на пример, бактерии, супермолекуларни честички, или може да бидат клетки на ракот.

Една од групите - бета-лимфоцити - произведува протеини кои спаѓаат во крвотокот. Тие имаат многу интересна функција. Овие протеини треба да ги препознаваат странските клетки и макромолекули. Потоа се поврзуваат со нив, формирајќи комплекс, кој е предмет на уништување. Овие протеини се нарекуваат имуноглобулини. Самите странски компоненти се антигени. И имуноглобулини, кои одговараат на нив - антитела.

Структурна функција

Во телото, покрај високо специјализираните, постојат и структурни протеини. Тие се неопходни за да обезбедат механичка сила. Овие функции на протеините во клетката се важни за одржување на обликот и зачувување на младоста на телото. Најпознат е колаген. Тоа е главниот протеин на екстрацелуларната матрица на сврзното ткиво. Кај повисоките цицачи, тоа е до 1/4 од вкупната маса на протеини. Колагенот се синтетизира во фибробластите, кои се главните клетки на сврзното ткиво.

Ваквите функции на протеините во клетката се од големо значење. Покрај колагенот, е познат уште еден структурен протеин, еластин. Исто така е составен дел на екстрацелуларниот матрикс. Еластин е во состојба да му даде на ткивото способност да се протега во одредени граници и лесно да се врати во својата оригинална форма. Друг пример на структурен протеин е фиброин, кој се наоѓа кај гасениците од свиленесто дрво. Ова е главната компонента на свилените теми.

Моторни протеини

Улогата на протеините во клетката не може да се прецени. Тие учествуваат во работата на мускулите. Контракцијата на мускулите е важен физиолошки процес. Како резултат на тоа, АТП се претвора во хемиска енергија складирана како макромолекули. Потенцијалните учесници во процесот се два протеини - актин и миозин.

Овие моторни протеини се филаментарни молекули кои функционираат во контрактилниот систем на скелетните мускули. Тие исто така се наоѓаат во не-мускулните ткива во еукариотските клетки. Друг пример на моторните протеини е тубулин. Од него се конструирани микротубули, кои се важен елемент на флагела и цили. Исто така, микротубулите кои содржат тубулин се детектираат во клетките на нервното ткиво на животните.

Антибиотици

Заштитната улога на протеините во клетката е огромна. Дел од тоа се става на група, која се нарекува антибиотици. Тоа се супстанции од природно потекло, кои се синтетизираат, како по правило, кај бактерии, микроскопски габи и други микроорганизми. Тие се насочени кон сузбивање на физиолошките процеси на други натпреварувачки организми. Антибиотиците на протеинско потекло беа откриени во 1940-тите. Тие ја револуционизираа медицината, давајќи им моќен поттик за развој.

Во својата хемиска природа, антибиотиците се многу разновидна група. Тие се разликуваат во механизмот на дејствување. Некои се мешаат во синтезата на протеини во клетките, вториот го блокира производството на важни ензими, други го потиснуваат растот, четвртиот - репродукцијата. На пример, добро познатиот стрептомицин комуницира со рибозомите на бактериските клетки. Така, синтезата на протеини драматично се забавува во нив. Во исто време, овие антибиотици не комуницираат со еукариотските рибозоми на човечкото тело. Ова значи дека за повисоки цицачи овие супстанции не се токсични.

Ова не се сите функции на протеините во клетката. Табелата на антибиотички супстанции овозможува да се одредат и други високо специјализирани активности кои овие специфични природни состојки можат да ги применуваат само на бактериите. Во моментов, студии се во тек на антибиотичко протеинско потекло, кое при интеракција со ДНК ги крши процесите поврзани со олицетворение на наследни информации. Но, додека таквите супстанции се користат само за хемотерапија на онколошки болести. Пример за таква антибиотска супстанца е дактиномицин синтетизиран од актиномицети.

Токсини

Протеините во клетката прават многу специфична, па дури и невообичаена функција. Голем број живи организми создаваат отровни супстанции - токсини. По својата природа, ова се протеини и комплексни нискомолекуларни органски соединенија. Како пример, може да донесете отровна габа габа бледа toadstool.

Резервни и храна протеини

Некои протеини ја исполнуваат функцијата за обезбедување на исхрана на ембриони од животни и растенија. Има многу такви примери. Токму во ова се наоѓа вредноста на протеинот во семената клетка на житарките. Тие ќе го негуваат појавувањето на растителниот капацитет на фабриката во првите фази на нејзиниот развој. Кај животните, диететски протеини се јајце-албумин и млечен казеин.

Неиспитани својства на протеини

Горенаведените примери се само дел кој веќе е доволно проучен. Но, во природата има многу мистерии. Протеините во клетката на многу видови се уникатни, и сега е тешко дури и да се класифицираат. На пример, монелинот е протеин кој е пронајден и изолиран од една африканска фабрика. Таа има вкус слатка, но не предизвикува дебелина и не е токсична. Во иднина, ова може да биде одлична замена за шеќер. Друг пример - протеин кој се наоѓа во некои арктички риби, го спречува замрзнувањето на крвта, делувајќи како антифриз во буквална смисла на оваа споредба. Голем број инсекти во крилните споеви откри протеин од гума, кој има уникатна, речиси идеална еластичност. И ова во никој случај не значи сите примери на супстанции кои допрва треба да се проучуваат и класифицираат.