Οι πρωτεΐνες είναι η βάση της ύπαρξης ενός ζωντανού κυττάρου. Αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των στοιχείων του. Η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών έγκειται στην παρουσία τους σε πολλά ανθρώπινα όργανα και ιστούς. Οι περισσότερες πυκνές ουσίες αποτελούνται από πρωτεΐνες. Για παράδειγμα, μύες, υποστηρικτικοί ιστοί, νύχια, μαλλιά.
Οι πρωτεΐνες είναι μακρομοριακές ενώσεις. Για παράδειγμα, ένα μόριο πρωτεΐνης είναι αρκετές εκατοντάδες φορές μεγαλύτερο από ένα μόριο νερού. Οποιαδήποτε πρωτεϊνική ουσία σχηματίζεται λόγω ενώσεων που ονομάζονται αμινοξέα. Είναι διατεταγμένα με αυστηρή σειρά, ακολουθώντας το ένα μετά το άλλο, σχηματίζοντας μια μακριά αλυσίδα, η οποία ονομάζεται πεπτιδική αλυσίδα. Οι χημικές και βιολογικές ιδιότητες μιας πρωτεΐνης καθορίζονται από τα αμινοξέα που βρίσκονται σε αυτήν. Όλες οι λειτουργίες που εκτελούν είναι πολύ σημαντικές για τους ζωντανούς οργανισμούς και μια από αυτές, η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών, είναι η βάση για την ύπαρξη και την ανάπτυξη όλων των ζωντανών όντων.
Ιδιότητες πρωτεΐνης
Έρευνα από επιστήμονες έχει αποδείξει ότι οι φυσικές και χημικές ιδιότητες μιας πρωτεΐνης καθορίζονται από τα αμινοξέα που υπάρχουν σε αυτήν, τον αριθμό και την αλληλουχία των ενώσεων τους.
Πρωτεΐνεςείναι:
- αδιάλυτο και διαλυτό στο νερό;
- ασταθή, μεταβαλλόμενη με μικρό αντίκτυπο σε αυτά και βιώσιμη.
Υπάρχουν στη μορφή:
- μακριές νήματα;
- ενώσεις μικρών σφαιρικών μορίων.
Ωστόσο, με τόσο διαφορετική δομή, οι ιδιότητες των πρωτεϊνών αντιστοιχούν αυστηρά στις λειτουργίες που εκτελούν. Για παράδειγμα, οι πρωτεΐνες με τη μορφή νηματίων υπάρχουν στους μύες επειδή είναι προικισμένες με την ικανότητα να συστέλλονται. Εύκολα διαλυτές πρωτεΐνες, με μοριακή δομή μικρών σφαιρών, εκτελούν τις λειτουργίες μεταφοράς. Πρωτεΐνες με εύκολα τροποποιήσιμη δομή χρησιμοποιούνται ως καταλύτες.
Λειτουργίες πρωτεΐνης
Κάθε οργανική ουσία, όντας στο σώμα, εκτελεί ορισμένες λειτουργίες. Σκεφτείτε ποιες λειτουργίες εξασφαλίζουν τη ζωή ενός ατόμου, μια πρωτεΐνη:
Κατασκευή. Η πρωτεΐνη χρησιμοποιείται στο σχηματισμό κελυφών και κυτταρικών μεμβρανών, ως μέρος των αιμοφόρων αγγείων, των τενόντων. Η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών (τα παραδείγματα περιγράφονται στο άρθρο) εκδηλώνεται πλήρως σε όργανα και ιστούς όπως το δέρμα, τα μαλλιά, τα νύχια κ.λπ
- Motor.
- Καταλυτικό. Στο ανθρώπινο σώμα λαμβάνουν χώρα συνεχώς διάφορες χημικές αντιδράσεις. Τα ένζυμα, τα οποία αποτελούνται από πρωτεΐνες, ρυθμίζουν την ταχύτητα της διέλευσής τους.
Μεταφορές. Οι πρωτεΐνες μεταφέρουν ζωτικές ουσίες σε όλο το σώμα και σε όλους τους ιστούς. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη αιμοσφαιρίνη μεταφέρειοξυγόνο
Προστατευτικό. Το ανοσοποιητικό σύστημα παράγει πρωτεΐνες αντισωμάτων ως απόκριση σε επιβλαβείς ξένους μικροοργανισμούς που έχουν εισέλθει στο σώμα. Οι πρωτεΐνες αντισωμάτων εμποδίζουν την επίθεση επιβλαβών ουσιών. Υπάρχουν επίσης πρωτεΐνες αίματος - ινωδογόνα, τα οποία μπορούν να εμποδίσουν το σώμα να χάσει αίμα σχηματίζοντας θρόμβο (θρόμβωση αίματος)
Ορμονικό. Οι ορμόνες είναι υπεύθυνες για τη διατήρηση της ισορροπίας στο σώμα, ρυθμίζουν το μεταβολισμό και οι περισσότερες από αυτές αποτελούνται από πρωτεΐνες ή πολυπεπτίδια
Θρεπτικό. Για παράδειγμα, η πρωτεΐνη καζεΐνη υπάρχει στο μητρικό γάλα και είναι υπεύθυνη για τον κορεσμό του μωρού
Η δομική λειτουργία της πρωτεΐνης είναι μία από τις κύριες υπεύθυνες για τη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού.
Ποσότητα πρωτεϊνών στο ανθρώπινο σώμα
Η παρουσία πρωτεϊνών σε κάθε ζωντανό κύτταρο είναι τουλάχιστον το ήμισυ του ξηρού βάρους του. Γενικά, μόνο είκοσι αμινοξέα υπάρχουν σε όλες τις πρωτεΐνες, ενώ διάφορες πρωτεϊνικές ενώσεις διαφέρουν ως προς τον αριθμό των επαναλήψεων και την αλληλουχία των ενώσεων. Ανάλογα με αυτό, οι πρωτεΐνες εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες, μία από τις οποίες, απαραίτητη για τη συνέχιση της ζωής, είναι η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών.
Οι πρωτεΐνες κατανέμονται άνισα σε όλο το σώμα.
| Όργανα, ιστοί | % πρωτεΐνη σε ξηρό βάρος |
| Δέρμα | 63 |
| Bones | 20 |
| Δόντια | 18 |
| Μύες | 80 |
| Εγκέφαλος | 45 |
| Φως | 82 |
| Spleen | 84 |
| Liver | 57 |
| λιπώδης ιστός | 14 |
Δημιουργική λειτουργία πρωτεϊνών
Πού πραγματοποιείται; Στο ανθρώπινο σώμα, η δημιουργία νέων κυττάρων και η αποκατάσταση κατεστραμμένων ιστών είναι αδύνατη χωρίς την παρουσία πρωτεΐνης. Συμμετέχει επίσης στη σύνθεση των πεπτικών χυμών, είναι μέρος του ανοσοποιητικού σώματος, των ορμονών. Η πρωτεΐνη εκτελεί επίσης μια ενεργειακή λειτουργία: κατά τη διάρκεια έντονης σωματικής άσκησης, είναι απαραίτητο να τη λαμβάνετε για να διατηρήσετε την ισορροπία των θρεπτικών συστατικών στο σώμα.
Μία από τις κύριες λειτουργίες της πρωτεΐνης είναι η κατασκευή. Εάν η πρωτεΐνη πάψει να την εκπληρώνει, ο ζωντανός οργανισμός δεν θα μπορέσει να υπάρξει. Πώς εκδηλώνεται η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών; Παραδείγματα πρωτεϊνών και η επίδρασή τους στον οργανισμό των ζωντανών όντων περιγράφονται παρακάτω:
- Κερατίνη - η πρωτεΐνη που συνθέτει τα μαλλιά, τα νύχια. σε ζώα - μαλλί, κέρατα, οπλές. Ανάλογα με το σύνολο των αμινοξέων, μπορεί να είναι μαλακό και εύκαμπτο ή μπορεί να είναι σκληρό και δυνατό.
- Κολλαγόνο - υπάρχει στους τένοντες και τους χόνδρους, οι ίνες του δεν τεντώνονται, επομένως η μυϊκή δύναμη κατευθύνεται στα οστά στα οποία συνδέονται οι μύες.
- Η ελαστίνη είναι μια πρωτεΐνη της οποίας η ισχύς δεν είναι πολύ υψηλή, ενώ έχει καλή ελαστικότητα, μπορεί εύκολα να τεντωθεί υπό πίεση. Βρίσκεται στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων.
Πρωτεΐνη σε κυτταρικούς σκελετούς
Η δομική λειτουργία της πρωτεΐνης εκδηλώνεται τόσο στη δομή του σώματος όσο και στα κύτταρα - οι πρωτεΐνες δημιουργούν έναν εσωτερικό κυτταροσκελετό.
Υπάρχουν τρεις τύποι σκελετού κυττάρων:
- μικροσωληνίσκοι;
- μικρονημάτια;
- νημάτια.
Οι μικροσωληνίσκοι είναι σωληνάρια που αποτελούνται από την πρωτεΐνη τουμπουλίνη. Με τη βοήθειά τους, τα συστατικά του κυττάρου μεταφέρονται μέσω αυτού.
Τα μικρονημάτια αποτελούνται από πρωτεΐνη ακτίνης. Δημιουργούν ένα λεπτό συνεχές πλέγμα κάτω από την εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου, καθιστώντας το έτσι ελαστικό και ισχυρό.
Η παρουσία ενός συγκεκριμένου τύπου πρωτεΐνης στα ενδιάμεσα νημάτια προσδιορίζεται από τα κύτταρα στα οποία βρίσκονται. Με βάση έρευνες, τα νημάτια πιστεύεται ότι δίνουν δύναμη στα κύτταρα.
Αμινοξέα
Τα αμινοξέα είναι ένας δεσμός άνθρακα, υδρογόνου, οξυγόνου και αζώτου και (μερικές φορές) θείου. Υπάρχουν περισσότεροι από 100 τύποι αμινοξέων, αλλά μόνο 20 υπάρχουν στον άνθρωπο. Μερικά από αυτά παράγονται από τον ίδιο τον οργανισμό, ενώ άλλα πρέπει να λαμβάνονται από τις τροφές.
Τα αμινοξέα χωρίζονται σε τρεις τύπους:
- Αντικαταστάσιμα - το σώμα τα συνθέτει μόνο του.
- Απαραίτητο - προέρχεται από τρόφιμα.
- Απαραίτητα αμινοξέα υπό όρους που μπορούν να συντεθούν από τον οργανισμό, αλλά αυτό απαιτεί την παρουσία ορισμένης ποσότητας άλλων αμινοξέων.
Σημασία των αμινοξέων
Η παρουσία στο σώμα του κύριου συνόλου αμινοξέων είναι υποχρεωτική, καθώς η έλλειψή τους θα επηρεάσει τις παραβιάσεις της λειτουργικότητας εκείνων των οργάνων για τα οποία ευθύνονται. Για παράδειγμα, ανεπάρκεια λυσίνης στο αίμαπροκαλεί μείωση των επιπέδων αιμοσφαιρίνης, η οποία έχει επιζήμια επίδραση στην ανθρώπινη υγεία.
Ένα αμινοξύ ονομάζεται πεπτίδιο, ένας δεσμός 3-100 αμινοξέων είναι μια μικρή πρωτεΐνη. Οι πρωτεΐνες μπορούν να αποτελούνται από 100-800 αμινοξέα σε σειρά.
Λοιπόν, πού είναι η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών; Μπορεί να εκδηλωθεί σε κυτταρικό επίπεδο και στη δομή του ανθρώπινου σώματος. Οι πρωτεϊνικοί υποδοχείς βρίσκονται τόσο στο κυτταρόπλασμα όσο και στην κυτταρική μεμβράνη. Οι υπάρχουσες κινητικές πρωτεΐνες λειτουργούν για να παρέχουν την κινητική λειτουργία του σώματος, για παράδειγμα, εμπλέκονται στη σύσπαση των μυών, στην κίνηση των κυττάρων.
Η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών είναι ότι οι πρωτεΐνες υπάρχουν στις κυτταρικές μεμβράνες, αποτελούν τον σκελετό του κυττάρου, αποτελούν μέρος των ριβοσωμάτων, των χρωμοσωμάτων και άλλων ζωτικών σχηματισμών.
Διαδρομή πρωτεΐνης κατά τη λειτουργία κατασκευής
Η πρωτεΐνη που εκτελεί τη δομική λειτουργία πηγαίνει στον δρόμο της. Για παράδειγμα, η διαδρομή που ακολουθεί μια πρωτεΐνη που έχει εισέλθει στον οργανισμό από την τροφή είναι η εξής. Από την τροφή, εισέρχεται στο στομάχι, όπου διασπάται σε αμινοξέα. Μετά από αυτό, απορροφώνται από τον εντερικό βλεννογόνο και εισέρχονται στο συκώτι, από το οποίο εξαπλώνονται σε όλα τα όργανα και τους ιστούς του σώματος για να εξασφαλίσουν την πρωτεϊνοσύνθεση. Η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών εκδηλώνεται στο γεγονός ότι εμπλέκονται σε όλες τις ζωτικές διαδικασίες του σώματος.
Συμπέρασμα
Για να συνεχίσει τη ζωή, ένα άτομο χρειάζεται διάφορες χημικές αντιδράσεις να γίνονται συνεχώς στα κύτταρά του. Και ένα από ταοι πρωτεΐνες παίζουν τους κύριους ρόλους, χάρη στους οποίους πραγματοποιείται η ανάπτυξη και η λειτουργία του οργανισμού.
Η δομική λειτουργία των πρωτεϊνών εκδηλώνεται με το σχηματισμό νέων κυττάρων και την αναγέννηση παλαιών. Για την αναγέννηση είναι απαραίτητη η παρουσία της σωστής ποσότητας πρωτεΐνης ώστε να είναι αρκετή για να αντικαταστήσει τα φθαρμένα κύτταρα.
Μεγάλη φθορά ιστών και κυττάρων παρατηρείται σε άτομα που ακολουθούν αθλητικό τρόπο ζωής. Ως εκ τούτου, πρέπει να καταναλώνουν τρόφιμα πλούσια σε πρωτεΐνες. Αυτό ισχύει και για όσους ασχολούνται με νοητική δραστηριότητα.
Οι πρωτεΐνες είναι σε θέση να δεσμεύουν το νερό, σχηματίζοντας κολλοειδείς δομές. Μπορούμε να πούμε ότι η ζωή είναι η διαδικασία ύπαρξης πρωτεϊνών, η σχέση τους με το περιβάλλον. Εάν αυτή η διαδικασία σταματήσει, η ζωή ενός ζωντανού οργανισμού θα τελειώσει.
