Протеини како сеопфатни со многу функции во природата во помагалата за учење на лексикони за студенти по хемија
Протеините се сложени макромолекуларни соединенија кои главно или исклучиво се состојат од аминокиселини. Ако ги разградите овие макромолекули во нивните градежни блокови преку хемиски реакции, ќе добиете неверојатен резултат. Само 22 различни аминокиселини се вклучени во структурата на биополимерите. Како и да е, нивната разновидност е огромна. Постојат повеќе од 100.000 различни протеини во човечкиот организам, сите исполнуваат специфични функции. Протеините се поделени во различни групи според нивната функција.
Структура на протеини
Протеини (Протеини) се комплексни макромолекуларни соединенија кои се претежно или исклучиво составени од аминокиселини. Некој зборува за протеин кога повеќе од 100 аминокиселини се поврзани едни со други со пептидни врски во неговите молекули. Нивната разновидност е огромна. Постојат повеќе од 100.000 различни протеини во човечкиот организам.
Ако ги разградите овие макромолекули во нивните градежни блокови преку хемиски реакции, ќе добиете неверојатен резултат. Само 22 различни аминокиселини се вклучени во структурата на биополимерите. Овие аминокиселини се нарекуваат протеиногени аминокиселини. Ова исто така значи дека и другите аминокиселини играат улога во организмот, но тие не се вклучени во синтезата на протеините.
Најдолгиот човечки протеин е составен од над 30.000 поврзани аминокиселини; Со само 22 градежни блокови на располагање, секоја од протеиногените аминокиселини мора да е вградена повеќе пати. Редоследот на аминокиселините (вид, број и редослед) го формира Примарна структура на протеинот и исто така ја одредува структурирањето во просторот (секундарна, терцијарна и евентуално исто така кватернарна структура). Целосно развиената структура на протеинот е одлучувачка за функцијата во организмот и само ја одредува биолошката ефикасност на протеинот.
Нашето тело е составено од многу протеини. Овие вклучуваат структурни и контрактилни протеини кои го овозможуваат нашето движење.
Протеините се сеопфатни што можат да вршат широк спектар на функции во организмот (слика 2). Тие ја одредуваат структурата на секоја клетка, учествуваат во метаболички процеси, имаат суштински транспортни функции и се дел од имунолошкиот систем. Ова е една од причините зошто протеините се основните градежни блокови на животот.
Структурни протеини
Колаген, еластин и кератин се компоненти на сврзното ткиво, потпорното ткиво и биомембраната и затоа се нарекуваат структурни протеини. Колагенот е протеин што z. Б. главно се содржи во 'рскавицата, коските, тетивите и кожата. Формирањето на колаген е тесно поврзано со присуството на витамин Ц. Затоа здравата исхрана и добро снабдување со витамин Ц се неопходни за брзо заздравување во случај на скршени коски, операции и повреди.
Во козметиката, производите што содржат колаген сè повеќе се користат за да се спротивстави на незапирливото стареење. Со соодветни инјекции, резултатот е задоволителен само за ограничен временски период, бидејќи инјектираниот колаген се добива од кожи на говеда и егзогениот протеин се препознава и брзо се распаѓа, а од друга страна, попуштањето на кожата е исто така процес контролиран од протеини.
Многу попријатен начин за консумирање животински колаген (како желатин) е уживање во гумени мечки. Капсулите од желатин се препорачуваат од многу производители за изградба на 'рскавица, коса, тетиви и лигаменти на зглобовите. Дали на овие ткива навистина може да се влијае преку диета, се дискутира повторно и повторно.
Протеините можат да се поделат во различни групи според нивната функција во организмот.
Контрактилни протеини
Протеини како Актин и Миозин предизвикаат контракција на мускул. Овие и други контрактилни протеини се неопходни за нашата способност за движење.
Во мускулна клетка, секоја десетта молекула на протеинот е молекула на актин. Ова се состои од синџир од 375 остатоци од аминокиселини поврзани заедно со пептидна врска. Миозин е протеин составен од шест полипептидни ланци. Дејствува како ATPase. Клучно е миозинот да го промени својот облик кога ќе се потроши АТП. Актинот исто така ја активира оваа промена и ја зголемува ефикасноста на миозинот. Оваа интеракција е основа на скоро сите движења во животинското царство (слика 3). Во мускулот, миозин и актин се организирани во нишки, така што индивидуалните движења на молекулите се собираат, правејќи видливи мускулни контракции и, како резултат, движења можни.
Ензими
Ензимите се биокатализатори и скоро без исклучок се протеини. Протеинските молекули овозможуваат безброј биохемиски реакции во клетките на организмите со намалување на енергијата на активирање на почетните материјали во биохемиските процеси, така што биохемиските реакции, на пример во човечкиот организам, можат да се одвиваат на телесна температура.
Ако на живо суштество му недостасуваат одредени ензими, се јавуваат метаболички нарушувања, што може да резултира со одредени клинички слики. На пример, во фенилкетонурија, важна аминокиселина, фенилаланин, не може да се распадне и на тој начин се акумулира во организмот. Кај хиперамонемија, метаболизмот на уреа е нарушен како резултат на недостаток или неправилно работење на ензими. Кај хиперлизинемија, содржината на лизин во крвта е превисока, исто така поради метаболичко нарушување како резултат на недостаток на ензими.
Разновидните функции и начинот на дејствување на ензимите се опишани во посебна статија.
Интеракцијата на миозин и актин како предуслов за мускулна контракција и движење
Хормони
Хормоните се супстанции кои се формираат во одредени органи и се ослободуваат во крвта. Заедно со нервниот систем, тие служат за пренос на информации помеѓу органите и клетките и затоа се меѓуклеточни регулаторни супстанции. Хормоните работат дури и во најмали дози и затоа треба да се користат со особено внимание и одговорно во медицината. Не сите хормони спаѓаат во групата протеини, но некои хормони припаѓаат тука.
Многу познат протеински хормон е тоа инсулин. Таа е формирана во прелиминарна фаза, (проинсулин), на островите Лангерханс во панкреасот. Оваа прелиминарна фаза произведува еднакви делови на Ц-пептид, што е бесмислено за метаболизмот на човекот и инсулин.
Инсулинот се состои од два синџира: 21 остаток на аминокиселина се поврзани заедно во синџирот А и 30 остатоци од аминокиселина се поврзани во синџирот Б. Овие два синџира се поврзани со сулфурни мостови (слика 4).
Заедно со хормоните глукагон и соматостатин (исто така синтетизирани во панкреасот), хормонот го регулира метаболизмот на гликозата во телото. Инсулинот сам може да го намали нивото на шеќер во крвта. Ја промовира апсорпцијата на гликозата во клетките и спречува животинскиот скроб складиран во црниот дроб да се распадне во гликоза. Ако нивото на шеќер во крвта се зголеми, се зголемува и ослободувањето на инсулин. Ова го намалува нивото на шеќер во крвта.
Околу 6 милиони луѓе во Германија страдаат од дијабетес. Како резултат на недостаток на инсулин, регулацијата на нивото на шеќер во крвта е сериозно нарушена и нивото на шеќер во крвта е превисоко. Ако панкреасот повеќе не произведува инсулин, човечки или животински инсулин мора да се снабдува однадвор со цел да се намали нивото на шеќер во крвта. Таквите луѓе се дијабетичари тип 1 (5% од засегнатите се дијабетичари).
Ако панкреасот произведува премалку хормон, клетките на телото веќе не го препознаваат доволно инсулинот. Тие реагираат само слабо на супстанцијата на гласникот. Панкреасот произведува сè поголеми количини на инсулин со цел да се компензира намалената чувствителност на инсулин; може да се измери прекумерно високо ниво на инсулин. Гликозата сè уште не е доволно метаболизирана, заболеното лице е дијабетичар тип 2 (95% од заболените).
Дебелината и недостатокот на физичка активност ја зголемуваат инсулинската резистенција на клетките. 80 до 90 проценти од дијабетичарите тип 2 се премногу тешки. Со соодветна диета, намалување на телесната тежина и физичка активност, може да се спречи овој тип на дијабетес или ефектите да се намалат.
Во оваа поедноставена претстава на структурата на инсулин, се истакнуваат сулфурните мостови помеѓу остатоците од цистеин.
Транспортни протеини
Протеините се вклучени во транспортот на кислород, хормони, масти, метални јони, лекови и електрони (на пр. За време на фотосинтеза) во организмот. Хемоглобинот (Hb) е важен протеин за транспорт. Црвениот крвен пигмент е важна компонента на црвените крвни клетки (еритроцити) и има за задача да апсорбира кислород во белите дробови и да го транспортира до секоја клетка. Кислородот се ослободува помеѓу капиларите и клетките. Во исто време, јаглерод диоксидот е врзан за хемоглобинот и се транспортира во крвните клетки до белите дробови. Постои уште една размена на гасови, овој пат помеѓу капиларите и алвеолите.
Хемоглобинот (Hb) е многу голема протеинска молекула (Слика 5). Се состои од 94 проценти глобин (4 полипептидни ланци) и 6 проценти од хем група што содржи јон на железо (II). Таму кислородот е „закотвен“. Вкупната количина на хемоглобин кај возрасно лице е приближно 650 грама и бидејќи црвените крвни клетки имаат ограничен животен век, секој ден се формираат нови крвни клетки во црвената коскена срцевина, а со нив и хемоглобин. Во врска со ова, 57 грама хемоглобин се произведуваат во незрели црвени крвни клетки секој ден.
Концентрацијата на хемоглобин (Hb) е клучна карактеристика за дијагностицирање на анемија (премалку црвени крвни клетки) и други крвни нарушувања. Ако концентрацијата на Hb падне под следниве гранични вредности, може да се претпостави анемија:
| Мажи: | 13 - 18 g/dl | |
| Womenени: | 11 - 16 g/dl | |
| Деца до 6 години: | 10 - 11 g/dl | |
| Деца од 6 до 14 години: | 11 - 12 g/dl | |
Претставување на просторна структура (кватернарна структура) на хемоглобин
Плазма протеини
Плазма протеините се протеини како што се фибриноген, албумин и глобулин содржани во крвната плазма.
Фибриноген е одговорен за згрутчување на крвта. Во случај на повреда, фибриногенот се претвора во нишки на фибрин под влијание на тромбопластин од повреденото ткиво. Овие придонесуваат за затворање на раната.
Обајцата Глобулини Се прави разлика помеѓу алфа, бета и гама глобулин. Тие главно се формираат во црниот дроб и не се раствораат во чиста вода, но се раствораат во крвната плазма, која има одредена концентрација на растворени соли (особено солена сол). Глобулините имаат функција на транспорт, улога во имунолошката одбрана и згрутчување на крвта.
Некои глобулини можат да ги врзат супстанциите за себе и на тој начин да ги транспортираат во крвта или да го одложат распаѓањето на соодветната супстанција преку ова приклучување. Ова може да има одлучувачко влијание врз ефикасноста на лекот. Исто така е испитано дека одредени токсини не можат да се разложат и излачат, или само недоволно, поради овој ефект.
Ако нашето тело е нападнато од бактерии, вируси, полен, габи или други напаѓачи, имунолошкиот систем мора да реагира. За да го направите ова, мора да се направи разлика помеѓу пријателот и непријателот по упадот. Откако ќе бидат идентификувани и контактирани непријателите, белите крвни клетки ги формираат сопствените протеини на организмот, т.е. Имуноглобулини, исто така антитела наречен. Борбата може да започне. Овие антитела можат да се најдат во крвта, телесните секрети и ткивните течности. Колку и да е важна сопствената одбрана на ова тело од странски протеини на микробите, оваа имунолошка реакција при трансплантација на органи може да спречи успех на операцијата и со тоа да спаси живот. Затоа органот и примателот треба да имаат максимални сличности за органот што го одржува животот да не биде признат како непријател и да биде отфрлен. Покрај тоа, пациентот често мора да живее цел живот со имунолошки систем потиснат од лекови.
албумин формира најголем дел од плазматските протеини во однос на количината (до 60%). Една од главните задачи на албуминот е да дејствува на распределбата на течности во организмот, на пример, за да се спречи задржување на водата помеѓу клетките. Ако на телото му недостасуваат протеини поради несоодветна исхрана, тие повеќе не можат да ја исполнуваат оваа функција и едемот и задржувањето на водата се јавуваат во ткивото. Децата со недоволна исхранетост во земјите во развој покажуваат таков едем на глад со нивните забележително густи стомаци. Други симптоми на недостаток на протеини се мускулна слабост, замастен црн дроб и нарушувања на растот. Албумин, исто така, исполнува функција на транспорт и, последно, но не и најважно, служи како резервен протеин.