प्रोटीन: जैविक भूमिका। शरीर में प्रोटीन की जैविक भूमिका

प्रोटीन, जिनमें से जैविक भूमिका आज चर्चा की जाएगी - अमीनो एसिड के उच्च आणविक यौगिकों का निर्माण किया। अन्य सभी कार्बनिक यौगिकों के अलावा, वे अपने संरचना में सबसे जटिल शामिल हैं। मौलिक रूप से रचना प्रोटीन वसा और कार्बोहाइड्रेट से अलग: ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और कार्बन के अलावा वे भी नाइट्रोजन होते हैं। इसके अलावा, सबसे महत्वपूर्ण प्रोटीन का एक अनिवार्य हिस्सा सल्फर है, और कुछ आयोडीन, आयरन और फास्फोरस होते हैं।

प्रोटीन की जैविक भूमिका बहुत अधिक है। यह इन कनेक्शन जीवद्रव्य के द्रव्यमान का एक बड़ा हिस्सा बना है, और जीवित कोशिकाओं की नाभिक है। सभी पौधे और पशु जीवों प्रोटीन होते हैं।

एक या कई कार्यों

जैविक भूमिका और उसके विभिन्न यौगिकों के कार्यों अलग हैं। एक पदार्थ एक विशिष्ट रासायनिक संरचना होने के रूप में, प्रत्येक प्रोटीन अति विशिष्ट कार्य। केवल कुछ मामलों में यह कई परस्पर प्रदर्शन कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एपिनेफ्रीन, जो अधिवृक्क मज्जा में उत्पादन किया जाता है, रक्त में प्रवेश के लिए, रक्तचाप और ऑक्सीजन की खपत, रक्त शर्करा बढ़ जाती है। इसके अलावा, यह, चयापचय की एक उत्तेजक है, जबकि धीर जानवरों - और तंत्रिका तंत्र के मध्यस्थ। आप देख सकते हैं, यह एक बार में कई कार्य करता है।

एंजाइमी (उत्प्रेरक) समारोह

एकाधिक जैव रासायनिक जीवों में होने वाली प्रतिक्रियाओं, हल्के की स्थिति, जिसके तहत तापमान 40 डिग्री सेल्सियस के करीब है के तहत किया जाता है, और पीएच लगभग तटस्थ। ऐसी स्थिति में, उनमें से कई की घटना की नगण्य दर। इसलिए, क्रम में महसूस किया जा करने के लिए, हम एंजाइमों की जरूरत है - विशिष्ट जैविक उत्प्रेरक। लगभग सभी प्रतिक्रियाओं, रहने वाले जीवों में पानी की photolysis के अलावा यह एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित कर रहे हैं। इन तत्वों को या तो प्रोटीन या सहायक कारक (कार्बनिक अणु या एक धातु आयन) के साथ प्रोटीन परिसरों हैं। एंजाइमों आवश्यक प्रक्रिया को ट्रिगर बहुत चयनात्मक हैं। इस प्रकार, उत्प्रेरक समारोह, ऊपर चर्चा - उन है कि प्रोटीन ले में से एक। इन यौगिकों के जैविक भूमिका, हालांकि, इसके कार्यान्वयन सीमित नहीं है। कई अन्य सुविधाओं है कि नीचे चर्चा की जाएगी रहे हैं।

परिवहन समारोह

कोशिकाओं के अस्तित्व के लिए जरूरी है कि इसके बारे में आंतरिक भागों में पदार्थ है, जो यह ऊर्जा और निर्माण सामग्री के साथ उपलब्ध कराने की अधिकता। सभी जैविक झिल्लियों एक आम सिद्धांत पर बनाया जाता है। लिपिड के इस दोहरे परत, प्रोटीन उस में भेजे जाने लगे। हाइड्रोफोबिक "पूंछ" - एक ही समय में झिल्ली सतह पर और उनके की मोटाई में हाइड्रोफिलिक अणुओं साइटों ध्यान देते हैं। अमीनो एसिड, शर्करा, क्षार धातु आयनों: यह संरचना महत्वपूर्ण घटकों के लिए अभेद्य है। कोशिकाओं में इन तत्वों का प्रवेश होता है के माध्यम से परिवहन प्रोटीनों कोशिका झिल्ली में एम्बेडेड रहे हैं। बैक्टीरिया में, उदाहरण के लिए, वहाँ एक विशेष प्रोटीन है कि बाहरी झिल्ली के माध्यम से लैक्टोज (दूध चीनी) के हस्तांतरण प्रदान करता है।

में बहुकोशिकीय जीव, वहाँ एक अंग से दूसरे में अलग-अलग पदार्थों के परिवहन की एक प्रणाली है। हम मुख्य रूप से के बारे में हीमोग्लोबिन (ऊपर चित्र) बात कर रहे हैं। रक्त प्लाज्मा में, इसके अलावा में, यह लगातार सीरम albumin (एक परिवहन प्रोटीन) है। यह वसा फैटी एसिड की पाचन के साथ गठन स्थिर परिसरों, साथ ही साथ हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड (जैसे, tryptophan) और कई दवाओं (कुछ पेनिसिलिन, sulfonamides, एस्पिरिन) के एक नंबर बनाने के लिए की क्षमता है। Transferrin, जो लोहे के आयनों के शरीर में परिवहन प्रदान करता है, एक और उदाहरण है। जिक्र नहीं किया जा सकता है और जो tseruplazmin तांबा आयनों जाया करता था। तो, हम परिवहन कार्यों कि प्रोटीन प्रदर्शन को देखा। उनके जैविक भूमिका और देखने के इस बिंदु से अत्यंत महत्वपूर्ण है।

रिसेप्टर समारोह

प्रोटीन रिसेप्टर्स विशेष रूप से बहुकोशिकीय जीव की व्यवहार्यता के लिए, काफी महत्व की है। वे प्लाज्मा में एकीकृत कर रहे हैं कोशिका झिल्ली और समझ और संकेत जो कोशिका में प्रवेश के आगे परिवर्तन के लिए काम करते हैं। इस मामले में संकेत या तो अन्य कोशिकाओं और आसपास के वातावरण से हो सकता है। इस समय Acetylcholine रिसेप्टर्स सबसे अधिक अध्ययन किया। वे कोशिका झिल्ली पर interneuron संपर्कों की एक संख्या में पाए जाते हैं, सेरेब्रल कॉर्टेक्स में न्यूरोमस्कुलर कनेक्शन पर भी शामिल है। ये प्रोटीन acetylcholine के साथ बातचीत और सेल के अंदर एक संकेत संचारित।

सिग्नल प्राप्त करने और परिवर्तित करने के क्रम सेल तैयार करने के लिए इसे हटा दिया जाना चाहिए के लिए स्नायुसंचारी आगे संकेतों अनुभव कर रहा था। विशेष एंजाइम है, जो कोलीन और एसीटेट के लिए acetylcholine के हाइड्रोलिसिस के लिए एक उत्प्रेरक है - इस उद्देश्य, एसिटाइलकोलिनेस्टरेज़ लिए। ऐसा नहीं है अत्यंत महत्वपूर्ण और रिसेप्टर समारोह है कि प्रोटीन करता है? निम्न में से जैविक भूमिका, शरीर के लिए एक सुरक्षात्मक कार्य भारी है। इसके साथ ही बस सहमत नहीं हो सकते।

सुरक्षात्मक कार्य

शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली लिम्फोसाइटों की एक बड़ी संख्या के विदेशी कणों की एक पीढ़ी की उपस्थिति का जवाब। वे चुनिंदा तत्वों को नुकसान पहुँचाए में सक्षम हैं। ये विदेशी कणों कैंसर की कोशिकाओं, रोगजनक बैक्टीरिया supramolecular कणों (अणुओं, वायरस, आदि) हो सकता है। बी लसीकाकोशिकाओं - लिम्फोसाइटों के एक समूह है, जो विशेष प्रोटीन पैदा करता है। ये प्रोटीन संचार प्रणाली में पहचाने जाते हैं। वे विदेशी कणों को पहचान, इस प्रकार एक कदम विनाश अति विशिष्ट कॉम्प्लेक्स का निर्माण। ये प्रोटीन इम्युनोग्लोबुलिन के रूप में भेजा जाता है। एक एंटीजन विदेशी तत्वों है कि प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिक्रिया को गति प्रदान करने के लिए भेजा।

संरचना समारोह

इसके अलावा प्रोटीन है कि अति विशिष्ट कार्य करते हैं उन लोगों को भी जहां मूल्य काफी हद तक संरचनात्मक कर रहे हैं। उन्हें धन्यवाद, यांत्रिक शक्ति और रहने वाले जीवों के ऊतकों की अन्य संपत्तियों प्रदान की है। ये प्रोटीन मुख्य रूप से कोलेजन, शामिल हैं। स्तनधारियों में कोलेजन (तस्वीर सेमी। नीचे) प्रोटीन जन के एक चौथाई के बारे में है। यह मुख्य कोशिकाओं है कि संयोजी ऊतक (बुलाया fibroblasts) श्रृंगार में संश्लेषित है।

प्रारंभ में, कोलेजन प्रोकोलेजन के रूप में गठन किया गया है - अपने पूर्वगामी fibroblasts में रासायनिक उपचार बह। तो यह एक तीन पॉलीपेप्टाइड चेन, एक सर्पिल में मुड़ में ही बना है। वे व्यास में कुछ सौ नैनोमीटर के कोलेजन तंतुओं में fibroblasts से बाहर एक साथ आ गए हैं। बाद कोलेजन तंतुओं, जो पहले से ही एक खुर्दबीन के नीचे देखा जा सकता है के रूप में। लोचदार ऊतकों (फेफड़ों दीवारों, त्वचा में रक्त वाहिकाओं) के अलावा बाह्य मैट्रिक्स कोलेजन, यह भी एक प्रोटीन इलास्टिन शामिल हैं। यह एक काफी विस्तृत श्रृंखला में फैला किया जा सकता है और उसके बाद उसकी मूल स्थिति में लौट आते हैं। एक अन्य उदाहरण संरचनात्मक प्रोटीन है कि यहाँ दे सकते हैं - रेशमी फ़ाइब्राइन है। यह प्यूपा कीट कैटरपिलर के गठन के दौरान अलग है। यह रेशम धागे का मुख्य घटक है। अब हम मोटर प्रोटीन का वर्णन।

मोटर प्रोटीन

और मोटर के कार्यान्वयन में प्रोटीन की बड़े जैविक भूमिका संसाधित करता है। संक्षेप में यह और उनके कार्यों के बारे में बताओ। मांसपेशियों में संकुचन - एक प्रक्रिया है जिसके दौरान रासायनिक ऊर्जा यांत्रिक कार्य में बदल जाता है है। मायोसिन और actin - डायरेक्ट अपने सदस्यों दो प्रोटीन होते हैं। मायोसिन एक बहुत ही असामान्य संरचना है। यह दो गोलाकार सिर और पूंछ (लंबी फ़िलामैंटरी भाग) की स्थापना की गई। लगभग 1600 एनएम एक अणु की लंबाई है। सिर पर अंश इस प्रकार लगभग 200 एनएम के लिए लेखांकन।

एक्टिन (ऊपर चित्र) - एक गोलाकार प्रोटीन 42000. आणविक भार होने यह एक लंबे संरचना बनाने के लिए polymerized हो सकता है, और मायोसिन के सिर के साथ इस तरह से बातचीत करते हैं। इस प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण विशेषता - एटीपी की उपस्थिति पर अपनी निर्भरता। तो अपनी एकाग्रता पर्याप्त रूप से उच्च है, का गठन मायोसिन और actin जटिल नष्ट हो जाता है, तो यह फिर से के बाद एटीपी हाइड्रोलिसिस मायोसिन ATPase के सक्रियण का एक परिणाम के रूप में होता है वसूल किया जाता है। इस प्रक्रिया को मनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, समाधान में, जिसमें दोनों प्रोटीन मौजूद होते हैं। यह तथ्य यह है कि उच्च आणविक भार जटिल एटीपी के अभाव में गठन के परिणामस्वरूप चिपचिपा हो जाता है। इसके अलावा यह बहुत बनाया परिसर के विनाश, जिसके बाद यह धीरे-धीरे एटीपी हाइड्रोलिसिस की वजह से ठीक करने के लिए शुरू होता है की वजह से चिपचिपाहट कम कर देता है। मांसपेशियों में संकुचन की प्रक्रिया में, इन मुलाकातों एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

एंटीबायोटिक दवाओं

हम विषय का खुलासा करने के लिए जारी "शरीर में प्रोटीन की जैविक भूमिका।" प्राकृतिक यौगिकों के बहुत बड़े और बहुत ही महत्वपूर्ण समूह पदार्थों एंटीबायोटिक दवाओं कहा जाता है। वे माइक्रोबियल मूल के हैं। इन पदार्थों को सूक्ष्म जीवाणुओं की विशेष प्रजाति आवंटित किए जाते हैं। एमिनो एसिड और प्रोटीन की जैविक भूमिका निर्विवाद है, लेकिन एंटीबायोटिक दवाओं के लिए एक विशेष, बहुत ही महत्वपूर्ण कार्य है। वे सूक्ष्मजीवों कि उन लोगों के साथ प्रतिस्पर्धा के विकास को रोकना। 1940 के दशक में की खोज और एंटीबायोटिक दवाओं के उपयोग बैक्टीरिया की वजह से संक्रामक रोगों के उपचार क्रांति ला दी है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ज्यादातर मामलों में वायरस एंटीबायोटिक दवाओं में कार्य नहीं करते, इसलिए एंटीवायरल ड्रग्स के रूप में उनमें से उपयोग अप्रभावी है।

एंटीबायोटिक दवाओं के उदाहरण

पेनिसिलिन समूह पहले अभ्यास में डाल दिया गया था। इस समूह के उदाहरण एम्पीसिलीन और बेन्ज़िलपेनिसिलिन है। कार्रवाई और रासायनिक प्रकृति विविध के तंत्र पर एंटीबायोटिक्स। उन जो व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है आज से कुछ, मानव राइबोसोम के साथ बातचीत करते हुए बैक्टीरियल राइबोसोम में प्रोटीन संश्लेषण हिचकते। एक ही समय में वे यूकेरियोटिक राइबोसोम के साथ बातचीत नहीं करते। इसलिए, बैक्टीरियल कोशिकाओं के लिए वे हानिकारक हैं, और जानवर और मानव कम विषाक्तता। इस तरह की एंटीबायोटिक दवाओं स्ट्रेप्टोमाइसिन और chloramphenicol (chloramphenicol) शामिल हैं।

की जैविक भूमिका प्रोटीन संश्लेषण बहुत महत्वपूर्ण है, और यह प्रक्रिया अपने कई चरणों है। हम केवल सामान्य शब्दों में इस बारे में बात करेंगे।

प्रक्रिया और प्रोटीन जैवसंश्लेषण की जैविक भूमिका

इस प्रक्रिया को एक बहुस्तरीय, बहुत जटिल है। विशिष्ट अंगों - यह राइबोसोम में होता है। पिंजरे में राइबोसोम का एक सेट है। ई कोलाई, उदाहरण के लिए, वहाँ के बारे में 20 हजार है।

स्कूल में प्राप्त एक काम हम में से कई - "प्रोटीन जैवसंश्लेषण और जैविक भूमिका की प्रक्रिया का वर्णन करें"। और यह कई कठिनाइयों का कारण बना। ठीक है, चलो एक साथ पता करते हैं।

प्रोटीन अणुओं पॉलीपेप्टाइड चेन हैं। वे मिलकर बनता है, जैसा कि आप पहले से ही पता है, व्यक्तिगत अमीनो एसिड से। हालांकि, बाद काफी सक्रिय नहीं हैं। आदेश से कनेक्ट करने और एक प्रोटीन अणु के रूप में, वे सक्रियण की आवश्यकता है। यह विशिष्ट एंजाइमों का एक परिणाम के रूप में होता है। इस मामले में प्रत्येक एमिनो एसिड का अपना एंजाइम, विशेष रूप से वास्तव में यह करने के लिए देखते हैं। इस प्रक्रिया के लिए ऊर्जा का स्रोत एटीपी (adenosine triphosphate) है। अमीनो सक्रियण से उत्पन्न एसिड अधिक अस्थिर हो जाता है और एम-शाही सेना है, जो (इस शाही सेना कहा जाता परिवहन की वजह से) राइबोसोम में किया जाता है के साथ एंजाइम की कार्रवाई के तहत बांधता है। राइबोसोम, इसलिए, जुड़ा कार्य tRNA साथ अमीनो एसिड सक्रिय। राइबोसोम - प्रोटीन श्रृंखला से भेजे एमिनो एसिड की विधानसभा के लिए कन्वेयर का एक प्रकार।

भूमिका का संश्लेषण प्रोटीन की मुश्किल है जिआदा करने के लिए, के रूप में संश्लेषित यौगिकों बहुत महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। लगभग सभी सेल संरचनाओं उनमें से मिलकर बनता है।

तो, हम सामान्य शब्दों में वर्णन किया है, प्रोटीन जैवसंश्लेषण और जैविक भूमिका की प्रक्रिया। इस प्रोटीन के साथ अपनेपन का निष्कर्ष है। हमें उम्मीद है कि आप इसे जारी रखने की इच्छा है।