Каталітычная функцыя бялкоў: прыклады. Асноўныя функцыі бялкоў

Вавёркі ўяўляюць сабой прыродныя арганічныя злучэнні, якія валодаюць вялікамалекульным будынкам. Малекула дадзеных рэчываў з'яўляецца неразветвляющимся палімераў. Вавёркі пабудаваныя з 20 амінакіслот. Менавіта яны ўяўляюць структурную мінімальную адзінку малекулы - манамер. Усе складнікі бялку злучаныя паміж сабой полипептидной, па-іншаму - карбамідна, сувяззю ў досыць доўгія ланцугі. Пры гэтым малекулярная маса можа складаць ад некалькіх тысяч і да мільёнаў атамных часціц.

Якім можа быць бялок

Каб вызначыць асноўныя функцыі бялку, варта разабрацца ў будынку падобных рэчываў. На дадзены момант існуе дзве разнавіднасці гэтага важнага для чалавека кампаненты: фібрылярныя і глобулярные. Адрозніваюць іх у асноўным дзякуючы розніцы ў будынку бялковай малекулы.

Глобулярное рэчыва выдатна раствараецца не толькі ў вадзе, але і ў солевых растворах. Пры гэтым малекула такога бялку валодае шарападобнай формай. Такую добрую растваральнасць можна лёгка растлумачыць размяшчэннем зараджаных рэшткаў амінакіслот, якія акружаны гідратнай абалонкай, на паверхні глобулы. Менавіта гэта і забяспечвае такія добрыя кантакты з рознымі растваральнікамі. Варта адзначыць, што ў групу глобулярных кампанентаў ўваходзяць усе ферменты, а таксама практычна ўсе біялагічна актыўныя вавёркі.

Што тычыцца фібрылярных рэчываў, то іх малекулы валодаюць кудзелістай структурай. Каталітычная функцыя бялкоў вельмі важная. Таму складана прадставіць яе выкананне без дапаможных рэчываў. Фібрылярныя вавёркі не раствараюцца ні ў солевых растворах, ні ў звычайнай вадзе. Іх малекулы размяшчаюцца паралельна ў полипептидных ланцугах. Такія рэчывы ўдзельнічаюць у працэсах адукацыі некаторых структурных элементаў злучальных тканін. Гэта эластіна, кератины, калаген.

Асаблівую групу складаюць складаныя вавёркі, якія складаюцца не толькі з амінакіслот, але і нуклеінавых кіслот, вугляводаў і іншых рэчываў. Усе гэтыя кампаненты адыгрываюць асаблівую ролю. Асаблівае значэнне мае каталітычная функцыя бялкоў. Акрамя гэтага, рэчывы падобнага плану з'яўляюцца дыхальнымі пігментамі, гармонамі, а таксама надзейнай абаронай для любога арганізма. Біясінтэз бялку ажыццяўляецца на Рыбасомы. Гэты працэс вызначаецца пры трансляцыі кодам нуклеінавых кіслот.

Каталітычная функцыя бялкоў

Каталіз разнастайных хімічных рэчываў - гэта самая галоўная функцыя бялкоў. Падобныя працэсы ажыццяўляюцца ферментамі. Гэта бялкі, якія валодаюць каталітычнымі спецыфічнымі ўласцівасцямі. Кожны з падобных рэчываў можа ажыццяўляць адну ці ж некалькі падобных рэакцый. Каталізуюць ферменты працэс расшчаплення складаных малекул, а таксама іх сінтэз. Па-іншаму гэтыя рэакцыі называюць катабалізму і балізму. Каталітычная функцыя бялкоў мае на ўвазе таксама рэпарацый і рэплікацыю ДНК, а таксама матрычны сінтэз РНК.

Што такое каталіз

Ужо да 2013 года навукоўцамі было выяўлена крыху больш за 5 тысяч ферментаў. Падобныя рэчывы здольныя ўплываць на ход практычна любых біяхімічных рэакцый. Каб стала больш зразумелай каталітычная функцыя бялкоў, варта разабрацца, што ж такое каталіз. З грэцкай мовы гэта паняцце перакладаецца як "спыненне". Каталіз ўяўляе сабой змяненне хуткасці праходжання любой хімічнай рэакцыі. Адбываецца гэта пад дзеяннем пэўных злучэнняў. Ферментамі выконваецца каталітычная функцыя бялкоў. Прыклады гэтай з'явы сустракаюцца ў паўсядзённым жыцці пастаянна. Проста чалавек гэтага не заўважае.

Прыклад каталітычнай функцыі

Каб зразумець, як дзейнічаюць ферменты, варта разгледзець некалькі прыкладаў. Такім чынам, у чым заключаецца каталітычная функцыя бялкоў. прыклады:

1. Пры фотасінтэзе рибулезобифосфаткарбоксилаза ажыццяўляе каталіз фіксацыі _СО2.
2. Перакіс вадароду расшчапляецца да кіслароду і вады.
3. ДНК сінтэзуе ДНК-полимераза.
4. Амілаза здольная расшчапляе да мальтозу крухмал.
5. Дэградацыя вугальнай кіслаты: СА ₂ + Н ₂ Аб НСО ₃ + Н ^+.

Каталітычная функцыя бялкоў заключаецца ў паскарэнні любых хімічных ператварэнняў. Да падобных рэакцый ставіцца сінтэз, распад рэчываў, перанос асобных атамаў або электронаў ад аднаго кампанента да іншага.

транспартная функцыя

Жыццядзейнасць любой клеткі павінна падтрымлівацца рознымі рэчывамі, якія з'яўляюцца для іх не толькі будаўнічым матэрыялам, але і своеасаблівай энергіяй. Біялагічныя функцыі бялкоў ўключаюць і транспартную. Менавіта гэтыя кампаненты пастаўляюць у клеткі ўсе важныя рэчывы, бо мембраны пабудаваныя з некалькіх слаёў ліпідаў. Менавіта тут і знаходзяцца розныя бялкі. Пры гэтым гідрафільныя ўчасткі ўсё сканцэнтраваны на паверхні, а хвосцікі - у тоўшчы мембран. Такі будынак не дазваляе пранікаць унутр клетак вельмі важным рэчывам - іёнам шчолачных металаў, амінакіслотам і цукрам. Вавёркі пераносяць ўсе гэтыя кампаненты ўнутр клетак для іх харчавання. Напрыклад, гемаглабін транспартуе кісларод.

рэцэптарнымі

Асноўныя функцыі бялку забяспечваюць не толькі харчаванне клетак жывых арганізмаў, але і дапамагаюць распазнаць сігналы, якія паступаюць з навакольнага асяроддзя і суседніх клетак. Самы яскравы прыклад такой з'явы - рэцэптары ацэтылхаліну, які размешчаны на мембране каля межнейронных кантактаў. Сам працэс вельмі важны. Вавёркі выконваюць рэцэптарную функцыю, іх узаемадзеянне з ацэтылхаліну праяўляецца спецыфічным чынам. У выніку ўнутр клеткі перадаецца сігнал. Аднак праз некаторы час нейрамедыятара абавязкова павінен быць выдалены. Толькі ў гэтым выпадку клетка зможа атрымаць новы сігнал. Менавіта гэтую функцыю выконвае адзін з ферментаў - ацетилхолтнэстераза, які выконвае расшчапленне да холін і ацэтату гидролизацетилхолина.

ахоўная

Імунная сістэма любой жывой істоты здольная адказваць на з'яўленне ў арганізме чужародных часціц. У дадзеным выпадку спрацоўвае ахоўная функцыя бялку. У арганізме адбываецца выпрацоўка вялікай колькасці лімфацытаў, якія здольныя наносіць шкоду патагенным бактэрыям, макрамалекул, ракавых клетак і іншае. Адна з груп дадзеных рэчываў ажыццяўляе выпрацоўку асаблівых бялкоў - імунаглабулінаў. Адбываецца вылучэнне дадзеных рэчываў у крывяносную сістэму. Імунаглабуліны распазнаюць чужародныя часціцы і ўтвараюць высока спецыфічны комплекс пэўнай стадыі знішчэння. Так ажыццяўляецца ахоўная функцыя бялку.

структурная

Функцыі бялку ў клетцы працякаюць незаўважна для чалавека. Некаторыя рэчывы маюць па большай частцы структурнае значэнне. Падобныя вавёркі забяспечваюць механічную трываласць асобных тканін у арганізмах. Перш за ўсё, гэта калаген. Гэта асноўны кампанент пазаклеткавай матрікса усіх злучальных тканін у жывым арганізме.

Варта адзначыць, што ў млекакормячых калаген складае прыкладна 25% ад агульнай масы бялкоў. Сінтэз дадзенага кампанента адбываецца ў фібрабластаў. Гэта асноўныя клеткі любой злучальнай тканіны. Першапачаткова утворыцца проколлаген. Гэта рэчыва з'яўляецца папярэднікам і праходзіць хімічную апрацоўку, якая складаецца ў акісленні да гидроксипролина рэшткаў пролина, а таксама да гидрксилина рэшткаў лізіну. Калаген утвараецца ў выглядзе трох пептыдных ланцугоў, скручаных у спіраль.

Гэта не ўсе функцыі бялкоў. Біялогія - дастаткова складаная навука, якая дазваляе вызначыць і распазнаць мноства з'яў, якія праходзяць у арганізме чалавека. Кожная функцыя бялку адыгрывае асаблівую ролю. Так, у эластычных тканінах, напрыклад у лёгкіх, сценках крывяносных сасудаў і скуры маецца эластін. Гэты бялок здольны расцягвацца, а затым вяртацца да зыходнай форме.

рухальныя вавёркі

Цягліцавыя скарачэння - гэта працэс, пры якім адбываецца ператварэнне энергіі, назапашанай у малекулах АТФ ў выглядзе пирофосфатных макроэргических сувязяў, менавіта ў механічную працу. У дадзеным выпадку функцыі бялку ў клетцы выконваюць міязін і актыній. Кожны з іх мае свае асаблівасці.

Міязін валодае незвычайным будынкам. Гэты бялок складаецца з ніткападобнай досыць даўжынёй часткі - хваста, а таксама з некалькіх глобулярных галовак. Вылучаецца міязін, як правіла, у выглядзе гексамера. Гэты кампанент утвараецца некалькімі цалкам аднолькавымі полипептидными ланцугамі, кожная з якіх валодае малекулярнай масай у 200 тысяч, а таксама 4 ланцугамі, малекулярная маса якіх складае ўсяго 20 тысяч.

Актыній ўяўляе сабой глобулярный бялок, які валодае здольнасцю полимеризоваться. Пры гэтым рэчыва утворыць досыць доўгую структуру, якую прынята называць F-актыній. Толькі ў такім стане кампанент можа нармальна ўзаемадзейнічаць з міязін.

Прыклады асноўных функцый бялкоў

Штосекундна ў клетках жывога арганізма працякаюць разнастайныя працэсы, якія немагчымыя былі б без бялкоў. Прыкладам рэцэптарнай функцыі падобных рэчываў можа паслужыць паведамленне клеткам адренорецепторы аб далучэнні адрэналіну. Пад уздзеяннем святла адбываецца раскладанне родопсина. Падобная з'ява запускае рэакцыю і ўзбуджае палачку.

Што тычыцца структурнай функцыі, то лепшым прыкладам у дадзеным выпадку можа паслужыць дзеянне калагена. Гэта рэчыва надае злучальным тканінам больш пругкасці.

Прыкладам транспартнай функцыі з'яўляецца перанос гемаглабінам кіслароду па ўсяму жывому арганізму.

У заключэнне

Гэта ўсё асноўныя біялагічныя функцыі бялкоў. Кожная з іх вельмі важная для жывога арганізма. Пры гэтым пэўная функцыя выконваецца адпаведным бялком. Адсутнасць падобных кампанентаў можа прывесці да парушэння працы пэўных органаў і сістэм у арганізме.