ፕሮቲኖች፣ ባዮሎጂያዊ ሚናቸው ዛሬ የሚታሰበው፣ ከአሚኖ አሲድ የተገነቡ ማክሮ ሞለኪውላር ውህዶች ናቸው። ከሌሎቹ ኦርጋኒክ ውህዶች መካከል, በአወቃቀራቸው ውስጥ በጣም ውስብስብ ከሆኑት መካከል ናቸው. እንደ ንጥረ ነገር ስብጥር, ፕሮቲኖች ከስብ እና ካርቦሃይድሬትስ ይለያያሉ: ከኦክስጅን, ሃይድሮጂን እና ካርቦን በተጨማሪ ናይትሮጅን ይይዛሉ. በተጨማሪም ሰልፈር በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ፕሮቲኖች ውስጥ የማይፈለግ አካል ሲሆን አንዳንዶቹ አዮዲን፣ ብረት እና ፎስፎረስ ይይዛሉ።
የፕሮቲን ባዮሎጂያዊ ሚና በጣም ከፍተኛ ነው። የፕሮቶፕላዝምን ብዛት፣ እንዲሁም የሕያዋን ሴሎች አስኳል የሆኑት እነዚህ ውህዶች ናቸው። ፕሮቲኖች በሁሉም የእንስሳት እና የእፅዋት ፍጥረታት ውስጥ ይገኛሉ።
አንድ ወይም ተጨማሪ ተግባራት
የተለያዩ ውህዶቻቸው ባዮሎጂያዊ ሚና እና ተግባር የተለያዩ ናቸው። አንድ የተወሰነ የኬሚካል መዋቅር ያለው ንጥረ ነገር እንደመሆኑ መጠን እያንዳንዱ ፕሮቲን ከፍተኛ ልዩ ተግባር ያከናውናል. በአንዳንድ ሁኔታዎች ብቻ ብዙ እርስ በርስ የተያያዙትን በአንድ ጊዜ ማከናወን ይችላል. ለምሳሌ, በሜዲካል ማከፊያው ውስጥ የሚመረተው አድሬናሊንአድሬናል እጢዎች, ወደ ደም ውስጥ መግባታቸው, የደም ግፊት እና የኦክስጂን ፍጆታ, የደም ስኳር መጠን ይጨምራል. በተጨማሪም, ሜታቦሊዝምን የሚያበረታታ ነው, እና በቀዝቃዛ ደም እንስሳት ውስጥ ደግሞ የነርቭ ስርዓት አስታራቂ ነው. እንደሚመለከቱት፣ በአንድ ጊዜ ብዙ ተግባራትን ያከናውናል።
ኢንዛይማዊ (ካታሊቲክ) ተግባር
በህያዋን ፍጥረታት ውስጥ የሚከሰቱ የተለያዩ ባዮኬሚካላዊ ግብረመልሶች የሚከናወኑት በአነስተኛ ሁኔታዎች ውስጥ ሲሆን ይህም የሙቀት መጠኑ ወደ 40 ° ሴ ሲጠጋ እና የፒኤች እሴቶቹ ገለልተኛ ናቸው ማለት ይቻላል። በነዚህ ሁኔታዎች የብዙዎቻቸው ፍሰት መጠን እዚህ ግባ የሚባል አይደለም። ስለዚህ, እነርሱን እውን ለማድረግ, ኢንዛይሞች ያስፈልጋሉ - ልዩ ባዮሎጂካል ማነቃቂያዎች. ከውሃው የፎቶላይዜሽን በስተቀር ሁሉም ማለት ይቻላል ምላሾች በሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ ኢንዛይሞች ተደርገዋል። እነዚህ ንጥረ ነገሮች ኮፋክተር (ኦርጋኒክ ሞለኪውል ወይም ብረት ion) ያላቸው ፕሮቲኖች ወይም ውስብስብ ፕሮቲኖች ናቸው። ኢንዛይሞች በጣም ተመርጠው ይሠራሉ, አስፈላጊውን ሂደት ይጀምራሉ. ስለዚህ, ከላይ የተብራራው የካታሊቲክ ተግባር ፕሮቲኖች ከሚያከናውኑት ውስጥ አንዱ ነው. የእነዚህ ውህዶች ባዮሎጂያዊ ሚና ግን በአተገባበሩ ላይ ብቻ የተወሰነ አይደለም. ከዚህ በታች የምንመለከታቸው ብዙ ተጨማሪ ባህሪያት አሉ።
የትራንስፖርት ተግባር
አንድ ሕዋስ እንዲኖር ብዙ ንጥረ ነገሮች ወደ ውስጥ እንዲገቡ ሃይል እና የግንባታ ቁሳቁስ እንዲኖራቸው ያስፈልጋል። ሁሉም ባዮሎጂካል ሽፋኖች በጋራ የተገነቡ ናቸውመርህ. ይህ የሊፕዲድ ድርብ ሽፋን ነው, ፕሮቲኖች በውስጡ ይጠመቃሉ. በተመሳሳይ ጊዜ, macromolecules መካከል hydrophilic አካባቢዎች ሽፋን ላይ ላዩን, እና hydrophobic "ጭራ" ያላቸውን ውፍረት ላይ ያተኮረ ነው. ይህ መዋቅር አስፈላጊ ለሆኑ ክፍሎች የማይበከል ሆኖ ይቆያል-አሚኖ አሲዶች, ስኳር, አልካሊ ብረት ions. የእነዚህ ንጥረ ነገሮች ወደ ሴል ውስጥ መግባቱ የሚከሰተው በሴል ሽፋን ውስጥ በተካተቱት የመጓጓዣ ፕሮቲኖች እርዳታ ነው. ለምሳሌ ባክቴሪያዎች ላክቶስ (የወተት ስኳር) በውጫዊው ሽፋን ላይ የሚያጓጉዝ ልዩ ፕሮቲን አላቸው።
Multicellular Organisms የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን ከአንድ አካል ወደ ሌላ የማጓጓዝ ስርዓት አላቸው። በዋነኝነት የምንናገረው ስለ ሄሞግሎቢን ነው (ከላይ የሚታየው). በተጨማሪም ሴረም አልቡሚን (የትራንስፖርት ፕሮቲን) በደም ፕላዝማ ውስጥ ያለማቋረጥ ይገኛል. ስብ በሚፈጭበት ጊዜ በተፈጠሩት የሰባ አሲዶች እንዲሁም ሃይድሮፎቢክ አሚኖ አሲዶች ብዛት (ለምሳሌ ፣ ከ tryptophan ጋር) እና ከብዙ መድኃኒቶች (አንዳንድ ፔኒሲሊን ፣ ሰልፎናሚዶች ፣ አስፕሪን) ጋር ጠንካራ ስብስቦችን የመፍጠር ችሎታ አለው። በሰውነት ውስጥ የብረት ionዎችን ማጓጓዝ የሚያስችለው ትራንስፈርሪን ሌላው ምሳሌ ነው. በተጨማሪም የመዳብ ionዎችን የያዘውን ሴሩፕላስሚን መጥቀስ እንችላለን. ስለዚህ, ፕሮቲኖች የሚያከናውኑትን የመጓጓዣ ተግባር ተመልክተናል. ከዚህ አንፃር የእነርሱ ባዮሎጂያዊ ሚና በጣም ጉልህ ነው።
የመቀበያ ተግባር
የመቀበያ ፕሮቲኖች በተለይም ለብዙ ሴሉላር ፍጥረታት ህይወት ድጋፍ ትልቅ ጠቀሜታ አላቸው። ውስጥ የተገነቡ ናቸው።ወደ ፕላዝማ ሴል ሽፋን እና ወደ ሴል ውስጥ የሚገቡትን ምልክቶች ለማስተዋል እና የበለጠ ለመለወጥ ያገለግላሉ. በዚህ ሁኔታ, ምልክቶቹ ከሌሎች ሕዋሳት እና ከአካባቢው ሁለቱም ሊሆኑ ይችላሉ. በአሁኑ ጊዜ በጣም የተጠኑ አሴቲልኮሊን ተቀባይዎች ናቸው. በሴሬብራል ኮርቴክስ ውስጥ በኒውሮሞስኩላር መገናኛዎች ላይ ጨምሮ በሴል ሽፋን ላይ ባሉ በርካታ የውስጣዊ ግንኙነቶች ውስጥ ይገኛሉ. እነዚህ ፕሮቲኖች ከአሴቲልኮላይን ጋር ይገናኛሉ እና ምልክቱን ወደ ሕዋስ ያስተላልፋሉ።
ምልክቱን ለመቀበል እና ለመለወጥ የነርቭ አስተላላፊው መወገድ አለበት ስለዚህ ሴል ለተጨማሪ ምልክቶች ግንዛቤ የመዘጋጀት እድል እንዲኖረው። ለዚህም, acetylcholinesterase ጥቅም ላይ ይውላል - የአቴቲልኮሊን ሃይድሮላይዜሽን ወደ ቾሊን እና አሲቴት የሚያመጣ ልዩ ኤንዛይም. ፕሮቲኖች የሚያከናውኑት ተቀባይ ተግባርም በጣም አስፈላጊ መሆኑ እውነት አይደለምን? የሚቀጥለው ባዮሎጂያዊ ሚና, ለሰውነት የመከላከያ ተግባር በጣም ትልቅ ነው. አንድ ሰው በቀላሉ በዚህ አለመስማማት አይችልም።
የመከላከያ ተግባር
በሰውነት ውስጥ የበሽታ መከላከያ ስርአቱ በውስጡ ላሉት የውጭ ቅንጣቶች ገጽታ ምላሽ በመስጠት ብዙ ቁጥር ያላቸውን ሊምፎይቶች ያመነጫል። ንጥረ ነገሮችን እየመረጡ ማበላሸት ይችላሉ. እንደነዚህ ያሉት የውጭ ቅንጣቶች የካንሰር ሕዋሳት, በሽታ አምጪ ተህዋሲያን, የሱፐሮሞለኪውላር ቅንጣቶች (ማክሮ ሞለኪውሎች, ቫይረሶች, ወዘተ) ሊሆኑ ይችላሉ. B-lymphocytes ልዩ ፕሮቲኖችን የሚያመነጩ የሊምፎይተስ ቡድን ናቸው. እነዚህ ፕሮቲኖች በደም ዝውውር ሥርዓት ውስጥ ይለቀቃሉ. በመጥፋት ደረጃ ላይ በጣም ልዩ የሆነ ውስብስብ ሲፈጥሩ የውጭ ቅንጣቶችን ይገነዘባሉ. እነዚህ ፕሮቲኖች ኢሚውኖግሎቡሊን ይባላሉ. የውጭ ንጥረ ነገሮች አንቲጂኖች ይባላሉ.የበሽታ መከላከል ስርዓት ምላሽን የሚያነቃቃ።
የመዋቅር ተግባር
ከፍተኛ ልዩ ተግባራትን ከሚያከናውኑ ፕሮቲኖች በተጨማሪ ትርጉማቸው በዋናነት መዋቅራዊ የሆኑም አሉ። ለእነሱ ምስጋና ይግባውና የሜካኒካል ጥንካሬ ይቀርባል, እንዲሁም የሕያዋን ፍጥረታት ሕብረ ሕዋሳት ሌሎች ባህሪያት. እነዚህ ፕሮቲኖች በመጀመሪያ ደረጃ ኮላጅንን ያካትታሉ. በአጥቢ እንስሳት ውስጥ ያለው ኮላጅን (ከታች ያለው ፎቶ) ከፕሮቲን ብዛት ሩቡን ይይዛል። የተቆራኘ ቲሹ (ፋይብሮብላስት) በሚባሉት ዋና ዋና ህዋሶች የተዋሃደ ነው።
በመጀመሪያ ኮላገን እንደ ፕሮኮላጅን - ቀዳሚው ሲሆን በፋይብሮብላስት ውስጥ የኬሚካል ሂደትን በማካሄድ ላይ ይገኛል። ከዚያም በሦስት የ polypeptide ሰንሰለቶች ወደ ጠመዝማዛ የተጠማዘዘ ቅርጽ ይሠራል. ቀድሞውንም ከፋይብሮብላስት ውጭ ወደ ኮላጅን ፋይብሪል ዲያሜትር ብዙ መቶ ናኖሜትሮች ያዋህዳሉ። የኋለኛው የ collagen ፋይበር ይመሰርታል ፣ እሱም ቀድሞውኑ በአጉሊ መነጽር ሊታይ ይችላል። በ ላስቲክ ቲሹዎች (የሳንባዎች ግድግዳዎች ፣ የደም ሥሮች ፣ ቆዳዎች) ፣ ውጫዊው ማትሪክስ ፣ ከ collagen በተጨማሪ ፕሮቲን ኤልሳንን ይይዛል። በጣም ሰፊ በሆነ ክልል ላይ ሊዘረጋ እና ወደ መጀመሪያው ሁኔታው ሊመለስ ይችላል። እዚህ ሊሰጥ የሚችለው ሌላው የመዋቅር ፕሮቲን ምሳሌ የሐር ፋይብሮን ነው። የሐር ትል አባጨጓሬ ፑሽ በሚፈጠርበት ጊዜ ተለይቷል. የሐር ክር ዋናው አካል ነው. ወደ ሞተር ፕሮቲኖች መግለጫ እንሂድ።
የሞተር ፕሮቲኖች
በሞተር ሂደቶች ትግበራ ላይ ደግሞ የፕሮቲን ባዮሎጂያዊ ሚና ከፍተኛ ነው።ስለዚህ ተግባር በአጭሩ እንነጋገር። የጡንቻ መኮማተር የኬሚካል ኃይል ወደ ሜካኒካል ሥራ የሚቀየርበት ሂደት ነው። የእሱ ቀጥተኛ ተሳታፊዎች ሁለት ፕሮቲኖች ናቸው - myosin እና actin. Myosin በጣም ያልተለመደ መዋቅር አለው. ከሁለት ግሎቡላር ራሶች እና ጅራት (ረዥም ክር ክፍል) የተሰራ ነው. 1600 nm ያህል የአንድ ሞለኪውል ርዝመት ነው. ራሶቹ ወደ 200 nm ያህል ይይዛሉ።
አክቲን (ከላይ የሚታየው) ግሎቡላር ፕሮቲን ሲሆን ሞለኪውላዊ ክብደት 42,000 ነው። ረጅም መዋቅር ለመፍጠር እና በዚህ መልክ ከማዮሲን ጭንቅላት ጋር መስተጋብር መፍጠር ይችላል። የዚህ ሂደት አስፈላጊ ገጽታ በ ATP መኖር ላይ ያለው ጥገኛ ነው. ትኩረቱ በቂ ከሆነ ፣ በ myosin እና actin የተፈጠረው ውስብስብ ነገር ተደምስሷል ፣ እና በ myosin ATPase እርምጃ ምክንያት ATP hydrolysis ከተከሰተ በኋላ እንደገና ይመለሳል። ይህ ሂደት ለምሳሌ ሁለቱም ፕሮቲኖች በሚገኙበት መፍትሄ ላይ ሊታይ ይችላል. ኤቲፒ በማይኖርበት ጊዜ ከፍተኛ የሞለኪውላዊ ክብደት ስብስብ በመፈጠሩ ምክንያት ስ visግ ይሆናል. በተጨመረበት ጊዜ የተፈጠረውን ስብስብ በመደምሰስ ምክንያት ስ visቲቱ በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል, ከዚያ በኋላ በ ATP hydrolysis ምክንያት ቀስ በቀስ ማገገም ይጀምራል. በጡንቻ መኮማተር ሂደት ውስጥ እነዚህ ግንኙነቶች በጣም ጠቃሚ ሚና ይጫወታሉ።
አንቲባዮቲክስ
“የፕሮቲን በሰውነት ውስጥ ያለው ባዮሎጂያዊ ሚና” የሚለውን ርዕስ መግለጥ እንቀጥላለን። በጣም ትልቅ እና በጣም አስፈላጊ ቡድንተፈጥሯዊ ውህዶች አንቲባዮቲክ የሚባሉትን ንጥረ ነገሮች ያዘጋጃሉ. የማይክሮባላዊ መነሻዎች ናቸው. እነዚህ ንጥረ ነገሮች በልዩ ረቂቅ ተሕዋስያን የተያዙ ናቸው. የአሚኖ አሲዶች እና ፕሮቲኖች ባዮሎጂያዊ ሚና የማይካድ ነው, ነገር ግን አንቲባዮቲኮች ልዩ, በጣም ጠቃሚ ተግባር ያከናውናሉ. ከእነሱ ጋር የሚወዳደሩ ረቂቅ ተሕዋስያን እድገትን ይከለክላሉ. እ.ኤ.አ. በ 1940 ዎቹ ውስጥ የአንቲባዮቲኮች ግኝት እና አጠቃቀም በባክቴሪያ የሚመጡ ተላላፊ በሽታዎች ሕክምና ላይ ለውጥ አድርጓል። በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች አንቲባዮቲኮች በቫይረሶች ላይ የማይሰሩ በመሆናቸው እነሱን እንደ ፀረ-ቫይረስ መድሃኒቶች መጠቀም ውጤታማ እንዳልሆነ ልብ ሊባል ይገባል.
የአንቲባዮቲኮች ምሳሌዎች
የፔኒሲሊን ቡድን ወደ ተግባር የገባው የመጀመሪያው ነው። የዚህ ቡድን ምሳሌዎች ampicillin እና benzylpenicillin ናቸው። አንቲባዮቲኮች በድርጊታቸው እና በኬሚካላዊ ባህሪያቸው የተለያዩ ናቸው. ዛሬ በሰፊው ጥቅም ላይ ከሚውሉት አንዳንዶቹ ከሰው ራይቦዞም ጋር ይገናኛሉ፣ የፕሮቲን ውህደት ግን በባክቴሪያ ራይቦዞም ውስጥ የተከለከለ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ, ከ eukaryotic ribosomes ጋር እምብዛም አይገናኙም. ስለዚህ, ለባክቴሪያ ሴሎች አጥፊ ናቸው, እና ለእንስሳት እና ለሰው ትንሽ መርዛማ ናቸው. እነዚህ አንቲባዮቲኮች ስትሬፕቶማይሲን እና ሌቮሚሴቲን (ክሎራምፊኒኮል) ያካትታሉ።
የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ባዮሎጂያዊ ሚና በጣም አስፈላጊ ነው, እና ይህ ሂደት ራሱ በርካታ ደረጃዎች አሉት. ስለእሱ በጥቅሉ ብቻ ነው የምንናገረው።
የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ሂደት እና ባዮሎጂያዊ ሚና
ይህ ሂደት ባለብዙ ደረጃ እና በጣም ውስብስብ ነው። በ ribosomes ውስጥ ይከሰታል-ልዩ የአካል ክፍሎች. ሴል ብዙ ራይቦዞም ይዟል. ለምሳሌ ኢ. ኮላይ 20 ሺህ ያህሉ አሉት።
"የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ሂደት እና ባዮሎጂያዊ ሚናውን ይግለጹ" - ብዙዎቻችን በትምህርት ቤት የተቀበልነውን ተግባር። እና ለብዙዎች አስቸጋሪ ነበር. ደህና፣ አብረን ለማወቅ እንሞክር።
የፕሮቲን ሞለኪውሎች ፖሊፔፕታይድ ሰንሰለቶች ናቸው። እርስዎ እንደሚያውቁት የግለሰብ አሚኖ አሲዶችን ያካትታሉ። ይሁን እንጂ የኋለኞቹ በቂ ንቁ አይደሉም. የፕሮቲን ሞለኪውልን ለማዋሃድ እና ለማቋቋም, ማግበር ያስፈልጋቸዋል. በልዩ ኢንዛይሞች ተግባር ምክንያት ይከሰታል. እያንዳንዱ አሚኖ አሲድ የራሱ የሆነ ኢንዛይም አለው። የዚህ ሂደት የኃይል ምንጭ ATP (adenosine triphosphate) ነው. በማግበር ምክንያት አሚኖ አሲድ የበለጠ ሊባዛ እና በዚህ ኢንዛይም ተግባር ስር ወደ ቲ-አር ኤን ኤ በማገናኘት ወደ ራይቦዞም ያስተላልፋል (በዚህም ምክንያት ይህ አር ኤን ኤ ትራንስፖርት ይባላል)። ስለዚህ ከ tRNA ጋር የተገናኙ የነቃ አሚኖ አሲዶች ወደ ራይቦዞም ውስጥ ይገባሉ። ራይቦዞም ከሚመጡት አሚኖ አሲዶች የፕሮቲን ሰንሰለቶችን ለመገጣጠም የማጓጓዣ አይነት ነው።
የፕሮቲን ውህደት ሚና ከመጠን በላይ ለመገመት አስቸጋሪ ነው, ምክንያቱም የተዋሃዱ ውህዶች በጣም ጠቃሚ ተግባራትን ያከናውናሉ. ሁሉም ማለት ይቻላል የተንቀሳቃሽ ስልክ መዋቅሮች የተገነቡት በነሱ ነው።
ስለዚህ የፕሮቲን ባዮሲንተሲስ ሂደት እና ባዮሎጂካል ሚናውን በአጠቃላይ ገልፀነዋል። ይህ ስለ ፕሮቲኖች ያለንን መግቢያ ያበቃል. ለመቀጠል ፍላጎት እንዳለህ ተስፋ እናደርጋለን።
