Protini ni dutu-hai muhimu zaidi, idadi ambayo inashinda macromolecules nyingine zote ambazo ziko katika seli hai. Wanaunda zaidi ya nusu ya uzito wa dutu kavu ya viumbe vyote vya mimea na wanyama. Kazi za protini katika seli ni tofauti, baadhi yao bado haijulikani kwa sayansi. Lakini bado, maelekezo kuu ya "kazi" yao yanasomwa vizuri. Baadhi zinahitajika ili kuchochea michakato inayotokea katika seli na tishu. Nyingine hubeba misombo muhimu ya madini kwenye membrane ya seli na kupitia mishipa ya damu kutoka kwa kiungo kimoja hadi kingine. Baadhi hulinda mwili kutoka kwa mawakala wa kigeni mara nyingi wa pathogenic. Jambo moja liko wazi - hakuna mchakato hata mmoja katika mwili wetu unaofanyika bila protini.
Huduma za kimsingi za protini
Kazi za protini mwilini ni tofauti. Kila kundi lina kemikali maalumjengo, hufanya "kazi" moja maalum. Katika baadhi ya matukio, aina kadhaa za protini zimeunganishwa na kila mmoja. Wanawajibika kwa hatua tofauti za mchakato sawa. Au huathiri kadhaa mara moja. Kwa mfano, kazi ya udhibiti wa protini hufanywa na enzymes na homoni. Jambo hili linaweza kufikiriwa kwa kukumbuka homoni ya adrenaline. Inazalishwa na medula ya adrenal. Kuingia kwenye mishipa ya damu, huongeza kiasi cha oksijeni katika damu. Shinikizo la damu pia huongezeka, maudhui ya sukari huongezeka. Hii huchochea michakato ya metabolic. Adrenaline pia ni neurotransmitter katika samaki, amfibia na reptilia.
Kitendaji cha Enzymatic
Miitikio mingi ya kibiokemikali inayotokea katika seli za viumbe hai hufanyika kwa joto la juu na kwa thamani ya pH ya upande wowote. Chini ya hali kama hizo, kasi ya kupita kwao ni ya chini sana, kwa hivyo vichocheo maalum vinavyoitwa vimeng'enya vinahitajika. Tofauti zao zote zimejumuishwa katika madarasa 6, ambayo hutofautiana katika maalum ya hatua. Enzymes huundwa kwenye ribosomes kwenye seli. Sayansi ya enzymolojia inahusika katika utafiti wao.
Bila shaka, utendakazi wa udhibiti wa protini hauwezekani bila vimeng'enya. Wana uteuzi wa juu wa hatua. Shughuli yao inaweza kudhibitiwa na inhibitors na activators. Kwa kuongeza, enzymes kawaida huonyesha maalum ya substrate. Pia, shughuli za enzymatic inategemea hali katika mwili na katika seli hasa. Mtiririko wao unaathiriwa na shinikizo, pH tindikali, joto, nguvu ya ionic ya suluhisho, yaaniukolezi wa chumvi kwenye saitoplazimu.
Shughuli ya usafirishaji wa protini
Kiini lazima kipokee kila mara madini na dutu za kikaboni zinazohitajika kwa ajili ya mwili. Zinahitajika kama nyenzo za ujenzi na vyanzo vya nishati katika seli. Lakini utaratibu wa kupokea kwao ni ngumu sana. Kuta za seli zimeundwa na zaidi ya protini tu. Utando wa kibaolojia umejengwa juu ya kanuni ya safu mbili za lipids. Protini mbalimbali zimewekwa kati yao. Ni muhimu sana kwamba mikoa ya hydrophilic iko juu ya uso wa membrane, wakati mikoa ya hydrophobic iko katika unene wake. Kwa hivyo, muundo kama huo hufanya ganda lisipenyeke. Hawawezi kupita kwa wenyewe, bila "msaada", vipengele muhimu kama vile sukari, ioni za metali na asidi ya amino. Husafirishwa kupitia utando wa saitoplazimu hadi kwenye saitoplazimu na protini maalum ambazo hupachikwa katika tabaka za lipid.
Usafirishaji wa dutu kutoka kiungo kimoja hadi kingine
Lakini kazi ya usafirishaji ya protini hufanywa sio tu kati ya dutu kati ya seli na seli. Baadhi ya vitu muhimu kwa michakato ya kisaikolojia inapaswa kutolewa kutoka kwa mwili mmoja hadi mwingine. Kwa mfano, protini ya usafiri katika damu ni albin ya serum. Imepewa uwezo wa kipekee wa kuunda misombo na asidi ya mafuta ambayo huonekana wakati wa kuyeyusha mafuta, na dawa, na vile vile na homoni za steroid. Protini muhimu za carrier ni himoglobini (inayotoa molekuli za oksijeni), transferrin (ikichanganya na ioni za chuma) na ceruplasmin (kutengeneza mchanganyiko nashaba).
Utendakazi wa ishara wa protini
Protini za kipokezi ni muhimu sana wakati wa michakato ya kisaikolojia katika viumbe vingi vya seli nyingi. Wamewekwa kwenye membrane ya plasma. Wanatumikia kutambua na kufafanua aina mbalimbali za ishara zinazoingia kwenye seli katika mkondo unaoendelea sio tu kutoka kwa tishu za jirani, bali pia kutoka kwa mazingira ya nje. Hivi sasa, labda protini ya kipokezi iliyosomwa zaidi ni asetilikolini. Iko katika idadi ya makutano ya ndani ya mishipa kwenye utando wa seli.
Lakini utendakazi wa kuashiria protini unafanywa sio tu ndani ya seli. Homoni nyingi hufunga kwa vipokezi maalum kwenye uso wao. Mchanganyiko kama huo ni ishara inayoamsha michakato ya kisaikolojia katika seli. Mfano wa protini kama hizo ni insulini, ambayo hufanya kazi katika mfumo wa adenylate cyclase.
Kitendaji cha ulinzi
Utendaji wa protini katika seli ni tofauti. Baadhi yao wanahusika katika majibu ya kinga. Hii inalinda mwili kutokana na maambukizo. Mfumo wa kinga unaweza kukabiliana na mawakala wa kigeni waliotambuliwa na awali ya idadi kubwa ya lymphocytes. Dutu hizi zinaweza kuharibu ajenti hizi kwa kuchagua, zinaweza kuwa ngeni kwa mwili, kama vile bakteria, chembe za ziada za molekuli, au zinaweza kuwa seli za saratani.
Moja ya vikundi - "beta"-lymphocytes - huzalisha protini zinazoingia kwenye mkondo wa damu. Wana kazi ya kuvutia sana. Protini hizi lazima zitambue seli za kigeni na macromolecules. Kisha wanaungana nao,kutengeneza tata ambayo inapaswa kuharibiwa. Protini hizi huitwa immunoglobulins. Vipengele vya kigeni wenyewe ni antijeni. Na immunoglobulins zinazolingana nazo ni kingamwili.
Utendaji wa muundo
Mwilini, pamoja na utaalam wa hali ya juu, pia kuna protini za muundo. Wao ni muhimu kutoa nguvu za mitambo. Kazi hizi za protini katika seli ni muhimu kwa kudumisha umbo la mwili na ujana. Maarufu zaidi ni collagen. Ni protini kuu ya matrix ya ziada ya tishu zinazojumuisha. Katika mamalia wa juu, ni hadi 1/4 ya jumla ya wingi wa protini. Kolajeni imeundwa katika fibroblasts, ambazo ni seli kuu za tishu-unganishi.
Utendaji kama huu wa protini kwenye seli ni muhimu sana. Mbali na collagen, protini nyingine ya kimuundo inajulikana - elastin. Pia ni sehemu ya matrix ya nje ya seli. Elastin ina uwezo wa kutoa tishu uwezo wa kunyoosha ndani ya mipaka fulani na kurudi kwa urahisi kwenye sura yao ya asili. Mfano mwingine wa protini ya muundo ni fibroin, ambayo hupatikana katika viwavi wa hariri. Ni sehemu kuu ya nyuzi za hariri.
Protini za injini
Jukumu la protini katika seli haliwezi kukadiria kupita kiasi. Pia wanashiriki katika kazi ya misuli. Kupunguza misuli ni mchakato muhimu wa kisaikolojia. Matokeo yake, ATP iliyohifadhiwa kwa namna ya macromolecules inabadilishwa kuwa nishati ya kemikali. Washiriki wa moja kwa moja katika mchakato huu ni protini mbili - actin na myosin.
Protini hizi za mwendoni molekuli za filamentous zinazofanya kazi katika mfumo wa contractile wa misuli ya mifupa. Pia hupatikana katika tishu zisizo za misuli katika seli za yukariyoti. Mfano mwingine wa protini za magari ni tubulin. Microtubules hujengwa kutoka humo, ambayo ni kipengele muhimu cha flagella na cilia. Mikrotubu iliyo na tubulini pia hupatikana katika seli za tishu za neva za wanyama.
Antibiotics
Jukumu la ulinzi la protini katika seli ni kubwa. Sehemu yake imewekwa kwa kikundi ambacho kwa kawaida huitwa antibiotics. Hizi ni vitu vya asili ya asili, ambavyo vinatengenezwa, kama sheria, katika bakteria, fungi microscopic na microorganisms nyingine. Zinalenga kukandamiza michakato ya kisaikolojia ya viumbe vingine vinavyoshindana. Antibiotics ya asili ya protini iligunduliwa katika miaka ya 40. Walifanya mapinduzi makubwa ya tiba, na kuyapa msukumo mkubwa wa maendeleo.
Kwa asili yake ya kemikali, antibiotics ni kundi tofauti sana. Pia hutofautiana katika utaratibu wao wa utekelezaji. Baadhi huzuia awali ya protini ndani ya seli, wengine huzuia uzalishaji wa enzymes muhimu, wengine huzuia ukuaji, na wengine huzuia uzazi. Kwa mfano, streptomycin inayojulikana inaingiliana na ribosomes ya seli za bakteria. Kwa hivyo, wao hupunguza kasi ya awali ya protini. Wakati huo huo, antibiotics hizi haziingiliani na ribosomes ya eukaryotic ya mwili wa binadamu. Hii ina maana kwamba dutu hizi hazina sumu kwa mamalia wa juu.
Hii sio kazi zote za protini kwenye seli. Jedwalivitu vya antibiotic hukuruhusu kuamua vitendo vingine maalum ambavyo misombo hii maalum ya asili inaweza kuwa nayo kwenye bakteria na sio tu. Hivi sasa, antibiotics ya asili ya protini inasomwa, ambayo, wakati wa kuingiliana na DNA, huharibu taratibu zinazohusiana na embodiment ya habari ya urithi. Lakini hadi sasa, vitu hivyo hutumiwa tu katika chemotherapy ya magonjwa ya oncological. Mfano wa dutu kama hii ya antibiotiki ni dactinomycin, ambayo hutengenezwa na actinomycetes.
Sumu
Protini katika seli hufanya kazi mahususi na hata isiyo ya kawaida. Idadi ya viumbe hai huzalisha vitu vyenye sumu - sumu. Kwa asili yao, hizi ni protini na misombo ya kikaboni yenye uzito mdogo wa Masi. Mfano ni massa yenye sumu ya fangasi pale.
Hifadhi na protini za chakula
Baadhi ya protini hufanya kazi ya kutoa lishe kwa viinitete vya wanyama na mimea. Kuna mifano mingi kama hii. Umuhimu wa protini katika seli ya mbegu za nafaka iko katika hili. Watalisha vijidudu vinavyoibuka vya mmea katika hatua za kwanza za ukuaji wake. Kwa wanyama, protini za lishe ni albin ya yai na kasini ya maziwa.
Sifa ambazo hazijagunduliwa za protini
Mifano iliyo hapo juu ni sehemu tu ambayo tayari imesomwa vya kutosha. Lakini katika asili kuna siri nyingi. Protini katika seli ya spishi nyingi za kibaolojia ni za kipekee, na kwa sasa hata huainishamagumu. Kwa mfano, monellin ni protini iliyogunduliwa na kutengwa na mmea wa Kiafrika. Ina ladha tamu, lakini haina unene na haina sumu. Katika siku zijazo, inaweza kuwa mbadala bora kwa sukari. Mfano mwingine ni protini inayopatikana katika samaki fulani wa aktiki ambayo huzuia damu isigandishe kwa kutenda kama kizuia kuganda kwa maana halisi ya ulinganisho. Katika idadi ya wadudu, protini ya resini, ambayo ina elasticity ya pekee, karibu kabisa, ilipatikana katika viungo vya mrengo. Na hii sio mifano yote ya vitu ambavyo bado vitachunguzwa na kuainishwa.
