Qu'est-ce qui remplit une fonction protectrice dans le corps. Fonctions des protéines

Fonction similaire La protection physique est assurée par des protéines structurelles qui composent les parois cellulaires de certains protistes (par exemple l'algue verte Chlamydomonas) et des capsides virales.

Les fonctions de protection physique des protéines incluent la capacité du sang à coaguler, qui est assurée par la protéine fibrinogène contenue dans le plasma sanguin. Le fibrinogène est incolore ; lorsque le sang commence à coaguler, il est clivé par l'enzyme [[tro après le clivage, un monomère se forme - la fibrine, qui, à son tour, polymérise et précipite en fils blancs). La fibrine, en précipitant, rend le sang non pas liquide, mais gélatineux. Au cours du processus de coagulation sanguine, la protéine fondamentale - après avoir formé un précipité, à partir des brins de fibrine et des globules rouges, lorsque la fibrine est comprimée, forme un puissant caillot de sang rouge.

Fonction de protection chimique

À protéines protectrices système immunitaire comprennent également les interférons. Ces protéines sont produites par des cellules infectées par des virus. Leur effet sur une cellule voisine confère une résistance antivirale en bloquant la multiplication des virus ou l'assemblage de particules virales dans les cellules cibles. Les interférons ont également d'autres mécanismes d'action, par exemple, ils affectent l'activité des lymphocytes et d'autres cellules du système immunitaire.

Fonction de protection active

Poisons protéiques des animaux

Les écureuils peuvent également servir à se protéger contre les prédateurs ou à attaquer des proies. Ces protéines et peptides se trouvent dans les venins de la plupart des animaux (par exemple les serpents, les scorpions, les cnidaires, etc.). Les protéines contenues dans les poisons ont des mécanismes d'action différents. Ainsi, les venins des serpents vipères contiennent souvent l'enzyme phospholipase, qui provoque la destruction membranes cellulaires et, par conséquent, une hémolyse des globules rouges et une hémorragie. Le venin de la vipère est dominé par les neurotoxines ; par exemple, le venin de krait contient des protéines α-bungarotoxine (un bloqueur des récepteurs nicotiniques de l'acétylcholine) et β-bungarotoxine (provoque une libération constante d'acétylcholine de terminaisons nerveuses et épuisant ainsi ses réserves) ; action commune Ces poisons provoquent la mort par paralysie musculaire.

Poisons protéiques bactériens

Poisons protéiques bactériens - toxine botulique, toxine tétanospasmine produite par les agents responsables du tétanos, toxine diphtérique de l'agent causal de la diphtérie, toxine du choléra. Beaucoup d'entre eux sont un mélange de plusieurs protéines avec différents mécanismes actes. Certaines toxines bactériennes de nature protéique sont des poisons très puissants ; Les composants de la toxine botulique sont les substances naturelles les plus toxiques connues.

Toxines de bactéries pathogènes du genre Clostridium, apparemment, les bactéries anaérobies ont besoin d'influencer l'ensemble du corps, de le conduire à la mort - cela permet aux bactéries de se nourrir et de se reproduire "en toute impunité", et ayant déjà considérablement augmenté leur population, laissez le corps sous la forme de spores.

La signification biologique des toxines de nombreuses autres bactéries n’est pas connue avec précision.

Poisons végétaux protéinés

Dans les plantes, les substances non protéiques (alcaloïdes, glycosides, etc.) sont généralement utilisées comme poisons. Cependant, les plantes contiennent également des toxines protéiques. Ainsi, les graines de ricin (plantes de la famille des euphorbes) contiennent la toxine protéique ricine. Cette toxine pénètre dans le cytoplasme des cellules intestinales et sa sous-unité enzymatique, agissant sur les ribosomes, bloque de manière irréversible la traduction.

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Fonction structurelle

Fonction catalytique

Fonctions des protéines dans le corps

Très bon fonction connue protéines dans le corps - catalyse de divers réactions chimiques. Les enzymes sont des protéines qui possèdent des propriétés catalytiques spécifiques, c'est-à-dire que chaque enzyme catalyse une ou plusieurs réactions similaires. Les enzymes catalysent les réactions de dégradation de molécules complexes (catabolisme) et leur synthèse (anabolisme), y compris la réplication et la réparation de l'ADN et synthèse matricielle ARN. En 2013, plus de 5 000 000 enzymes avaient été décrites. L'accélération d'une réaction résultant de la catalyse enzymatique peut être énorme : par exemple, une réaction catalysée par l'enzyme orotidine 5"-phosphate décarboxylase se déroule 1017 fois plus vite qu'une réaction non catalysée (la demi-vie de décarboxylation de l'acide orotique est de 78 millions années sans enzyme et 18 millisecondes avec la participation d'une enzyme). Les molécules qui s'attachent à l'enzyme et se modifient à la suite de la réaction sont appelées substrats.

Les protéines structurelles du cytosquelette, comme une sorte de renfort, donnent forme aux cellules et à de nombreux organites et participent au changement de forme des cellules. Majorité protéines structurelles sont filamenteux : par exemple, les monomères d'actine et de tubuline sont des protéines globulaires et solubles, mais après polymérisation, ils forment de longs filaments qui constituent le cytosquelette, permettant à la cellule de conserver sa forme. Le collagène et l'élastine sont les principaux composants de la substance intercellulaire tissu conjonctif(par exemple, le cartilage) et une autre protéine structurelle, la kératine, constitue les cheveux, les ongles, les plumes d'oiseaux et certaines coquilles.

Il y en a plusieurs types de fonctions protectrices des protéines :

Protection physique. La protection physique du corps est assurée par le collagène, une protéine qui constitue la base de la substance intercellulaire des tissus conjonctifs (y compris les os, le cartilage, les tendons et les couches profondes de la peau (derme)); la kératine, qui constitue la base des écailles cornées, des cheveux , les plumes, les cornes et autres dérivés de l'épiderme. Ces protéines sont généralement considérées comme des protéines ayant une fonction structurelle. Des exemples de protéines de ce groupe sont les fibrinogènes et les thrombines, qui sont impliquées dans la coagulation du sang.

Protection chimique. La liaison des toxines par des molécules protéiques peut assurer leur détoxification. En particulier rôle important Les enzymes hépatiques jouent un rôle dans la détoxification chez l'homme, en décomposant les poisons ou en les transformant en une forme soluble, ce qui facilite leur élimination rapide de l'organisme.

Protection immunitaire. Les protéines qui composent le sang et d'autres fluides biologiques sont impliquées dans la réponse de défense de l'organisme aux dommages et aux attaques d'agents pathogènes. Les protéines du système du complément et les anticorps (immunoglobulines) appartiennent aux protéines du deuxième groupe ; ils neutralisent les bactéries, les virus ou les protéines étrangères. Les anticorps qui font partie du système immunitaire adaptatif s'attachent à des substances, des antigènes, étrangers à un organisme donné, et les neutralisent ainsi, les dirigeant vers des lieux de destruction. Des anticorps peuvent être sécrétés espace intercellulaire ou ancrés dans les membranes de lymphocytes B spécialisés appelés plasmocytes.

Dans les organismes vivants, ils accomplissent de nombreuses fonctions importantes. Il existe donc de nombreuses protéines différentes dans les organismes.

Fonction enzymatique des protéines est qu’ils servent de catalyseurs à diverses réactions chimiques se produisant dans le corps. La fonction enzymatique est aussi appelée catalytique. Lors de la catalyse, les réactions chimiques sont accélérées, et cette accélération peut même être des millions de fois.

Il existe des milliers de protéines enzymatiques, chacune d'entre elles servant sa propre réaction chimique ou un groupe de réactions similaires. Selon le type de réactions qu'elles servent, les enzymes sont divisées en classes. Par exemple, les oxydoréductases catalysent les réactions redox, les hydrolases assurent l'hydrolyse liaisons chimiques etc. La réaction n'est pas catalysée par la molécule d'enzyme entière, mais seulement par ce qu'on appelle centre actif. Il comprend la partie de la molécule qui lie le substrat (la molécule qui subit la transformation) et plusieurs acides aminés (souvent non situés ensemble) qui permettent la réaction elle-même.

Les protéines fonctionnent fonction structurelle . Ils font partie des membranes et organites cellulaires, de la substance intercellulaire (protéines collagène et élastine), des cheveux, des ongles, etc. (kératine).

Fonction motrice des protéines consiste à contracter les muscles (actine et myosine), assurant le mouvement des cellules, de leurs cils et flagelles.

Il existe des protéines qui assurent le transport diverses substancesà la fois à l'intérieur de la cellule et dans tout le corps. De telles protéines fournissent fonction de transport . Ils se lient facilement au substrat lorsque sa concentration est élevée et le libèrent facilement lorsque sa concentration est faible. Les protéines de transport comprennent l'hémoglobine. Dans les poumons, il fixe l'oxygène et le libère dioxyde de carbone, mais dans les tissus, c’est l’inverse.

Un certain nombre de protéines qui composent les membranes cellulaires assurent le transport des petites molécules à travers la membrane. Un tel transport peut être soit passif (protéines canal), soit actif (protéines porteuses).

Fonctions de régulation et de signalisation des protéines varié. De nombreux processus intracellulaires (cycle cellulaire, transcription et traduction, activation ou suppression de l'activité d'autres protéines, etc.) sont régulés par les protéines.

De nombreuses hormones sont des protéines transportées dans le sang. Lorsqu’une hormone se lie à un récepteur spécifique, la cellule reçoit un signal qui déclenche une réponse. Les hormones régulent les concentrations de substances, le processus de croissance, la période de reproduction, etc.

Les cellules interagissent entre elles via des protéines de signalisation transmises par la substance intercellulaire. Par exemple, de tels signaux peuvent stimuler ou inhiber la croissance cellulaire. Cela garantit la cohérence du fonctionnement des cellules d'un système organique particulier.

Souligner fonction réceptrice des protéines. Les protéines réceptrices peuvent être localisées à la fois dans le cytoplasme et dans les membranes. Quand le récepteur est sollicité substance chimique ou un stimulus physique (lumière, pression, etc.), alors ça change. Cette modification de la molécule est transmise à d'autres parties de la cellule, par la catalyse d'une réaction spécifique, le passage d'ions ou la liaison de molécules messagères.

Fonction protectrice des protéines est également très diversifié. Le collagène et la kératine assurent non seulement une fonction structurelle, mais également protection physique corps. De plus, le corps est physiquement protégé par les fibrinogènes et les thrombines, qui coagulent le sang aux sites de blessure (contact avec l'air).

Les protéines apportent protection chimique, liant et décomposant les toxines étrangères ou produisant les nôtres (pour se protéger contre d’autres organismes).

Les protéines protectrices sont des anticorps qui neutralisent les micro-organismes et les protéines étrangères. C’est ainsi que les protéines assurent une protection immunitaire.

S'il y a une carence en glucides et en graisses dans le corps, les protéines, se décomposant en produits finaux, peuvent fonctionner fonction énergétique.

Les protéines peuvent être stockées comme source d’énergie et comme source d’acides aminés (par exemple dans les œufs). Ce fonction de stockage des protéines.

Au principal, et en un certain sens unique fonctions biologiques les protéines inhabituelles ou partiellement inhérentes à d'autres classes de biopolymères comprennent les fonctions suivantes.

Fonction structurelle (de support)

Les fibres de collagène remplissent une fonction de soutien. (Microscopie électronique)

Parmi les autres protéines du corps humain, les protéines qui remplissent une fonction structurelle prédominent. Les protéines fibrillaires forment la substance du tissu conjonctif - collagène, élastine (dans la paroi vasculaire des vaisseaux de type élastique), kératine (dans la peau et ses éléments dérivés), protéoglycanes.

Fonction enzymatique (catalytique)

Toutes les enzymes sont des protéines qui déterminent la vitesse des réactions chimiques dans systèmes biologiques. Mais en même temps, il existe des données expérimentales sur l'existence de ribozymes, c'est-à-dire d'acide ribonucléique qui possède activité catalytique, et des abzymes - et des anticorps mono- et polyclonaux.

Récepteur et fonction hormonale

Fonction de transport

Seules les protéines transportent des substances dans le sang, par exemple les lipoprotéines (transport des graisses), l'hémoglobine (transport de l'oxygène), la transferrine (transport du fer). Les protéines transportent le calcium, le magnésium, le fer, le cuivre et d'autres ions dans le sang.

Le transport des substances à travers les membranes est effectué par des protéines - Na + , K + -ATPase (transport transmembranaire antidirectionnel des ions sodium et potassium), Ca 2+ -ATPase (pompage des ions calcium hors de la cellule), transporteurs de glucose.

Fonction de réserve (nutritive)

Cette fonction est assurée par des protéines dites de réserve. Un exemple de protéine stockée est la production et l’accumulation d’ovalbumine (ovalbumine) dans l’œuf. Les animaux et les humains ne disposent pas de tels dépôts spécialisés, mais lors d'un jeûne prolongé, les protéines des muscles, des organes lymphoïdes, des tissus épithéliaux et du foie sont utilisées. La principale protéine du lait (caséine) a également une fonction essentiellement nutritionnelle.

Fonction contractile

Il existe un certain nombre de protéines intracellulaires conçues pour modifier la forme de la cellule et le mouvement de la cellule elle-même ou de ses organites. Rôle principal l'actine et la myosine - protéines spécifiques - jouent dans les processus de mouvement tissu musculaire et la tubuline, protéine du cytosquelette, qui assure les processus les plus subtils de la vie cellulaire - la divergence des chromosomes pendant la mitose.

Fonction de protection

Fonctions des protéines sanguines

Dans la régulation de la teneur en protéines plasmatiques à un certain niveau grande valeur a un foie qui synthétise complètement le fibrinogène et l'albumine sanguine, la plupart deα- et β-globulines, cellules du système réticuloendothélial de la moelle osseuse et des ganglions lymphatiques.

Les protéines sont la base de tous les organismes vivants. Ce sont ces substances qui agissent comme composants des membranes cellulaires, des organites, du cartilage, des tendons et des tissus cornés. Cependant, la fonction protectrice des protéines est l'une des plus importantes.

Protéines : caractéristiques structurelles

Avec les lipides, les glucides et acides nucléiques les protéines sont substances organiques, qui constituent la base des êtres vivants. Tous sont des biopolymères naturels. Ces substances sont constituées d’unités structurelles répétées à plusieurs reprises. On les appelle monomères. Pour les protéines telles unités structurelles sont des acides aminés. Reliés en chaînes, ils forment une grosse macromolécule.

Niveaux d'organisation spatiale des protéines

Une chaîne de vingt acides aminés peut se former diverses structures. Ce sont les niveaux organisation spatiale ou la conformation est représentée par une chaîne d'acides aminés. Lorsqu’il s’enroule en spirale, une spirale secondaire apparaît. La structure tertiaire se produit lorsque la conformation précédente est tordue en une bobine ou un globule. Mais la structure suivante est la plus complexe : le quaternaire. Il est constitué de plusieurs globules.

Propriétés des protéines

Si la structure quaternaire est détruite jusqu'à la structure primaire, à savoir la chaîne d'acides aminés, alors un processus appelé dénaturation se produit. C'est réversible. Une chaîne d'acides aminés est capable de former plus structures complexes. Mais lorsque la destruction se produit, c'est-à-dire la destruction du primaire ne peut pas être restaurée. Ce processus est irréversible. La destruction a été effectuée par chacun de nous lorsque nous avons traité thermiquement des produits constitués de protéines - oeufs de poule, poisson, viande.

Fonctions des protéines : tableau

Les molécules de protéines sont très diverses. Cela détermine un large éventail de leurs capacités, qui sont déterminées par les fonctions des protéines (le tableau contient informations nécessaires) sont une condition nécessaire à l’existence des organismes vivants.

Fonction protectrice des protéines dans le corps

Comme vous pouvez le constater, les fonctions des protéines sont très diverses et importantes dans leur importance. Mais nous n’en avons pas mentionné un autre. La fonction protectrice des protéines dans l’organisme est d’empêcher la pénétration de substances étrangères pouvant causer des dommages. préjudice important corps. Si cela se produit, des protéines spécialisées sont capables de les neutraliser. Ces protecteurs sont appelés anticorps ou immunoglobulines.

Le processus de formation de l'immunité

À chaque respiration, des bactéries et des virus pathogènes pénètrent dans notre corps. Ils pénètrent dans la circulation sanguine, où ils commencent à se multiplier activement. Cependant, un obstacle de taille se dresse sur leur chemin. Ce sont des protéines du plasma sanguin - des immunoglobulines ou des anticorps. Ils sont spécialisés et se caractérisent par la capacité de reconnaître et de neutraliser les substances et structures étrangères à l’organisme. On les appelle des antigènes. C'est ainsi que se manifeste la fonction protectrice des protéines. Ses exemples peuvent être poursuivis avec des informations sur l'interféron. Cette protéine est également spécialisée et reconnaît les virus. Cette substance constitue même la base de nombreux médicaments immunostimulants.

Grâce à la disponibilité protéines protectrices le corps est capable de résister aux particules pathogènes, c'est-à-dire il développe une immunité. Elle peut être congénitale ou acquise. Tous les organismes sont dotés du premier dès la naissance, grâce auquel la vie est possible. Et l'acquis apparaît après avoir souffert de diverses maladies infectieuses.

Protection mécanique

Les protéines fonctionnent fonction de protection, protégeant directement les cellules et l'organisme tout entier influences mécaniques. Par exemple, les crustacés jouent le rôle de coquille, protégeant de manière fiable tout le contenu. Les os, les muscles et le cartilage constituent la base du corps et préviennent non seulement les dommages aux tissus mous et aux organes, mais assurent également leur mouvement dans l'espace.

Caillots de sang

Le processus de coagulation sanguine est également une fonction protectrice des protéines. Cela est possible grâce à la présence de cellules spécialisées - les plaquettes. Lorsque les vaisseaux sanguins sont endommagés, ils sont détruits. Grâce au plasma, le fibrinogène est converti en sa forme insoluble - la fibrine. Il s'agit d'un processus enzymatique complexe, à la suite duquel les fils de fibrine s'entrelacent très souvent et forment un réseau dense qui empêche la circulation du sang. En d’autres termes, un caillot sanguin ou un thrombus se forme. C'est réaction défensive corps. Dans la vie normale, ce processus dure au maximum dix minutes. Mais avec l'hémophilie, qui touche principalement les hommes, une personne peut mourir même avec une blessure mineure.

Cependant, si des caillots sanguins se forment à l’intérieur d’un vaisseau sanguin, cela peut être très dangereux. Dans certains cas, cela conduit même à une violation de son intégrité et à une hémorragie interne. Dans ce cas, des médicaments qui fluidifient le sang sont recommandés.

Protection chimique

La fonction protectrice des protéines se manifeste également dans la lutte chimique contre les substances pathogènes. Et ça commence déjà dans cavité buccale. Une fois que la nourriture y pénètre, elle provoque une libération réflexe de salive. La base de cette substance est l'eau, les enzymes qui décomposent les polysaccharides et le lysozyme. C’est cette dernière substance qui neutralise les molécules nocives, protégeant ainsi l’organisme de leurs effets ultérieurs. On le trouve également dans les muqueuses tractus gastro-intestinal, et dans le liquide lacrymal qui lave la cornée de l'œil. DANS grandes quantités le lysozyme est dans lait maternel, mucus nasopharyngé et blancs d'œufs de poule.

Ainsi, la fonction protectrice des protéines se manifeste principalement par la neutralisation des particules bactériennes et virales présentes dans le sang de l’organisme. En conséquence, il développe la capacité de résister aux agents pathogènes. C’est ce qu’on appelle l’immunité. Les protéines qui composent le squelette externe et interne protègent le contenu interne des dommages mécaniques. Et les substances protéiques présentes dans la salive et dans d’autres environnements empêchent l’action des agents chimiques sur le corps. En d’autres termes, la fonction protectrice des protéines est de fournir conditions nécessaires pour tous les processus de la vie.