Funksion i ngjashëm Mbrojtja fizike kryhet nga proteinat strukturore që përbëjnë muret qelizore të disa protistëve (për shembull, alga jeshile Chlamydomonas) dhe kapsidet virale.

Funksionet mbrojtëse fizike të proteinave përfshijnë aftësinë e gjakut për t'u mpiksur, e cila sigurohet nga proteina fibrinogjen që përmbahet në plazmën e gjakut. Fibrinogjeni është i pangjyrë; kur gjaku fillon të mpikset, ai çahet nga enzima [[tro pas ndarjes, formohet një monomer - fibrina, e cila, nga ana tjetër, polimerizohet dhe precipitohet në fije të bardha). Fibrina, duke precipituar, e bën gjakun jo të lëngshëm, por xhelatinoz. Në procesin e mpiksjes së gjakut, proteina themelore - pasi të ketë formuar një precipitat, nga fijet e fibrinës dhe qelizat e kuqe të gjakut, kur fibrina është e ngjeshur, formon një mpiksje të fortë të kuqe të gjakut.

Funksioni mbrojtës kimik

TE proteinat mbrojtëse Sistemi imunitar gjithashtu përfshin interferone. Këto proteina prodhohen nga qelizat e infektuara me viruse. Efekti i tyre në një fqinj të qelizës siguron rezistencë antivirale duke bllokuar shumëzimin e viruseve ose grumbullimin e grimcave virale në qelizat e synuara. Interferonet gjithashtu kanë mekanizma të tjerë veprimi, për shembull, ato ndikojnë në aktivitetin e limfociteve dhe qelizave të tjera të sistemit imunitar.

Funksioni aktiv mbrojtës

Helmet proteinike të kafshëve

Ketrat mund të shërbejnë gjithashtu për të mbrojtur kundër grabitqarëve ose për të sulmuar gjahun. Të tilla proteina dhe peptide gjenden në helmet e shumicës së kafshëve (për shembull, gjarpërinjtë, akrepat, cnidarët, etj.). Proteinat e përfshira në helme kanë mekanizma të ndryshëm veprimi. Kështu, helmet e gjarpërinjve të nepërkave përmbajnë shpesh enzimën fosfolipazë, e cila shkakton shkatërrimin e membranave qelizore dhe, si rezultat, hemolizën e qelizave të kuqe të gjakut dhe hemorragjinë. Helmi i aderit dominohet nga neurotoksina; për shembull, helmi i krait përmban proteina α-bungarotoxin (një bllokues i receptorëve nikotinë të acetilkolinës dhe β-bungarotoksinës (shkakton një çlirim të vazhdueshëm të acetilkolinës nga mbaresa nervore dhe në këtë mënyrë shterojnë rezervat e saj); veprim të përbashkët Këto helme shkaktojnë vdekjen nga paraliza e muskujve.

Helmet e proteinave bakteriale

Helmet e proteinave bakteriale - toksina botulinum, toksina tetanospasmine e prodhuar nga agjentët shkaktarë të tetanozit, toksina e difterisë së agjentit shkaktar të difterisë, toksina e kolerës. Shumë prej tyre janë një përzierje e disa proteinave me mekanizma të ndryshëm veprimet. Disa toksina bakteriale të natyrës proteinike janë helme shumë të forta; Komponentët e toksinës botulinum janë substancat më toksike të njohura natyrore.

Toksinat e baktereve patogjene të gjinisë Klostridiumi, me sa duket, kërkohet nga bakteret anaerobe që të ndikojnë në të gjithë trupin në tërësi, për ta çuar atë në vdekje - kjo i lejon bakteret të ushqehen dhe të riprodhohen "pa ndëshkim", dhe pasi tashmë kanë rritur shumë popullsinë e tyre, ta lënë trupin në formë të sporeve.

Rëndësia biologjike e toksinave të shumë baktereve të tjera nuk dihet saktësisht.

Helmet e bimëve proteinike

Në bimë zakonisht si helm përdoren substanca jo proteinike (alkaloide, glikozide etj.). Megjithatë, bimët përmbajnë edhe toksina proteinike. Kështu, farat e ricinit (bimë të familjes euforbia) përmbajnë toksinën proteinike ricin. Kjo toksinë depërton në citoplazmën e qelizave të zorrëve dhe nën-njësia e saj enzimatike, duke vepruar në ribozome, bllokon në mënyrë të pakthyeshme përkthimin.

Lidhjet

Fondacioni Wikimedia.

2010.

Shihni se çfarë është "Funksioni mbrojtës i proteinave" në fjalorë të tjerë:

Ky term ka kuptime të tjera, shih Proteinat (kuptimet). Proteinat (proteinat, polipeptidet) janë substanca organike me molekulare të lartë të përbëra nga aminoacide alfa të lidhura në një zinxhir nga një lidhje peptide. Në organizmat e gjallë... ... Wikipedia

Kristale të proteinave të ndryshme të rritura në stacionin hapësinor Mir dhe gjatë fluturimeve të anijeve të NASA-s. Proteinat shumë të pastruara formojnë kristale në temperatura të ulëta, të cilat përdoren për të marrë një model të proteinës. Proteinat (proteinat, ... ... Wikipedia I Lëkura (cutis) është një organ kompleks që është mbulesa e jashtme e trupit të kafshëve dhe njerëzve, duke kryer një sërë funksionesh fiziologjike. ANATOMIA DHE HISTOLOGJIA Tek njerëzit, sipërfaqja e veshkës është 1.5 2 m2 (në varësi të lartësisë, gjinisë, ... ...

Enciklopedia mjekësore Indi i lëngshëm që qarkullon në sistemi i qarkullimit të gjakut

njerëzit dhe kafshët; siguron aktivitetin jetësor të qelizave dhe indeve dhe kryerjen e tyre të funksioneve të ndryshme fiziologjike. Një nga funksionet kryesore të K. është transporti i gazeve (O2 nga organet... ...- (Nerag), një gjëndër e madhe lobulare e trupit të kafshëve, e përfshirë në proceset e tretjes, metabolizmit, qarkullimit të gjakut, duke ruajtur qëndrueshmërinë e brendshme. mjedisi i trupit. E vendosur në pjesën e përparme të zgavrës së barkut direkt prapa... ...

I Stomaku është një seksion i zgjeruar i traktit tretës në të cilin kryhet përpunimi kimik dhe mekanik i ushqimit. Struktura e stomakut të kafshëve. Ekzistojnë gjëndra gjëndrore, ose tretëse, muret e të cilave përmbajnë... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

GJAKUT- Pamje mikroskopike e bagëtisë së gjakut, devesë, kalit, deleve, derrit, qenit. Fotografi mikroskopike e bagëtisë së gjakut (I>>), devesë (II), kalit (III), deles (IV), derrit (V), qenit (VI): 1 … … Fjalor enciklopedik veterinar

Anatomia normale (sistematike) e njeriut është një pjesë e anatomisë njerëzore që studion strukturën e një "normale", domethënë të trupit të shëndetshëm të njeriut sipas sistemeve të organeve, organeve dhe indeve. Pjesë e organit të trupit një formë të caktuar dhe dizajne,... ... Wikipedia

I (sanguis) ind i lëngshëm që kryen transportin e kimikateve në trup (përfshirë oksigjenin), për shkak të të cilit integrimi i proceseve biokimike që ndodhin në qeliza të ndryshme dhe hapësira ndërqelizore ndodh në një sistem të vetëm... I Lëkura (cutis) është një organ kompleks që është mbulesa e jashtme e trupit të kafshëve dhe njerëzve, duke kryer një sërë funksionesh fiziologjike. ANATOMIA DHE HISTOLOGJIA Tek njerëzit, sipërfaqja e veshkës është 1.5 2 m2 (në varësi të lartësisë, gjinisë, ... ...

Proteinat mbrojtëse

Proteinat mbrojtëse ndihmojnë në mbrojtjen e trupit nga pushtimi i baktereve sulmuese, viruseve dhe nga depërtimi i proteinave të huaja (emri i përgjithshëm i trupave të huaj është antigjene).

Roli i proteinave mbrojtëse kryhet nga imunoglobulinat (një emër tjetër për to është antitrupat që njohin antigjenet që kanë hyrë në trup dhe lidhen fort me to).

Në trupin e gjitarëve, përfshirë njerëzit, ekzistojnë pesë klasa imunoglobulinash: M, G, A, D dhe E, struktura e tyre, siç sugjeron emri, është globulare, përveç kësaj, të gjitha ato janë ndërtuar në një mënyrë të ngjashme. Organizimi molekular i antitrupave tregohet në rrëshqitje duke përdorur shembullin e imunoglobulinës së klasës G. Molekula përmban katër zinxhirë polipeptidikë të bashkuar nga tre ura disulfide S-S(ato tregohen në rrëshqitje me lidhje valente të trasha dhe simbole të mëdha S ), përveç kësaj, çdo zinxhir polimer përmban ura disulfide brenda zinxhirit .

Dy zinxhirët e mëdhenj të polimerit (në ngjyrë blu) përmbajnë 400-600 mbetje aminoacide.

Dy zinxhirët e tjerë (në të gjelbër) janë pothuajse gjysma e gjatësisë, që përmbajnë afërsisht 220 mbetje aminoacide. Të katër zinxhirët janë rregulluar në atë mënyrë që grupet e terminalit H 2 N të drejtohen në të njëjtin drejtim.

Pasi trupi bie në kontakt me një proteinë të huaj (antigjen), qelizat e sistemit imunitar fillojnë të prodhojnë imunoglobulina (antitrupa), të cilat grumbullohen në serumin e gjakut. Në fazën e parë, puna kryesore kryhet nga seksionet e zinxhirëve që përmbajnë terminalin H 2 N (në Fig. 27, seksionet përkatëse janë shënuar me blu të hapur dhe jeshile të lehta). Këto janë zona të kapjes së antigjenit. Në procesin e sintezës së imunoglobulinës, këto zona formohen në atë mënyrë që struktura dhe konfigurimi i tyre të korrespondojnë maksimalisht me strukturën e antigjenit që afrohet (si çelësi i një blloku, si enzimat, por detyrat janë në këtë rast të tjerët). Kështu, për çdo antigjen, krijohet një antitrup rreptësisht individual si një përgjigje imune. Është kaq "plastike" për të ndryshuar strukturën në varësi të faktorët e jashtëm Përveç imunoglobulinave, asnjë proteinë e njohur nuk mund. Enzimat zgjidhin problemin e korrespondencës strukturore me reagjentin në një mënyrë tjetër - me ndihmën e një grupi gjigant enzimash të ndryshme, duke u mbështetur në gjithçka rastet e mundshme, dhe imunoglobulinat rindërtojnë çdo herë "mjetin e punës". Për më tepër, rajoni i menteshës së imunoglobulinës u siguron dy zonave të kapjes me një lëvizje të pavarur, si rezultat, molekula e imunoglobulinës mund të "gjeni" dy vendet më të përshtatshme për kapjen në antigjen menjëherë në mënyrë që ta rregullojë atë në mënyrë të sigurt. që të kujton veprimet e një krijese krustacesh.

Tjetra, aktivizohet një zinxhir reaksionesh sekuenciale të sistemit imunitar të trupit, lidhen imunoglobulinat e klasave të tjera, si rezultat, proteina e huaj çaktivizohet, dhe më pas antigjeni (mikroorganizëm i huaj ose toksina) shkatërrohet dhe hiqet.

Pas kontaktit me antigjenin, përqendrimi maksimal i imunoglobulinës arrihet (në varësi të natyrës së antigjenit dhe karakteristikave individuale të vetë organizmit) brenda disa orësh (ndonjëherë disa ditësh). Trupi ruan kujtesën e një kontakti të tillë, dhe me një sulm të përsëritur nga i njëjti antigjen, imunoglobulinat grumbullohen në serumin e gjakut shumë më shpejt dhe në sasi më të mëdha - ndodh imuniteti i fituar.

Klasifikimi i dhënë i proteinave është në në një masë të caktuar me natyrë të kushtëzuar, për shembull, trombina e proteinës, e përmendur midis proteinave mbrojtëse, është në thelb një enzimë që katalizon hidrolizën e lidhjeve peptide, domethënë i përket klasës së proteazave.

Drejt proteinave mbrojtëse shpesh përfshihen proteinat helm gjarpri dhe proteinat toksike disa bimë, pasi detyra e tyre është të mbrojnë trupin nga dëmtimet.

Ka proteina, funksionet e të cilave janë kaq unike saqë e bën të vështirë klasifikimin e tyre. Për shembull, proteina monellin, e gjetur në një bimë afrikane, ka shije shumë të ëmbël dhe është studiuar si një substancë jo toksike që mund të përdoret në vend të sheqerit për të parandaluar obezitetin. Plazma e gjakut të disa peshqve të Antarktikut përmban proteina me veti antifriz, të cilat parandalojnë ngrirjen e gjakut të këtyre peshqve.

Vetitë mbrojtëse kanë proteina të sistemit të koagulimit të gjakut, për shembull fibrinogjen, trombinë. Ato marrin pjesë në formimin e një mpiksje gjaku, e cila bllokon enën e dëmtuar dhe parandalon humbjen e gjakut.

5 Kontraktues dhe motorik Proteinat i japin trupit aftësinë për t'u kontraktuar, për të ndryshuar formën dhe lëvizjen, veçanërisht muskujt. 40% e masës së të gjitha proteinave të përfshira në muskuj është miozina (mys, myos, greke. – muskul). Molekula e saj përmban pjesë fibrilare dhe globulare.

Molekula të tilla kombinohen në agregate të mëdha që përmbajnë 300-400 molekula.

Kur përqendrimi i joneve të kalciumit ndryshon në hapësirën që rrethon fibrat e muskujve, ndodh një ndryshim i kthyeshëm në konformimin e molekulave - një ndryshim në formën e zinxhirit për shkak të rrotullimit të fragmenteve individuale rreth lidhjeve të valencës. Kjo çon në tkurrje dhe relaksim të muskujve, sinjali për të ndryshuar përqendrimin e joneve të kalciumit vjen nga mbaresat nervore në fibrat e muskujve. Tkurrja artificiale e muskujve mund të shkaktohet nga veprimi impulset elektrike, duke çuar në ndryshim i papritur përqendrimi i joneve të kalciumit, kjo është baza për stimulimin e muskujve të zemrës për të rivendosur funksionin e zemrës.

Për shkak të rrëshqitjes së aktinës në lidhje me njëra-tjetrën ( aktinet) dhe miozina ( miozinat) protofibrilet shkaktojnë tkurrje të muskujve, si dhe kontraktime brendaqelizore jomuskulare. Lëvizja e qerpikëve dhe flagjelave shoqërohet me rrëshqitjen e mikrotubulave të një natyre proteinike në lidhje me njëri-tjetrin.

Disa peshq të Arktikut dhe Antarktikut përmbajnë proteina antifriz në gjakun e tyre që e pengojnë atë të ngrijë.

Disa proteina, kur kryejnë funksionet e tyre, i japin qelizës aftësinë ose të tkurret ose të lëvizë. Këto proteina përfshijnë aktinën dhe miozinën - proteinat fibrilare të përfshira në tkurrje muskujt skeletorë. Një shembull tjetër i proteinave të tilla është tubulina, nga e cila ndërtohen organelet qelizore - mikrotubulat. Mikrotubulat rregullojnë ndarjen e kromatideve gjatë ndarjes së qelizave. Mikrotubulat - elemente të rëndësishme cilia dhe flagjela, me ndihmën e të cilave lëvizin qelizat.

Megjithatë, ekziston një numër i madh i proteinave që kanë funksione unike që nuk përfshihen në këtë klasifikim mjaft të thjeshtë.

6 Proteinat rregullatore, më shpesh të quajtur hormone, janë të përfshirë në procese të ndryshme fiziologjike.

Proteinat rregullatore përfshijnë grup i madh hormonet proteinike të përfshira në ruajtjen e qëndrueshmërisë së mjedisit të brendshëm të trupit, të cilat ndikojnë në qelizat specifike të synuara.

Shumë hormone janë oligopeptide ose proteina (p.sh., insulina, glukagoni [antagonist i insulinës], hormoni adrenokortikotrop, etj.).

Hormoni i insulinës përbëhet nga dy zinxhirë α të lidhur me ura disulfide.

Insulina është një hormon i prodhuar në qelizat e ishujve Langerhans në pankreas. Ajo luan një rol kritik në metabolizmin e glukozës në gjak.

Përveç kësaj, proteinat rregullatore përfshijnë proteina, lidhja e të cilave me proteina të tjera ose struktura të tjera qelizore rregullon funksionin e tyre. Për shembull, proteina kalmodulin, në kompleks me katër jone Ca2+, mund të lidhet me disa enzima, duke ndryshuar aktivitetin e tyre.

Proteinat rregullatore që lidhen me ADN-në, duke u bashkuar në momente të caktuara në seksione specifike të ADN-së, mund të rregullojnë shpejtësinë e leximit të informacionit gjenetik.

Gjëndra e hipofizës e trurit sintetizon një hormon që rregullon rritjen e trupit. Ekzistojnë proteina rregullatore që kontrollojnë biosintezën e enzimave të ndryshme në trup.

Figura tregon - PROTEINA E INSULINËS - në formën e një modeli vëllimor dhe në formën e një strukture terciare. Përbëhet nga dy zinxhirë α-spiral të lidhur me dy ura disulfide (krahaso me Fig. 2, ku struktura e tij është paraqitur në mënyrë skematike)

MOLEKULA E INSULINËS, i ndërtuar nga 51 mbetje aminoacide, fragmente të aminoacideve identike janë shënuar me një ngjyrë përkatëse të sfondit. Mbetjet e aminoacideve të cisteinës që përmbahen në zinxhir (shkurtuar CIS) formojnë ura disulfide -S-S-, të cilat lidhin dy molekula polimerësh, ose formojnë ura brenda një zinxhiri.

Receptori ( sinjal) funksionin e proteinave

Disa proteina të integruara në membrana qelizore, janë në gjendje të ndryshojnë strukturën e tyre nën ndikimin e mjedisit të jashtëm.

Kështu merren sinjalet nga jashtë dhe informacioni transmetohet në qelizë.

Një shembull do të ishte fitokrom- një proteinë e ndjeshme ndaj dritës që rregullon përgjigjen fotoperiodike të bimëve, dhe opsin - komponent rodopsina pigment - , një proteinë integrale e membranës që gjendet në qelizat e retinës.

Fitokromi (nga Phyto... dhe greqishtja chroma - ngjyra, bojë) është një pigment blu nga grupi i proteinave komplekse - kromoproteinat; të pranishme në qelizat e organizmave fotosintetikë. Ajo u zbulua për herë të parë nga biokimisti amerikan W. Butler në vitin 1959 në kotiledonat e fidanëve të rrepës të rritur në errësirë.

Fitokromet e kaltërta janë pigmente joaktive fotosintetike.

Sidoqoftë, është vërtetuar se sinteza e biopolimereve (ADN, ARN, proteinat), sistemi i biosintezës së klorofilit, karotenoideve, antocianineve, fosfateve organike dhe vitaminave janë nën kontrollin e fitokromit. F. përshpejton zbërthimin katabolik të polisaharideve, yndyrave dhe proteinave rezervë, aktivizon frymëmarrjen qelizore dhe fosforilimin oksidativ.

Enzimat ekzistojnë në dy forma të ndërkonvertueshme - F660 dhe F730, të cilat kanë spektra të ndryshëm absorbimi. Nën ndikimin e dritës së kuqe me gjatësi vale λ = 660 nm, F660 joaktive shndërrohet në F730 aktive. Transformimi i kundërt ndodh ose në errësirë ​​ose kur ndriçohet me dritë të kuqe me λ = 730 nm. Besohet se këto ndërkonvertime shkaktohen nga izomerizimi cis-trans i kromoforit F. dhe rirregullimet konformacionale të proteinës.

Molekulat sinjalizuese (hormonet, neurotransmetuesit) veprojnë në proceset ndërqelizore përmes ndërveprimit me proteinat e receptorit specifik.

Hormonet që qarkullojnë në gjak gjejnë qelizat e synuara dhe veprojnë mbi to duke u lidhur në mënyrë specifike me proteinat receptore të ngulitura zakonisht në membranën qelizore. Për molekulat rregullatore hidrofobike që kalojnë nëpër membranën qelizore, receptorët lokalizohen në citoplazmën e qelizave.

Molekulat sinjalizuese (hormonet, neurotransmetuesit) veprojnë në proceset ndërqelizore përmes ndërveprimit me proteinat e receptorit specifik. Kështu, hormonet që qarkullojnë në gjak gjejnë qelizat e synuara dhe veprojnë mbi to duke u lidhur në mënyrë specifike me proteinat e receptorit, zakonisht të ndërtuara në membranën qelizore. Për molekulat rregullatore hidrofobike që kalojnë nëpër membranën qelizore, receptorët lokalizohen në citoplazmën e qelizave.

Më të rëndësishmit prej tyre janë fitokromet A dhe B (phyA dhe phyB). Fitokromi A

Kryen shumë funksione të ndryshme fotorregulluese. Me pjesëmarrjen e tij ndodh stimulimi dhe frenimi i mbirjes së farës, nxitja e deetiolimit, rregullimi i sintezës së enzimave të ndryshme, rregullimi i zhvillimit të rrënjëve, stimulimi i lulëzimit dhe rregullimi i ritmeve cirkadiane.

Cikli i ndryshimeve të mëdha të rodopsinës në shufrat e retinës

RHODOPSIN (nga greqishtja rhodon - trëndafil dhe opsis - vizion), vjollcë vizuale, kryesore. pigment vizual i shufrave të retinës së vertebrorëve (përveç disa peshqve dhe amfibëve në fazat e hershme të zhvillimit) dhe kafshëve jovertebrore.

Sipas kimisë Në natyrë, rodopsina është një proteinë komplekse (kromoproteina), e cila përfshin 11-cis-retinal (grupi kromoforik), një glikoproteinë, d.m.th. një proteinë e kombinuar me sheqerna dhe lipide (të ashtuquajturat pjesa opsin). Mol. masa e rodopsinës vertebrore është përafërsisht. 40,000, cefalopodë - përafërsisht. 70.000 R. - bazë. komponent strukturor dhe funksional i segmentit të jashtëm të shufrave (shih Vision, Retina, Photoreceptors).

Akti vizual fillon me thithjen e një kuantike drite nga R. (maksimumi i spektrit të absorbimit të R. është afërsisht 500 nm). Në këtë rast, izomerizimi i 11-cis-retinal ndodh në një formë krejtësisht të transmetueshme (shih formulat), e cila çon në dekompozimin gradual (fotolizë) të molekulës R., një ndryshim në transportin e joneve në fotoreceptor dhe shfaqjen e energjisë elektrike. sinjal, i cili transmetohet elementet nervore retina. Rigjenerimi i R. kryhet ose me sintezë nga 11-cis-retina dhe opsina e çliruar pas fotolizës, ose me thithjen e kuantit të dytë nga një prej produkteve të ndërmjetme të fotolizës, si dhe në procesin e sintezës së disqeve të reja të segmenti i jashtëm i retinës ( rruga e fundit për shkopinj kryesore).

NË membranat qelizore Disa baktere halofile kanë një pigment, i cili gjithashtu përfshin retinë, glikoproteinë dhe lipide. Kjo radapsinë bakteriale (struktura e saj nuk është përcaktuar përfundimisht) me sa duket merr pjesë në fotosintezë së bashku me pigmente të tjera bakteriale.

Me rëndësi të veçantë për veprimin e fitokromit është kthyeshmëria e tij: kjo kromoproteinë (një proteinë komplekse që përmban, përveç aminoacideve, edhe përbërës ngjyrues) shfaqet në dy forma që mund të shndërrohen në njëra-tjetrën.

Fitokromi blu 660 (Ф 660) ka një maksimum absorbimi në zonën e kuqe të lehtë të spektrit me një gjatësi vale prej 660 nm, dhe fitokromi blu-blu 730 (Ф 730) - në rajonin e kuq të errët të spektrit me një gjatësi vale prej 730 nm.

Kur ndriçohet me dritë të kuqe të lehtë, F 660 joaktive shndërrohet në F 730 fiziologjikisht aktiv, dhe kur ndriçohet me dritë të kuqe të errët, F 730 shndërrohet në F 660.

8 Proteinat dietike dhe ruajtëse, siç sugjeron edhe emri, shërbejnë si burime të ushqyerjes së brendshme, më së shpeshti për embrionet e bimëve dhe kafshëve, si dhe në fazat e hershme të zhvillimit të organizmave të rinj.

Proteinat e ushqimit përfshijnë albuminë- përbërësi kryesor i të bardhës së vezës, si dhe kazeinë– proteina kryesore e qumështit.

Nën veprimin e një enzime pepsina Kazeina koagulohet në stomak, gjë që siguron mbajtjen e saj në traktin tretës dhe përthithjen efektive. Kazeina përmban fragmente të të gjitha aminoacideve të nevojshme për trupin.

Ferritina, e cila gjendet në indet e kafshëve, përmban jone hekuri.

Proteinat e ruajtjes përfshijnë gjithashtu mioglobina, e cila është e ngjashme në përbërje dhe strukturë me hemoglobinën. Mioglobina fokusuar kryesisht në në muskuj, roli i saj kryesor është ruajtjen e oksigjenit, që i jep hemoglobina. Ai ngopet shpejt me oksigjen (shumë më shpejt se hemoglobina), dhe pastaj gradualisht e transferon atë në inde të ndryshme me aktivitet fizik të mëvonshëm dhe mungesë oksigjeni për ta çliruar atë.

E gjithë kjo shumëllojshmëri funksionesh buron nga një grup shumë i thjeshtë prej 20 aminoacidesh që përbëjnë zinxhirin polipeptid të një proteine. Janë sasitë e ndryshme dhe kombinimet e ndryshme të këtyre aminoacideve në zinxhir që përcaktojnë veçantinë e një proteine ​​të caktuar.

Funksionimi i trupit të njeriut është bërë i qartë në fillimi i XIX shekulli. Shkencëtarët kanë caktuar këto substanca term grek"proteina", nga fjala protos - "kryesore, e para".

Tipari kryesor i këtyre komponimet kimikeështë se ato janë baza që trupi përdor për të krijuar qeliza të reja. Funksionet e tyre të tjera janë të sigurojnë procese rregullatore dhe metabolike; në kryerjen e funksioneve të transportit (për shembull, proteina hemoglobina, e cila shpërndan oksigjenin në të gjithë trupin përmes qarkullimit të gjakut); në formimin e fibrave të muskujve; në menaxhimin e shumë funksioneve vitale të trupit ( një shembull i ndritshëm shërben si insulinë proteinike); në rregullimin e procesit të tretjes, metabolizmin e energjisë; në mbrojtjen e trupit.

Struktura kimike e këtyre substancave përcaktohet nga numri i aminoacideve që i përbëjnë ato. molekulat e proteinave. Molekulat janë mjaft të mëdha në madhësi. Këto substanca janë substanca organike me molekulare të lartë dhe përfaqësojnë një zinxhir aminoacidesh të lidhur nga një lidhje peptide. Përcaktohet përbërja e aminoacideve të proteinave kodi gjenetik. Shumë variacione në kombinimin e aminoacideve ofrojnë një shumëllojshmëri të vetive të molekulave të proteinave. Si rregull, ato lidhen me njëri-tjetrin dhe formojnë komplekse komplekse.

Klasifikimi i proteinave nuk është finalizuar, pasi jo të gjitha proteinat janë studiuar nga shkencëtarët. Roli i shumë prej tyre vazhdon të mbetet mister për njerëzit. Deri më tani, proteinat ndahen sipas roli biologjik dhe sipas të cilave në përbërjen e tyre përfshihen aminoacide. Për ushqimin tonë, nuk është vetë proteina ajo që është e vlefshme, por aminoacidet përbërëse të saj. Aminoacidet janë një nga llojet acidet organike. Ka më shumë se 100 prej tyre Pa to, proceset metabolike nuk mund të ndodhin.

Trupi nuk mund të absorbojë plotësisht proteinat e furnizuara me ushqim. Shumica e tyre shkatërrohen nga lëngjet acidike të tretjes. Proteinat ndahen në aminoacide. Trupi "merr" aminoacidet që i nevojiten pas zbërthimit dhe i ndërton ato proteinat e nevojshme. Në këtë rast, mund të ndodhë transformimi i disa aminoacideve në të tjera. Përveç transformimit, ato gjithashtu mund të sintetizohen në mënyrë të pavarur në trup.

Megjithatë, jo të gjitha aminoacidet mund të prodhohen nga trupi ynë. Ato që nuk sintetizohen quhen thelbësore, sepse trupi ka nevojë për to dhe mund t'i marrë vetëm nga jashtë. Aminoacidet esenciale nuk mund të zëvendësohen nga të tjerët. Këto përfshijnë metioninën, lizinën, izoleucinën, leucinën, fenilalaninën, treoninën, valinën. Përveç kësaj, ka aminoacide të tjera që formohen ekskluzivisht nga fenilalanina dhe metionina thelbësore. Prandaj, cilësia e të ushqyerit nuk përcaktohet nga sasia e proteinave hyrëse, por nga përbërja e tyre cilësore. Për shembull, patatet, lakra e bardhë, panxhari, lakra, bishtajore dhe buka përmbajnë sasi të mëdha të triptofanit, lizinës dhe metioninës.

Rrjedha e metabolizmit të proteinave në trupin tonë varet nga një sasi e mjaftueshme e proteinave të nevojshme. Zbërthimi dhe shndërrimi i disa substancave në të tjera ndodh me çlirimin të nevojshme nga trupi energji.

Si rezultat i aktivitetit jetësor të trupit, disa proteina humbasin vazhdimisht. Përafërsisht 30 g në ditë humbet nga substancat proteinike që vijnë nga jashtë. Prandaj, duke marrë parasysh humbjen, dieta duhet të përmbajë një sasi të mjaftueshme të këtyre substancave për të siguruar funksionimin e trupit.

Konsumi i substancave proteinike nga trupi varet nga faktorë të ndryshëm: kryerja e punëve të vështira fizike ose qëndrimi në pushim; gjendje emocionale. Marrja ditore e proteinave është të paktën 50 gram për të rriturit (kjo është afërsisht 0,8 gram për kilogram të peshës trupore). Fëmijët, për shkak të rritjes dhe zhvillimit intensiv, kërkojnë më shumë proteina - deri në 1.9 gram për kilogram të peshës trupore.

Megjithatë, edhe një sasi e madhe proteinash e konsumuar në ushqim nuk garanton një sasi të ekuilibruar të aminoacideve në to. Prandaj, dieta duhet të jetë e larmishme në mënyrë që trupi të nxjerrë përfitimin maksimal prej saj në formën e aminoacideve të ndryshme. Nuk po flasim për faktin se nëse nuk ka triptofan në ushqimin që hani sot, atëherë nesër do të sëmureni. Jo, trupi "mund" sasi të vogla ruani aminoacide të dobishme dhe përdorni ato kur është e nevojshme. Sidoqoftë, kapaciteti kumulativ i trupit nuk është shumë i lartë, kështu që rezervat e lëndëve ushqyese duhet të plotësohen rregullisht.

Nëse për shkak të bindjeve personale (vegjetarianizëm) ose arsye shëndetësore (probleme me traktin gastrointestinal dhe ushqim dietik) ju keni një kufizim dietik, atëherë duhet të konsultoheni me një nutricionist për të rregulluar dietën tuaj dhe për të rivendosur ekuilibrin e proteinave në trup.
Gjatë aktiviteteve sportive intensive, trupi ka nevojë për një sasi të madhe të proteinave. Prodhuar posaçërisht për njerëz të tillë të ushqyerit sportiv. Megjithatë, marrja e proteinave duhet të korrespondojë me aktivitetin fizik të kryer. Një tepricë e këtyre substancave, në kundërshtim me besimin popullor, nuk do të çojë në një rritje të mprehtë të masës muskulore.

Shumëllojshmëria e funksioneve të proteinave mbulon pothuajse të gjitha proceset biokimike që ndodhin në trup. Ata mund të quhen katalizatorë biokimikë.
Proteinat formojnë citoskeletin, i cili ruan formën e qelizave. Pa proteina, funksionimi i suksesshëm i sistemit imunitar është i pamundur.

Burime të shkëlqyera ushqimore të proteinave janë mishi, qumështi, peshku, drithërat, bishtajoret dhe arrat. Frutat, manaferrat dhe perimet janë më pak të pasura me proteina.

Proteina e parë që u studiua për të përcaktuar sekuencën e saj aminoacide ishte insulina. Për këtë arritje, F. Sanger mori çmimin Nobel në vitet '60 të shekullit të kaluar. Dhe shkencëtarët D. Kendrew dhe M. Perutz në të njëjtën kohë ishin në gjendje të krijonin strukturë tredimensionale mioglobina dhe hemoglobina duke përdorur teknikat e difraksionit me rreze X. Për këtë ata u nderuan edhe me çmimin Nobel.

Historia e studimit

Gjatë 30-40 viteve të ardhshme, u kryen kërkime mbi shumicën e aminoacideve që përbëjnë proteinat. Në 1894, A. Kossel, një fiziolog gjerman, bëri supozimin se aminoacidet janë përbërësit strukturorë të proteinave dhe se ato janë të lidhura me njëra-tjetrën me lidhje peptide. Ai u përpoq të studionte sekuencën e aminoacideve të proteinës.
Në vitin 1926, roli dominues i proteinave në trup u njoh më në fund. Kjo ndodhi kur kimisti amerikan D. Sumner vërtetoi se ureaza (një enzimë pa të cilën nuk mund të ndodhin shumë procese kimike) është një proteinë.

Ishte jashtëzakonisht e vështirë të izoloheshin proteinat e pastra për nevoja shkencore në atë kohë. Kjo është arsyeja pse eksperimentet e para u kryen duke përdorur ato polipeptide që mund të pastroheshin me kosto minimale sasi të konsiderueshme- këto janë proteina gjaku, proteina pule, toksina të ndryshme, enzima me origjinë tretëse ose metabolike, të çliruara pas therjes së bagëtive. Në fund të viteve '50, u bë e mundur të pastrohet ribonukleaza e pankreasit të gjedhit. Ishte kjo substancë që u bë një objekt eksperimental për shumë shkencëtarë.

NË shkenca moderne Hulumtimi i proteinave vazhdoi në një nivel cilësisht të ri. Ekziston një degë e biokimisë e quajtur proteomikë. Tani, falë proteomikës, është e mundur të studiohen jo vetëm proteinat e izoluara të pastruara, por edhe ndryshimet paralele, të njëkohshme në modifikimin e shumë proteinave që i përkasin qelizave dhe indeve të ndryshme. Shkencëtarët tani teorikisht mund të llogarisin strukturën e një proteine ​​nga sekuenca e saj aminoacide. Metodat mikroskopi krioelektronike lejojnë studimin e komplekseve të proteinave të mëdha dhe të vogla.

Vetitë e proteinave

Proteinat klasifikohen sipas shkallës së tretshmërisë së tyre, shumica e tyre janë shumë të tretshme në ujë. Megjithatë, ka përjashtime. Fibroina (baza e rrjetave të merimangës dhe mëndafshit) dhe keratina (baza e flokëve te njerëzit, si dhe leshi te kafshët dhe pendët tek zogjtë) janë të pazgjidhshëm.

Denatyrimi

Në disa raste, denatyrimi është i kthyeshëm, proteina mund të kthehet në gjendjen e saj normale duke përdorur kripëra amoniumi. Denatyrimi i kthyeshëm përdoret si metodë e pastrimit të proteinave.

Proteinat e thjeshta dhe komplekse

Bazuar në natyrën kimike të proteinave komplekse, dallohen pesë klasa:

• Glikoproteinat.
• Kromoproteinat.
• Fosfoproteinat.
• Metalloproteinat.
• Lipoproteinat.

Kromoproteinat janë emër i përbashkët proteina komplekse, të cilat përfshijnë flavoproteina, klorofile, hemoglobinë dhe të tjera.

Proteinat e quajtura fosfoproteina përmbajnë mbetje të acidit fosforik. Ky grup proteinash përfshin, për shembull, kazeinë të qumështit.

Metalloproteinat janë proteina që përmbajnë jone të lidhura në mënyrë kovalente të disa metaleve. Midis tyre ka proteina që kryejnë funksione transporti dhe ruajtjeje (transferrinë, ferritin).

Proteinat komplekse lipoproteinat përmbajnë mbetje lipide. Funksioni i tyre është të transportojnë lipide.

Biosinteza e proteinave

Kodi gjenetik përbëhet nga kodone. Një kodon është një njësi e informacionit gjenetik që përbëhet nga mbetje nukleotide. Çdo kodon është përgjegjës për lidhjen e një aminoacidi me një proteinë. Numri i përgjithshëm i tyre është 64. Disa aminoacide përcaktohen jo nga një, por nga disa kodone.

Funksionet e proteinave në trup

Duhet të theksohet se klasifikimi i proteinave sipas funksioneve të tyre është mjaft arbitrar, sepse në disa organizma të gjallë e njëjta proteinë mund të kryejë disa funksione të ndryshme. Proteinat kryejnë shumë funksione për shkak të aktivitetit të tyre të lartë enzimatik. Në veçanti, enzima të tilla përfshijnë miozinën e proteinës motorike, si dhe proteinat rregullatore të proteinave kinazave.

Funksioni katalitik

Më shumë se 4000 reagime që ndodhin në trupin tonë kërkojnë katalizim. Pa ndikimin e enzimave, reagimi vazhdon dhjetëra e qindra herë më ngadalë.
Molekulat që lidhen me një enzimë gjatë një reaksioni dhe më pas ndryshojnë quhen substrate. Enzima përmban shumë aminoacide, por jo të gjitha ndërveprojnë me substratin, dhe sigurisht jo të gjithë janë të përfshirë drejtpërdrejt në procesin e katalizimit. Pjesa e enzimës së cilës i bashkëngjitet substrati konsiderohet si vend aktiv enzimatik.

Funksioni strukturor

Funksioni mbrojtës

Mbrojtja imune përfshin pjesëmarrjen e proteinave që gjenden në gjak ose lëngje të tjera biologjike në formimin e përgjigjes mbrojtëse të trupit ndaj sulmit nga mikroorganizmat patogjenë ose dëmtimeve. Për shembull, imunoglobulinat neutralizojnë viruset, bakteret ose proteinat e huaja. Antitrupat e prodhuar nga sistemi imunitar ngjiten me substanca të huaja për trupin, të quajtura antigjene, dhe i neutralizojnë ato. Në mënyrë tipike, antitrupat sekretohen në hapësirë ​​ndërqelizore ose fiksohen në membranat e qelizave të specializuara plazmocitare.

Enzimat dhe substrati nuk janë të lidhur shumë ngushtë, përndryshe reaksioni i katalizuar mund të ndërpritet. Por stabiliteti i lidhjes së antigjenit dhe antitrupave nuk kufizohet me asgjë.

Mbrojtja kimike konsiston në lidhjen e molekulave të proteinave me toksina të ndryshme, pra sigurimin e detoksifikimit të trupit. Rolin më të rëndësishëm në detoksifikimin e trupit tonë e luajnë enzimat e mëlçisë, të cilat shpërbëjnë helmet ose i kthejnë ato në një formë të tretshme. Toksinat e tretura largohen shpejt nga trupi.

Funksioni rregullator

Funksioni i sinjalit

Citokinat dhe proteinat hormonale kryejnë një funksion sinjalizues.
Hormonet barten nga gjaku. Kur një receptor lidhet me një hormon, ai shkakton një përgjigje në qelizë. Hormonet rregullojnë përqendrimin e substancave në qelizat e gjakut, si dhe rregullimin e rritjes dhe riprodhimit të qelizave. Një shembull i proteinave të tilla është insulina e njohur, e cila rregullon përqendrimin e glukozës në gjak.

Citokinat janë molekula të vogla lajmëtare peptide. Ato veprojnë si rregullatorë të ndërveprimit midis qelizave të ndryshme, dhe gjithashtu përcaktojnë mbijetesën e këtyre qelizave, shtypin ose stimulojnë rritjen dhe aktivitetin e tyre funksional. Pa citokina, puna e koordinuar e sistemit nervor, endokrin dhe imunitar është e pamundur. Për shembull, citokinat mund të shkaktojnë nekrozë tumorale - domethënë, shtypjen e rritjes dhe aktivitetit të qelizave inflamatore.

Funksioni i transportit

Funksioni rezervë (ose rezervë).

Funksioni i receptorit të proteinave

Funksioni i motorit (ose i lëvizjes).

Proteinat në metabolizëm

Ato aminoacide që nuk sintetizohen nga trupi quhen thelbësore, dhe për këtë arsye mund të vijnë tek ne vetëm nga jashtë.

Një person merr aminoacide nga proteinat që gjenden në ushqim. Proteinat denatyrohen gjatë tretjes nga lëngjet acidike gastrike dhe enzimat. Disa nga aminoacidet e marra si rezultat i procesit të tretjes përdoren për sintezën e proteinave të nevojshme, dhe pjesa tjetër shndërrohet në glukozë nëpërmjet procesit të glukoneogjenezës ose përdoret në ciklin e Krebsit (ky është një proces metabolik avari).

Përdorimi i proteinave si burim energjie është veçanërisht i rëndësishëm në kushte të pafavorshme, kur trupi përdor "rezervat e urgjencës" të tij të brendshme - proteinat e veta. Aminoacidet janë gjithashtu një burim i rëndësishëm i azotit për trupin.

Nuk ka standarde uniforme për kërkesat ditore të proteinave. Mikroflora e banuar zorrë e trashë, gjithashtu sintetizon aminoacide dhe ato nuk mund të merren parasysh gjatë përpilimit të standardeve të proteinave.

Rezervat e proteinave në trupin e njeriut janë minimale dhe proteinat e reja mund të sintetizohen vetëm nga proteinat e kalbura që vijnë nga indet e trupit dhe nga aminoacidet e furnizuara me ushqim. Proteinat nuk sintetizohen nga ato substanca që janë pjesë e yndyrave dhe karbohidrateve.

Mungesa e proteinave
Mungesa e proteinave në dietë shkakton një ngadalësim të madh të rritjes dhe zhvillimit tek fëmijët. Për të rriturit, mungesa e proteinave është e rrezikshme për shkak të shfaqjes së ndryshimeve të thella në mëlçi, ndryshimeve në nivelet hormonale dhe ndërprerjes së funksionimit të gjëndrave. sekretimi i brendshëm, përkeqësimi i tretshmërisë lëndë ushqyese, përkeqësim i kujtesës dhe performancës, probleme me zemrën. Të gjitha këto dukuri negative lidhen me faktin se proteinat janë të përfshira pothuajse në të gjitha proceset e trupit të njeriut.

Në vitet 70 të shekullit të kaluar, vdekjet u regjistruan në njerëz që kishin ndjekur një dietë me kalori të ulët me mungesë të rëndë të proteinave për një kohë të gjatë. Si rregull, shkaku i menjëhershëm i vdekjes në këtë rast ishin ndryshimet e pakthyeshme në muskulin e zemrës.

Mungesa e proteinave zvogëlon rezistencën e imunitetit ndaj infeksioneve, pasi niveli i formimit të antitrupave zvogëlohet. Shkelja e sintezës së interferonit dhe lizozimës (faktorët mbrojtës) shkakton një përkeqësim të proceseve inflamatore. Përveç kësaj, mungesa e proteinave shoqërohet shpesh me mungesë të vitaminave, e cila nga ana tjetër çon gjithashtu në pasoja negative.

Mungesa nuk ndikon në mënyrën më të mirë të mundshme mbi prodhimin e enzimave dhe përthithjen e lëndëve ushqyese të rëndësishme. Nuk duhet të harrojmë se hormonet janë formacione proteinike, prandaj, mungesa e proteinave mund të çojë në çrregullime të rënda hormonale.

Çdo aktivitet fizik dëmton qelizat muskulore dhe sa më e madhe të jetë ngarkesa, aq më shumë vuajnë muskujt. Për të rivendosur qelizat e dëmtuara të muskujve, ju nevojitet një sasi e madhe e proteinave me cilësi të lartë. Në kundërshtim me besimin popullor, aktiviteti fizik është i dobishëm vetëm kur një sasi e mjaftueshme e proteinave furnizohet me trupin me ushqim. Gjatë aktivitetit fizik intensiv, konsumi i proteinave duhet të arrijë 1,5 - 2 gram për kilogram peshë.

Proteina e tepërt

Por nëse një person nuk ushtron dhe konsumon më shumë se 1.75 gram proteina për kilogram peshë, atëherë proteina e tepërt grumbullohet në mëlçi, e cila shndërrohet në përbërje azotike dhe glukozë. Përbërja azotike (urea) duhet të ekskretohet nga trupi nga veshkat.

Përveç kësaj, kur ka një tepricë të proteinave, reaksion acid trupi, i cili çon në humbjen e kalciumit për shkak të ndryshimeve regjimi i pijes. Përveç kësaj ushqim me mish, e pasur me proteina, shpesh përmban purina, disa prej të cilave depozitohen në kyçe gjatë metabolizmit dhe shkaktojnë zhvillimin e përdhes. Duhet të theksohet se çrregullimet që lidhen me proteinat e tepërta janë shumë më pak të zakonshme sesa çrregullimet që lidhen me mungesën e proteinave.

Vlerësimi i sasisë së mjaftueshme të proteinave në dietë kryhet në bazë të gjendjes së bilancit të azotit. Trupi sintetizon vazhdimisht proteina të reja dhe lëshon produktet përfundimtare të metabolizmit të proteinave. Proteinat përmbajnë azot, i cili nuk gjendet në yndyrna apo karbohidrate. Dhe nëse azoti depozitohet në trup si rezervë, ai është ekskluzivisht në përbërjen e proteinave. Gjatë zbërthimit të proteinave, ajo duhet të ekskretohet së bashku me urinën. Në mënyrë që trupi të funksionojë në nivelin e kërkuar, është e nevojshme të rimbushni azotin e hequr. Bilanci i azotit do të thotë që sasia e azotit të konsumuar përputhet me sasinë e ekskretuar nga trupi.

Ushqimi me proteina

Këto produkte janë një burim i cilësisë së lartë të proteinave, por duhet të mbani mend se ato përmbajnë shumë yndyrë, ndaj nuk është e këshillueshme që t'i përdorni në mënyrë të tepruar në dietën tuaj. Përveç kësaj sasi e madhe proteina, yndyra e tepërt do të hyjë gjithashtu në trup.

Ushqimet e preferuara të pasura me proteina: djathrat e sojës, djathrat me pak yndyrë, viçi pa dhjamë, të bardhat e vezëve, gjiza me pak yndyrë, peshku i freskët dhe ushqimet e detit, qengji i ri, pula, mishi i bardhë.
Më pak preferohet konsumimi i produkteve si: qumësht dhe kos me sheqer të shtuar, mish i kuq (filetë), mish pule dhe gjeldeti i errët, copa pa dhjamë, gjizë e bërë vetë, mish i përpunuar në formë proshutë, sallam, proshutë.

E bardha e vezës është proteinë e pastër dhe nuk përmban yndyrë. Mishi pa dhjamë përmban rreth 50% të kilocalorive që vijnë nga proteinat; në produktet që përmbajnë niseshte – 15%; në qumësht të skremuar - 40%; në perime - 30%.

Rregulli kryesor kur zgjidhni një dietë proteinike është si vijon: më shumë proteina për njësi kalori dhe një koeficient i lartë i tretshmërisë së proteinave. Është më mirë të hani ushqime me pak yndyrë dhe të pasura me proteina. Informacioni për kaloritë mund të gjendet në paketimin e çdo produkti. Të dhënat e përgjithësuara për përmbajtjen e proteinave dhe yndyrave në ato produkte, përmbajtja kalorike e të cilave është e vështirë të llogaritet, mund të gjenden në tabela të veçanta.

Proteinat e trajtuara me nxehtësi treten më lehtë sepse bëhen lehtësisht të arritshme për enzimat në traktin tretës. Megjithatë, trajtimi termik mund të zvogëlojë vlerën biologjike të proteinës për shkak të faktit se disa aminoacide shkatërrohen.

Përmbajtja e proteinave dhe yndyrave në disa ushqime

Metabolizmi i proteinave

Trupi mund të shpenzojë rreth 15% të totalit të kalorive të marra në asimilimin e ushqimit.
Ushqimet e pasura me proteina kontribuojnë në rritjen e prodhimit të nxehtësisë gjatë metabolizmit. Temperatura e trupit rritet pak, gjë që çon në konsum shtesë të energjisë për procesin e termogjenezës.

Proteinat nuk përdoren gjithmonë si burim energjie. Kjo për faktin se përdorimi i tyre si burim energjie për trupin mund të jetë i padobishëm, sepse nga një sasi e caktuar yndyrnash dhe karbohidratesh mund të merrni shumë më shumë kalori dhe shumë më efikase sesa nga një sasi e ngjashme proteinash. Përveç kësaj, rrallë ka një tepricë të proteinave në trup, dhe nëse ka një të tillë, atëherë shumica e proteinave të tepërta përdoren për të kryer funksione plastike.

Në rastin kur dietës i mungojnë burimet e energjisë në formën e yndyrave dhe karbohidrateve, trupi fillon të përdorë yndyrnat e grumbulluara.

Një sasi e mjaftueshme e proteinave në dietë ndihmon në aktivizimin dhe normalizimin e metabolizmit të ngadaltë tek ata njerëz që janë obezë, dhe gjithashtu ndihmon në ruajtjen e masës muskulore.

Nëse nuk ka proteina të mjaftueshme, trupi kalon në përdorimin e proteinave të muskujve. Kjo ndodh sepse muskujt nuk janë aq të rëndësishëm për ruajtjen e funksionimit të trupit. Shumica e kalorive digjen në fibrat muskulore dhe ulja e masës muskulore redukton shpenzimin e energjisë së trupit.

Shumë shpesh, njerëzit që i përmbahen dietave të ndryshme për humbje peshe zgjedhin një dietë në të cilën shumë pak proteina hyjnë në trup me ushqim. Si rregull, këto janë dieta me perime ose fruta. Përveç dëmtimit, një dietë e tillë nuk do të sjellë asgjë. Funksionimi i organeve dhe sistemeve me mungesë proteinash pengohet, gjë që shkakton çrregullime dhe sëmundje të ndryshme. Çdo dietë duhet të merret parasysh nga pikëpamja e nevojës së trupit për proteina.

Procese të tilla si asimilimi i proteinave dhe përdorimi i tyre për nevoja energjetike, si dhe sekretimi i produkteve të metabolizmit të proteinave, kërkojnë më të lëngshme. Për të shmangur dehidratimin, duhet të pini rreth 2 litra ujë në ditë.

Ashtu si makromolekulat e tjera biologjike (polisakaridet, lipidet dhe acidet nukleike), proteinat janë komponentët e nevojshëm të gjithë organizmat e gjallë dhe luajnë një rol vendimtar në jetën e qelizës. Proteinat kryejnë procese metabolike. Ato janë pjesë e strukturave ndërqelizore - organeleve dhe citoskeletit, të sekretuara në hapësirën jashtëqelizore, ku mund të veprojnë si një sinjal i transmetuar midis qelizave, të marrin pjesë në hidrolizën e ushqimit dhe në formimin e substancës ndërqelizore.

Klasifikimi i proteinave sipas funksioneve të tyre është mjaft arbitrar, pasi e njëjta proteinë mund të kryejë disa funksione. Një shembull i studiuar mirë i një multifunksionaliteti të tillë është lizil-tRNA sintetaza, një enzimë nga klasa e sintetazave të aminoacil-tRNA, e cila jo vetëm që bashkon një mbetje lizine në tARN, por gjithashtu rregullon transkriptimin e disa gjeneve. Proteinat kryejnë shumë funksione për shkak të aktivitetit të tyre enzimatik. Pra, enzimat janë proteina motorike miozina, proteinat rregullatore proteina kinaza, proteina transportuese natrium-kalium adenozinetrifosfataza etj.

Modeli molekular i enzimës së ureazës bakteriale Helicobacter pylori

Funksioni katalitik

Më e mira funksion i njohur proteinat në trup - kataliza e reaksioneve të ndryshme kimike. Enzimat janë proteina që kanë veti specifike katalitike, domethënë secila enzimë katalizon një ose më shumë reaksione të ngjashme. Enzimat katalizojnë reaksionet e zbërthimit të molekulave komplekse (katabolizmi) dhe sintezën e tyre (anabolizmin), duke përfshirë replikimin dhe riparimin e ADN-së dhe sinteza e matricës ARN. Deri në vitin 2013, ishin përshkruar më shumë se 5,000 mijë enzima. Përshpejtimi i një reaksioni si rezultat i katalizimit enzimatik mund të jetë i madh: për shembull, një reaksion i katalizuar nga enzima orotidin 5"-fosfat dekarboksilazë zhvillohet 10 17 herë më shpejt se një i pakatalizuar (gjysma e jetës së dekarboksilimit të acidit orotik është 78 milion vjet pa një enzimë dhe 18 milisekonda me pjesëmarrjen e një enzime) Molekulat që lidhen me një enzimë dhe ndryshojnë si rezultat i reaksionit quhen substrate.

Megjithëse enzimat zakonisht përbëhen nga qindra mbetje aminoacide, vetëm një pjesë e vogël e tyre ndërveprojnë me substratin dhe një numër edhe më i vogël - mesatarisht 3-4 mbetje aminoacide, shpesh të vendosura larg njëri-tjetrit në strukturën parësore - përfshihen drejtpërdrejt në kataliza . Pjesa e molekulës së enzimës që ndërmjetëson lidhjen dhe katalizimin e substratit quhet vend aktiv.

Bashkimi Ndërkombëtar i Biokimisë dhe Biologjisë Molekulare në 1992 propozoi një nomenklaturë përfundimtare hierarkike për enzimat bazuar në llojin e reaksioneve që ato katalizojnë. Sipas kësaj nomenklature, emrat e enzimave duhet të kenë gjithmonë mbaresën - aza dhe formohen nga emrat e reaksioneve të katalizuara dhe të substrateve të tyre. Secilës enzimë i është caktuar një kod individual, i cili e bën të lehtë përcaktimin e pozicionit të saj në hierarkinë e enzimës. Bazuar në llojin e reaksioneve që ato katalizojnë, të gjitha enzimat ndahen në 6 klasa:

• CF 1: Oksidoreduktazat që katalizojnë reaksionet redoks;
• CF 2: Transferazat që katalizojnë transferimin e grupeve kimike nga një molekulë e substratit në tjetrën;
• CF 3: Hidrolaza që katalizojnë hidrolizën e lidhjeve kimike;
• EF 4: Liazat që katalizojnë thyerjen e lidhjeve kimike pa hidrolizë me formimin lidhje e dyfishtë në një nga produktet;
• EC 5: Izomerazat që katalizojnë ndryshimet strukturore ose gjeometrike në molekulën e substratit;
• EC 6: Ligazat që katalizojnë formimin e lidhjeve kimike midis substrateve për shkak të hidrolizës së lidhjes difosfatike të ATP ose të një trifosfati të ngjashëm.

Funksioni strukturor

Më shumë detaje: Funksioni strukturor i proteinave, Proteinat fibrilare

Proteinat strukturore të citoskeletit, si një lloj përforcimi, u japin formë qelizave dhe shumë organeleve dhe marrin pjesë në ndryshimin e formës së qelizave. Shumica e proteinave strukturore janë filamentoze: për shembull, monomeret e aktinës dhe tubulinës janë proteina globulare, të tretshme, por pas polimerizimit ato formojnë filamente të gjata që përbëjnë citoskeletin, i cili lejon qelizën të ruajë formën e saj. Kolagjeni dhe elastina janë përbërësit kryesorë të substancës ndërqelizore të indit lidhës (për shembull, kërcit), dhe nga tjetri proteina strukturore Keratina përbëhet nga flokët, thonjtë, pendët e shpendëve dhe disa guaska.

Funksioni mbrojtës

Më shumë detaje: Funksioni mbrojtës proteinat

Ekzistojnë disa lloje të funksioneve mbrojtëse të proteinave:

1. Mbrojtje fizike. Mbrojtja fizike e trupit sigurohet nga Kolagjeni - një proteinë që formon bazën e substancës ndërqelizore të indeve lidhëse (përfshirë kockat, kërcin, tendinat dhe shtresat e thella të lëkurës (dermis)); keratin, i cili formon bazën e skutave me brirë, flokëve, puplave, brirëve dhe derivateve të tjera të epidermës. Në mënyrë tipike, proteina të tilla konsiderohen të jenë proteina me funksioni strukturor. Shembuj të proteinave në këtë grup janë fibrinogjenet dhe trombinat, të cilat janë të përfshira në koagulimin e gjakut.
2. Mbrojtja kimike. Lidhja e toksinave nga molekulat e proteinave mund të sigurojë detoksifikimin e tyre. Enzimat e mëlçisë luajnë një rol veçanërisht vendimtar në detoksifikimin e njerëzve, duke zbërthyer helmet ose duke i kthyer ato në një formë të tretshme, gjë që lehtëson eliminimin e tyre të shpejtë nga trupi.
3. Mbrojtja imune. Proteinat që përbëjnë gjakun dhe lëngjet e tjera biologjike janë të përfshira në përgjigjen mbrojtëse të trupit ndaj dëmtimit dhe sulmit nga patogjenët. Proteinat e sistemit të komplementit dhe antitrupat (imunoglobulinat) i përkasin proteinave të grupit të dytë; ato neutralizojnë bakteret, viruset ose proteinat e huaja. Antitrupat që janë pjesë e sistemit imunitar adaptiv bashkohen me substanca, antigjene, që janë të huaja për një organizëm të caktuar, dhe në këtë mënyrë i neutralizojnë ato, duke i drejtuar në vendet e shkatërrimit. Antitrupat mund të sekretohen në hapësirën jashtëqelizore ose të futen në membranat e limfociteve B të specializuara të quajtura qeliza plazmatike.

Funksioni rregullator

Më shumë detaje: Aktivizues (proteina), Proteazomi, Funksioni rregullues i proteinave

Shumë procese brenda qelizave rregullohen nga molekulat e proteinave, të cilat nuk shërbejnë as si burim energjie dhe as si material ndërtimor për qelizën. Këto proteina rregullojnë përparimin e qelizave përmes ciklit qelizor, transkriptimin, përkthimin, bashkimin, aktivitetin e proteinave të tjera dhe shumë procese të tjera. Funksioni rregullator proteinat kryhen ose për shkak të aktivitetit enzimatik (për shembull, protein kinaza) ose për shkak të lidhjes specifike me molekulat e tjera. Kështu, faktorët e transkriptimit, proteinat aktivizuese dhe proteinat represore, mund të rregullojnë intensitetin e transkriptimit të gjeneve duke u lidhur me sekuencat e tyre rregullatore. Në nivelin e përkthimit, leximi i shumë mARN-ve rregullohet gjithashtu nga shtimi i faktorëve proteinikë.

Rolin më të rëndësishëm në rregullimin e proceseve ndërqelizore e luajnë proteina kinazat dhe proteina fosfatazat - enzima që aktivizojnë ose shtypin aktivitetin e proteinave të tjera duke u bashkuar me to ose duke hequr grupet fosfate.

Funksioni i sinjalit

Më shumë detaje: Funksioni i sinjalizimit të proteinave, Hormonet, Citokinat

Funksioni sinjalizues i proteinave është aftësia e proteinave për të shërbyer si substanca sinjalizuese, duke transmetuar sinjale midis qelizave, indeve, organeve dhe organizmave. Funksioni i sinjalizimit shpesh kombinohet me funksionin rregullues, pasi shumë proteina rregullatore ndërqelizore transmetojnë gjithashtu sinjale.

Funksionin e sinjalizimit e kryejnë proteinat – Hormonet, Citokinat, faktorët e rritjes etj.

Hormonet barten në gjak. Shumica e hormoneve shtazore janë proteina ose peptide. Lidhja e një hormoni me receptorin e tij është një sinjal që shkakton një përgjigje qelizore. Hormonet rregullojnë përqendrimin e substancave në gjak dhe qeliza, rritjen, riprodhimin dhe procese të tjera. Një shembull i proteinave të tilla është insulina, e cila rregullon përqendrimin e glukozës në gjak.

Qelizat ndërveprojnë me njëra-tjetrën duke përdorur proteinat sinjalizuese të transmetuara përmes substancës ndërqelizore. Proteina të tilla përfshijnë, për shembull, citokinat dhe faktorët e rritjes.

Citokinat janë molekula sinjalizuese të peptideve. Ato rregullojnë ndërveprimet ndërmjet qelizave, përcaktojnë mbijetesën e tyre, stimulojnë ose shtypin rritjen, diferencimin, aktivitetin funksional dhe apoptozën dhe sigurojnë koordinimin e veprimeve të sistemit imunitar, endokrin dhe nervor. Një shembull i citokinave është faktori i nekrozës së tumorit, i cili transmeton sinjale inflamatore midis qelizave të trupit.

Funksioni i transportit

Më shumë detaje: Funksioni i transportit proteinat

Proteinat e tretshme të përfshira në transportin e molekulave të vogla duhet të kenë një afinitet të lartë për substratin kur ai është i pranishëm në përqendrim të lartë dhe të çlirohen lehtësisht në zona me përqendrim të ulët të substratit. Një shembull i proteinave transportuese është hemoglobina, e cila transporton oksigjenin nga mushkëritë në indet e tjera dhe dioksidin e karbonit nga indet në mushkëri, dhe përveç proteinave homologe me të, që gjenden në të gjitha mbretëritë e organizmave të gjallë.

Disa proteina të membranës përfshihen në transportin e molekulave të vogla nëpër membranën qelizore, duke ndryshuar përshkueshmërinë e saj. Përbërësi lipid i membranës është i papërshkueshëm nga uji (hidrofobik), i cili parandalon përhapjen e molekulave polare ose të ngarkuara (joneve). Proteinat e transportit të membranës zakonisht ndahen në proteina kanali dhe proteina bartëse. Proteinat e kanalit përmbajnë pore të brendshme të mbushura me ujë që lejojnë jonet (nëpërmjet kanaleve jonike) ose molekulat e ujit (nëpërmjet proteinave akuaporin) të lëvizin nëpër membranë. Shumë kanale jonike janë të specializuara për të transportuar vetëm një jon; Pra, kaliumi dhe kanalet e natriumit shpesh bëjnë dallimin midis këtyre joneve të ngjashme dhe lejojnë që vetëm njëri prej tyre të kalojë. Proteinat transportuese lidhen, si enzimat, çdo molekulë ose jon të transportuar dhe, ndryshe nga kanalet, mund të kryejnë transport aktiv duke përdorur energjinë ATP. "Termocentrali i qelizës" - ATP sintaza, e cila sintetizon ATP për shkak të gradientit të protonit, mund të klasifikohet gjithashtu si një proteinë transporti membranore.

Funksioni rezervë (rezervë).

Këto proteina përfshijnë të ashtuquajturat proteina rezervë, të cilat ruhen si burim energjie dhe lëndësh në farat e bimëve (për shembull, globulinat 7S dhe 11S) dhe vezët e kafshëve. Një numër i proteinave të tjera përdoren në trup si burim i aminoacideve, të cilat nga ana tjetër janë pararendëse të substancave biologjikisht aktive që rregullojnë proceset metabolike.

Funksioni i receptorit

Më shumë detaje: Receptori qelizor

Receptorët e proteinave mund të vendosen si në citoplazmë ashtu edhe të ngulitur në membranën qelizore. Një pjesë e molekulës së receptorit ndjen një sinjal, i cili shpesh është një kimik dhe në disa raste i lehtë, ndikim mekanik(p.sh. shtrirje) dhe stimuj të tjerë. Kur një sinjal vepron në një pjesë të caktuar të molekulës - proteinën e receptorit - ndodhin ndryshimet e tij konformative. Si rezultat, ndryshon konformimi i një pjese tjetër të molekulës, e cila transmeton sinjalin tek komponentët e tjerë qelizorë. Ekzistojnë disa mekanizma të transmetimit të sinjalit. Disa receptorë katalizojnë disa reaksion kimik; të tjerët shërbejnë si kanale jonike që hapen ose mbyllen kur nxiten nga një sinjal; disa të tjera lidhin në mënyrë specifike molekulat e lajmëtarëve ndërqelizor. Në receptorët e membranës, pjesa e molekulës që lidhet me molekulën e sinjalit ndodhet në sipërfaqen e qelizës dhe domeni që transmeton sinjalin është brenda.

Funksioni i motorit (motorit).

Një klasë e tërë e proteinave motorike siguron lëvizjet e trupit, për shembull, tkurrjen e muskujve, duke përfshirë lëvizjen (miozinën), lëvizjen e qelizave brenda trupit (për shembull, lëvizjen amoeboid të leukociteve), lëvizjen e qerpikëve dhe flagjelave, dhe përveç kësaj aktive dhe të drejtuara. transporti ndërqelizor (kinezina, dyneina). Dyneinat dhe kinesinat transportojnë molekulat përgjatë mikrotubulave duke përdorur hidrolizën ATP si burim energjie. Dyneinet transportojnë molekulat dhe organelet nga pjesët periferike të qelizës drejt centrosomes, kinesinat - në drejtim të kundërt. Dyneinet janë gjithashtu përgjegjëse për lëvizjen e qerpikëve dhe flagjelave në eukariotët. Variantet citoplazmike të miozinës mund të përfshihen në transportin e molekulave dhe organeleve përgjatë mikrofilamenteve.