Vücutta koruyucu bir işlevi yerine getiren şey. Proteinlerin koruyucu işlevi

Benzer işlev fiziksel koruma Bazı protistlerin (örneğin yeşil alg Chlamydomonas) ve viral kapsidlerin hücre duvarlarını oluşturan yapısal proteinleri gerçekleştirir.

Proteinlerin fiziksel koruyucu işlevleri, kan plazmasında bulunan protein fibrinojen tarafından sağlanan kanın pıhtılaşma yeteneğini içerir. Fibrinojen renksizdir; kan pıhtılaşmaya başladığında, enzim tarafından parçalanır [[bölünmeden sonra bir monomer oluşur - fibrin, bu da polimerize olur ve beyaz iplikler halinde çöker). Fibrin çökelerek kanı sıvı değil jelatinimsi hale getirir. Kanın pıhtılaşması sürecinde, temel protein - fibrin şeritlerinden ve kırmızı kan hücrelerinden bir çökelti oluşturduktan sonra, fibrin sıkıştırıldığında güçlü bir kırmızı trombüs oluşturur.

Kimyasal koruyucu fonksiyon

Bağışıklık sisteminin koruyucu proteinleri aynı zamanda interferonları da içerir. Bu proteinler virüslerle enfekte olmuş hücreler tarafından üretilir. Bunların bir hücre komşusu üzerindeki etkisi, virüslerin çoğalmasını veya viral parçacıkların hedef hücrelerde toplanmasını bloke ederek antiviral direnç sağlar. İnterferonların başka etki mekanizmaları da vardır; örneğin lenfositlerin ve bağışıklık sisteminin diğer hücrelerinin aktivitesini etkilerler.

Aktif koruma fonksiyonu

Hayvanların protein zehirleri

Sincaplar ayrıca yırtıcı hayvanlara karşı korunmaya veya avlara saldırmaya da hizmet edebilir. Bu tür proteinler ve peptitler çoğu hayvanın (örneğin yılanlar, akrepler, cnidarians vb.) zehirlerinde bulunur. Zehirlerin içerdiği proteinlerin farklı etki mekanizmaları vardır. Bu nedenle, engerek yılanlarının zehirleri sıklıkla hücre zarlarının tahrip olmasına ve bunun sonucunda kırmızı kan hücrelerinin hemolizine ve kanamaya neden olan fosfolipaz enzimini içerir. Engerek zehirine nörotoksinler hakimdir; örneğin, krait zehiri, a-bungarotoksin proteinlerini (nikotinik asetilkolin reseptörlerini bloke eden bir madde) ve β-bungarotoksin içerir (sürekli asetilkolin salınımına neden olur) sinir uçları ve dolayısıyla rezervlerinin tükenmesi); bu zehirlerin birleşik etkisi kas felci nedeniyle ölüme neden olur.

Bakteriyel protein zehirleri

Bakteriyel protein zehirleri - botulinum toksini, tetanozun etken maddeleri tarafından üretilen tetanospazmin toksini, difteri etkeninin difteri toksini, kolera toksini. Birçoğu farklı etki mekanizmalarına sahip birçok proteinin karışımıdır. Protein niteliğindeki bazı bakteriyel toksinler çok güçlü zehirlerdir; Botulinum toksininin bileşenleri bilinen doğal maddeler arasında en toksik olanıdır.

Cinsin patojenik bakteri toksinleri Klostridyum Görünüşe göre, anaerobik bakterilerin tüm vücudu bir bütün olarak etkilemesi, onu ölüme götürmesi gerekiyor - bu, bakterilerin "cezasız" beslenmesine ve çoğalmasına izin veriyor ve nüfuslarını zaten büyük ölçüde artırdıktan sonra vücudu formda bırakıyor sporların.

Diğer birçok bakterinin toksinlerinin biyolojik önemi tam olarak bilinmemektedir.

Protein bitki zehirleri

Bitkilerde zehir olarak genellikle protein olmayan maddeler (alkaloitler, glikozitler vb.) kullanılır. Ancak bitkiler aynı zamanda protein toksinleri de içerir. Bu nedenle, hint fasulyesi tohumları (sütleğen familyasının bitkileri) protein toksini risin içerir. Bu toksin, bağırsak hücrelerinin sitoplazmasına nüfuz eder ve ribozomlara etki eden enzimatik alt birimi, çeviriyi geri dönüşü olmayan bir şekilde engeller.

Bağlantılar

Wikimedia Vakfı.

2010.

Diğer sözlüklerde “Proteinlerin koruyucu işlevi” nin ne olduğuna bakın:

Bu terimin başka anlamları da vardır, bkz. Proteinler (anlamlar). Proteinler (proteinler, polipeptitler), bir zincire bir peptit bağıyla bağlanan alfa amino asitlerden oluşan yüksek moleküler organik maddelerdir. Canlı organizmalarda... ... Vikipedi Üzerinde büyüyen çeşitli proteinlerin kristalleri uzay istasyonu

"Mir" ve NASA mekik uçuşları sırasında. Yüksek düzeyde saflaştırılmış proteinler, düşük sıcaklıklarda proteinin bir modelini elde etmek için kullanılan kristaller oluşturur. Proteinler (proteinler, ... ... Wikipedia Deri (cutis), hayvanların ve insanların vücudunun dış kaplamasını oluşturan ve çeşitli fizyolojik işlevleri yerine getiren karmaşık bir organdır. ANATOMİ VE HİSTOLOJİ İnsanlarda kan hücresinin yüzey alanı 1,5 2 m2'dir (boy, cinsiyete bağlı olarak, ... ...

Tıp ansiklopedisi İnsan ve hayvanların dolaşım sisteminde dolaşan sıvı doku; Hücre ve dokuların yaşamsal aktivitelerini ve çeşitli fonksiyonlarını yerine getirmelerini sağlar. fizyolojik fonksiyonlar

. K.'nin ana işlevlerinden biri gazların taşınmasıdır (organlardan O2... ...- (Nerag), hayvan vücudunun büyük bir lobüler bezidir, sindirim, metabolizma, kan dolaşımı süreçlerinde yer alır ve iç dengeyi korur. vücut ortamı. Karın boşluğunun ön kısmında, hemen arkasında yer alır... ...

I Mide, gıdanın kimyasal ve mekanik işlemlerinin gerçekleştirildiği, sindirim sisteminin genişletilmiş bir bölümüdür. Hayvanların midesinin yapısı. Duvarlarında şunlar bulunan salgı bezleri veya sindirim bezleri vardır... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

KAN- Kan sığırı, deve, at, koyun, domuz, köpeğin mikroskobik resmi. Kan sığırı (I>>), deve (II), at (III), koyun (IV), domuz (V), köpek (VI): 1 … … Veteriner ansiklopedik sözlüğü

Normal (sistematik) insan anatomisi, insan anatomisinin “normal”, yani sağlıklı bir insan vücudunun yapısını organ sistemleri, organları ve dokuları ile inceleyen bir bölümüdür. Vücudun organ kısmı belli bir biçim ve tasarımlar,... ... Vikipedi

I (sanguis) vücuttaki kimyasalların (oksijen dahil) taşınmasını gerçekleştiren sıvı doku, bu sayede çeşitli hücrelerde ve hücreler arası boşluklarda meydana gelen biyokimyasal süreçlerin entegrasyonu tek bir sistemde meydana gelir... Deri (cutis), hayvanların ve insanların vücudunun dış kaplamasını oluşturan ve çeşitli fizyolojik işlevleri yerine getiren karmaşık bir organdır. ANATOMİ VE HİSTOLOJİ İnsanlarda kan hücresinin yüzey alanı 1,5 2 m2'dir (boy, cinsiyete bağlı olarak, ... ...

Yapısal işlev

Katalitik fonksiyon

Proteinlerin vücuttaki görevleri

Proteinlerin vücuttaki en iyi bilinen işlevi çeşitli maddelerin katalizlenmesidir. kimyasal reaksiyonlar. Enzimler spesifik katalitik özelliklere sahip proteinlerdir; yani her enzim bir veya daha fazla benzer reaksiyonu katalize eder. Enzimler, DNA replikasyonu ve onarımı da dahil olmak üzere karmaşık moleküllerin parçalanması (katabolizma) ve bunların sentezi (anabolizma) reaksiyonlarını katalize eder. matris sentezi RNA. 2013 yılına gelindiğinde 5.000 binden fazla enzim tanımlanmıştı. Enzimatik kataliz sonucu bir reaksiyonun hızlanması çok büyük olabilir: örneğin, orotidin 5"-fosfat dekarboksilaz enzimi tarafından katalize edilen bir reaksiyon, katalize edilmemiş olandan 1017 kat daha hızlı ilerler (orotik asit dekarboksilasyonunun yarı ömrü 78 milyondur) Enzim olmadan geçen süre ve bir enzimin katılımıyla 18 milisaniye). Enzime bağlanan ve reaksiyon sonucu değişen moleküllere substrat denir.

Hücre iskeletinin yapısal proteinleri bir çeşit takviye gibi hücrelere ve birçok organele şekil verir ve hücrelerin şeklinin değiştirilmesinde görev alır. Yapısal proteinlerin çoğu filamentlidir: örneğin aktin ve tübülinin monomerleri küresel, çözünür proteinlerdir, ancak polimerizasyondan sonra hücre iskeletini oluşturan ve hücrenin şeklini korumasını sağlayan uzun filamentler oluştururlar. Kolajen ve elastin, hücreler arası maddenin ana bileşenleridir. bağ dokusu(örneğin kıkırdak) ve başka birinden yapısal protein Keratin saç, tırnak, kuş tüyü ve bazı kabuklardan oluşur.

Birkaç tane var proteinlerin koruyucu fonksiyon türleri:

Fiziksel koruma. Vücudun fiziksel koruması, bağ dokularının (kemikler, kıkırdak, tendonlar ve derinin derin katmanları (dermis) dahil) hücreler arası maddesinin temelini oluşturan bir protein olan kolajen tarafından sağlanır; azgın pulların temelini oluşturan keratin, saç , tüyler, boynuzlar ve epidermisin diğer türevleri Genellikle bu tür proteinler, proteinler olarak kabul edilir. yapısal fonksiyon. Bu gruptaki proteinlerin örnekleri, kanın pıhtılaşmasında rol oynayan fibrinojenler ve trombinlerdir.

Kimyasal koruma. Toksinlerin protein molekülleri tarafından bağlanması onların detoksifikasyonunu sağlayabilir. Karaciğer enzimleri insanlarda detoksifikasyonda, zehirlerin parçalanmasında veya bunların vücuttan hızlı bir şekilde atılmasını kolaylaştıracak şekilde çözünür bir forma dönüştürülmesinde özellikle önemli bir rol oynar.

Bağışıklık koruması. Kanı ve diğer biyolojik sıvıları oluşturan proteinler, vücudun hem hasara hem de patojenlerin saldırısına karşı savunma tepkisinde rol oynar. Kompleman sisteminin proteinleri ve antikorlar (immünoglobulinler) ikinci grubun proteinlerine aittir; bakterileri, virüsleri veya yabancı proteinleri nötralize ederler. Uyarlanabilir bağışıklık sisteminin bir parçası olan antikorlar, belirli bir organizmaya yabancı olan maddelere, antijenlere bağlanır ve böylece onları nötralize ederek onları yıkım yerlerine yönlendirir. Antikorlar salgılanabilir hücreler arası boşluk veya plazma hücreleri adı verilen özel B lenfositlerinin zarlarına sabitlenir.

İnsan vücudunun işleyişi 19. yüzyılın başlarında netleşti. Bilim adamları bu maddeleri belirlediler Yunanca terim Protos kelimesinden "proteinler" - "ana, ilk".

Bunların temel özelliği kimyasal bileşikler vücudun yeni hücreler oluşturmak için kullandığı temel olmalarıdır. Diğer işlevleri ise düzenleyici ve metabolik süreçleri sağlamak; icrada taşıma fonksiyonları(örneğin, oksijeni kan dolaşımı yoluyla vücuda dağıtan protein hemoglobin); kas liflerinin oluşumunda; Vücudun birçok hayati fonksiyonunun yönetiminde ( parlak bir örnek protein insülini görevi görür); sindirim sürecini ve enerji metabolizmasını düzenlemede; vücudun korunmasında.

Bu maddelerin kimyasal yapısı, protein moleküllerini oluşturan amino asitlerin sayısına göre belirlenir. Moleküllerin boyutu oldukça büyüktür. Bu maddeler yüksek moleküler ağırlığa sahiptir. organik maddeler ve bir peptid bağıyla bağlanan bir amino asit zinciridir. Proteinlerin amino asit bileşimi belirlenir genetik kod. Amino asitlerin kombinasyonundaki birçok varyasyon, protein moleküllerinin çeşitli özelliklerini sağlar. Kural olarak birbirleriyle bağlantı kurarlar ve karmaşık kompleksler oluştururlar.

Tüm proteinler bilim adamları tarafından incelenmediğinden proteinlerin sınıflandırılması henüz tamamlanmamıştır. Birçoğunun rolü insanlar için bir gizem olmaya devam ediyor. Şu ana kadar proteinler aşağıdakilere göre bölünmüştür: biyolojik rol ve bileşimlerine hangi amino asitlerin dahil edildiğine göre. Beslenmemiz için değerli olan proteinin kendisi değil, onu oluşturan amino asitlerdir. Amino asitler türlerden biridir organik asitler. Bunlardan 100'den fazlası var. Onlar olmadan metabolik süreçler imkansızdır.

Vücut, gıdayla sağlanan proteinleri tam olarak ememez. Çoğu asidik sindirim suları tarafından yok edilir. Proteinler aminoasitlere parçalanır. Vücut, ihtiyaç duyduğu amino asitleri parçalandıktan sonra “alır” ve onlardan gerekli proteinleri oluşturur. Bu durumda bazı amino asitlerin diğerlerine dönüşümü gerçekleşebilir. Dönüşümün yanı sıra vücutta bağımsız olarak da sentezlenebilirler.

Ancak amino asitlerin tamamı vücudumuz tarafından üretilemez. Sentezlenmeyenlere esansiyel denir çünkü vücudun bunlara ihtiyacı vardır ve bunları ancak dışarıdan alabilir. Esansiyel amino asitler başkaları tarafından değiştirilemez. Bunlar metiyonin, lizin, izolösin, lösin, fenilalanin, treonin, valini içerir. Ek olarak, yalnızca temel fenilalanin ve metioninden oluşan başka amino asitler de vardır. Bu nedenle beslenmenin kalitesi, gelen proteinlerin miktarına göre değil, niteliksel bileşimlerine göre belirlenir. Örneğin patates, beyaz lahana, pancar, lahana, baklagiller ve ekmek büyük miktarda triptofan, lizin ve metiyonin içerir.

Vücudumuzdaki protein metabolizmasının seyri yeterli miktara bağlıdır gerekli proteinler. Bazı maddelerin parçalanması ve diğerlerine dönüşmesi salınımla gerçekleşir. vücudun ihtiyaç duyduğu enerji.

Vücudun hayati aktivitesi sonucunda bazı proteinler sürekli olarak kaybolur. Dışarıdan gelen proteinli maddelerden günde yaklaşık 30 gr kaybedilir. Bu nedenle, kayıplar dikkate alındığında, vücudun işleyişini sağlamak için diyetin bu maddeleri yeterli miktarda içermesi gerekir.

Vücudun protein maddesi tüketimi çeşitli faktörlere bağlıdır: zor bir görevin yerine getirilmesi fiziksel çalışma veya dinlenme halinde olmak; duygusal durum. Yetişkinler için günlük protein alımı en az 50 gramdır (bu, vücut ağırlığının kilogramı başına yaklaşık 0,8 gramdır). Yoğun büyüme ve gelişme nedeniyle çocuklar, vücut ağırlığının kilogramı başına 1,9 grama kadar daha fazla proteine ​​ihtiyaç duyar.

Bununla birlikte, yiyeceklerde tüketilen büyük miktardaki protein bile, içindeki amino asitlerin dengeli miktarını garanti etmez. Bu nedenle diyetin, vücudun farklı amino asitler şeklinde maksimum faydayı elde edebilmesi için çeşitlendirilmesi gerekir. Bugün yediğiniz yemekte triptofan yoksa yarın hastalanacağınız gerçeğinden bahsetmiyoruz. Hayır, vücut “yapabilir” küçük miktarlar Yararlı amino asitleri depolayın ve gerektiğinde kullanın. Ancak vücudun kümülatif kapasitesi çok yüksek olmadığından besin rezervlerinin düzenli olarak yenilenmesi gerekir.

Kişisel inançlardan (vejetaryenlik) veya sağlık nedenlerinden (mide-bağırsak sistemi sorunları ve diyet yemeği) diyet kısıtlamanız varsa, diyetinizi ayarlamak ve vücuttaki protein dengesini yeniden sağlamak için bir beslenme uzmanına danışmanız gerekir.
Yoğun spor aktiviteleri sırasında vücudun büyük miktarda proteine ​​ihtiyacı vardır. Bu tür insanlar için özel olarak üretildi sporcu beslenmesi. Ancak protein alımı yapılan fiziksel aktiviteye uygun olmalıdır. Bu maddelerin fazlalığı, yaygın inanışın aksine, kas kütlesinde keskin bir artışa yol açmayacaktır.

Proteinlerin fonksiyonlarının çeşitliliği vücutta meydana gelen hemen hemen tüm biyokimyasal süreçleri kapsar. Biyokimyasal katalizörler olarak adlandırılabilirler.
Proteinler hücrelerin şeklini koruyan hücre iskeletini oluşturur. Proteinler olmadan bağışıklık sisteminin başarılı bir şekilde çalışması mümkün değildir.

Harika besin kaynağı proteinler et, süt, balık, tahıllar, baklagiller, kuruyemişlerdir. Meyveler, meyveler ve sebzeler protein açısından daha az zengindir.

Amino asit dizisini belirlemek için incelenen ilk protein insülindi. Bu başarıdan dolayı F. Sanger, geçen yüzyılın 60'lı yıllarında Nobel Ödülü'nü aldı. Ve bilim adamları D. Kendrew ve M. Perutz aynı anda yaratmayı başardılar. üç boyutlu yapı X-ışını kırınım teknikleri kullanılarak miyoglobin ve hemoglobin. Bunun için onlara Nobel Ödülü de verildi.

Çalışmanın tarihi

Sonraki 30-40 yıl boyunca proteinleri oluşturan amino asitlerin çoğu üzerinde araştırmalar yapıldı. 1894 yılında Alman fizyolog A. Kossel, amino asitlerin proteinlerin yapısal bileşenleri olduğu ve birbirleriyle bağlantılı oldukları varsayımında bulundu. peptid bağları. Bir proteinin amino asit dizisini incelemeye çalışıyordu.
1926'da proteinlerin vücuttaki baskın rolü nihayet anlaşıldı. Bu, ABD'li kimyager D. Sumner'ın üreazın (onsuz pek çok kimyasal işlemin gerçekleşemeyeceği bir enzim) bir protein olduğunu kanıtlamasıyla gerçekleşti.

O dönemde bilimsel ihtiyaçlar için saf proteinleri izole etmek son derece zordu. Bu nedenle ilk deneyler minimum maliyetle saflaştırılabilen polipeptitler kullanılarak yapıldı. önemli miktar- bunlar sığırların kesilmesinden sonra salınan kan proteinleri, tavuk proteinleri, çeşitli toksinler, sindirim veya metabolik kökenli enzimlerdir. 50'li yılların sonunda sığır pankreas ribonükleazının saflaştırılması mümkün oldu. Birçok bilim adamı için deneysel bir nesne haline gelen bu maddeydi.

İÇİNDE modern bilim protein araştırmaları niteliksel olarak yeni bir düzeyde devam etti. Biyokimyanın proteomik adı verilen bir dalı vardır. Artık proteomik sayesinde, yalnızca izole edilmiş saflaştırılmış proteinleri değil, aynı zamanda farklı hücre ve dokulara ait birçok proteinin modifikasyonundaki paralel, eş zamanlı değişiklikleri de incelemek mümkün. Bilim insanları artık bir proteinin yapısını amino asit dizisinden teorik olarak hesaplayabiliyor. Yöntemler kriyoelektron mikroskobu büyük ve küçük protein komplekslerinin incelenmesine izin verir.

Proteinlerin özellikleri

Proteinler çözünürlük derecelerine göre sınıflandırılır; çoğu suda yüksek oranda çözünür. Ancak istisnalar da var. Fibroin (örümcek ağlarının ve ipeğin temeli) ve keratin (insanlarda saçın temeli, ayrıca hayvanlarda yün ve kuşlarda tüylerin temeli) çözünmez.

Denatürasyon

Bazı durumlarda denatürasyon tersine çevrilebilir; amonyum tuzları kullanılarak protein normal durumuna döndürülebilir. Tersinir denatürasyon, protein saflaştırma yöntemi olarak kullanılır.

Basit ve karmaşık proteinler

İle kimyasal doğa Beş karmaşık protein sınıfı vardır:

• Glikoproteinler.
• Kromoproteinler.
• Fosfoproteinler.
• Metalloproteinler.
• Lipoproteinler.

Kromoproteinler ortak ad flavoproteinleri, klorofilleri, hemoglobini ve diğerlerini içeren karmaşık proteinler.

Fosfoproteinler adı verilen proteinler fosforik asit kalıntıları içerir. Bu protein grubu örneğin süt kazeini içerir.

Metaloproteinler, belirli metallerin kovalent olarak bağlı iyonlarını içeren proteinlerdir. Bunlar arasında taşıma ve depolama fonksiyonlarını yerine getiren proteinler (transferrin, ferritin) vardır.

Kompleks proteinler lipoproteinler lipid kalıntıları içerir. Görevleri lipitleri taşımaktır.

Protein biyosentezi

Genetik kod kodonlardan oluşur. Kodon, nükleotid kalıntılarından oluşan bir genetik bilgi birimidir. Her kodon, bir amino asidin bir proteine ​​bağlanmasından sorumludur. Toplam sayıları 64'tür. Bazı amino asitler tek kodon tarafından değil birden fazla kodon tarafından belirlenir.

Proteinlerin vücuttaki görevleri

Proteinlerin işlevlerine göre sınıflandırılmasının oldukça keyfi olduğunu belirtmek gerekir, çünkü bazı canlı organizmalarda aynı protein birkaç farklı işlevi yerine getirebilir. Proteinler yüksek enzimatik aktiviteleri nedeniyle birçok işlevi yerine getirir. Özellikle bu tür enzimler, motor protein miyozinin yanı sıra protein kinazların düzenleyici proteinlerini içerir.

Katalitik fonksiyon

Vücudumuzda meydana gelen 4.000'den fazla reaksiyon kataliz gerektirir. Enzimlerin etkisi olmadan reaksiyon onlarca, yüzlerce kat daha yavaş ilerler.
Bir reaksiyon sırasında bir enzime bağlanan ve daha sonra değişime uğrayan moleküllere substrat denir. Enzim birçok amino asit içerir, ancak bunların hepsi substratla etkileşime girmez ve kesinlikle hepsi doğrudan kataliz sürecine dahil değildir. Enzimin substratın bağlandığı kısmı aktif enzimatik bölge olarak kabul edilir.

Yapısal işlev

Koruyucu fonksiyon

Bağışıklık savunması, kanda veya diğer biyolojik sıvılarda bulunan proteinlerin, vücudun patojenik mikroorganizmaların saldırısına veya hasarına karşı koruyucu tepkisinin oluşumuna katılımını içerir. Örneğin immünoglobulinler virüsleri, bakterileri veya yabancı proteinleri nötralize eder. Bağışıklık sisteminin ürettiği antikorlar, antijen adı verilen vücuda yabancı maddelere bağlanarak onları etkisiz hale getirir. Kural olarak, antikorlar hücreler arası boşluğa salgılanır veya özel plazma hücrelerinin zarlarına sabitlenir.

Enzimler ve substrat birbirine çok yakın bağlanmamıştır, aksi takdirde katalize edilen reaksiyon bozulabilir. Ancak antijen ve antikorların bağlanmasının stabilitesi hiçbir şeyle sınırlı değildir.

Kimyasal koruma, protein moleküllerinin çeşitli toksinlere bağlanması, yani vücudun detoksifikasyonunun sağlanmasından oluşur. Vücudumuzun detoksifikasyonunda en önemli rol, zehirleri parçalayan veya onları çözünür bir forma dönüştüren karaciğer enzimleri tarafından oynanır. Çözünmüş toksinler hızla vücudu terk eder.

Düzenleme işlevi

Sinyal fonksiyonu

Sitokinler ve hormon proteinleri bir sinyal işlevi görür.
Hormonlar kan yoluyla taşınır. Bir reseptör bir hormona bağlandığında hücrede bir tepkiyi tetikler. Hormonlar, kan hücrelerindeki maddelerin konsantrasyonunu ve ayrıca hücre büyümesinin ve üremesinin düzenlenmesini düzenler. Bu tür proteinlerin bir örneği, kandaki glikoz konsantrasyonunu düzenleyen iyi bilinen insülindir.

Sitokinler küçük peptit haberci molekülleridir. Farklı hücreler arasındaki etkileşimin düzenleyicileri olarak görev yaparlar ve ayrıca bu hücrelerin hayatta kalmalarını belirler, büyümelerini ve fonksiyonel aktivitelerini bastırır veya uyarırlar. Sitokinler olmadan sinir, endokrin ve bağışıklık sistemlerinin koordineli çalışması mümkün değildir. Örneğin sitokinler tümör nekrozuna, yani inflamatuar hücrelerin büyümesinin ve aktivitesinin baskılanmasına neden olabilir.

Taşıma işlevi

Yedek (veya yedekleme) işlevi

Proteinlerin reseptör işlevi

Motor (veya hareket) fonksiyonu

Metabolizmadaki proteinler

Vücut tarafından sentezlenmeyen amino asitlere esansiyel denir ve bu nedenle bize ancak dışarıdan gelebilirler.

Bir kişi amino asitleri yiyeceklerde bulunan proteinlerden alır. Proteinler sindirim sırasında asidik mide suları ve enzimler tarafından denatüre edilir. Sindirim süreci sonucunda elde edilen amino asitlerin bir kısmı gerekli proteinlerin sentezinde kullanılır, geri kalanı ise glukoneogenez süreciyle glikoza dönüştürülür veya Krebs döngüsünde kullanılır (bu bir metabolik süreçtir). bozulma).

Proteinlerin enerji kaynağı olarak kullanılması, vücudun kendi iç “acil durum rezervini” yani kendi proteinlerini kullandığı olumsuz koşullarda özellikle önemlidir. Amino asitler aynı zamanda vücut için önemli bir nitrojen kaynağıdır.

Günlük protein gereksinimleri için tek tip standartlar yoktur. Mikroflora yaşayan kalın bağırsak aynı zamanda amino asitleri de sentezler ve protein standartlarını derlerken bunlar dikkate alınamaz.

Protein rezervleri insan vücudu minimal düzeydedir ve yeni proteinler yalnızca vücut dokularından gelen çürüyen proteinlerden ve besinlerle gelen amino asitlerden sentezlenebilir. Proteinler, yağların ve karbonhidratların bir parçası olan maddelerden sentezlenmez.

Protein eksikliği
Diyette protein eksikliği çocuklarda büyüme ve gelişmede ciddi yavaşlamaya neden olur. Yetişkinler için protein eksikliği, karaciğerde derin değişikliklerin ortaya çıkması, hormonal seviyelerdeki değişiklikler ve bezlerin işleyişinin bozulması nedeniyle tehlikelidir. iç salgı, sindirilebilirlikte bozulma besinler, hafıza ve performansın bozulması, kalp sorunları. Bütün bunlar olumsuz olaylar proteinlerin insan vücudunun hemen hemen tüm süreçlerinde yer almasıyla ilişkilidir.

Geçen yüzyılın 70'lerinde insanlarda ölümcül vakalar kaydedildi uzun zamandırŞiddetli protein eksikliği olan düşük kalorili bir diyetin ardından. Kural olarak, acil sebepölüm bu durumda kalp kasında geri dönüşü olmayan değişiklikler vardı.

Protein eksikliği, antikor oluşum düzeyi azaldığı için bağışıklığın enfeksiyonlara karşı direncini azaltır. İnterferon ve lizozim sentezinin ihlali (koruyucu faktörler), inflamatuar süreçlerin alevlenmesine neden olur. Ek olarak, protein eksikliğine sıklıkla vitamin eksikliği de eşlik eder ve bu da olumsuz sonuçlara yol açar.

Eksiklik, enzimlerin üretimi ve önemli besinlerin emilimi üzerinde en iyi etkiye sahip değildir. Hormonların protein oluşumları olduğunu, dolayısıyla protein eksikliğinin ciddi hormonal bozukluklara yol açabileceğini unutmamalıyız.

Herhangi bir fiziksel aktivite kas hücrelerine zarar verir ve yük ne kadar büyük olursa kaslar o kadar fazla acı çeker. Hasar görmüş kas hücrelerini onarmak için büyük miktarda yüksek kaliteli proteine ​​​​ihtiyacınız vardır. Yaygın inanışın aksine, fiziksel aktivite ancak vücuda besinlerle yeterli miktarda protein sağlandığında faydalıdır. Yoğun için fiziksel aktivite Protein alımı kilogram başına 1,5 - 2 grama ulaşmalıdır.

Aşırı protein

Ancak bir kişi egzersiz yapmazsa ve kilogram başına 1,75 gramdan fazla protein tüketirse, karaciğerde fazla protein birikir ve bu da nitrojenli bileşiklere ve glikoza dönüştürülür. Azotlu bileşiğin (üre) böbrekler tarafından vücuttan atılması gerekir.

Ayrıca protein fazlalığı olduğunda asit reaksiyonu değişiklikler nedeniyle kalsiyum kaybına yol açan vücut içme rejimi. Ayrıca et yemeği Protein açısından zengin, çoğu zaman bir kısmı metabolizma sırasında eklemlerde biriken ve gut gelişimine neden olan pürinler içerir. Aşırı proteinle ilişkili bozuklukların, protein eksikliğiyle ilişkili bozukluklardan çok daha az yaygın olduğu unutulmamalıdır.

Diyette yeterli miktarda proteinin değerlendirilmesi nitrojen dengesinin durumuna göre yapılır. Vücut sürekli olarak yeni proteinler sentezler ve protein metabolizmasının son ürünlerini serbest bırakır. Proteinler, yağlarda veya karbonhidratlarda bulunmayan nitrojen içerir. Ve eğer nitrojen vücutta rezerv olarak birikmişse, bu yalnızca proteinlerin bileşimindedir. Protein parçalanması sırasında idrarla birlikte atılması gerekir. Vücudun gerekli seviyede çalışabilmesi için, uzaklaştırılan nitrojenin yenilenmesi gerekir. Azot dengesi, tüketilen nitrojen miktarının vücuttan atılan miktarla eşleşmesi anlamına gelir.

Protein beslenmesi

Bu ürünler yüksek kaliteli bir protein kaynağıdır, ancak bunların çok fazla yağ içerdiklerini unutmamanız gerekir, bu nedenle bunları diyetinizde aşırı kullanmanız önerilmez. Vücuda büyük miktarda proteinin yanı sıra aşırı miktarda yağ da girecektir.

Protein açısından zengin tercih edilen yiyecekler: soya peynirleri, az yağlı peynirler, yağsız dana eti, yumurta akı, az yağlı süzme peynir, taze balık ve deniz ürünleri, genç kuzu eti, tavuk, beyaz et.
Şeker ilaveli süt ve yoğurtlar, kırmızı et (bonfile), koyu tavuk ve hindi eti, yağsız kesim, ev yapımı süzme peynir, pastırma, salam, jambon şeklinde işlenmiş et gibi ürünlerin tüketilmesi daha az tercih edilir.

Yumurta akı saf proteindir ve yağ içermez. Yağsız et, proteinlerden gelen kilokalorilerin yaklaşık %50'sini içerir; nişasta içeren ürünlerde – %15; yağsız sütte – %40; sebzelerde – %30.

Protein diyeti seçerken ana kural aşağıdaki gibidir: Daha birim kalori başına protein ve yüksek protein sindirilebilirliği. Yağ oranı düşük, protein oranı yüksek yiyecekleri yemek en iyisidir. Kalori bilgisi herhangi bir ürünün ambalajında ​​​​bulunabilir. Kalori içeriğinin hesaplanması zor olan ürünlerdeki protein ve yağ içeriğine ilişkin genel veriler özel tablolarda bulunabilir.

Isıl işlem görmüş proteinlerin sindirimi daha kolaydır çünkü sindirim sistemindeki enzimler tarafından kolayca erişilebilir hale gelirler. Ancak ısıl işlem, bazı amino asitlerin yok edilmesi nedeniyle proteinin biyolojik değerini azaltabilir.

Bazı ürünlerde protein ve yağ içeriği gıda ürünleri

Protein metabolizması

Vücut, toplam kalori alımının yaklaşık% 15'ini gıdanın asimilasyonuna harcayabilir.
Protein içeriği yüksek gıdalar metabolizma sırasında ısı üretiminin artmasına katkıda bulunur. Vücut ısısı hafifçe artar, bu da termojenez süreci için ek enerji tüketimine yol açar.

Proteinler her zaman enerji kaynağı olarak kullanılmaz. Bunun nedeni, bunları vücut için bir enerji kaynağı olarak kullanmanın kârsız olabilmesidir, çünkü belirli miktarda yağ ve karbonhidrattan, benzer miktarda proteinden çok daha fazla kalori ve çok daha verimli bir şekilde alabilirsiniz. Ayrıca vücutta nadiren fazla protein bulunur ve varsa fazla proteinlerin çoğu plastik işlevleri yerine getirmek için kullanılır.

Diyetin yağ ve karbonhidrat formundaki enerji kaynaklarından yoksun olması durumunda vücut biriken yağları kullanmaya başlar.

Diyetteki yeterli miktarda protein, obez kişilerde yavaş metabolizmanın etkinleştirilmesine ve normalleştirilmesine yardımcı olur ve ayrıca kas kütlesinin korunmasına da yardımcı olur.

Yeterli protein yoksa vücut kas proteinlerini kullanmaya başlar. Bunun nedeni kasların vücudun işleyişini sürdürmek için o kadar önemli olmamasıdır. Kalorilerin çoğu kas liflerinde yakılır ve kas kütlesindeki azalma vücudun enerji harcamasını azaltır.

Çoğu zaman, kilo vermek için çeşitli diyetlere bağlı kalan insanlar, gıdayla birlikte vücuda çok az proteinin girdiği bir diyet seçerler. Kural olarak bunlar sebze veya meyve diyetleridir. Zarar dışında böyle bir diyet hiçbir şey getirmeyecektir. Protein eksikliği olan organ ve sistemlerin işleyişi engellenir, bu da çeşitli rahatsızlıklara ve hastalıklara neden olur. Her diyet vücudun protein ihtiyacı açısından değerlendirilmelidir.

Proteinlerin asimilasyonu ve bunların enerji ihtiyaçları için kullanılması ve ayrıca protein metabolizması ürünlerinin atılması gibi işlemler, daha fazla sıvı. Dehidrasyonu önlemek için günde yaklaşık 2 litre su içmelisiniz.

Proteinlerin çeşitli koruyucu fonksiyonları vardır:

Fiziksel koruma. Bağ dokularının (kemikler, kıkırdak, tendonlar ve derinin derin katmanları (dermis) dahil) hücreler arası maddesinin temelini oluşturan bir protein olan kolajeni içerir; Azgın pulların, saçların, tüylerin, boynuzların ve epidermisin diğer türevlerinin temelini oluşturan keratin.

Tipik olarak bu tür proteinlerin yapısal işlevi olan proteinler olduğu kabul edilir. Bu protein grubunun örnekleri, kanın pıhtılaşmasında rol oynayan fibrinojenler ve trombinlerdir.

Bağışıklık koruması. Kanı ve diğer biyolojik sıvıları oluşturan proteinler, vücudun hem hasara hem de patojenlerin saldırısına karşı savunma tepkisinde rol oynar.

Kompleman sisteminin proteinleri ve antikorlar (immünoglobulinler) ikinci grubun proteinlerine aittir; bakterileri, virüsleri veya yabancı proteinleri nötralize ederler. Uyarlanabilir bağışıklık sisteminin bir parçası olan antikorlar, belirli bir organizmaya yabancı olan maddelere, antijenlere bağlanır ve böylece onları nötralize ederek onları yıkım yerlerine yönlendirir. Antikorlar hücreler arası boşluğa salgılanabilir veya plazmasit adı verilen özel B lenfositlerinin zarlarına gömülebilir.

Enzimlerin substrat için sınırlı bir afinitesi olmasına rağmen, substrata çok güçlü bir şekilde bağlanma, katalize edilen reaksiyona müdahale edebileceğinden, antikorun bir antijene bağlanmasının kalıcılığı sınırlı değildir.

Düzenleme işlevi Hücrelerin içindeki pek çok süreç, ne enerji kaynağı olarak ne de hücre için yapı malzemesi olarak hizmet etmeyen protein molekülleri tarafından düzenlenir. Bu proteinler, transkripsiyonu, translasyonu, birleştirmeyi ve ayrıca diğer proteinlerin aktivitesini vb. düzenler. Proteinler, düzenleyici işlevlerini ya enzimatik aktivite (örneğin, protein kinazlar) yoluyla ya da diğer moleküllere spesifik bağlanma yoluyla, genellikle bunlarla etkileşimi etkileyerek yerine getirir. molekül enzimleri. Dolayısıyla gen transkripsiyonu, transkripsiyon faktörlerinin (aktivatör proteinler ve baskılayıcı proteinler) genlerin düzenleyici dizilerine eklenmesiyle belirlenir. Çeviri düzeyinde, birçok mRNA'nın okunması da protein faktörlerinin eklenmesiyle düzenlenir ve RNA ve proteinlerin parçalanması da özel protein kompleksleri tarafından gerçekleştirilir.

En önemli rol

Protein kinazlar, diğer proteinlere fosfat grupları bağlayarak onların aktivitesini aktive eden veya baskılayan enzimler olan hücre içi süreçlerin düzenlenmesinde rol oynar.

Sinyal fonksiyonu

Hormonlar kanda taşınır. Çoğu hayvan hormonu protein veya peptittir. Bir hormonun bir reseptöre bağlanması, hücrede bir tepkiyi tetikleyen bir sinyaldir. Hormonlar kandaki ve hücrelerdeki maddelerin konsantrasyonunu, büyümeyi, üremeyi ve diğer süreçleri düzenler. Bu tür proteinlerin bir örneği, kandaki glikoz konsantrasyonunu düzenleyen insülindir.

Hücreler, hücreler arası madde yoluyla iletilen sinyal proteinlerini kullanarak birbirleriyle etkileşime girer. Bu tür proteinler örneğin sitokinleri ve büyüme faktörlerini içerir.

Sitokinler küçük peptit bilgi molekülleridir. Hücreler arasındaki etkileşimleri düzenler, hayatta kalmalarını belirler, büyümeyi, farklılaşmayı, fonksiyonel aktiviteyi ve apoptozu uyarır veya bastırır ve bağışıklık, endokrin ve sinir sistemlerinin eylemlerinin koordinasyonunu sağlarlar. Sitokinlerin bir örneği, vücut hücreleri arasında inflamatuar sinyalleri ileten tümör nekroz faktörüdür.

Proteinler tüm canlı organizmaların temelidir. Hücre zarlarının, organellerin, kıkırdakların, tendonların ve boynuzsu dokuların bileşenleri olarak görev yapan bu maddelerdir. Ancak proteinlerin koruyucu işlevi en önemlilerinden biridir.

Proteinler: yapısal özellikler

Lipitler, karbonhidratlar ve nükleik asitlerle birlikte proteinler de canlıların temelini oluşturan organik maddelerdir. Hepsi doğal biyopolimerlerdir. Bu maddeler tekrar tekrar tekrarlanan yapısal birimlerden oluşur. Bunlara monomerler denir. Bu tür proteinler için yapısal birimler amino asitlerdir. Zincirlere bağlanarak büyük bir makromolekül oluştururlar.

Protein mekansal organizasyonunun seviyeleri

Yirmi amino asitlik bir zincir oluşabilir çeşitli yapılar. Bunlar, bir amino asit zinciri tarafından temsil edilen mekansal organizasyon veya konformasyon seviyeleridir. Spiral şeklinde büküldüğünde ikincil bir tane belirir. Üçüncül yapı, önceki konformasyonun bir bobin veya kürecik halinde bükülmesi durumunda ortaya çıkar. Ancak bir sonraki yapı en karmaşık olanıdır; dördüncül yapı. Birkaç kürecikten oluşur.

Proteinlerin özellikleri

Kuaterner yapı birincil yapıya, yani amino asit zincirine zarar verirse, denatürasyon adı verilen bir işlem meydana gelir. Geri döndürülebilir. Bir amino asit zinciri daha fazlasını oluşturma kapasitesine sahiptir. karmaşık yapılar. Ancak yıkım meydana geldiğinde, yani. birincilin yok edilmesi geri yüklenemez. Bu süreç geri döndürülemez. Proteinden oluşan ürünleri termal olarak işlediğimizde yıkım her birimiz tarafından gerçekleştirildi - tavuk yumurtası, balık, et.

Protein fonksiyonları: tablo

Protein molekülleri çok çeşitlidir. Bu, proteinlerin işlevleriyle belirlenen geniş bir yelpazedeki yeteneklerini belirler (tablo şunları içerir: gerekli bilgiler) canlı organizmaların varlığı için gerekli bir koşuldur.

Proteinlerin vücuttaki koruyucu işlevi

Gördüğünüz gibi proteinlerin işlevleri çok çeşitlidir ve önemleri açısından önemlidir. Ama bir tanesinden daha bahsetmedik. Koruyucu fonksiyon proteinlerin vücuda neden olabilecek yabancı maddelerin girişini önlemektir. önemli zarar vücut. Böyle bir durumda özel proteinler bunları etkisiz hale getirebilir. Bu koruyuculara antikorlar veya immünoglobulinler denir.

Bağışıklık oluşumu süreci

Her nefesle birlikte patojen bakteri ve virüsler vücudumuza girer. Aktif olarak çoğalmaya başladıkları kan dolaşımına girerler. Ancak önlerinde önemli bir engel vardır. Bunlar kan plazma proteinleridir - immünoglobulinler veya antikorlar. Uzmanlaşmışlardır ve vücuda yabancı madde ve yapıları tanıma ve etkisiz hale getirme yeteneği ile karakterize edilirler. Bunlara antijen denir. Proteinlerin koruyucu işlevi bu şekilde kendini gösterir. Örneklerine interferon hakkında bilgilerle devam edilebilir. Bu protein aynı zamanda uzmanlaşmıştır ve virüsleri tanır. Bu madde birçok immün sistemi uyarıcı ilacın temelini bile oluşturur.

Kullanılabilirlik sayesinde koruyucu proteinler vücut patojenik parçacıklara direnebilir; bağışıklık geliştirir. Doğuştan veya edinilmiş olabilir. Tüm organizmalar, yaşamın mümkün olduğu doğum anından itibaren ilkiyle donatılmıştır. Ve edinilen kişi çeşitli bulaşıcı hastalıklardan muzdarip olduktan sonra ortaya çıkar.

Mekanik koruma

Proteinler, hücreleri ve tüm vücudu doğrudan mekanik etkilerden koruyan koruyucu bir işlev görür. Örneğin kabuklular, tüm içeriği güvenilir bir şekilde koruyan bir kabuk görevi görür. Vücudun temelini oluşturan kemikler, kaslar ve kıkırdak, yumuşak doku ve organların zarar görmesini engellemekle kalmaz, aynı zamanda uzayda hareket etmesini de sağlar.

Kan pıhtıları

Kanın pıhtılaşması süreci aynı zamanda proteinlerin koruyucu bir işlevidir. Özel hücrelerin - trombositlerin varlığı nedeniyle mümkündür. Kan damarları hasar gördüğünde yok edilirler. Plazmanın bir sonucu olarak fibrinojen, çözünmeyen formu olan fibrine dönüştürülür. Bu karmaşık bir enzimatik süreçtir, bunun sonucunda fibrin iplikleri sıklıkla iç içe geçer ve kanın dışarı akmasını önleyen yoğun bir ağ oluşturur. Yani bir kan pıhtısı ya da trombüs oluşur. Bu vücudun koruyucu bir reaksiyonudur. Normal yaşamda bu süreç en fazla on dakika sürer. Ancak esas olarak erkekleri etkileyen hemofili hastalığında kişi küçük bir yaralanmayla bile ölebilir.

Ancak kan damarının içinde kan pıhtıları oluşursa bu çok tehlikeli olabilir. Bazı durumlarda bu, bütünlüğünün ihlaline ve iç kanamaya bile yol açar. Bu durumda kanı sulandıran ilaçlar tavsiye edilir.

Kimyasal koruma

Proteinlerin koruyucu işlevi, patojenik maddelere karşı kimyasal mücadelede de kendini gösterir. Ve ağız boşluğunda başlar. Yiyecek içeri girdiğinde refleks olarak tükürük salınımına neden olur. Bu maddenin temeli su, polisakkaritleri ve lizozimleri parçalayan enzimlerdir. Zararlı molekülleri nötralize eden ve vücudu bunların daha sonraki etkilerinden koruyan ikinci maddedir. Mukoza zarlarında da bulunur gastrointestinal sistem ve gözün korneasını yıkayan gözyaşı sıvısında. Lizozim büyük miktarlarda bulunur anne sütü, nazofaringeal mukus ve tavuk yumurtası akı.

Yani proteinlerin koruyucu işlevi öncelikle vücudun kanındaki bakteriyel ve viral parçacıkların nötralizasyonunda kendini gösterir. Sonuç olarak patojenik ajanlara karşı direnç yeteneği gelişir. Buna bağışıklık denir. Dış ve iç iskeleti oluşturan proteinler, iç içerikleri mekanik hasarlardan korur. Tükürük ve diğer ortamlarda bulunan protein maddeleri ise kimyasal ajanların vücut üzerindeki etkisini engeller. Başka bir deyişle proteinlerin koruyucu işlevi, gerekli koşullar tüm yaşam süreçleri için.