Пример двигательной функции белков


Функции белков в организме

Каталитическая функция

Наиболее хорошо известная функция белков в организме – катализ различных химических реакций. Ферменты – это белки, обладающие специфическими каталитическими свойствами, то есть каждый фермент катализирует одну или несколько сходных реакций. Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), в том числе репликацию и репарацию ДНК и матричный синтез РНК. К 2013 году было описано более 5000 тысяч ферментов. Ускорение реакции в результате ферментативного катализа может быть огромным: например, реакция, катализируемая ферментом оротидин-5'-фосфатдекарбоксилазой, протекает в 1017 раз быстрее некатализируемой (период полуреакции декарбоксилирования оротовой кислоты составляет 78 миллионов лет без фермента и 18 миллисекунд с участием фермента). Молекулы, которые присоединяются к ферменту и изменяются в результате реакции, называются субстратами.

Структурная функция

Структурные белки цитоскелета, как своего рода арматура, придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Большинство структурных белков являются филаментозными: например, мономеры актина и тубулина – это глобулярные, растворимые белки, но после полимеризации они формируют длинные нити, из которых состоит цитоскелет, позволяющий клетке поддерживать форму. Коллаген и эластин – основные компоненты межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из другого структурного белка кератина состоят волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины.

Защитная функция

Существует несколько видов защитных функций белков:

Физическая защита. Физическую защиту организма обеспечивают коллаген – белок, образующий основу межклеточного вещества соединительных тканей (в том числе костей, хряща, сухожилий и глубоких слоёв кожи (дермы); кератин, составляющий основу роговых щитков, волос, перьев, рогов и других производных эпидермиса. Обычно такие белки рассматривают как белки со структурной функцией. Примерами белков этой группы служат фибриногены и тромбины, участвующие в свёртывании крови.

Химическая защита. Связывание токсинов белковыми молекулами может обеспечивать их детоксикацию. Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферменты печени, расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их быстрому выведению из организма.

Иммунная защита. Белки, входящие в состав крови и других биологических жидкостей, участвуют в защитном ответе организма как на повреждение, так и на атаку патогенов. Белки системы комплемента и антитела (иммуноглобулины) относятся к белкам второй группы; они нейтрализуют бактерии, вирусы или чужеродные белки. Антитела, входящие в состав адаптативной иммунной системы, присоединяются к чужеродным для данного организма веществам, антигенам, и тем самым нейтрализуют их, направляя к местам уничтожения. Антитела могут секретироваться в межклеточное пространство или закрепляться в мембранах специализированных В-лимфоцитов, которые называются плазмоцитами.

Регуляторная функция

Многие процессы внутри клеток регулируются белковыми молекулами, которые не служат ни источником энергии, ни строительным материалом для клетки. Эти белки регулируют продвижение клетки по клеточному циклу, транскрипцию, трансляцию, сплайсинг, активность других белков и многие другие процессы. Регуляторную функцию белки осуществляют либо за счёт ферментативной активности (например, протеинкиназы), либо за счёт специфичного связывания с другими молекулами. Так, факторы транскрипции, белки-активаторы и белки-репрессоры, могут регулировать интенсивность транскрипции генов, связываясь с их регуляторными последовательностями. На уровне трансляции считывание многих мРНК также регулируется присоединением белковых факторов.

Важнейшую роль в регуляции внутриклеточных процессов играют протеинкиназы и протеинфосфатазы – ферменты, которые активируют или подавляют активность других белков путём присоединения к ним или отщепления фосфатных групп.

Сигнальная функция

Сигнальная функция белков – способность белков служить сигнальными веществами, передавая сигналы между клетками, тканями, о́рганами и организмами. Часто сигнальную функцию объединяют с регуляторной, так как многие внутриклеточные регуляторные белки тоже осуществляют передачу сигналов. Сигнальную функцию выполняют белки-гормоны, цитокины, факторы роста и др.

Гормоны переносятся кровью. Большинство гормонов животных – это белки или пептиды. Связывание гормона с его рецептором является сигналом, запускающим ответную реакцию клетки. Гормоны регулируют концентрации веществ в крови и клетках, рост, размножение и другие процессы. Примером таких белков служит инсулин, который регулирует концентрацию глюкозы в крови.

Клетки взаимодействуют друг с другом с помощью сигнальных белков, передаваемых через межклеточное вещество. К таким белкам относятся, например, цитокины и факторы роста.

Цитокины – пептидные сигнальные молекулы. Они регулируют взаимодействия между клетками, определяют их выживаемость, стимулируют или подавляют рост, дифференцировку, функциональную активность и апоптоз, обеспечивают согласованность действий иммунной, эндокринной и нервной систем. Примером цитокинов может служить фактор некроза опухоли, который передаёт сигналы воспаления между клетками организма.

Транспортная функция

Растворимые белки, участвующие в транспорте малых молекул, должны иметь высокое сродство (аффинность) к субстрату, когда он присутствует в высокой концентрации, и легко его высвобождать в местах низкой концентрации субстрата. Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин, который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов.

Запасная (резервная) функция

К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений (например, глобулины 7S и 11S) и яйцеклетках животных. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот, которые в свою очередь являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процессы метаболизма.

Рецепторная функция

Белковые рецепторы могут находиться как в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану. Одна часть молекулы рецептора воспринимает сигнал, которым чаще всего служит химическое вещество, а в некоторых случаях – свет, механическое воздействие (например, растяжение) и другие стимулы. При воздействии сигнала на определённый участок молекулы – белок-рецептор – происходят её конформационные изменения. В результате меняется конформация другой части молекулы, осуществляющей передачу сигнала на другие клеточные компоненты. Существует несколько механизмов передачи сигнала. Некоторые рецепторы катализируют определённую химическую реакцию; другие служат ионными каналами, которые при действии сигнала открываются или закрываются; третьи специфически связывают внутриклеточные молекулы-посредники. У мембранных рецепторов часть молекулы, связывающаяся с сигнальной молекулой, находится на поверхности клетки, а домен, передающий сигнал, – внутри.

Моторная (двигательная) функция

Целый класс моторных белков обеспечивает движения организма, например, сокращение мышц, в том числе локомоцию (миозин), перемещение клеток внутри организма (например, амебоидное движение лейкоцитов), движение ресничек и жгутиков, а также активный и направленный внутриклеточный транспорт (кинезин, динеин). Динеины и кинезины проводят транспортировку молекул вдоль микротрубочек с использованием гидролиза АТФ в качестве источника энергии. Динеины переносят молекулы и органоиды из периферических частей клетки по направлению к центросоме, кинезины – в противоположном направлении. Динеины также отвечают за движение ресничек и жгутиков эукариот. Цитоплазматические варианты миозина могут принимать участие в транспорте молекул и органоидов по микрофиламентам.

studfiles.net

2. Функции белков

Главная / Лекции 2 курс / Биохимия / Лекция 4. Строение и функции белков / 2. Функции белков

  1. Каталитическая (ферментативная). Все ферменты — белки. Ни одна реакция в организме не проходит самопроизвольно, каждая при участии своего фермента.
  2. Транспортная. Пример: гемоглобин переносит кислород от легких к тканям и СО2 от тканей к легким. В клеточных мембранах есть белки, переносящие глюкозу, аминокислоты внутрь клетки.
  3. Пищевая и запасная (резервная). Пример: яичный альбумин — источник питания. Казеин молока и глиадин пшеницы — источник аминокислот.
  4. Рецепторная. Пример: белки биомембран.
  5. Сократительная и двигательная. Пример: актин и миозин — белки мышечной ткани.
  6. Структурная. Пример: кератин волос, ногтей, коллаген (соединительная ткань), эластин (сосуды), фосфолипопротеины (белки биологических мембран).
  7. Защитная. Пример: антитела сыворотки крови — образуются в ответ на поступление в организм чужеродных веществ (антигенов).
  8. Регуляторная. Пример: инсулин регулирует содержание глюкозы в крови.
  9. Когенетическая. Совместно с нуклеиновыми кислотами участвуют в хранении и передаче наследственной информации.
  10. Сохраняют онкотическое давление в клетках крови, поддерживают физиологическое значение PH внутренней среды организма.

Основным свойством белков является возможность их связывания с различными веществами. У каждого белка имеются центры, состоящие из аминокислот, которые участвуют в связывании с другими веществами — белками, углеводами, липидами, нуклеиновыми кислотами. Вещества, которые присоединяются к белкам, называются лигандами (О2 к гемоглобину).

Далее по теме:

www.medkurs.ru

Правильное питание, омоложение, продление жизни

Что такое белок и зачем он нам нужен? Наше тело в основном состоит из белка и частично из жира. Белок – основная составляющая каждой клетки нашего организма. А из клеток, как известно, состоят наши органы и ткани. Любая белковая молекула состоит их кирпичиков, которые называются аминокислоты — это основные строительные элементы жизни. В природе открыто 26 аминокислот. Все они в разных сочетаниях и в разной последовательности и дают огромное разнообразие белковых молекул в живой природе.

Белки и их функции. Белки выполняют в организме несколько очень важных функций:

Структурная функция – белки придают форму клетке и ее составным частям. Белки коллаген и эластин придают тургор коже и прочность костям и хрящам. Из белка кератина состоят волосы и ногти.

Сигнальная и регуляторная функция – ее выполняют белки гормоны, регулирующие концентрацию веществ в крови и клетках, рост, размножение и многие другие процессы. Например, белок инсулин регулирует концентрацию сахара в крови и отправляет сахар в мышцы или печень.

Каталитическая функция – белки являются основой всех ферментов (катализаторов), без которых невозможно усвоение пищи и все биохимические реакции в организме.

Двигательная функция – например, белки актин и миозин обеспечивают движение мышц.

Транспортная функция – например, белок гемоглобин переносит кислород от легких к тканям и переносит углекислый газ в обратном направлении. Белки также переносят с кровью различные  вещества к клеткам: витамины, микроэлементы, жиры, углеводы и гормоны.

Защитная функция – белок коллаген создает основу кожного покрова, который защищает организм от окружающей среды, белки ферменты расщепляют токсины в печени, белки крови составляют основу иммунной системы организма и защищают от вирусов, бактерий и чужеродных белков.

Энергетическая функция – белки могут быть полностью расщеплены и использованы организмом для преобразования их в энергию. Эта функция включается при недостатке других источников энергии – углеводов и жиров.

Из всего сказанного ясно, что недостаток белка в пище может привести к очень серьезным нарушениям многих функций организма и к преждевременному старению.

Недостаток белка может вызвать:

  • Хроническую усталость
  • Выпадение волос
  • Потерю мышечной массы
  • Гормональную недостаточность
  • Потерю эластичности кожи и сосудов
  • Замедленное развитие у детей
  • Набор веса и углеводную зависимость

Ниже в таблице перечислены продукты, содержащие белок.

Содержание белка в продуктах

Молочные продукты Мясо
Молоко, 1 чашка – 8 г Курица, 85 г – 25 г
Сыр швейцарский, 100 г – 18 г Индюшатина, 85 г – 27 г
Творог, ? чашки – 12 г Говядина, 85 г – 20 г
Йогурт, 1 чашка – 7 г Свинина, 85 г – 21 г
Яйцо (1) – 6 г Рыба
Орехи Лосось, 85 г – 17 г
Грецкие орехи, ? чашки – 6 г Палтус, 100 г – 26 г
Бобы Протеиновый коктейль
? чашки – 7 г Формула 1 (2 ст. ложки) – 17 г

В следующих статьях мы обсудим, как белок влияет на наш вес, что такое «полноценные белки», где взять незаменимые аминокислоты, какова Ваша личная суточная норма белка, сколько белка Вам нужно употреблять в день, чтобы похудеть и быть молодыми, энергичными и здоровыми.

Карта сайта

Метки: белки, правильное питание (Пока нет оценок) Загрузка...

www.wellness2you.ru


Смотрите также

Полина Корсакова | Официальный сайт персонального фитнес-тренера и инструктора Kangoo Jumps в Москве. Акции и скидки на занятия.

Услуги и цены Статьи Карта сайта Контакты

Обращаем Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ч. 2 ст. 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения более подробной и точной информации об услугах/ценах/условиях обращайтесь по электронной почте или телефону.