پروتئین ها اساس وجود یک سلول زنده هستند. آنها بخش عمده ای از عناصر آن را تشکیل می دهند. عملکرد ساختمانی پروتئین ها در حضور آنها در بسیاری از اندام ها و بافت های انسان نهفته است. بیشتر مواد متراکم از پروتئین ساخته شده اند. به عنوان مثال، ماهیچه ها، بافت های حمایت کننده، ناخن ها، موها.
پروتئین ها ترکیبات ماکرومولکولی هستند. به عنوان مثال، یک مولکول پروتئین چندین صد برابر بزرگتر از یک مولکول آب است. هر ماده پروتئینی به دلیل ترکیباتی به نام اسیدهای آمینه تشکیل می شود. آنها به ترتیبی دقیق مرتب شده اند و یکی پس از دیگری دنبال می شوند و یک زنجیره بلند را تشکیل می دهند که به آن زنجیره پپتیدی می گویند. خواص شیمیایی و بیولوژیکی پروتئین توسط آمینو اسیدهای موجود در آن تعیین می شود. تمام عملکردهایی که آنها انجام می دهند برای موجودات زنده بسیار مهم است و یکی از آنها، عملکرد ساختمانی پروتئین ها، اساس وجود و توسعه همه موجودات زنده است.
خواص پروتئین
تحقیقات دانشمندان ثابت کرده است که خواص فیزیکی و شیمیایی یک پروتئین توسط اسیدهای آمینه موجود در آن، تعداد و توالی ترکیبات آنها تعیین می شود.
پروتئین هاعبارتند از:
- نامحلول و محلول در آب؛
- ناپایدار، تغییر با تأثیر کمی بر آنها، و پایدار.
به شکل وجود دارد:
- موضوعات طولانی؛
- ترکیبات مولکول های کروی کوچک.
با این حال، با چنین ساختار متفاوتی، خواص پروتئین ها کاملاً با عملکردهایی که انجام می دهند مطابقت دارد. به عنوان مثال، پروتئین ها به شکل رشته ها در ماهیچه ها وجود دارند زیرا توانایی انقباض دارند. پروتئین های به راحتی محلول، با ساختار مولکولی از توپ های کوچک، وظایف حمل و نقل را انجام می دهند. پروتئین هایی با ساختاری که به راحتی اصلاح می شوند به عنوان کاتالیزور استفاده می شوند.
عملکردهای پروتئین
هر ماده آلی با حضور در بدن، وظایف خاصی را انجام می دهد. در نظر بگیرید که پروتئین چه عملکردهایی را برای زندگی یک فرد تضمین می کند:
ساخت و ساز. پروتئین در تشکیل پوسته ها و غشای سلولی، به عنوان بخشی از عروق خونی، تاندون ها استفاده می شود. عملکرد ساختمانی پروتئین ها (نمونه هایی در مقاله توضیح داده شده است) به طور کامل در اندام ها و بافت هایی مانند پوست، مو، ناخن و غیره آشکار می شود
- موتور.
- کاتالیزور. واکنش های شیمیایی مختلفی به طور مداوم در بدن انسان در حال انجام است. آنزیم هایی که از پروتئین تشکیل شده اند، سرعت عبور آنها را تنظیم می کنند.
حمل و نقل. پروتئین ها مواد حیاتی را در سراسر بدن و تمام بافت ها حمل می کنند. به عنوان مثال، پروتئین هموگلوبین حاملاکسیژن
محافظ. سیستم ایمنی در پاسخ به میکروارگانیسم های مضر خارجی که وارد بدن شده اند، پروتئین های آنتی بادی تولید می کند. پروتئین های آنتی بادی از حمله مواد مضر جلوگیری می کنند. همچنین پروتئین های خون - فیبرینوژن ها وجود دارد که می توانند با تشکیل لخته (لخته شدن خون) از از دست دادن خون بدن جلوگیری کنند
هورمونی. هورمون ها مسئول حفظ تعادل در بدن، تنظیم متابولیسم هستند و بیشتر آنها از پروتئین یا پلی پپتید تشکیل شده اند
مغذی. به عنوان مثال، پروتئین کازئین در شیر مادر وجود دارد و مسئول سیری کودک است
عملکرد ساختمانی پروتئین یکی از اصلی ترین عواملی است که مسئول عملکرد طبیعی بدن است.
میزان پروتئین در بدن انسان
حضور پروتئین در هر سلول زنده حداقل نیمی از وزن خشک آن است. به طور کلی، تنها بیست اسید آمینه در همه پروتئین ها وجود دارد، در حالی که ترکیبات پروتئینی مختلف از نظر تعداد تکرار و توالی ترکیبات متفاوت هستند. بسته به این، پروتئین ها وظایف مختلفی را انجام می دهند که یکی از آنها که برای ادامه حیات ضروری است، عملکرد ساختمانی پروتئین ها است.
پروتئین ها به طور نابرابر در سراسر بدن توزیع می شوند.
| ارگان ها، بافت ها | % پروتئین در وزن خشک |
| چرم | 63 |
| Bones | 20 |
| دندان | 18 |
| عضلات | 80 |
| مغز | 45 |
| نور | 82 |
| طحال | 84 |
| کبد | 57 |
| بافت چربی | 14 |
عملکرد ساخت پروتئین
کجا انجام می شود؟ در بدن انسان، ایجاد سلول های جدید و ترمیم بافت های تخریب شده بدون حضور پروتئین غیرممکن است. همچنین در سنتز شیره های گوارشی نقش دارد، بخشی از بدن ایمنی، هورمون ها است. پروتئین همچنین عملکرد انرژی را انجام می دهد: در هنگام فعالیت بدنی سنگین، دریافت آن برای حفظ تعادل مواد مغذی در بدن ضروری است.
یکی از وظایف اصلی پروتئین ساخت و ساز است. اگر پروتئین از تحقق آن دست بردارد، موجود زنده قادر به وجود نخواهد بود. عملکرد ساختمانی پروتئین ها چگونه آشکار می شود؟ نمونه هایی از پروتئین ها و تأثیر آنها بر ارگانیسم موجودات زنده در زیر توضیح داده شده است:
- کراتین - پروتئینی که مو و ناخن را می سازد. در حیوانات - پشم، شاخ، سم. بسته به مجموعه اسیدهای آمینه، می تواند نرم و انعطاف پذیر باشد یا می تواند سخت و قوی باشد.
- کلاژن - موجود در تاندون‌ها و غضروف‌ها، الیاف آن کشیده نمی‌شوند، بنابراین نیروی ماهیچه‌ای به استخوان‌هایی که ماهیچه‌ها به آنها متصل هستند هدایت می‌شود.
- الاستین پروتئینی است که استحکام آن چندان بالا نیست، در عین حال که خاصیت ارتجاعی خوبی دارد، به راحتی می تواند تحت فشار کشیده شود. در دیواره رگ های خونی قرار دارد.
پروتئین در اسکلت سلولی
عملکرد ساختمانی پروتئین هم در ساختار بدن و هم در سلول ها آشکار می شود - پروتئین ها یک اسکلت سلولی داخلی ایجاد می کنند.
سه نوع اسکلت سلولی وجود دارد:
- microtubules;
- میکروفیلامنت;
- رشته‌ها.
میکروتوبول ها لوله هایی هستند که از پروتئین توبولین تشکیل شده اند. با کمک آنها، اجزای سلول از طریق آن منتقل می شود.
میکروفیلامنت ها از پروتئین اکتین تشکیل شده اند. آنها یک شبکه پیوسته ظریف در زیر غشای بیرونی سلول ایجاد می کنند و در نتیجه آن را انعطاف پذیر و قوی می کنند.
وجود نوع خاصی از پروتئین در رشته های میانی توسط سلول هایی که در آن قرار دارند تعیین می شود. بر اساس تحقیقات، اعتقاد بر این است که رشته‌ها به سلول قدرت می‌دهند.
اسیدهای آمینه
اسیدهای آمینه پیوندی از کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن و (گاهی) گوگرد هستند. بیش از 100 نوع آمینو اسید وجود دارد، اما تنها 20 نوع آن در انسان وجود دارد. برخی از آنها توسط خود بدن تولید می شوند، در حالی که برخی دیگر باید از غذا به دست آیند.
اسیدهای آمینه به سه نوع تقسیم می شوند:
- قابل تعویض - بدن آنها را خودش سنتز می کند.
- ضروری - به دست آمده از غذا.
- اسیدهای آمینه ضروری مشروط که می توانند توسط بدن سنتز شوند، اما این امر مستلزم وجود مقدار معینی از اسیدهای آمینه دیگر است.
اهمیت اسیدهای آمینه
وجود مجموعه اصلی اسیدهای آمینه در بدن اجباری است، زیرا کمبود آنها بر نقض عملکرد اندام هایی که آنها مسئول هستند تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، کمبود لیزین در خونکاهش سطح هموگلوبین را تحریک می کند که تأثیر مضری بر سلامت انسان دارد.
یک اسید آمینه پپتید نامیده می شود، پیوندی از 3 تا 100 اسید آمینه پروتئین کوچکی است. پروتئین ها می توانند از 100 تا 800 اسید آمینه به صورت سری ساخته شوند.
بنابراین، عملکرد ساختمانی پروتئین ها کجاست؟ این می تواند خود را در سطح سلولی و در ساختار بدن انسان نشان دهد. گیرنده های پروتئینی هم در سیتوپلاسم و هم در غشای سلولی یافت می شوند. پروتئین های حرکتی موجود برای تامین عملکرد حرکتی بدن عمل می کنند، به عنوان مثال، آنها در انقباض ماهیچه ها، حرکت سلولی نقش دارند.
عملکرد ساختمانی پروتئین ها این است که پروتئین ها در غشای سلولی وجود دارند، اسکلت سلول را تشکیل می دهند، بخشی از ریبوزوم ها، کروموزوم ها و دیگر تشکیلات حیاتی هستند.
مسیر پروتئین در طول عملکرد ساخت
پروتئینی که عملکرد ساختمان را انجام می دهد راه خود را ادامه می دهد. برای مثال مسیری که پروتئینی که از غذا وارد بدن شده است به شرح زیر است. از غذا وارد معده می شود و در آنجا به اسیدهای آمینه تجزیه می شود. پس از آن توسط غشای مخاطی روده جذب شده و وارد کبد می شوند و از آنجا به تمام اندام ها و بافت های بدن پخش می شوند تا از سنتز پروتئین اطمینان حاصل کنند. عملکرد ساختمانی پروتئین ها در این واقعیت آشکار می شود که آنها در تمام فرآیندهای حیاتی بدن نقش دارند.
نتیجه گیری
برای ادامه زندگی، فرد نیاز به واکنش های شیمیایی مختلفی دارد که دائماً در سلول های او انجام شود. و یکی ازپروتئین ها نقش اصلی را ایفا می کنند که به لطف آنها رشد و عملکرد بدن انجام می شود.
عملکرد ساختمانی پروتئین ها در تشکیل سلول های جدید و بازسازی سلول های قدیمی آشکار می شود. برای بازسازی وجود مقدار مناسب پروتئین ضروری است تا جایگزین سلول های فرسوده شود.
ساییدگی و پارگی شدید بافت ها و سلول ها در افرادی که سبک زندگی ورزشی دارند مشاهده می شود. بنابراین، آنها نیاز به مصرف مواد غذایی غنی از پروتئین دارند. این برای کسانی که درگیر فعالیت ذهنی هستند نیز صدق می کند.
پروتئین ها قادر به اتصال به آب هستند و ساختارهای کلوئیدی تشکیل می دهند. می توان گفت که زندگی فرآیند وجود پروتئین ها، ارتباط آنها با محیط است. اگر این روند متوقف شود، زندگی یک موجود زنده به پایان خواهد رسید.
