Kakšna je uporaba proteinov v živih organizmih?

Kaj je protein v kemiji? Formula te visokomolekularne organske spojine, ki vsebuje dušik, je kompleksni polimer aminokislin.

Katere so osnovne lastnosti beljakovin? Kemija tega razreda spojin je pomembna, ker so beljakovine del živih organizmov: mišic, notranjih organov, krovnih tkiv, krvi, hrustanca.

Ozadje

Beljakovinske molekule (in njihove sestavine, aminokisline) se sintetizirajo iz vode in ogljikovega dioksida s fotosintezo, pa tudi z asimilacijo drugih beljakovinskih elementov: fosforja, dušika, železa, magnezija, žvepla iz soli, ki so raztopljene v zemlji.

Živalski organizmi večinoma prejemajo pripravljene aminokisline iz hrane, iz katerih se nadalje proizvajajo beljakovine, specifične za vsak organizem. Nekatere aminokisline (zamenljive) lahko sintetizirajo živalski organizmi sami.

strukturne značilnosti

Uporaba proteinov temelji na lastnostih. Kemija tega razreda organskih spojin temelji na njihovih amidnih (peptidnih) vezeh.

Uporaba proteinov je povezana z njihovo osnovne funkcije, Zlasti encimski katalizatorji, ki uravnavajo hitrost in smer kemičnih reakcij v telesu.

Medicinske aplikacije

Zanimiva je uporaba beljakovin v obliki medicinskih aditivov za živila in farmacevtskih snovi. Beljakovinski hidrolizati so v praksi zelo iskani. Z encimsko ali kislo hidrolizo kazeina nastanejo beljakovinski hidrolizati. Amigen je na primer nujen pri hudi izgubi krvi (daje se kot 5-odstotna raztopina z dodano glukozo).

Pri parenteralni prehrani se uporabljajo beljakovinski hidrolizati (amikin, aminopeptid, fibrinosol). Zdravilo "Cerebrolizin", ki je sestavljen iz niza esencialnih aminokislin, je potreben pri duševni zaostalosti, motnjah možganskega krvnega obtoka, izguba spomina.

Funkcije v telesu

Beljakovine so tako kot druge biološke makromolekule (lipidi, polisaharidi, nukleinske kisline) bistvene sestavine živih organizmov. Imajo pomembno vlogo pri življenjski dejavnosti vsake celice. Posebej pomembna je uporaba beljakovin v presnovnih procesih. So del organelov in citoskeleta (znotrajceličnih struktur), izločajo se v prostor znotraj celice, delujejo kot signal med celicami, aktivno sodelujejo pri nastajanju medcelične snovi in pri hidrolizi (cepljenju) hrane.

Osnovne funkcije v telesu

Pri analizi uporabe proteinov se osredotočimo na glavne funkcije, ki jih te organske snovi opravljajo.

Najpomembnejši od teh proteinov je encimski. Encimi so beljakovine, ki imajo edinstvene katalitične lastnosti, tj. sposobnost pospeševanja številnih presnovnih procesov v živem organizmu.

Pospešujejo proces razgradnje kompleksnih makromolekul (katabolizem), spodbujajo njihovo sintezo (anabolizem), vključno s popravljanjem in replikacijo DNK ter sintezo matriksa RNK.

Čeprav so encimi sestavljeni iz (večinoma) aminokislinskih ostankov, jih le nekaj sodeluje s substratom in le nekaj jih je neposredno vključenih v katalizo.

Strukturni proteini citoskeleta so "armature", ki dajejo organoidom posebno obliko. Aktivno sodelujejo pri preoblikovanju celic. Večina strukturnih proteinov je nitastih. Monomeri budulina in aktina so na primer globularni, topni proteini, ki pa se polimerizirajo in tvorijo dolge nitke citoskeleta, ki celici omogočajo, da ohranja svojo obliko.

Kolagen in elastin sta glavni sestavini medceličnih snovi vezivnega tkiva (npr. hrustanca). Strukturna beljakovina keratin se uporablja za oblikovanje nohtov, las, perja ptic in lupin mehkužcev.

Pomembna je tudi zaščitna funkcija teh makromolekul. Fizično zaščito zagotavlja beljakovina kolagen, ki je osnova vezivnega medceličnega tkiva, vključno s kostmi, kitami, globokimi plastmi dermisa.

Trombini in fibrinogeni so pomembne beljakovine, ki telesu zagotavljajo fizično zaščito in aktivno sodelujejo pri Proces strjevanja krvi kri.