प्रथिनांची रचना आणि कार्ये. प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य: उदाहरणे

आपल्या ग्रहावरील जीवनाची उत्पत्ती कोसेर्व्हेट थेंबापासून झाली आहे. हे प्रोटीन रेणू देखील होते. म्हणजेच, या रासायनिक संयुगे आज अस्तित्वात असलेल्या सर्व सजीवांचा आधार आहेत असा निष्कर्ष पुढे येतो. पण प्रथिने संरचना काय आहेत? आज लोकांच्या शरीरात आणि जीवनात ते कोणती भूमिका बजावतात? कोणत्या प्रकारचे प्रथिने आहेत? चला ते शोधण्याचा प्रयत्न करूया.

प्रथिने: सामान्य संकल्पना

दृष्टिकोनातून, प्रश्नातील पदार्थाचा रेणू पेप्टाइड बॉन्ड्सने जोडलेल्या अमीनो ऍसिडचा एक क्रम आहे.

प्रत्येक अमीनो ऍसिडचे दोन कार्यात्मक गट असतात:

• carboxyl -COOH;
• एमिनो ग्रुप -NH 2 .

त्यांच्या दरम्यान वेगवेगळ्या रेणूंमध्ये बंध तयार होतात. अशा प्रकारे, पेप्टाइड बाँड -CO-NH फॉर्मचे आहे. प्रोटीन रेणूमध्ये असे शेकडो किंवा हजारो गट असू शकतात; हे विशिष्ट पदार्थावर अवलंबून असेल. प्रथिनांचे प्रकार खूप वैविध्यपूर्ण आहेत. त्यापैकी असे काही आहेत ज्यात शरीरासाठी आवश्यक अमीनो ऍसिड असतात, याचा अर्थ ते शरीराला अन्न पुरवले पाहिजेत. सेल झिल्ली आणि त्याच्या साइटोप्लाझममध्ये महत्त्वपूर्ण कार्ये करणारे वाण आहेत. जैविक उत्प्रेरक देखील वेगळे केले जातात - एंजाइम, जे प्रोटीन रेणू देखील असतात. ते मानवी दैनंदिन जीवनात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि केवळ सजीवांच्या जैवरासायनिक प्रक्रियेत भाग घेत नाहीत.

विचाराधीन संयुगांचे आण्विक वजन अनेक दहापट ते लाखो पर्यंत असू शकते. शेवटी, मोठ्या पॉलीपेप्टाइड साखळीतील मोनोमर युनिट्सची संख्या अमर्यादित असते आणि विशिष्ट पदार्थाच्या प्रकारावर अवलंबून असते. प्रथिने त्याच्या शुद्ध स्वरूपात, त्याच्या मूळ स्वरूपामध्ये, हलक्या पिवळ्या, पारदर्शक जाड कोलाइडल वस्तुमानात चिकन अंड्याचे परीक्षण करताना पाहिले जाऊ शकते, ज्याच्या आत अंड्यातील पिवळ बलक स्थित आहे - हा इच्छित पदार्थ आहे. कमी चरबीयुक्त कॉटेज चीजबद्दल असेच म्हटले जाऊ शकते. हे उत्पादन त्याच्या नैसर्गिक स्वरूपात जवळजवळ शुद्ध प्रथिने देखील आहे.

तथापि, विचाराधीन सर्व संयुगे समान अवकाशीय रचना नसतात. एकूण चार आण्विक संस्था आहेत. प्रकार त्याचे गुणधर्म निर्धारित करतात आणि त्याच्या संरचनेच्या जटिलतेबद्दल बोलतात. हे देखील ज्ञात आहे की अधिक अवकाशीयरित्या अडकलेल्या रेणूंची मानव आणि प्राण्यांमध्ये व्यापक प्रक्रिया होते.

प्रथिने संरचनांचे प्रकार

त्यापैकी एकूण चार आहेत. त्यापैकी प्रत्येक काय आहे ते पाहूया.

1. प्राथमिक. पेप्टाइड बॉण्ड्सद्वारे जोडलेल्या अमीनो ऍसिडचा हा एक सामान्य रेखीय क्रम आहे. कोणतेही अवकाशीय ट्विस्ट किंवा सर्पिलीकरण नाहीत. पॉलीपेप्टाइडमध्ये समाविष्ट असलेल्या युनिट्सची संख्या अनेक हजारांपर्यंत पोहोचू शकते. समान रचना असलेल्या प्रथिनांचे प्रकार म्हणजे ग्लाइसिलालॅनिन, इन्सुलिन, हिस्टोन्स, इलास्टिन आणि इतर.
2. दुय्यम. यात दोन पॉलीपेप्टाइड साखळ्या असतात ज्या सर्पिलच्या स्वरूपात वळवलेल्या असतात आणि तयार केलेल्या वळणांद्वारे एकमेकांच्या दिशेने असतात. त्याच वेळी, त्यांच्यामध्ये हायड्रोजन बंध निर्माण होतात, त्यांना एकत्र धरून ठेवतात. अशा प्रकारे एकच प्रोटीन रेणू तयार होतो. या प्रकारच्या प्रथिनांचे प्रकार खालीलप्रमाणे आहेत: लाइसोझाइम, पेप्सिन आणि इतर.
3. तृतीयक रचना. ही एक घनतेने पॅक केलेली आणि संक्षिप्तपणे एकत्रित केलेली दुय्यम रचना आहे. येथे हायड्रोजन बंधाव्यतिरिक्त इतर प्रकारचे परस्परसंवाद दिसून येतात - हे व्हॅन डर वाल्स परस्परसंवाद आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक आकर्षणाची शक्ती, हायड्रोफिलिक-हायड्रोफोबिक संपर्क आहेत. अल्ब्युमिन, फायब्रोइन, रेशीम प्रथिने आणि इतर रचनांची उदाहरणे आहेत.
4. चतुर्थांश. सर्वात गुंतागुंतीची रचना, ज्यामध्ये अनेक पॉलीपेप्टाइड साखळ्या असतात ज्या एका सर्पिलमध्ये फिरवल्या जातात, बॉलमध्ये गुंडाळल्या जातात आणि ग्लोब्यूलमध्ये एकत्रित केल्या जातात. इन्सुलिन, फेरीटिन, हिमोग्लोबिन आणि कोलेजन यांसारखी उदाहरणे अशी प्रथिनांची रचना स्पष्ट करतात.

आपण रासायनिक दृष्टिकोनातून दिलेल्या सर्व आण्विक संरचनांचा तपशीलवार विचार केल्यास, विश्लेषणास बराच वेळ लागेल. खरं तर, कॉन्फिगरेशन जितके जास्त असेल तितकी त्याची रचना अधिक जटिल आणि गुंतागुंतीची असेल, रेणूमध्ये अधिक प्रकारचे परस्परसंवाद दिसून येतात.

प्रथिने रेणूंचे विकृतीकरण

पॉलीपेप्टाइड्सच्या सर्वात महत्वाच्या रासायनिक गुणधर्मांपैकी एक म्हणजे विशिष्ट परिस्थिती किंवा रासायनिक घटकांच्या प्रभावाखाली नष्ट होण्याची त्यांची क्षमता. उदाहरणार्थ, विविध प्रकारचे प्रथिने विकृतीकरण व्यापक आहेत. ही प्रक्रिया काय आहे? त्यात प्रथिनांची मूळ रचना नष्ट होते. म्हणजेच, जर रेणूची सुरुवातीला तृतीयक रचना असेल, तर विशेष एजंट्सच्या कारवाईनंतर ते कोसळेल. तथापि, अमीनो आम्ल अवशेषांचा क्रम रेणूमध्ये अपरिवर्तित राहतो. विकृत प्रथिने त्वरीत त्यांचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म गमावतात.

कोणत्या अभिकर्मकांमुळे रचना नष्ट होण्याची प्रक्रिया होऊ शकते? त्यापैकी अनेक आहेत.

1. तापमान. गरम झाल्यावर, रेणूच्या चतुर्थांश, तृतीयक आणि दुय्यम संरचनेचा हळूहळू नाश होतो. हे दृष्यदृष्ट्या पाहिले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, सामान्य चिकन अंडी तळताना. परिणामी "प्रोटीन" ही अल्ब्युमिन पॉलीपेप्टाइडची प्राथमिक रचना आहे जी कच्च्या उत्पादनात होती.
2. रेडिएशन.
3. मजबूत रासायनिक घटकांद्वारे क्रिया: ऍसिड, अल्कली, जड धातूंचे क्षार, सॉल्व्हेंट्स (उदाहरणार्थ, अल्कोहोल, इथर, बेंझिन आणि इतर).

या प्रक्रियेला कधीकधी आण्विक वितळणे देखील म्हणतात. प्रथिने विकृतीकरणाचे प्रकार कोणत्या एजंटच्या कृतीमुळे झाले यावर अवलंबून असतात. काही प्रकरणांमध्ये, विचारात घेतलेल्या विरूद्ध प्रक्रिया घडते. हे पुनर्जन्म आहे. सर्व प्रथिने त्यांची संरचना पुनर्संचयित करण्यास सक्षम नाहीत, परंतु त्यापैकी एक महत्त्वपूर्ण भाग हे करू शकतो. अशा प्रकारे, ऑस्ट्रेलिया आणि अमेरिकेतील रसायनशास्त्रज्ञांनी काही अभिकर्मक आणि सेंट्रीफ्यूगेशन पद्धती वापरून उकडलेल्या कोंबडीच्या अंड्याचे पुनर्निर्मिती केली.

पेशींमध्ये राइबोसोम्स आणि rRNA द्वारे पॉलीपेप्टाइड चेनच्या संश्लेषणादरम्यान ही प्रक्रिया सजीवांसाठी महत्त्वपूर्ण आहे.

प्रोटीन रेणूचे हायड्रोलिसिस

विकृतीकरणासह, प्रथिने आणखी एक रासायनिक गुणधर्म - हायड्रोलिसिस द्वारे दर्शविले जातात. हे मूळ स्वरूपाचा नाश देखील आहे, परंतु प्राथमिक संरचनेचा नाही तर पूर्णपणे वैयक्तिक अमीनो ऍसिडचा. पचनाचा एक महत्त्वाचा भाग म्हणजे प्रोटीन हायड्रोलिसिस. पॉलीपेप्टाइड्सच्या हायड्रोलिसिसचे प्रकार खालीलप्रमाणे आहेत.

1. रासायनिक. ऍसिड किंवा अल्कालिसच्या कृतीवर आधारित.
2. जैविक किंवा एंजाइमॅटिक.

तथापि, प्रक्रियेचे सार अपरिवर्तित राहते आणि कोणत्या प्रकारचे प्रोटीन हायड्रोलिसिस होते यावर अवलंबून नाही. परिणामी, अमीनो ऍसिड तयार होतात, जे सर्व पेशी, अवयव आणि ऊतींमध्ये वाहून जातात. त्यांच्या पुढील परिवर्तनामध्ये नवीन पॉलीपेप्टाइड्सचे संश्लेषण समाविष्ट आहे, जे आधीच एखाद्या विशिष्ट जीवासाठी आवश्यक आहेत.

उद्योगात, आवश्यक अमीनो ऍसिड मिळविण्यासाठी प्रथिने रेणूंच्या हायड्रोलिसिसची प्रक्रिया अचूकपणे वापरली जाते.

शरीरातील प्रथिनांची कार्ये

विविध प्रकारची प्रथिने, कर्बोदके, चरबी हे कोणत्याही पेशीच्या सामान्य कार्यासाठी महत्त्वाचे घटक असतात. आणि याचा अर्थ संपूर्ण जीव. म्हणून, त्यांची भूमिका मुख्यत्वे सजीव प्राण्यांमधील उच्च स्तरावरील महत्त्व आणि सर्वव्यापीतेद्वारे स्पष्ट केली जाते. पॉलीपेप्टाइड रेणूंची अनेक मुख्य कार्ये ओळखली जाऊ शकतात.

1. उत्प्रेरक. हे प्रथिने रचना असलेल्या एन्झाइम्सद्वारे चालते. आम्ही त्यांच्याबद्दल नंतर बोलू.
2. स्ट्रक्चरल. शरीरातील प्रथिनांचे प्रकार आणि त्यांची कार्ये प्रामुख्याने सेलच्या संरचनेवर, त्याच्या आकारावर परिणाम करतात. याव्यतिरिक्त, ही भूमिका बजावणारे पॉलीपेप्टाइड्स केस, नखे, मोलस्क शेल आणि पक्ष्यांची पिसे तयार करतात. ते पेशी शरीरात एक विशिष्ट मजबुतीकरण देखील आहेत. उपास्थिमध्ये या प्रकारच्या प्रथिने देखील असतात. उदाहरणे: ट्यूब्युलिन, केराटिन, ऍक्टिन आणि इतर.
3. नियामक. हे कार्य ट्रान्सक्रिप्शन, ट्रान्सलेशन, सेल सायकल, स्प्लिसिंग, एमआरएनए वाचन आणि इतर यांसारख्या प्रक्रियांमध्ये पॉलीपेप्टाइड्सच्या सहभागामध्ये प्रकट होते. त्या सर्वांमध्ये ते नियामक म्हणून महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
4. सिग्नल. हे कार्य सेल झिल्लीवर स्थित प्रथिनेद्वारे केले जाते. ते एका युनिटमधून दुसऱ्या युनिटमध्ये विविध सिग्नल प्रसारित करतात आणि यामुळे ऊतींमधील संवाद होतो. उदाहरणे: साइटोकिन्स, इन्सुलिन, वाढीचे घटक आणि इतर.
5. वाहतूक. काही प्रकारची प्रथिने आणि त्यांची कार्ये जी करतात ती फक्त महत्वाची असतात. हे घडते, उदाहरणार्थ, प्रथिने हिमोग्लोबिनसह. हे रक्तातील पेशीपासून पेशीपर्यंत ऑक्सिजनचे वाहतूक करते. ते मानवांसाठी अपूरणीय आहे.
6. सुटे किंवा बॅकअप. अशा पॉलीपेप्टाइड्स अतिरिक्त पोषण आणि उर्जेचा स्रोत म्हणून वनस्पती आणि प्राण्यांच्या अंड्यांमध्ये जमा होतात. ग्लोब्युलिनचे उदाहरण आहे.
7. मोटार. विशेषत: प्रोटोझोआ आणि बॅक्टेरियासाठी एक अतिशय महत्वाचे कार्य. तथापि, ते फक्त फ्लॅगेला किंवा सिलियाच्या मदतीने हलण्यास सक्षम आहेत. आणि हे ऑर्गेनेल्स त्यांच्या स्वभावानुसार प्रथिनांपेक्षा अधिक काही नाहीत. अशा पॉलीपेप्टाइड्सची उदाहरणे खालीलप्रमाणे आहेत: मायोसिन, ऍक्टिन, किनेसिन आणि इतर.

हे उघड आहे की मानवी शरीरात आणि इतर सजीवांमध्ये प्रथिनांची कार्ये खूप असंख्य आणि महत्त्वपूर्ण आहेत. हे पुन्हा एकदा पुष्टी करते की आपण विचार करत असलेल्या संयुगेशिवाय आपल्या ग्रहावरील जीवन अशक्य आहे.

प्रथिनांचे संरक्षणात्मक कार्य

पॉलीपेप्टाइड्स विविध प्रभावांपासून संरक्षण करू शकतात: रासायनिक, भौतिक, जैविक. उदाहरणार्थ, जर शरीराला परदेशी निसर्गाच्या विषाणू किंवा बॅक्टेरियाचा धोका असेल तर इम्युनोग्लोबुलिन (अँटीबॉडीज) त्यांच्याशी लढाईत प्रवेश करतात आणि संरक्षणात्मक भूमिका बजावतात.

जर आपण शारीरिक प्रभावांबद्दल बोललो तर, उदाहरणार्थ, फायब्रिन आणि फायब्रिनोजेन, जे रक्त गोठण्यास गुंतलेले आहेत, येथे मोठी भूमिका बजावतात.

अन्न प्रथिने

आहारातील प्रथिनांचे प्रकार खालीलप्रमाणे आहेत.

• पूर्ण - ज्यामध्ये शरीरासाठी आवश्यक असलेले सर्व अमीनो ऍसिड असतात;
• निकृष्ट - ज्यामध्ये अपूर्ण अमीनो आम्ल रचना असते.

तथापि, दोन्ही मानवी शरीरासाठी महत्वाचे आहेत. विशेषतः पहिला गट. प्रत्येक व्यक्तीने, विशेषत: गहन विकासाच्या काळात (बालपण आणि पौगंडावस्थेतील) आणि यौवन, स्वतःमध्ये प्रथिनांची सतत पातळी राखली पाहिजे. शेवटी, हे आश्चर्यकारक रेणू जे कार्य करतात ते आम्ही आधीच तपासले आहे, आणि आम्हाला माहित आहे की व्यावहारिकदृष्ट्या एक प्रक्रिया नाही, एकही जैवरासायनिक प्रतिक्रिया पॉलीपेप्टाइड्सच्या सहभागाशिवाय पूर्ण होत नाही.

म्हणूनच दररोज प्रथिने दररोज सेवन करणे आवश्यक आहे, जे खालील उत्पादनांमध्ये समाविष्ट आहेत:

• अंडी;
• दूध;
• कॉटेज चीज;
• मांस आणि मासे;
• सोयाबीनचे;
• सोयाबीनचे;
• शेंगदाणा;
• गहू
• ओट्स;
• मसूर आणि इतर.

जर तुम्ही दररोज 0.6 ग्रॅम पॉलीपेप्टाइड प्रति किलो वजनाचे सेवन केले तर व्यक्तीला या संयुगांची कमतरता भासणार नाही. जर बर्याच काळापासून शरीराला आवश्यक प्रथिने मिळत नाहीत, तर अमीनो ऍसिड उपासमार नावाचा रोग होतो. यामुळे गंभीर चयापचय विकार होतात आणि परिणामी, इतर अनेक आजार होतात.

एक पिंजरा मध्ये प्रथिने

सर्व सजीवांच्या सर्वात लहान स्ट्रक्चरल युनिटमध्ये - सेल - प्रथिने देखील आहेत. शिवाय, ते तेथे वरीलपैकी जवळजवळ सर्व कार्ये करतात. सर्वप्रथम, पेशीचा सायटोस्केलेटन तयार होतो, ज्यामध्ये मायक्रोट्यूब्यूल्स आणि मायक्रोफिलामेंट्स असतात. हे आकार राखण्यासाठी तसेच ऑर्गेनेल्स दरम्यान अंतर्गत वाहतूक करण्यासाठी कार्य करते. विविध आयन आणि संयुगे प्रथिने रेणूंच्या बाजूने फिरतात, जसे की चॅनेल किंवा रेल.

झिल्लीमध्ये बुडलेल्या आणि त्याच्या पृष्ठभागावर स्थित असलेल्या प्रथिनांची भूमिका महत्त्वाची आहे. येथे ते रिसेप्टर आणि सिग्नलिंग दोन्ही कार्ये करतात आणि झिल्लीच्या बांधकामात भाग घेतात. ते रक्षण करतात, याचा अर्थ ते संरक्षणात्मक भूमिका बजावतात. सेलमधील प्रथिनांचे प्रकार या गटात वर्गीकृत केले जाऊ शकतात? अनेक उदाहरणे आहेत, येथे काही आहेत.

1. ऍक्टिन आणि मायोसिन.
2. इलास्टिन.
3. केराटीन.
4. कोलेजन.
5. ट्युब्युलिन.
6. हिमोग्लोबिन.
7. इन्सुलिन.
8. ट्रान्सकोबालामिन.
9. ट्रान्सफरीन.
10. अल्ब्युमेन.

एकूण, प्रत्येक सेलमध्ये सतत हलणारे शेकडो वेगवेगळे असतात.

शरीरातील प्रथिनांचे प्रकार

अर्थातच त्यांच्यात प्रचंड विविधता आहे. जर आपण सर्व विद्यमान प्रथिने गटांमध्ये विभागण्याचा प्रयत्न केला, तर आपण असे वर्गीकरण करू शकतो.

सर्वसाधारणपणे, शरीरात आढळणाऱ्या प्रथिनांचे वर्गीकरण करण्यासाठी तुम्ही अनेक वैशिष्ट्ये आधार म्हणून घेऊ शकता. अजून एकही नाही.

एन्झाइम्स

प्रथिने निसर्गाचे जैविक उत्प्रेरक, जे सर्व चालू असलेल्या जैवरासायनिक प्रक्रियांना लक्षणीयरीत्या गती देतात. या कनेक्शनशिवाय सामान्य देवाणघेवाण अशक्य आहे. संश्लेषण आणि क्षय, रेणूंचे असेंब्ली आणि त्यांची प्रतिकृती, भाषांतर आणि प्रतिलेखन आणि इतर सर्व प्रक्रिया विशिष्ट प्रकारच्या एंझाइमच्या प्रभावाखाली केल्या जातात. या रेणूंची उदाहरणे आहेत:

• oxidoreductases;
• हस्तांतरण;
• catalase;
• hydrolases;
• isomerases;
• lyases आणि इतर.

आज, दैनंदिन जीवनात एन्झाईम्स देखील वापरली जातात. अशा प्रकारे, वॉशिंग पावडरच्या उत्पादनात, तथाकथित एन्झाईम्सचा वापर केला जातो - हे जैविक उत्प्रेरक आहेत. निर्दिष्ट तापमान परिस्थिती पाळल्यास ते धुण्याची गुणवत्ता सुधारतात. घाणीच्या कणांना सहजपणे बांधते आणि फॅब्रिक्सच्या पृष्ठभागावरून काढून टाकते.

तथापि, त्यांच्या प्रथिन स्वरूपामुळे, एंजाइम खूप गरम पाणी किंवा अल्कधर्मी किंवा अम्लीय औषधांच्या समीपतेला सहन करू शकत नाहीत. खरंच, या प्रकरणात, विकृतीकरणाची प्रक्रिया होईल.

प्रथिने आणि त्यांची कार्ये.

आपले शरीर बनवणाऱ्या मूलभूत पदार्थांचा अभ्यास करूया. काही सर्वात महत्वाचे म्हणजे प्रथिने.

गिलहरी(प्रथिने, पॉलीपेप्टाइड्स) - कार्बन पदार्थ ज्यात साखळी असते अमिनो आम्ल. ते सर्व पेशींचा एक आवश्यक भाग आहेत.

अमिनो आम्ल- कार्बन संयुगे ज्यांच्या रेणूंमध्ये एकाच वेळी कार्बोक्सिल (-COOH) आणि अमाइन (NH2) गट असतात.

मोठ्या संख्येने अमीनो ऍसिड असलेले संयुग म्हणतात - पॉलीपेप्टाइड. प्रत्येक प्रथिने त्याच्या रासायनिक संरचनेत पॉलीपेप्टाइड आहे. काही प्रथिनांमध्ये अनेक पॉलीपेप्टाइड साखळी असतात. बहुतेक प्रथिनांमध्ये सरासरी 300-500 अमीनो ऍसिडचे अवशेष असतात. अनेक अतिशय लहान नैसर्गिक प्रथिने आहेत, 3-8 अमीनो आम्ले लांब आहेत आणि खूप लांब बायोपॉलिमर आहेत, 1500 पेक्षा जास्त अमीनो आम्ल आहेत.

प्रथिनांचे गुणधर्म त्यांच्या अमीनो आम्ल संरचनेद्वारे, काटेकोरपणे निश्चित क्रमाने निर्धारित केले जातात आणि अमीनो आम्ल रचना, यामधून, अनुवांशिक कोडद्वारे निर्धारित केली जाते. प्रथिने तयार करताना, 20 मानक अमीनो ऍसिड वापरले जातात.

प्रथिनांची रचना.

अनेक स्तर आहेत:

- प्राथमिक रचना -पॉलीपेप्टाइड साखळीतील अमीनो ऍसिडच्या बदलाच्या क्रमाने निर्धारित केले जाते.

वीस वेगवेगळ्या अमीनो ऍसिडची रासायनिक वर्णमालाच्या 20 अक्षरांशी तुलना केली जाऊ शकते, जे 300-500 अक्षरे लांब "शब्द" बनवतात. 20 अक्षरांनी तुम्ही अशा लांबलचक शब्दांची अमर्याद संख्या लिहू शकता. जर आपण असे गृहीत धरले की एका शब्दातील किमान एक अक्षर बदलणे किंवा पुनर्रचना केल्याने त्यास नवीन अर्थ प्राप्त होतो, तर 500 अक्षरे लांबीच्या शब्दातील संयोजनांची संख्या 20,500 होईल.

हे ज्ञात आहे की प्रथिन रेणूमध्ये अगदी एक अमिनो आम्ल युनिट दुसर्याने बदलल्यास त्याचे गुणधर्म बदलतात. प्रत्येक पेशीमध्ये अनेक हजार वेगवेगळ्या प्रकारचे प्रथिने रेणू असतात आणि त्यातील प्रत्येक अमीनो ऍसिडच्या काटेकोरपणे परिभाषित क्रमाने दर्शविले जाते. दिलेल्या प्रथिन रेणूमध्ये अमीनो ऍसिडच्या बदलाचा क्रम आहे जो त्याचे विशेष भौतिक-रासायनिक आणि जैविक गुणधर्म निर्धारित करतो. संशोधक लांब प्रोटीन रेणूंमधील अमीनो ऍसिडचा क्रम उलगडण्यास आणि अशा रेणूंचे संश्लेषण करण्यास सक्षम आहेत.

- दुय्यम रचना- वळणांमधील समान अंतरांसह, सर्पिलच्या स्वरूपात प्रथिने रेणू.

समीप वळणांवर स्थित N-H आणि C=O गटांमध्ये हायड्रोजन बंध निर्माण होतात. सर्पिलच्या नियमित वळणांना एकत्र धरून ते बर्याच वेळा पुनरावृत्ती होते.

- तृतीयक रचना- सर्पिल कॉइलची निर्मिती.

प्रथिने साखळीच्या विभागांच्या नियमित विणकामाने हा गुंता तयार होतो. अमीनो ऍसिडचे सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्ज केलेले गट आकर्षित होतात आणि प्रथिन शृंखलाच्या मोठ्या प्रमाणात विभक्त केलेले विभाग एकत्र आणतात. प्रथिने रेणूचे इतर भाग, उदाहरणार्थ, "वॉटर-रेपेलेंट" (हायड्रोफोबिक) रॅडिकल्स देखील जवळ येतात.

प्रत्येक प्रकारचे प्रथिने त्याच्या स्वत: च्या बॉलच्या आकाराने वाकणे आणि लूपसह दर्शविले जाते. तृतीयक रचना प्राथमिक संरचनेवर अवलंबून असते, म्हणजे, साखळीतील अमीनो ऍसिडच्या क्रमावर.
- चतुर्थांश रचना- प्राथमिक संरचनेत भिन्न असलेल्या अनेक साखळ्यांचा समावेश असलेले संमिश्र प्रथिने.
एकत्रितपणे, ते एक जटिल प्रथिने तयार करतात ज्यामध्ये केवळ तृतीयकच नाही तर चतुर्थांश रचना देखील असते.

प्रथिने विकृतीकरण.

आयनीकरण किरणोत्सर्गाच्या प्रभावाखाली, उच्च तापमान, तीव्र आंदोलन, अत्यंत पीएच मूल्ये (हायड्रोजन आयनांची एकाग्रता), तसेच अल्कोहोल किंवा एसीटोन सारख्या अनेक सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सच्या प्रभावाखाली, प्रथिने त्यांची नैसर्गिक स्थिती बदलतात. प्रथिनांच्या नैसर्गिक संरचनेचे उल्लंघन म्हणतात विकृतीकरणबहुसंख्य प्रथिने त्यांची जैविक क्रिया गमावतात, जरी त्यांची प्राथमिक रचना विकृतीकरणानंतर बदलत नाही. वस्तुस्थिती अशी आहे की विकृतीकरणाच्या प्रक्रियेदरम्यान, अमीनो ऍसिडच्या अवशेषांमधील कमकुवत परस्परसंवादामुळे दुय्यम, तृतीयक आणि चतुर्थांश संरचना विस्कळीत होतात आणि सहसंयोजक पेप्टाइड बंध (इलेक्ट्रॉनच्या सामायिकरणासह) तुटलेले नाहीत. कोंबडीच्या अंड्याचा द्रव आणि पारदर्शक पांढरा गरम केल्यावर अपरिवर्तनीय विकृती दिसून येते: ते दाट आणि अपारदर्शक बनते. विकृतीकरण देखील उलट करता येऊ शकते. denaturing घटक काढून टाकल्यानंतर, अनेक प्रथिने त्यांच्या नैसर्गिक स्वरूपात परत येऊ शकतात, म्हणजे. renature

भौतिक किंवा रासायनिक घटकांच्या क्रियेच्या प्रतिसादात प्रथिनांची त्यांच्या अवकाशीय रचना उलट बदलण्याची क्षमता चिडचिडेपणा दर्शवते - सर्व सजीवांचा सर्वात महत्वाचा गुणधर्म.

प्रथिनांची कार्ये.

उत्प्रेरक.

प्रत्येक जिवंत पेशीमध्ये शेकडो जैवरासायनिक प्रतिक्रिया सतत घडत असतात. या प्रतिक्रियांदरम्यान, बाहेरून येणाऱ्या पोषक घटकांचे विघटन आणि ऑक्सिडेशन होते. सेल ऑक्सिडेशनच्या परिणामी प्राप्त झालेल्या पोषक तत्वांची उर्जा आणि त्यांच्या विघटनाच्या उत्पादनांचा वापर त्याला आवश्यक असलेल्या विविध सेंद्रिय संयुगे संश्लेषित करण्यासाठी करते. अशा प्रतिक्रियांची जलद घटना जैविक उत्प्रेरक, किंवा प्रतिक्रिया प्रवेगक - एन्झाइम्सद्वारे सुनिश्चित केली जाते. एक हजाराहून अधिक भिन्न एंजाइम ज्ञात आहेत. ते सर्व गिलहरी आहेत.
एंजाइम प्रथिने शरीरातील प्रतिक्रियांना गती देतात. एन्झाईम्स जटिल रेणूंच्या विघटन (अपचय) आणि त्यांचे संश्लेषण (ॲनाबोलिझम), तसेच डीएनए आणि टेम्पलेट आरएनए संश्लेषणाच्या निर्मिती आणि दुरुस्तीमध्ये गुंतलेले असतात.

स्ट्रक्चरल.

सायटोस्केलेटनचे स्ट्रक्चरल प्रथिने, एक प्रकारचे मजबुतीकरण, पेशी आणि अनेक ऑर्गेनेल्सना आकार देतात आणि पेशींचा आकार बदलण्यात गुंतलेले असतात. कोलेजन आणि इलॅस्टिन हे संयोजी ऊतकांच्या इंटरसेल्युलर पदार्थाचे मुख्य घटक आहेत (उदाहरणार्थ, कूर्चा), आणि आणखी एक संरचनात्मक प्रोटीन, केराटिनमध्ये केस, नखे, पक्ष्यांची पिसे आणि काही कवच ​​असतात.

संरक्षणात्मक.

1. शारीरिक संरक्षण.(उदाहरण: कोलेजन हे प्रथिन आहे जे संयोजी ऊतकांच्या आंतरकोशिकीय पदार्थाचा आधार बनवते)

1. रासायनिक संरक्षण.प्रथिने रेणूंद्वारे विषांचे बंधन त्यांचे डिटॉक्सिफिकेशन सुनिश्चित करते. (उदाहरणार्थ: यकृत एंझाइम जे विषाचे विघटन करतात किंवा त्यांना विद्रव्य स्वरूपात रूपांतरित करतात, जे शरीरातून त्यांचे जलद निर्मूलन सुलभ करतात)

1. रोगप्रतिकारक संरक्षण.जीवाणू किंवा विषाणूंच्या रक्तामध्ये जीवाणू किंवा विषाणूंच्या प्रवेशास शरीर विशेष संरक्षणात्मक प्रथिने - प्रतिपिंड तयार करून प्रतिक्रिया देते. ही प्रथिने शरीरासाठी परकीय असलेल्या रोगजनकांच्या प्रथिनांशी बांधली जातात, ज्यामुळे त्यांची महत्त्वपूर्ण क्रिया दडपली जाते. प्रत्येक परदेशी प्रथिनांसाठी, शरीर विशेष "अँटी-प्रथिने" - प्रतिपिंड तयार करते.

नियामक.

हार्मोन्स रक्तात वाहून जातात. बहुतेक प्राण्यांचे संप्रेरक प्रथिने किंवा पेप्टाइड्स असतात. रिसेप्टरला संप्रेरक बांधणे हा एक सिग्नल आहे जो सेलमधील प्रतिसादाला चालना देतो. हार्मोन्स रक्त आणि पेशी, वाढ, पुनरुत्पादन आणि इतर प्रक्रियांमधील पदार्थांच्या एकाग्रतेचे नियमन करतात. अशा प्रथिनांचे उदाहरण आहे इन्सुलिन, जे रक्तातील ग्लुकोजच्या एकाग्रतेचे नियमन करते.

पेशी इंटरसेल्युलर पदार्थाद्वारे प्रसारित सिग्नलिंग प्रथिने वापरून एकमेकांशी संवाद साधतात. अशा प्रथिनांमध्ये, उदाहरणार्थ, साइटोकिन्स आणि वाढ घटक समाविष्ट आहेत.

सायटोकिन्स- लहान पेप्टाइड माहिती रेणू. ते पेशींमधील परस्परसंवादाचे नियमन करतात, त्यांचे अस्तित्व निश्चित करतात, वाढ उत्तेजित करतात किंवा दडपतात, भेदभाव, कार्यात्मक क्रियाकलाप आणि प्रोग्राम केलेले सेल मृत्यू आणि रोगप्रतिकारक, अंतःस्रावी आणि मज्जासंस्थेच्या क्रियांचे समन्वय सुनिश्चित करतात.

वाहतूक.

केवळ प्रथिने रक्तातील पदार्थ वाहतूक करतात, उदाहरणार्थ, लिपोप्रोटीन(चरबी हस्तांतरण) हिमोग्लोबिन(ऑक्सिजन वाहतूक), हस्तांतरण(लोह वाहतूक) किंवा पडदा ओलांडून - Na+,K+-ATPase(सोडियम आणि पोटॅशियम आयनच्या ट्रान्समेम्ब्रेन वाहतूक विरुद्ध), Ca2+-ATPase(पेशीतून कॅल्शियम आयन पंप करणे).

रिसेप्टर.

प्रथिने रिसेप्टर्स एकतर सायटोप्लाझममध्ये स्थित असू शकतात किंवा सेल झिल्लीमध्ये एम्बेड केलेले असू शकतात. रिसेप्टर रेणूचा एक भाग सिग्नल संवेदना करतो, बहुतेकदा रासायनिक, परंतु काही प्रकरणांमध्ये प्रकाश, यांत्रिक ताण (जसे की ताणणे) आणि इतर उत्तेजना.

बांधकाम

उत्क्रांतीच्या प्रक्रियेत, प्राण्यांनी दहा विशेषतः जटिल अमीनो आम्लांचे संश्लेषण करण्याची क्षमता गमावली आहे, ज्यांना अत्यावश्यक अमीनो आम्ले म्हणतात. ते त्यांना वनस्पती आणि प्राण्यांच्या खाद्यपदार्थांसह तयार स्वरूपात प्राप्त करतात. अशी अमीनो आम्ल दुग्धजन्य पदार्थ (दूध, चीज, कॉटेज चीज), अंडी, मासे, मांस, तसेच सोयाबीन, बीन्स आणि इतर काही वनस्पतींच्या प्रथिनेमध्ये आढळतात. पचनमार्गात, प्रथिने अमीनो ऍसिडमध्ये मोडली जातात, जी रक्तामध्ये शोषली जातात आणि पेशींमध्ये प्रवेश करतात. पेशींमध्ये, तयार अमीनो ऍसिडपासून, त्यांची स्वतःची प्रथिने, दिलेल्या जीवाचे वैशिष्ट्य, तयार केले जातात. प्रथिने सर्व सेल्युलर संरचनांचे एक आवश्यक घटक आहेत आणि ही त्यांची महत्त्वपूर्ण बांधकाम भूमिका आहे.

ऊर्जा.

प्रथिने पेशींसाठी ऊर्जेचा स्रोत म्हणून काम करू शकतात. कर्बोदकांमधे किंवा चरबीच्या कमतरतेसह, अमीनो ऍसिड रेणू ऑक्सिडाइझ केले जातात. या प्रकरणात सोडलेली ऊर्जा शरीरातील महत्त्वपूर्ण प्रक्रिया राखण्यासाठी वापरली जाते. दीर्घकालीन उपवास दरम्यान, स्नायू, लिम्फॉइड अवयव, एपिथेलियल टिश्यू आणि यकृत यांच्यातील प्रथिने वापरली जातात.

मोटर (मोटर).

मोटर प्रथिनांचा संपूर्ण वर्ग शरीराची हालचाल प्रदान करतो, उदाहरणार्थ, स्नायूंमधील मायोसिन पुलांच्या हालचालीसह स्नायू आकुंचन आणि शरीरातील पेशींची हालचाल (उदाहरणार्थ, ल्युकोसाइट्सची अमीबॉइड हालचाल).

खरं तर, हे प्रथिनांच्या कार्यांचे एक अतिशय संक्षिप्त वर्णन आहे, जे केवळ त्यांचे कार्य आणि शरीरातील महत्त्व स्पष्टपणे दर्शवू शकतात.

प्रथिने समजून घेण्यासाठी एक छोटासा व्हिडिओ:

इतर जैविक मॅक्रोमोलेक्यूल्स (पॉलिसॅकेराइड्स, लिपिड्स आणि न्यूक्लिक ॲसिड) प्रमाणेच, प्रथिने हे सर्व सजीवांचे आवश्यक घटक आहेत आणि पेशींच्या जीवनात निर्णायक भूमिका बजावतात. प्रथिने चयापचय प्रक्रिया पार पाडतात. ते इंट्रासेल्युलर स्ट्रक्चर्सचा भाग आहेत - ऑर्गेनेल्स आणि सायटोस्केलेटन, बाह्य पेशींमध्ये स्रावित होतात, जिथे ते पेशींमध्ये प्रसारित होणारे सिग्नल म्हणून कार्य करू शकतात, अन्नाच्या हायड्रोलिसिसमध्ये आणि इंटरसेल्युलर पदार्थाच्या निर्मितीमध्ये भाग घेऊ शकतात.

प्रथिनांचे त्यांच्या कार्यांनुसार वर्गीकरण ऐवजी अनियंत्रित आहे, कारण समान प्रथिने अनेक कार्ये करू शकतात. अशा बहु-कार्यक्षमतेचे एक चांगले अभ्यासलेले उदाहरण म्हणजे लाइसिल-टीआरएनए सिंथेटेस, एमिनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेसेसच्या वर्गातील एक एन्झाइम, जो केवळ टीआरएनएला लाइसिन अवशेष जोडत नाही तर अनेक जनुकांच्या प्रतिलेखनाचे नियमन देखील करतो. प्रथिने त्यांच्या एंजाइमॅटिक क्रियाकलापांमुळे अनेक कार्ये करतात. अशा प्रकारे, एन्झाईम्स म्हणजे मोटर प्रोटीन मायोसिन, रेग्युलेटरी प्रोटीन प्रोटीन किनेसेस, ट्रान्सपोर्ट प्रोटीन सोडियम-पोटॅशियम एडेनोसिन ट्रायफॉस्फेटेस इ.

बॅक्टेरियल यूरेस एंझाइमचे आण्विक मॉडेल हेलिकोबॅक्टर पायलोरी

उत्प्रेरक कार्य

शरीरातील प्रथिनांचे सर्वात सुप्रसिद्ध कार्य म्हणजे विविध रासायनिक अभिक्रियांचे उत्प्रेरक. एन्झाईम्स ही प्रथिने असतात ज्यात विशिष्ट उत्प्रेरक गुणधर्म असतात, म्हणजेच प्रत्येक एंझाइम एक किंवा अधिक समान प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करते. एन्झाईम्स प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करतात जे जटिल रेणू (अपचय) तोडतात आणि त्यांचे संश्लेषण करतात (ॲनाबॉलिझम), डीएनए प्रतिकृती आणि दुरुस्ती आणि टेम्पलेट आरएनए संश्लेषणासह. 2013 पर्यंत, 5,000 हजारांहून अधिक एन्झाईम्सचे वर्णन केले गेले होते. एंजाइमॅटिक कॅटॅलिसिसच्या परिणामी अभिक्रियाचा प्रवेग खूप मोठा असू शकतो: उदाहरणार्थ, ऑरोटीडाइन 5"-फॉस्फेट डेकार्बोक्झिलेझ एंझाइमद्वारे उत्प्रेरित केलेली प्रतिक्रिया उत्प्रेरित नसलेल्या प्रतिक्रियेपेक्षा 10 17 पट वेगाने पुढे जाते (ऑरोटिक ऍसिड डेकार्बोक्सिलेशनचे अर्धे आयुष्य 78 असते. एंजाइमशिवाय दशलक्ष वर्षे आणि एन्झाइमच्या सहभागासह 18 मिलीसेकंद) जे रेणू एन्झाइमला जोडतात आणि प्रतिक्रियेच्या परिणामी बदलतात त्यांना सब्सट्रेट म्हणतात.

जरी एंजाइममध्ये सामान्यत: शेकडो अमीनो आम्ल अवशेष असतात, त्यापैकी फक्त एक लहान अंश थराशी संवाद साधतो आणि त्याहूनही लहान संख्या - सरासरी 3-4 अमिनो आम्ल अवशेष, बहुतेकदा प्राथमिक संरचनेत खूप दूर असतात - थेट गुंतलेले असतात. उत्प्रेरक एंजाइम रेणूचा भाग जो सब्सट्रेट बंधन आणि उत्प्रेरक मध्यस्थी करतो त्याला सक्रिय साइट म्हणतात.

इंटरनॅशनल युनियन ऑफ बायोकेमिस्ट्री अँड मॉलिक्युलर बायोलॉजीने 1992 मध्ये एन्झाईम्सच्या उत्प्रेरक प्रतिक्रियांच्या प्रकारावर आधारित अंतिम श्रेणीबद्ध नामांकन प्रस्तावित केले. या नामांकनानुसार, एन्झाईम्सच्या नावांचा शेवट नेहमीच असावा - azaआणि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया आणि त्यांच्या थरांच्या नावांवरून तयार होतात. प्रत्येक सजीवांच्या शरीरात निर्मार्ण होणारे द्रव्य एक स्वतंत्र कोड नियुक्त केले आहे, जे एंझाइम पदानुक्रमात त्याचे स्थान निर्धारित करणे सोपे करते. ते उत्प्रेरित केलेल्या प्रतिक्रियांच्या प्रकारावर आधारित, सर्व एंजाइम 6 वर्गांमध्ये विभागले गेले आहेत:

• CF 1: ऑक्सिडोरेडक्टेस जे रेडॉक्स प्रतिक्रिया उत्प्रेरित करतात;
• CF 2: एका सब्सट्रेट रेणूपासून दुस-यामध्ये रासायनिक गटांचे हस्तांतरण उत्प्रेरित करणारे हस्तांतरण;
• CF 3: हायड्रोलेसेस जे रासायनिक बंधांचे हायड्रोलिसिस उत्प्रेरित करतात;
• EF 4: उत्पादनांपैकी एकामध्ये दुहेरी बाँड तयार करून हायड्रोलिसिसशिवाय रासायनिक बंध तोडण्यास उत्प्रेरक करणारे लायसेस;
• EC 5: सब्सट्रेट रेणूमधील संरचनात्मक किंवा भूमितीय बदलांना उत्प्रेरित करणारे आयसोमेरेसेस;
• EC 6: एटीपी किंवा तत्सम ट्रायफॉस्फेटच्या डायफॉस्फेट बाँडच्या हायड्रोलिसिसमुळे सब्सट्रेट्समधील रासायनिक बंधांच्या निर्मितीला उत्प्रेरक करणारे लिगेसेस.

स्ट्रक्चरल फंक्शन

अधिक माहितीसाठी: प्रथिनांचे संरचनात्मक कार्य, फायब्रिलर प्रथिने

सायटोस्केलेटनचे स्ट्रक्चरल प्रथिने, एक प्रकारचे मजबुतीकरण, पेशी आणि अनेक ऑर्गेनेल्सना आकार देतात आणि पेशींचा आकार बदलण्यात गुंतलेले असतात. बहुतेक संरचनात्मक प्रथिने फिलामेंटस असतात: उदाहरणार्थ, ऍक्टिन आणि ट्युब्युलिनचे मोनोमर्स हे गोलाकार, विद्रव्य प्रथिने आहेत, परंतु पॉलिमरायझेशननंतर ते लांब फिलामेंट्स तयार करतात जे सायटोस्केलेटन बनवतात, ज्यामुळे सेलला त्याचा आकार राखता येतो. कोलेजन आणि इलॅस्टिन हे संयोजी ऊतकांच्या इंटरसेल्युलर पदार्थाचे मुख्य घटक आहेत (उदाहरणार्थ, कूर्चा), आणि आणखी एक संरचनात्मक प्रोटीन, केराटिनमध्ये केस, नखे, पक्ष्यांची पिसे आणि काही कवच ​​असतात.

संरक्षणात्मक कार्य

अधिक माहितीसाठी: प्रथिनांचे संरक्षणात्मक कार्य

प्रथिनांची अनेक प्रकारची संरक्षणात्मक कार्ये आहेत:

1. शारीरिक संरक्षण. शरीराचे शारीरिक संरक्षण कोलेजनद्वारे प्रदान केले जाते - एक प्रथिने जे संयोजी ऊतकांच्या आंतरकोशिक पदार्थाचा आधार बनते (हाडे, उपास्थि, कंडर आणि त्वचेच्या खोल थरांसह (त्वचा)); केराटिन, जे खडबडीत स्कूट्स, केस, पंख, शिंगे आणि एपिडर्मिसच्या इतर डेरिव्हेटिव्ह्जचा आधार बनते. सामान्यतः, अशी प्रथिने संरचनात्मक कार्यासह प्रथिने मानली जातात. या गटातील प्रथिनांची उदाहरणे म्हणजे फायब्रिनोजेन आणि थ्रोम्बिन, जे रक्त गोठण्यास गुंतलेले असतात.
2. रासायनिक संरक्षण. प्रथिने रेणूंद्वारे विषांचे बंधन त्यांचे डिटॉक्सिफिकेशन सुनिश्चित करू शकते. यकृत एंझाइम मानवांमध्ये डिटॉक्सिफिकेशनमध्ये विशेषत: निर्णायक भूमिका बजावतात, विष तोडतात किंवा त्यांना विद्रव्य स्वरूपात रूपांतरित करतात, ज्यामुळे शरीरातून त्यांचे जलद उच्चाटन सुलभ होते.
3. रोगप्रतिकारक संरक्षण. रक्त आणि इतर जैविक द्रवपदार्थ बनवणारी प्रथिने रोगजनकांच्या नुकसान आणि आक्रमण या दोन्ही शरीराच्या संरक्षण प्रतिसादात गुंतलेली असतात. पूरक प्रणालीचे प्रथिने आणि अँटीबॉडीज (इम्युनोग्लोबुलिन) दुसऱ्या गटाच्या प्रथिनांशी संबंधित आहेत; ते जीवाणू, विषाणू किंवा परदेशी प्रथिने तटस्थ करतात. ॲडॉप्टिव्ह इम्यून सिस्टीमचा भाग असलेल्या अँटीबॉडीज पदार्थांशी, प्रतिजनांना जोडतात, जे एखाद्या जीवासाठी परकीय असतात आणि त्याद्वारे त्यांना निष्प्रभावी करतात, त्यांना विनाशाच्या ठिकाणी निर्देशित करतात. ऍन्टीबॉडीज बाह्य सेल्युलर जागेत स्राव केले जाऊ शकतात किंवा प्लाझ्मा पेशी नावाच्या विशेष बी लिम्फोसाइट्सच्या पडद्यामध्ये अंतर्भूत केले जाऊ शकतात.

नियामक कार्य

अधिक माहितीसाठी: एक्टिवेटर (प्रथिने), प्रोटीसोम, प्रथिनांचे नियामक कार्य

पेशींच्या आतील अनेक प्रक्रिया प्रथिनांच्या रेणूंद्वारे नियंत्रित केल्या जातात, जे ऊर्जा स्त्रोत किंवा सेलसाठी बांधकाम साहित्य म्हणून काम करत नाहीत. ही प्रथिने सेल सायकल, ट्रान्सक्रिप्शन, ट्रान्सलेशन, स्प्लिसिंग, इतर प्रथिनांची क्रिया आणि इतर अनेक प्रक्रियांद्वारे सेलच्या प्रगतीचे नियमन करतात. प्रथिने त्यांचे नियामक कार्य एकतर एंजाइमॅटिक क्रियाकलाप (उदाहरणार्थ, प्रोटीन किनेज) किंवा इतर रेणूंच्या विशिष्ट बंधनाद्वारे करतात. अशा प्रकारे, ट्रान्सक्रिप्शन घटक, ॲक्टिव्हेटर प्रथिने आणि रिप्रेसर प्रथिने, त्यांच्या नियामक अनुक्रमांना बांधून जनुक प्रतिलेखनाची तीव्रता नियंत्रित करू शकतात. भाषांतर स्तरावर, अनेक mRNA चे वाचन देखील प्रथिने घटकांच्या जोडणीद्वारे नियंत्रित केले जाते.

इंट्रासेल्युलर प्रक्रियेच्या नियमनात सर्वात महत्वाची भूमिका प्रथिने किनासेस आणि प्रोटीन फॉस्फेटेसेस द्वारे खेळली जाते - एंजाइम जे फॉस्फेट गट जोडून किंवा काढून टाकून इतर प्रथिनांची क्रिया सक्रिय करतात किंवा दडपतात.

सिग्नल फंक्शन

अधिक माहितीसाठी: प्रथिने सिग्नलिंग कार्य, हार्मोन्स, सायटोकिन्स

प्रथिनांचे सिग्नलिंग कार्य म्हणजे सिग्नलिंग पदार्थ म्हणून काम करण्याची, पेशी, ऊती, अवयव आणि जीव यांच्यामध्ये सिग्नल प्रसारित करण्याची प्रथिनांची क्षमता. सिग्नलिंग फंक्शन बहुतेक वेळा नियामक कार्यासह एकत्र केले जाते, कारण अनेक इंट्रासेल्युलर नियामक प्रथिने देखील सिग्नल प्रसारित करतात.

सिग्नलिंग फंक्शन प्रथिने - हार्मोन्स, साइटोकिन्स, वाढ घटक इ.

हार्मोन्स रक्तात वाहून जातात. बहुतेक प्राण्यांचे संप्रेरक प्रथिने किंवा पेप्टाइड्स असतात. संप्रेरकाला त्याच्या रिसेप्टरला बांधणे हा एक सिग्नल आहे जो सेल प्रतिसाद ट्रिगर करतो. हार्मोन्स रक्त आणि पेशी, वाढ, पुनरुत्पादन आणि इतर प्रक्रियांमधील पदार्थांच्या एकाग्रतेचे नियमन करतात. अशा प्रथिनांचे उदाहरण म्हणजे इंसुलिन, जे रक्तातील ग्लुकोजच्या एकाग्रतेचे नियमन करते.

पेशी इंटरसेल्युलर पदार्थाद्वारे प्रसारित सिग्नलिंग प्रथिने वापरून एकमेकांशी संवाद साधतात. अशा प्रथिनांमध्ये, उदाहरणार्थ, साइटोकिन्स आणि वाढ घटक समाविष्ट आहेत.

साइटोकिन्स पेप्टाइड सिग्नलिंग रेणू आहेत. ते पेशींमधील परस्परसंवादाचे नियमन करतात, त्यांचे अस्तित्व निश्चित करतात, वाढ उत्तेजित करतात किंवा दडपतात, भेदभाव, कार्यात्मक क्रियाकलाप आणि ऍपोप्टोसिस करतात आणि रोगप्रतिकारक, अंतःस्रावी आणि मज्जासंस्थेच्या क्रियांचे समन्वय सुनिश्चित करतात. साइटोकिन्सचे उदाहरण म्हणजे ट्यूमर नेक्रोसिस फॅक्टर, जो शरीराच्या पेशींमध्ये दाहक सिग्नल प्रसारित करतो.

वाहतूक कार्य

अधिक माहितीसाठी: प्रथिने वाहतूक कार्य

लहान रेणूंच्या वाहतुकीत गुंतलेली विरघळणारी प्रथिने जेव्हा उच्च एकाग्रतेमध्ये उपस्थित असतात तेव्हा सब्सट्रेटसाठी उच्च आत्मीयता असणे आवश्यक आहे आणि कमी सब्सट्रेट एकाग्रतेच्या भागात सहजपणे सोडले जाऊ शकते. ट्रान्सपोर्ट प्रोटीन्सचे उदाहरण म्हणजे हिमोग्लोबिन, जे फुफ्फुसातून ऑक्सिजन इतर ऊतींमध्ये आणि कार्बन डायऑक्साइड ऊतींमधून फुफ्फुसात वाहून नेते, आणि प्रथिने व्यतिरिक्त, सजीवांच्या सर्व साम्राज्यांमध्ये आढळतात.

काही झिल्ली प्रथिने सेल झिल्ली ओलांडून लहान रेणूंच्या वाहतुकीत गुंतलेली असतात, त्याची पारगम्यता बदलतात. झिल्लीचा लिपिड घटक जलरोधक (हायड्रोफोबिक) असतो, जो ध्रुवीय किंवा चार्ज (आयन) रेणूंचा प्रसार रोखतो. झिल्ली वाहतूक प्रथिने सहसा चॅनेल प्रथिने आणि वाहक प्रथिने विभागली जातात. चॅनेल प्रथिनांमध्ये अंतर्गत पाण्याने भरलेली छिद्रे असतात जी आयन (आयन चॅनेलद्वारे) किंवा पाण्याचे रेणू (एक्वापोरिन प्रोटीनद्वारे) पडद्यावर जाण्यास परवानगी देतात. अनेक आयन वाहिन्या केवळ एक आयन वाहतूक करण्यासाठी विशेष आहेत; अशाप्रकारे, पोटॅशियम आणि सोडियम चॅनेल बहुतेकदा या समान आयनांमध्ये फरक करतात आणि त्यापैकी फक्त एकाला जाऊ देतात. ट्रान्सपोर्टर प्रथिने, एंजाइम प्रमाणे, प्रत्येक वाहतूक केलेले रेणू किंवा आयन बांधतात आणि चॅनेलच्या विपरीत, एटीपीच्या उर्जेचा वापर करून सक्रिय वाहतूक करू शकतात. "पेशीचे पॉवरहाऊस" - एटीपी सिंथेस, जे प्रोटॉन ग्रेडियंटमुळे एटीपीचे संश्लेषण करते, त्याला झिल्ली वाहतूक प्रथिने म्हणून देखील वर्गीकृत केले जाऊ शकते.

सुटे (बॅकअप) कार्य

या प्रथिनांमध्ये तथाकथित राखीव प्रथिने समाविष्ट आहेत, जी वनस्पतींच्या बियांमध्ये (उदाहरणार्थ, 7S आणि 11S ग्लोब्युलिन) आणि प्राण्यांच्या अंडींमध्ये ऊर्जा आणि पदार्थाचा स्रोत म्हणून साठवली जातात. इतर अनेक प्रथिने शरीरात अमीनो ऍसिडचा स्त्रोत म्हणून वापरली जातात, जी यामधून चयापचय प्रक्रियांचे नियमन करणाऱ्या जैविक दृष्ट्या सक्रिय पदार्थांचे अग्रदूत आहेत.

रिसेप्टर फंक्शन

अधिक माहितीसाठी: सेल रिसेप्टर

प्रथिने रिसेप्टर्स साइटोप्लाझममध्ये स्थित आणि सेल झिल्लीमध्ये एम्बेड केलेले असू शकतात. रिसेप्टर रेणूचा एक भाग सिग्नल, बहुतेकदा रासायनिक आणि काही प्रकरणांमध्ये प्रकाश, यांत्रिक ताण (जसे की ताणणे) किंवा इतर उत्तेजनांना जाणवतो. जेव्हा सिग्नल रेणूच्या विशिष्ट भागावर - रिसेप्टर प्रोटीनवर कार्य करतो - तेव्हा त्याचे संरचनात्मक बदल होतात. परिणामी, रेणूच्या दुसर्या भागाची रचना, जी सिग्नल इतर सेल्युलर घटकांना प्रसारित करते, बदलते. अनेक सिग्नल ट्रान्समिशन यंत्रणा आहेत. काही रिसेप्टर्स विशिष्ट रासायनिक अभिक्रिया उत्प्रेरित करतात; इतर आयन चॅनेल म्हणून काम करतात जे सिग्नलद्वारे ट्रिगर झाल्यावर उघडतात किंवा बंद होतात; तरीही इतर विशेषतः इंट्रासेल्युलर मेसेंजर रेणू बांधतात. मेम्ब्रेन रिसेप्टर्समध्ये, रेणूचा भाग जो सिग्नलिंग रेणूला जोडतो तो सेलच्या पृष्ठभागावर असतो आणि सिग्नल प्रसारित करणारे डोमेन आत असते.

मोटर (मोटर) कार्य

मोटर प्रथिनांचा संपूर्ण वर्ग शरीराच्या हालचाली प्रदान करतो, उदाहरणार्थ, स्नायूंचे आकुंचन, ज्यामध्ये लोकोमोशन (मायोसिन), शरीरातील पेशींची हालचाल (उदाहरणार्थ, ल्युकोसाइट्सची अमीबॉइड हालचाल), सिलिया आणि फ्लॅगेलाची हालचाल आणि त्याव्यतिरिक्त सक्रिय आणि निर्देशित. इंट्रासेल्युलर वाहतूक (किनेसिन, डायनेइन). डायनेन्स आणि किनेसिन्स ऊर्जा स्त्रोत म्हणून एटीपी हायड्रोलिसिसचा वापर करून मायक्रोट्यूब्यूल्ससह रेणूंची वाहतूक करतात. डायनेन्स सेलच्या परिघीय भागांमधून रेणू आणि ऑर्गेनेल्स सेंट्रोसोम, किनेसिन - विरुद्ध दिशेने वाहतूक करतात. युकेरियोट्समध्ये सिलिया आणि फ्लॅगेलाच्या हालचालीसाठी डायनेन्स देखील जबाबदार आहेत. मायोसिनचे सायटोप्लाज्मिक रूपे मायक्रोफिलामेंट्सच्या बाजूने रेणू आणि ऑर्गेनेल्सच्या वाहतुकीमध्ये गुंतलेले असू शकतात.

प्रथिनांचे संरचनात्मक कार्य

प्रथिनांचे संरचनात्मक कार्यते प्रथिने आहे

• जवळजवळ सर्व सेल ऑर्गेनेल्सच्या निर्मितीमध्ये भाग घेतात, त्यांची रचना (आकार) निश्चित करतात;
• सायटोस्केलेटन तयार करा, जे पेशी आणि अनेक अवयवांना आकार देते आणि अनेक ऊतींना यांत्रिक आकार प्रदान करते;
• इंटरसेल्युलर पदार्थाचा भाग आहेत, जे मोठ्या प्रमाणात ऊतींची रचना आणि प्राण्यांच्या शरीराचा आकार निर्धारित करतात.

इंटरसेल्युलर पदार्थाची प्रथिने

मानवी शरीरात इतर सर्व प्रथिनांपेक्षा जास्त इंटरसेल्युलर प्रथिने असतात. इंटरसेल्युलर पदार्थाचे मुख्य संरचनात्मक प्रथिने फायब्रिलर प्रथिने आहेत.

कोलेजेन्स

कोलेजन हे प्रथिनांचे एक कुटुंब आहे; मानवी शरीरात ते सर्व प्रथिनांच्या एकूण वस्तुमानाच्या 25 - 30% पर्यंत असतात. स्ट्रक्चरल फंक्शन व्यतिरिक्त, कोलेजन यांत्रिक, संरक्षणात्मक, पौष्टिक आणि दुरुस्त करणारी कार्ये देखील करते.

कोलेजन रेणू हा तीन α-साखळ्यांचा उजव्या हाताचा हेलिक्स आहे.

एकूण, मानवांमध्ये 28 प्रकारचे कोलेजन असतात. ते सर्व संरचनेत समान आहेत.

इलास्टिन

इलॅस्टिन संयोजी ऊतकांमध्ये, विशेषत: त्वचा, फुफ्फुसे आणि रक्तवाहिन्यांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वितरीत केले जाते. इलास्टिन आणि कोलेजनची सामान्य वैशिष्ट्ये म्हणजे उच्च ग्लाइसिन आणि प्रोलाइन सामग्री. इलॅस्टिनमध्ये कोलेजनपेक्षा लक्षणीयरीत्या अधिक व्हॅलिन आणि ॲलानाइन आणि कमी ग्लूटामिक ऍसिड आणि आर्जिनिन असते. इलास्टिनमध्ये डेस्मोसिन आणि आयसोडेस्मोसिन असते. ही संयुगे फक्त इलास्टिनमध्ये आढळू शकतात. इलॅस्टिन जलीय द्रावणात (कोलेजन सारखे), क्षार, आम्ल आणि क्षार यांच्या द्रावणात, गरम असतानाही अघुलनशील असते. इलास्टिनमध्ये नॉन-पोलर साइड ग्रुप्ससह मोठ्या प्रमाणात अमीनो ऍसिड अवशेष असतात, जे वरवर पाहता त्याच्या तंतूंची उच्च लवचिकता निर्धारित करते.

इतर बाह्य पेशी मॅट्रिक्स प्रथिने

केराटीन्स दोन गटांमध्ये विभागले गेले आहेत: α-केराटिन्स आणि β-केराटिन्स. केराटिनची ताकद कदाचित चिटिननंतर दुसऱ्या क्रमांकावर आहे. केराटीन्सचे वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांची पीएच 7.0 वर पाण्यात संपूर्ण अद्राव्यता. त्यामध्ये रेणूमधील सर्व अमीनो ऍसिडचे अवशेष असतात. ते इतर फायब्रिलर स्ट्रक्चरल प्रथिनांपेक्षा (उदाहरणार्थ, कोलेजन) प्रामुख्याने सिस्टीन अवशेषांच्या वाढीव सामग्रीमध्ये भिन्न आहेत. ए-केराटिन्सच्या पॉलीपेप्टाइड साखळींच्या प्राथमिक संरचनेत आवर्तता नसते.

इतर इंटरमीडिएट फिलामेंट प्रथिने

इतर प्रकारच्या ऊतींमध्ये (एपिथेलिया वगळता), मध्यवर्ती फिलामेंट्स केराटिन सारख्याच प्रथिनांनी तयार होतात - व्हिमेंटिन, न्यूरोफिलामेंट प्रथिने, इ. बहुतेक युकेरियोटिक पेशींमधील लॅमिन प्रथिने अणु झिल्लीचे आतील अस्तर तयार करतात. न्यूक्लियर लॅमिना, ज्यामध्ये त्यांचा समावेश आहे, आण्विक पडद्याला आधार देतो आणि क्रोमॅटिन आणि परमाणु आरएनएच्या संपर्कात असतो.

ट्युब्युलिन

ऑर्गेनेल्सचे स्ट्रक्चरल प्रथिने

प्रथिने अनेक सेल्युलर ऑर्गेनेल्सचा आकार (रचना) तयार करतात आणि निर्धारित करतात. राइबोसोम्स, प्रोटीझोम्स, न्यूक्लियर पोर्स इ. यांसारख्या ऑर्गेनेल्समध्ये प्रामुख्याने प्रथिने असतात. गुणसूत्रांमध्ये डीएनए स्ट्रँड एकत्र करण्यासाठी आणि पॅकेजिंगसाठी हिस्टोन्स आवश्यक असतात. काही प्रोटिस्ट (उदाहरणार्थ, क्लॅमिडोमोनास) च्या सेल भिंतीमध्ये प्रथिने असतात; अनेक बॅक्टेरिया आणि आर्कियाच्या सेल भिंतीमध्ये प्रोटीन लेयर (एस-लेयर) असतो, जो ग्राम-पॉझिटिव्ह प्रजातींमध्ये सेल भिंतीशी आणि ग्राम-नकारात्मक प्रजातींमध्ये बाह्य झिल्लीशी जोडलेला असतो. प्रोकेरियोटिक फ्लॅगेला प्रोटीन फ्लॅगेलीनपासून बनवले जातात.

विकिमीडिया फाउंडेशन. 2010.

इतर शब्दकोशांमध्ये "प्रथिनांचे स्ट्रक्चरल फंक्शन" काय आहे ते पहा:

ट्रायओसेफॉस्फेट आयसोमेरेझ एंझाइमचे उदाहरण वापरून प्रोटीनची त्रिमितीय रचना दर्शविण्याचे विविध मार्ग. डावीकडे एक "स्टिक" मॉडेल आहे, जे सर्व अणू आणि त्यांच्यामधील बंध दर्शवते; रंग घटक दर्शवतात. स्ट्रक्चरल आकृतिबंध मध्यभागी चित्रित केले आहेत... विकिपीडिया

कंडेनसरच्या अणू संरचनेचा अभ्यास. अणु केंद्रके (लवचिक सुसंगत विखुरणे) वर कमी-ऊर्जा न्यूट्रॉनच्या विवर्तन पद्धतीद्वारे वातावरण. H. मध्ये. डी ब्रॉग्ली तरंगलांबी l >= 0.3 असलेले न्यूट्रॉन वापरले जातात. न्यूट्रॉन लहरींचे विखुरणे... ... भौतिक विश्वकोश

या शब्दाचे इतर अर्थ आहेत, प्रथिने (अर्थ) पहा. प्रथिने (प्रथिने, पॉलीपेप्टाइड्स) हे उच्च-आण्विक सेंद्रिय पदार्थ आहेत ज्यात पेप्टाइड बाँडद्वारे साखळीत जोडलेले अल्फा अमीनो ऍसिड असतात. सजीवांमध्ये... ... विकिपीडिया

उच्च-आण्विक नैसर्गिक संयुगे जे सर्व सजीवांचा संरचनात्मक आधार आहेत आणि जीवन प्रक्रियेत निर्णायक भूमिका बजावतात. B. प्रथिने, न्यूक्लिक ॲसिड आणि पॉलिसेकेराइड्स समाविष्ट आहेत; मिश्र देखील ओळखले जातात ...

मीर स्पेस स्टेशनवर आणि NASA शटल फ्लाइट दरम्यान वाढलेल्या विविध प्रथिनांचे क्रिस्टल्स. उच्च शुद्ध प्रथिने कमी तापमानात क्रिस्टल्स बनवतात, ज्याचा उपयोग प्रथिनांचे मॉडेल मिळविण्यासाठी केला जातो. प्रथिने (प्रथिने, ... ... विकिपीडिया

- (ट्रान्सक्रिप्शन घटक) प्रथिने जे डीएनए टेम्प्लेट (ट्रान्सक्रिप्शन) वर एमआरएनए संश्लेषणाची प्रक्रिया डीएनएच्या विशिष्ट विभागांना बांधून नियंत्रित करतात. ट्रान्सक्रिप्शन घटक त्यांचे कार्य स्वतंत्रपणे किंवा संयोगाने करतात... ... विकिपीडिया

ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर (ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर) हे प्रथिने आहेत जे डीएनए रेणूपासून एमआरएनए स्ट्रक्चरमध्ये (ट्रान्सक्रिप्शन) डीएनएच्या विशिष्ट विभागांना बंधनकारक करून माहितीचे हस्तांतरण नियंत्रित करतात. ट्रान्सक्रिप्शन घटक त्यांचे कार्य करतात... ... विकिपीडिया

जगाची एक विशेष गुणात्मक स्थिती ही कदाचित विश्वाच्या विकासासाठी आवश्यक पाऊल आहे. जीवनाच्या साराकडे नैसर्गिकरित्या वैज्ञानिक दृष्टीकोन त्याच्या उत्पत्तीच्या समस्येवर केंद्रित आहे, त्याचे भौतिक वाहक, सजीव आणि निर्जीव वस्तूंमधील फरक आणि उत्क्रांती... ... फिलॉसॉफिकल एनसायक्लोपीडिया

अणूंचे परस्पर आकर्षण, ज्यामुळे रेणू आणि क्रिस्टल्स तयार होतात. असे म्हणण्याची प्रथा आहे की रेणूमध्ये किंवा क्रिस्टलमध्ये शेजारच्या अणूंमध्ये रासायनिक संरचना असतात. अणूचे व्हॅलेन्स (ज्याबद्दल खाली अधिक तपशीलवार चर्चा केली आहे) बंधांची संख्या दर्शवते... ग्रेट सोव्हिएत एनसायक्लोपीडिया

प्रथिने नैसर्गिक सेंद्रिय संयुगे आहेत ज्यांची उच्च आण्विक रचना आहे. या पदार्थांचे रेणू एक शाखा नसलेले पॉलिमर आहे. प्रथिने यापासून तयार केली जातात ते रेणूचे किमान संरचनात्मक एकक दर्शवतात - एक मोनोमर. प्रथिनांचे सर्व घटक पॉलीपेप्टाइड बॉण्ड किंवा युरिया बॉण्डने एकमेकांशी जोडलेले असतात, बऱ्यापैकी लांब साखळ्यांनी. या प्रकरणात, आण्विक वजन अनेक हजार ते लाखो अणू कण असू शकते.

ते कोणत्या प्रकारचे प्रथिने असू शकते?

प्रोटीनची मुख्य कार्ये निश्चित करण्यासाठी, अशा पदार्थांची रचना समजून घेणे योग्य आहे. या क्षणी, मानवांसाठी या महत्त्वपूर्ण घटकाचे दोन प्रकार आहेत: फायब्रिलर आणि ग्लोब्युलर. ते प्रामुख्याने रेणूंमधील फरकामुळे वेगळे केले जातात.

गोलाकार पदार्थ केवळ पाण्यातच नाही तर खारट द्रावणातही अत्यंत विरघळतो. शिवाय, अशा प्रोटीनच्या रेणूला गोलाकार आकार असतो. ग्लोब्यूलच्या पृष्ठभागावर हायड्रेशन शेलने वेढलेल्या चार्ज केलेल्या अमीनो ऍसिडच्या अवशेषांच्या स्थानाद्वारे अशी चांगली विद्राव्यता सहजपणे स्पष्ट केली जाऊ शकते. हेच विविध सॉल्व्हेंट्ससह चांगले संपर्क सुनिश्चित करते. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की ग्लोब्युलर घटकांच्या गटामध्ये सर्व एंजाइम, तसेच जवळजवळ सर्व जैविक दृष्ट्या सक्रिय प्रथिने समाविष्ट आहेत.

फायब्रिलर पदार्थांबद्दल, त्यांच्या रेणूंमध्ये तंतुमय रचना असते. प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य खूप महत्वाचे आहे. म्हणून, सहायक पदार्थांशिवाय त्याच्या अंमलबजावणीची कल्पना करणे कठीण आहे. फायब्रिलर प्रथिने खारट द्रावणात किंवा सामान्य पाण्यात विरघळत नाहीत. त्यांचे रेणू पॉलीपेप्टाइड साखळ्यांमध्ये समांतरपणे मांडलेले असतात. असे पदार्थ संयोजी ऊतकांच्या काही संरचनात्मक घटकांच्या निर्मितीमध्ये गुंतलेले असतात. हे इलेस्टिन, केराटिन्स, कोलेजन आहेत.

एका विशेष गटात केवळ एमिनो ॲसिड नसून न्यूक्लिक ॲसिड, कार्बोहायड्रेट्स आणि इतर पदार्थांचा समावेश असतो. हे सर्व घटक विशेष भूमिका बजावतात. प्रथिनांच्या उत्प्रेरक कार्याला विशेष महत्त्व आहे. याव्यतिरिक्त, या प्रकारचे पदार्थ श्वसन रंगद्रव्ये, हार्मोन्स आणि कोणत्याही जीवासाठी विश्वसनीय संरक्षण आहेत. प्रथिने जैवसंश्लेषण राइबोसोम्सवर होते. ही प्रक्रिया न्यूक्लिक ॲसिड कोडच्या भाषांतराद्वारे निर्धारित केली जाते.

प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य

विविध रासायनिक पदार्थांचे उत्प्रेरक हे प्रथिनांचे सर्वात महत्त्वाचे कार्य आहे. तत्सम प्रक्रिया एन्झाईमद्वारे केल्या जातात. हे प्रथिने आहेत ज्यात उत्प्रेरक विशिष्ट गुणधर्म आहेत. यापैकी प्रत्येक पदार्थ एक किंवा अनेक समान प्रतिक्रिया करू शकतो. एंजाइम जटिल रेणूंचे विघटन, तसेच त्यांचे संश्लेषण उत्प्रेरित करतात. या प्रतिक्रियांना अन्यथा अपचय आणि ॲनाबोलिझम म्हणतात. प्रथिनांच्या उत्प्रेरक कार्यामध्ये दुरुस्ती आणि टेम्पलेट आरएनए संश्लेषण देखील समाविष्ट आहे.

उत्प्रेरक म्हणजे काय

2013 पर्यंत, शास्त्रज्ञांनी फक्त 5 हजार एंजाइम ओळखले होते. असे पदार्थ जवळजवळ कोणत्याही जैवरासायनिक प्रतिक्रियांच्या कोर्सवर प्रभाव टाकू शकतात. प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य अधिक स्पष्टपणे समजून घेण्यासाठी, उत्प्रेरक म्हणजे काय हे समजून घेणे योग्य आहे. ग्रीकमधून या संकल्पनेचे भाषांतर "समाप्ती" असे केले जाते. उत्प्रेरक म्हणजे कोणत्याही रासायनिक अभिक्रियाच्या दरात होणारा बदल. हे काही विशिष्ट संयुगेच्या प्रभावाखाली होते. एन्झाईम्स प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य करतात. या घटनेची उदाहरणे दैनंदिन जीवनात सतत घडतात. लोक फक्त ते लक्षात घेत नाहीत.

उत्प्रेरक कार्याचे उदाहरण

एंजाइम कसे कार्य करतात हे समजून घेण्यासाठी, काही उदाहरणे पाहणे योग्य आहे. तर, प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य काय आहे? उदाहरणे:

1. प्रकाशसंश्लेषणादरम्यान, रायब्युलोज बायफॉस्फेट कार्बोक्लेझ CO 2 फिक्सेशन उत्प्रेरित करते.
2. हायड्रोजन पेरोक्साइड ऑक्सिजन आणि पाण्यात मोडतो.
3. डीएनए डीएनए पॉलिमरेझद्वारे संश्लेषित केले जाते.
4. अमायलेस स्टार्चचे माल्टोजमध्ये विघटन करण्यास सक्षम आहे.
5. कार्बोनिक ऍसिडचे विघटन: CO 2 + H 2 O HCO 3 + H +.

प्रथिनांचे उत्प्रेरक कार्य कोणत्याही रासायनिक परिवर्तनास गती देणे आहे. अशा प्रतिक्रियांमध्ये पदार्थांचे संश्लेषण, विघटन आणि वैयक्तिक अणू किंवा इलेक्ट्रॉन्सचे एका घटकातून दुसऱ्या घटकात हस्तांतरण यांचा समावेश होतो.

वाहतूक कार्य

कोणत्याही पेशीच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांना विविध पदार्थांचे समर्थन करणे आवश्यक आहे, जे त्यांच्यासाठी केवळ बांधकाम साहित्यच नाही तर एक प्रकारची ऊर्जा देखील आहे. प्रथिनांच्या जैविक कार्यांमध्ये वाहतूक समाविष्ट आहे. हेच घटक पेशींना सर्व महत्त्वाचे पदार्थ पुरवतात, कारण पडदा लिपिड्सच्या अनेक स्तरांपासून तयार केला जातो. या ठिकाणी विविध प्रथिने आढळतात. या प्रकरणात, हायड्रोफिलिक क्षेत्र सर्व पृष्ठभागावर केंद्रित आहेत आणि शेपटी पडद्याच्या जाडीत आहेत. ही रचना फार महत्वाचे पदार्थ - अल्कली धातूचे आयन, अमीनो ऍसिड आणि शर्करा - पेशींमध्ये प्रवेश करू देत नाही. प्रथिने हे सर्व घटक त्यांच्या पोषणासाठी पेशींमध्ये वाहून नेतात. उदाहरणार्थ, हिमोग्लोबिन ऑक्सिजनची वाहतूक करते.

रिसेप्टर

प्रथिनांची मुख्य कार्ये सजीवांच्या पेशींना केवळ पोषणच पुरवत नाहीत, तर बाह्य वातावरण आणि शेजारच्या पेशींमधून येणारे संकेत ओळखण्यासही मदत करतात. या घटनेचे सर्वात उल्लेखनीय उदाहरण म्हणजे एसिटाइलकोलीन रिसेप्टर्स, जे इंटरन्युरॉन संपर्कांजवळील पडद्यावर स्थित आहेत. प्रक्रिया स्वतःच खूप महत्वाची आहे. प्रथिने रिसेप्टर फंक्शन करतात, एसिटाइलकोलीनसह त्यांचा परस्परसंवाद विशिष्ट प्रकारे प्रकट होतो. परिणामी, सेलच्या आत एक सिग्नल प्रसारित केला जातो. तथापि, काही काळानंतर, न्यूरोट्रांसमीटर काढून टाकणे आवश्यक आहे. केवळ या प्रकरणात सेल नवीन सिग्नल प्राप्त करण्यास सक्षम असेल. हे कार्य आहे जे एका एन्झाइमद्वारे केले जाते - एसिटाइलकोल्टेनेस्टेरेस, जे कोलीन आणि हायड्रोलायझेट एसिटाइलकोलीनमध्ये मोडते.

संरक्षणात्मक

कोणताही जिवंत प्राणी शरीरातील परदेशी कणांच्या देखाव्यास प्रतिसाद देण्यास सक्षम आहे. या प्रकरणात, प्रथिनेचे संरक्षणात्मक कार्य ट्रिगर केले जाते. शरीर मोठ्या प्रमाणात लिम्फोसाइट्स तयार करते, जे मॅक्रोमोलेक्यूल्स, कर्करोगाच्या पेशी इत्यादींना हानी पोहोचवू शकतात. या पदार्थांच्या गटांपैकी एक विशेष प्रथिने तयार करतो - इम्युनोग्लोबुलिन. हे पदार्थ रक्ताभिसरण प्रणालीमध्ये सोडले जातात. इम्युनोग्लोबुलिन परदेशी कण ओळखतात आणि विनाशाच्या एका विशिष्ट टप्प्यावर एक अत्यंत विशिष्ट कॉम्प्लेक्स तयार करतात. हे असेच चालते

स्ट्रक्चरल

पेशीतील प्रथिनांची कार्ये मानवाच्या लक्षात न घेता होतात. काही पदार्थांना मुख्यतः संरचनात्मक महत्त्व असते. अशी प्रथिने जीवांमधील वैयक्तिक ऊतींना यांत्रिक शक्ती प्रदान करतात. सर्व प्रथम, ते कोलेजन आहे. सजीवातील सर्व संयोजी ऊतकांच्या बाह्य पेशी मॅट्रिक्सचा हा मुख्य घटक आहे.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की सस्तन प्राण्यांमध्ये, कोलेजन प्रथिनांच्या एकूण वस्तुमानाच्या अंदाजे 25% बनवते. या घटकाचे संश्लेषण फायब्रोब्लास्ट्समध्ये होते. या कोणत्याही संयोजी ऊतकांच्या मुख्य पेशी आहेत. प्रोकोलेजेन सुरुवातीला तयार होते. हा पदार्थ एक पूर्वसूचक आहे आणि रासायनिक उपचार घेतो, ज्यामध्ये हायड्रॉक्सीप्रोलीनमध्ये प्रोलाइन अवशेषांचे ऑक्सिडेशन तसेच हायड्रॉक्सीलाइनमध्ये लाइसिन अवशेष असतात. कोलेजन तीन पेप्टाइड साखळ्यांच्या रूपात तयार होते जे सर्पिलमध्ये वळवले जाते.

ही सर्व प्रथिनांची कार्ये नाहीत. जीवशास्त्र हे एक अत्यंत क्लिष्ट विज्ञान आहे जे आपल्याला मानवी शरीरात घडणाऱ्या अनेक घटना निश्चित करण्यास आणि ओळखण्यास अनुमती देते. प्रत्येक प्रोटीन फंक्शन एक विशेष भूमिका बजावते. अशा प्रकारे, फुफ्फुसे, रक्तवाहिन्यांच्या भिंती आणि त्वचेसारख्या लवचिक ऊतकांमध्ये इलास्टिन असते. हे प्रथिन ताणून त्याच्या मूळ आकारात परत येण्यास सक्षम आहे.

मोटर प्रथिने

स्नायूंचे आकुंचन ही एक प्रक्रिया आहे ज्यामध्ये पायरोफॉस्फेट उच्च-ऊर्जा बंधांच्या स्वरूपात एटीपी रेणूंमध्ये साठवलेली ऊर्जा यांत्रिक कार्यात रूपांतरित केली जाते. या प्रकरणात, पेशीतील प्रथिने कार्ये मायोसिन आणि ऍक्टिनद्वारे केली जातात. त्यांच्यापैकी प्रत्येकाची स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत.

मायोसिनची असामान्य रचना आहे. या प्रथिनेमध्ये पुरेशा लांबीच्या धाग्यासारखा भाग असतो - शेपटी, तसेच अनेक गोलाकार डोके. मायोसिन सहसा हेक्सॅमरच्या स्वरूपात सोडले जाते. हा घटक अनेक पूर्णपणे एकसारख्या पॉलीपेप्टाइड साखळ्यांद्वारे तयार केला जातो, ज्यापैकी प्रत्येकाचे आण्विक वजन 200 हजार आहे, तसेच 4 चेन ज्यांचे आण्विक वजन फक्त 20 हजार आहे.

ऍक्टिन हे एक गोलाकार प्रथिने आहे ज्यामध्ये पॉलिमराइझ करण्याची क्षमता आहे. या प्रकरणात, पदार्थ बऱ्यापैकी लांब रचना बनवतो, ज्याला सामान्यतः F-actin म्हणतात. केवळ या अवस्थेत घटक मायोसिनशी सामान्यपणे संवाद साधू शकतात.

प्रथिनांच्या मुख्य कार्यांची उदाहरणे

प्रत्येक सेकंदाला, सजीवांच्या पेशींमध्ये सर्व प्रकारच्या प्रक्रिया घडतात ज्या प्रथिनाशिवाय अशक्य असतात. अशा पदार्थांच्या रिसेप्टर फंक्शनचे उदाहरण म्हणजे ॲड्रेनर्जिक रिसेप्टरद्वारे पेशींना ॲड्रेनालाईन जोडण्याबद्दल संदेश. प्रकाशाच्या संपर्कात आल्यावर रोडोपसिनचे विघटन होते. ही घटना प्रतिक्रिया उत्तेजित करते आणि रॉड उत्तेजित करते.

स्ट्रक्चरल फंक्शनच्या बाबतीत, या प्रकरणात सर्वोत्तम उदाहरण म्हणजे कोलेजनची क्रिया. हा पदार्थ संयोजी ऊतींना अधिक लवचिकता देतो.

ट्रान्सपोर्ट फंक्शनचे उदाहरण म्हणजे संपूर्ण सजीवामध्ये हिमोग्लोबिनद्वारे ऑक्सिजनचे हस्तांतरण.

शेवटी

ही सर्व प्रथिनांची मूलभूत जैविक कार्ये आहेत. त्यापैकी प्रत्येक सजीवासाठी खूप महत्वाचे आहे. या प्रकरणात, एक विशिष्ट कार्य संबंधित प्रथिनेद्वारे केले जाते. अशा घटकांच्या अनुपस्थितीमुळे शरीरातील काही अवयव आणि प्रणालींच्या कार्यामध्ये व्यत्यय येऊ शकतो.