โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน หน้าที่โครงสร้างของโปรตีน

แต่สิ่งมีชีวิตบนโลกของเรามีต้นกำเนิดมาจากหยดน้ำที่จับตัวกันเป็นก้อน มันเป็นโมเลกุลโปรตีนด้วย นั่นคือข้อสรุปดังต่อไปนี้คือสารประกอบทางเคมีเหล่านี้ซึ่งเป็นพื้นฐานของชีวิตทั้งหมดที่มีอยู่ในปัจจุบัน แต่โครงสร้างโปรตีนคืออะไร? มีบทบาทอย่างไรในร่างกายและชีวิตผู้คนในปัจจุบัน? มีโปรตีนประเภทใดบ้าง? ลองคิดดูสิ

โปรตีน: แนวคิดทั่วไป

จากมุมมอง โมเลกุลของสารที่พิจารณาคือลำดับของกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์

กรดอะมิโนแต่ละตัวมีสองกลุ่มการทำงาน:

• คาร์บอกซิล -COOH;
• กลุ่มอะมิโน -NH 2 .

มันอยู่ระหว่างการก่อตัวของพันธะในโมเลกุลที่แตกต่างกัน ดังนั้นพันธะเปปไทด์จึงมีรูปแบบ -CO-NH โมเลกุลของโปรตีนอาจมีกลุ่มดังกล่าวเป็นร้อยหรือพันกลุ่ม ขึ้นอยู่กับสารเฉพาะ ประเภทของโปรตีนมีความหลากหลายมาก ในหมู่พวกมันมีกรดอะมิโนที่จำเป็นต่อร่างกาย ซึ่งหมายความว่าพวกมันต้องกินเข้าไปพร้อมกับอาหาร มีหลายชนิดที่ทำหน้าที่สำคัญในเยื่อหุ้มเซลล์และไซโตพลาสซึม ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพยังแยกได้ - เอนไซม์ซึ่งเป็นโมเลกุลโปรตีนด้วย พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตมนุษย์และไม่เพียง แต่มีส่วนร่วมในกระบวนการทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น

น้ำหนักโมเลกุลของสารประกอบที่อยู่ระหว่างการพิจารณาอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายสิบไปจนถึงหลายล้าน ท้ายที่สุดแล้ว จำนวนของหน่วยมอนอเมอร์ในสายโพลีเปปไทด์ขนาดใหญ่นั้นไม่จำกัดและขึ้นอยู่กับชนิดของสารนั้นๆ โปรตีนในรูปแบบบริสุทธิ์ในรูปแบบดั้งเดิมสามารถเห็นได้เมื่อตรวจสอบไข่ไก่ในมวลคอลลอยด์สีเหลืองอ่อนโปร่งใสและหนาแน่นซึ่งภายในมีไข่แดงอยู่ - นี่คือสารที่ต้องการ เช่นเดียวกับคอทเทจชีสไร้ไขมัน นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์นี้ยังเป็นโปรตีนเกือบบริสุทธิ์ในรูปแบบธรรมชาติ

อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่สารประกอบทั้งหมดภายใต้การพิจารณาที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่เหมือนกัน โดยรวมแล้วสี่องค์กรของโมเลกุลมีความโดดเด่น สปีชีส์กำหนดคุณสมบัติของมันและพูดถึงความซับซ้อนของโครงสร้าง เป็นที่ทราบกันดีว่าโมเลกุลที่พันกันเชิงพื้นที่มากกว่านั้นต้องผ่านกระบวนการที่กว้างขวางในมนุษย์และสัตว์

ประเภทของโครงสร้างโปรตีน

มีทั้งหมดสี่คน มาดูกันดีกว่าว่าแต่ละอย่างมีอะไรบ้าง

1. หลัก. แสดงถึงลำดับเชิงเส้นปกติของกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ ไม่มีการบิดเชิงพื้นที่ ไม่มีการวนเป็นเกลียว จำนวนลิงค์ที่รวมอยู่ในโพลีเปปไทด์สามารถถึงหลายพัน ประเภทของโปรตีนที่มีโครงสร้างคล้ายกัน ได้แก่ ไกลไซอะลานีน อินซูลิน ฮิสโตน อิลาสติน และอื่นๆ
2. รอง. ประกอบด้วยสายโซ่โพลีเปปไทด์สองสายที่บิดเป็นเกลียวและหันเข้าหากันโดยการเลี้ยว ในกรณีนี้ พันธะไฮโดรเจนจะก่อตัวขึ้นระหว่างพันธะไฮโดรเจนและยึดไว้ด้วยกัน นี่คือวิธีสร้างโมเลกุลโปรตีนเดี่ยว ประเภทของโปรตีนประเภทนี้มีดังนี้: ไลโซไซม์, เพปซินและอื่น ๆ
3. โครงสร้างตติยภูมิ เป็นโครงสร้างทุติยภูมิที่อัดแน่นและขดแน่น ที่นี่มีปฏิสัมพันธ์ประเภทอื่น ๆ นอกเหนือจากพันธะไฮโดรเจน - นี่คือปฏิสัมพันธ์ของแวนเดอร์วาลส์และแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิตการสัมผัสที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ตัวอย่างของโครงสร้าง ได้แก่ อัลบูมิน ไฟโบรอิน โปรตีนไหม และอื่นๆ
4. ควอเทอร์นารี โครงสร้างที่ซับซ้อนที่สุดคือสายโพลีเปปไทด์หลายสายที่บิดเป็นเกลียวม้วนเป็นลูกบอลและรวมกันเป็นก้อนกลม ตัวอย่าง เช่น อินซูลิน เฟอร์ริติน เฮโมโกลบิน คอลลาเจน แสดงให้เห็นโครงสร้างโปรตีนดังกล่าว

หากเราพิจารณาโครงสร้างโมเลกุลทั้งหมดโดยละเอียดจากมุมมองทางเคมี การวิเคราะห์จะใช้เวลานาน ยิ่งโครงสร้างซับซ้อนและซับซ้อนมากเท่าใด ปฏิกิริยาประเภทต่างๆ ก็ยิ่งถูกสังเกตในโมเลกุลมากขึ้นเท่านั้น

การเสียสภาพธรรมชาติของโมเลกุลโปรตีน

คุณสมบัติทางเคมีที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของโพลีเปปไทด์คือความสามารถในการแตกตัวภายใต้อิทธิพลของสภาวะหรือสารเคมีบางอย่าง ตัวอย่างเช่น การเสียสภาพโปรตีนประเภทต่าง ๆ นั้นแพร่หลาย กระบวนการนี้คืออะไร? ประกอบด้วยการทำลายโครงสร้างดั้งเดิมของโปรตีน นั่นคือถ้าโมเลกุลมีโครงสร้างตติยภูมิในขั้นต้นแล้วหลังจากการกระทำของสารพิเศษมันจะพังทลายลง อย่างไรก็ตาม ลำดับของกรดอะมิโนที่ตกค้างยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในโมเลกุล โปรตีนที่ถูกแปลงสภาพจะสูญเสียคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีอย่างรวดเร็ว

รีเอเจนต์ใดที่สามารถนำไปสู่กระบวนการทำลายโครงสร้างได้ มีหลายอย่าง

1. อุณหภูมิ. เมื่อถูกความร้อน จะมีการทำลายโครงสร้างโมเลกุลระดับ quaternary, tertiary และทุติยภูมิอย่างค่อยเป็นค่อยไป สามารถสังเกตได้ด้วยสายตาเช่นเมื่อทอดไข่ไก่ธรรมดา "โปรตีน" ที่ได้คือโครงสร้างหลักของอัลบูมินโพลีเปปไทด์ที่อยู่ในผลิตภัณฑ์ดิบ
2. การฉายรังสี
3. การกระทำโดยสารเคมีที่แรง: กรด ด่าง เกลือของโลหะหนัก ตัวทำละลาย (เช่น แอลกอฮอล์ อีเทอร์ เบนซีน และอื่นๆ)

กระบวนการนี้บางครั้งเรียกว่าการหลอมละลายของโมเลกุล ประเภทของการเสียสภาพโปรตีนขึ้นอยู่กับสารที่อยู่ภายใต้การกระทำนั้น ยิ่งไปกว่านั้น ในบางกรณี กระบวนการย้อนกลับก็เกิดขึ้น นี่คือการคืนสภาพ โปรตีนบางชนิดไม่สามารถฟื้นฟูโครงสร้างกลับคืนได้ แต่ส่วนสำคัญของโปรตีนเหล่านี้สามารถทำได้ ดังนั้น นักเคมีจากออสเตรเลียและอเมริกาได้ทำการคืนสภาพธรรมชาติของไข่ไก่ต้มโดยใช้รีเอเจนต์และวิธีการหมุนเหวี่ยง

กระบวนการนี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตในการสังเคราะห์สายโซ่โพลีเปปไทด์โดยไรโบโซมและ rRNA ในเซลล์

ไฮโดรไลซิสของโมเลกุลโปรตีน

นอกจากการเสียสภาพธรรมชาติแล้ว โปรตีนยังมีคุณสมบัติทางเคมีอีกอย่างคือ ไฮโดรไลซิส สิ่งนี้ยังเป็นการทำลายโครงสร้างดั้งเดิม แต่ไม่ใช่กับโครงสร้างหลัก แต่ทำลายกรดอะมิโนแต่ละตัวโดยสิ้นเชิง ส่วนสำคัญของการย่อยคือการย่อยโปรตีน ประเภทของการไฮโดรไลซิสของพอลิเพปไทด์มีดังนี้

1. เคมี. ขึ้นอยู่กับการกระทำของกรดหรือด่าง
2. ทางชีวภาพหรือเอนไซม์

อย่างไรก็ตาม สาระสำคัญของกระบวนการยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและไม่ขึ้นอยู่กับประเภทของโปรตีนไฮโดรไลซิสที่เกิดขึ้น เป็นผลให้เกิดกรดอะมิโนซึ่งขนส่งไปยังเซลล์ อวัยวะ และเนื้อเยื่อทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงต่อไปของพวกเขาประกอบด้วยการมีส่วนร่วมของการสังเคราะห์โพลีเปปไทด์ใหม่ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตเฉพาะ

ในอุตสาหกรรม กระบวนการไฮโดรไลซิสของโมเลกุลโปรตีนใช้เพียงเพื่อให้ได้กรดอะมิโนที่ต้องการ

หน้าที่ของโปรตีนในร่างกาย

โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมันประเภทต่าง ๆ เป็นองค์ประกอบที่สำคัญสำหรับการทำงานปกติของเซลล์ใด ๆ และนั่นหมายถึงสิ่งมีชีวิตทั้งหมดโดยรวม ดังนั้นบทบาทของพวกเขาส่วนใหญ่เกิดจากความสำคัญและความแพร่หลายในสิ่งมีชีวิต มีหน้าที่หลักหลายประการของโมเลกุลโพลีเปปไทด์

1. ตัวเร่งปฏิกิริยา ดำเนินการโดยเอนไซม์ที่มีโครงสร้างเป็นโปรตีน เราจะพูดถึงพวกเขาในภายหลัง
2. โครงสร้าง ประเภทของโปรตีนและการทำงานของโปรตีนในร่างกายส่วนใหญ่ส่งผลต่อโครงสร้างของเซลล์และรูปร่างของมัน นอกจากนี้ โพลีเปปไทด์ที่ทำหน้าที่นี้จะสร้างเส้นผม เล็บ เปลือกหอย และขนนก พวกเขายังเป็นเกราะในร่างกายของเซลล์ กระดูกอ่อนประกอบด้วยโปรตีนประเภทนี้ด้วย ตัวอย่าง: ทูบูลิน เคราติน แอกติน และอื่นๆ
3. กฎข้อบังคับ ฟังก์ชันนี้แสดงให้เห็นในการมีส่วนร่วมของโพลีเปปไทด์ในกระบวนการต่างๆ เช่น: การถอดความ การแปล วัฏจักรของเซลล์ การประกบ การอ่าน mRNA และอื่นๆ ล้วนมีบทบาทสำคัญในการเป็นหน่วยงานกำกับดูแล
4. สัญญาณ. หน้าที่นี้ดำเนินการโดยโปรตีนที่อยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ พวกเขาส่งสัญญาณที่แตกต่างกันจากหน่วยหนึ่งไปยังอีกหน่วยหนึ่ง และสิ่งนี้นำไปสู่การสื่อสารระหว่างเนื้อเยื่อ ตัวอย่าง: ไซโตไคน์ อินซูลิน โกรทแฟคเตอร์ และอื่นๆ
5. ขนส่ง. โปรตีนบางประเภทและการทำงานของโปรตีนเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง สิ่งนี้เกิดขึ้นกับโปรตีนเฮโมโกลบิน มันขนส่งออกซิเจนจากเซลล์ไปยังเซลล์ในเลือด สำหรับบุคคลที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้
6. อะไหล่หรือสำรอง. โพลีเปปไทด์ดังกล่าวสะสมอยู่ในพืชและไข่สัตว์เพื่อเป็นแหล่งของสารอาหารและพลังงานเพิ่มเติม ตัวอย่างคือโกลบูลิน
7. เครื่องยนต์. หน้าที่สำคัญมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสิ่งมีชีวิตและแบคทีเรียที่ง่ายที่สุด ท้ายที่สุดพวกมันสามารถเคลื่อนไหวได้โดยใช้แฟลกเจลลาหรือตาเท่านั้น และออร์แกเนลล์เหล่านี้โดยธรรมชาติแล้วไม่มีอะไรมากไปกว่าโปรตีน ตัวอย่างของพอลิเปปไทด์ดังกล่าวมีดังต่อไปนี้: ไมโอซิน แอกติน ไคเนซิน และอื่นๆ

เห็นได้ชัดว่าหน้าที่ของโปรตีนในร่างกายมนุษย์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ นั้นมีมากมายและมีความสำคัญมาก นี่เป็นการยืนยันอีกครั้งว่าหากไม่มีสารประกอบที่เรากำลังพิจารณาอยู่ สิ่งมีชีวิตบนโลกของเราก็เป็นไปไม่ได้

หน้าที่ป้องกันของโปรตีน

โพลีเปปไทด์สามารถป้องกันอิทธิพลต่างๆ: เคมี กายภาพ ชีวภาพ ตัวอย่างเช่นหากร่างกายตกอยู่ในอันตรายในรูปแบบของไวรัสหรือแบคทีเรียที่มีลักษณะแปลกปลอมอิมมูโนโกลบูลิน (แอนติบอดี) จะเข้าสู่การต่อสู้กับพวกมันโดยทำหน้าที่ป้องกัน

หากเราพูดถึงผลกระทบทางกายภาพ ไฟบรินและไฟบริโนเจนซึ่งเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือดจะมีบทบาทสำคัญที่นี่

โปรตีนจากอาหาร

ประเภทของโปรตีนในอาหารมีดังนี้

• สมบูรณ์ - ผู้ที่มีกรดอะมิโนทั้งหมดที่จำเป็นต่อร่างกาย
• ไม่สมบูรณ์ - ผู้ที่มีองค์ประกอบของกรดอะมิโนที่ไม่สมบูรณ์

อย่างไรก็ตามทั้งสองมีความสำคัญต่อร่างกายมนุษย์ โดยเฉพาะกลุ่มแรก แต่ละคนโดยเฉพาะในช่วงที่มีการพัฒนาอย่างเข้มข้น (วัยเด็กและวัยรุ่น) และวัยแรกรุ่นต้องรักษาระดับโปรตีนในตัวเองให้คงที่ ท้ายที่สุด เราได้พิจารณาหน้าที่การทำงานของโมเลกุลที่น่าทึ่งเหล่านี้แล้ว และเรารู้ว่าในทางปฏิบัติแล้ว ไม่ใช่กระบวนการเดียว ไม่ใช่ปฏิกิริยาทางชีวเคมีเดี่ยวภายในตัวเราที่สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของโพลีเปปไทด์

นั่นคือเหตุผลที่จำเป็นต้องบริโภคทุกวันตามบรรทัดฐานรายวันของโปรตีนที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้:

• ไข่;
• นม;
• ชีสกระท่อม
• เนื้อและปลา;
• ถั่ว;
• ถั่ว;
• ถั่วลิสง;
• ข้าวสาลี;
• ข้าวโอ้ต;
• ถั่วฝักยาวและอื่น ๆ

หากบริโภคโพลีเปปไทด์ 0.6 กรัมต่อน้ำหนัก 1 กิโลกรัมต่อวัน คนๆ หนึ่งจะไม่มีวันขาดสารประกอบเหล่านี้ หากร่างกายไม่ได้รับโปรตีนที่จำเป็นเป็นเวลานานจะมีโรคเกิดขึ้นซึ่งมีชื่อว่าความอดอยากของกรดอะมิโน สิ่งนี้นำไปสู่ความผิดปกติของการเผาผลาญอย่างรุนแรงและส่งผลให้เกิดโรคภัยไข้เจ็บอื่นๆ อีกมากมาย

โปรตีนในเซลล์

ภายในหน่วยโครงสร้างที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด - เซลล์ - ยังมีโปรตีนอีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขายังทำหน้าที่ข้างต้นเกือบทั้งหมดที่นั่น ประการแรกโครงร่างของเซลล์ประกอบด้วย microtubules, microfilaments มันทำหน้าที่รักษารูปร่างเช่นเดียวกับการขนส่งภายในระหว่างออร์แกเนลล์ ไอออนและสารประกอบต่างๆ เคลื่อนที่ไปตามโมเลกุลของโปรตีน เช่น ตามช่องหรือราง

บทบาทของโปรตีนที่แช่อยู่ในเมมเบรนและอยู่บนพื้นผิวก็มีความสำคัญเช่นกัน ที่นี่ทำหน้าที่ทั้งรับและส่งสัญญาณมีส่วนร่วมในการสร้างเมมเบรนเอง พวกเขายืนเฝ้าซึ่งหมายความว่าพวกเขามีบทบาทในการป้องกัน โปรตีนชนิดใดในเซลล์ที่สามารถนำมาประกอบกับกลุ่มนี้ได้? มีตัวอย่างมากมาย นี่คือตัวอย่างบางส่วน

1. แอกตินและไมโอซิน
2. อีลาสติน
3. เคราติน.
4. คอลลาเจน.
5. ทูบูลิน.
6. เฮโมโกลบิน.
7. อินซูลิน.
8. ทรานสโคบาลามิน.
9. โอนริน.
10. ไข่ขาว.

โดยรวมแล้วมีเซลล์ต่าง ๆ หลายร้อยเซลล์ที่เคลื่อนไหวในแต่ละเซลล์อย่างต่อเนื่อง

ประเภทของโปรตีนในร่างกาย

แน่นอนพวกเขามีความหลากหลายมาก หากคุณพยายามแบ่งโปรตีนที่มีอยู่ทั้งหมดออกเป็นกลุ่มๆ คุณจะได้อะไรแบบนี้

โดยทั่วไป คุณสมบัติหลายอย่างสามารถใช้เป็นพื้นฐานในการจำแนกโปรตีนที่พบในร่างกาย หนึ่งยังไม่มี

เอนไซม์

ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพของธรรมชาติของโปรตีน ซึ่งช่วยเร่งกระบวนการทางชีวเคมีที่กำลังดำเนินอยู่ทั้งหมดอย่างมีนัยสำคัญ การแลกเปลี่ยนปกติเป็นไปไม่ได้หากไม่มีสารประกอบเหล่านี้ กระบวนการทั้งหมดของการสังเคราะห์และการสลายตัว การประกอบโมเลกุลและการจำลองแบบ การแปลและการถอดความ และอื่นๆ ดำเนินการภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์บางชนิด ตัวอย่างของโมเลกุลเหล่านี้ได้แก่:

• ออกซิโดเรดักเตส;
• ทรานสเฟอเรส;
• ตัวเร่งปฏิกิริยา;
• ไฮโดรเลส;
• ไอโซเมอเรส;
• ไลซิสและอื่น ๆ

ทุกวันนี้ เอนไซม์ถูกนำมาใช้ในชีวิตประจำวัน ดังนั้นในการผลิตผงซักฟอกจึงมักใช้เอนไซม์ที่เรียกว่า - เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ พวกเขาปรับปรุงคุณภาพของการซักในขณะที่สังเกตอุณหภูมิที่กำหนด ยึดเกาะกับฝุ่นละอองและขจัดสิ่งสกปรกออกจากพื้นผิวของเนื้อผ้าได้อย่างง่ายดาย

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากธรรมชาติของโปรตีน เอนไซม์จึงไม่สามารถทนต่อน้ำร้อนเกินไปหรือใกล้เคียงกับยาที่เป็นด่างหรือเป็นกรดได้ แน่นอน ในกรณีนี้ กระบวนการเสียสภาพธรรมชาติจะเกิดขึ้น

การทำงานของร่างกายมนุษย์เริ่มชัดเจนในต้นศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์กำหนดสารเหล่านี้ด้วยคำว่า "โปรตีน" ในภาษากรีกจากคำว่า protos - "main, first"

คุณสมบัติหลักของสารเคมีเหล่านี้คือเป็นพื้นฐานที่ร่างกายใช้ในการสร้างเซลล์ใหม่ หน้าที่อื่น ๆ ของพวกเขาคือการจัดให้มีกระบวนการควบคุมและการเผาผลาญอาหาร ในการปฏิบัติงานของการขนส่ง (เช่น โปรตีนเฮโมโกลบินซึ่งกระจายออกซิเจนไปทั่วร่างกายด้วยการไหลเวียนของเลือด) ในการสร้างเส้นใยกล้ามเนื้อ ในการจัดการการทำงานที่สำคัญของร่างกาย (ตัวอย่างที่โดดเด่นคือโปรตีนอินซูลิน); ในการควบคุมกระบวนการย่อยอาหาร การเผาผลาญพลังงาน ในการปกป้องร่างกาย

โครงสร้างทางเคมีของสารเหล่านี้ถูกกำหนดโดยจำนวนของกรดอะมิโนที่ประกอบกันเป็นโมเลกุลของโปรตีน โมเลกุลมีขนาดค่อนข้างใหญ่ สารเหล่านี้เป็นสารอินทรีย์โมเลกุลสูงและเป็นสายโซ่ของกรดอะมิโนที่เชื่อมกันด้วยพันธะเพปไทด์ องค์ประกอบกรดอะมิโนของโปรตีนถูกกำหนดโดยรหัสพันธุกรรม การรวมกันของกรดอะมิโนที่หลากหลายทำให้เกิดคุณสมบัติที่หลากหลายของโมเลกุลโปรตีน ตามกฎแล้วพวกมันเชื่อมต่อกันและสร้างคอมเพล็กซ์ที่ซับซ้อน

การจำแนกประเภทของโปรตีนยังไม่ได้รับการสรุป เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ศึกษาโปรตีนทั้งหมด บทบาทของหลายคนยังคงเป็นปริศนาสำหรับผู้คน จนถึงตอนนี้ โปรตีนถูกแบ่งตามบทบาททางชีวภาพและตามกรดอะมิโนที่รวมอยู่ในองค์ประกอบ สำหรับคุณค่าทางโภชนาการของเรา ไม่ใช่ตัวโปรตีนเองที่มีคุณค่า แต่เป็นกรดอะมิโนที่สร้างโปรตีนขึ้นมา กรดอะมิโนเป็นหนึ่งในกรดอินทรีย์หลายชนิด มีมากกว่า 100 รายการ หากไม่มีกระบวนการเผาผลาญก็เป็นไปไม่ได้

ร่างกายไม่สามารถดูดซึมโปรตีนที่มาจากอาหารได้อย่างเต็มที่ ส่วนใหญ่ถูกทำลายด้วยน้ำย่อยที่เป็นกรด โปรตีนถูกย่อยสลายเป็นกรดอะมิโน ร่างกาย "รับ" หลังจากการสลายกรดอะมิโนที่ต้องการและสร้างโปรตีนที่จำเป็นจากพวกมัน ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนหนึ่งไปเป็นอีกกรดอะมิโนหนึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ นอกจากการเปลี่ยนแปลงแล้ว พวกมันยังสามารถสังเคราะห์ในร่างกายได้อย่างอิสระอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม ร่างกายเราไม่สามารถผลิตกรดอะมิโนได้ทั้งหมด สิ่งที่ไม่สังเคราะห์เรียกว่าไม่สามารถถูกแทนที่ได้เนื่องจากร่างกายต้องการและจะได้รับจากภายนอกเท่านั้น กรดอะมิโนที่จำเป็นไม่สามารถทดแทนได้ด้วยสิ่งอื่น เหล่านี้รวมถึงเมไทโอนีน, ไลซีน, ไอโซลิวซีน, ลิวซีน, ฟีนิลอะลานีน, ธรีโอนีน, วาลีน นอกจากนี้ยังมีกรดอะมิโนอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากฟีนิลอะลานีนและเมไธโอนีนที่จำเป็นเท่านั้น ดังนั้นคุณภาพของโภชนาการจึงไม่ได้พิจารณาจากปริมาณโปรตีนที่เข้ามา แต่พิจารณาจากองค์ประกอบเชิงคุณภาพ ตัวอย่างเช่น มันฝรั่ง ผักกาดขาว หัวบีท กะหล่ำปลี พืชตระกูลถั่ว ขนมปัง มีทริปโตเฟน ไลซีน เมไทโอนีนจำนวนมาก

หลักสูตรของการเผาผลาญโปรตีนในร่างกายของเราขึ้นอยู่กับโปรตีนที่จำเป็นในปริมาณที่เพียงพอ การแยกตัวและการเปลี่ยนแปลงของสารบางอย่างเป็นอย่างอื่นเกิดขึ้นพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานที่ร่างกายต้องการ

อันเป็นผลมาจากกิจกรรมที่สำคัญของร่างกายมีการสูญเสียโปรตีนบางส่วนอย่างต่อเนื่อง ประมาณ 30 กรัมต่อวันสูญเสียจากสารโปรตีนที่มาจากภายนอก ดังนั้นเมื่อคำนึงถึงการสูญเสียอาหารควรมีสารเหล่านี้ในปริมาณที่เพียงพอเพื่อให้ร่างกายมีสุขภาพที่ดี

การบริโภคสารโปรตีนของร่างกายขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ: การออกกำลังกายที่ยากลำบากหรือการพักผ่อน สภาพอารมณ์ ต่อวัน อัตราการบริโภคโปรตีนรวมอย่างน้อย 50 กรัมสำหรับผู้ใหญ่ (นี่คือประมาณ 0.8 กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัม) เด็ก ๆ เนื่องจากการเจริญเติบโตและการพัฒนาอย่างเข้มข้นต้องการโปรตีนมากขึ้น - มากถึง 1.9 กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัม

อย่างไรก็ตาม แม้แต่การรับประทานสารโปรตีนในปริมาณมากก็ไม่ได้รับประกันว่าจะมีกรดอะมิโนในปริมาณที่สมดุล ดังนั้นควรรับประทานอาหารที่หลากหลายเพื่อให้ร่างกายได้รับประโยชน์สูงสุดในรูปของกรดอะมิโนต่างๆ เราไม่ได้พูดถึงความจริงที่ว่าถ้าวันนี้ไม่มีทริปโตเฟนในอาหารที่คุณกิน พรุ่งนี้คุณจะป่วย ไม่ ร่างกาย "รู้วิธี" ในการจัดเก็บกรดอะมิโนที่มีประโยชน์ในปริมาณเล็กน้อยและใช้ในกรณีที่จำเป็น อย่างไรก็ตามความจุสะสมของร่างกายไม่สูงเกินไปดังนั้นจึงต้องเติมสารที่มีประโยชน์เป็นประจำ

หากเนื่องจากความเชื่อส่วนบุคคล (มังสวิรัติ) หรือด้วยเหตุผลด้านสุขภาพ (ปัญหาเกี่ยวกับระบบทางเดินอาหารและโภชนาการอาหาร) คุณมีข้อ จำกัด ด้านอาหาร คุณจำเป็นต้องปรึกษานักกำหนดอาหารเพื่อปรับอาหารและคืนความสมดุลของโปรตีนในร่างกาย .
ในระหว่างการเล่นกีฬาอย่างเข้มข้น ร่างกายต้องการโปรตีนจำนวนมาก โภชนาการการกีฬาผลิตขึ้นเป็นพิเศษสำหรับคนเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม การบริโภคโปรตีนควรสอดคล้องกับการออกกำลังกายที่ทำ สารเหล่านี้ส่วนเกินซึ่งตรงกันข้ามกับความเชื่อที่เป็นที่นิยมจะไม่ทำให้มวลกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

หน้าที่ที่หลากหลายของโปรตีนครอบคลุมกระบวนการทางชีวเคมีเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นในร่างกาย สามารถเรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี
โปรตีนก่อตัวเป็นโครงร่างโครงร่างเซลล์ซึ่งรักษารูปร่างของเซลล์ หากไม่มีโปรตีน การทำงานที่ประสบความสำเร็จของระบบภูมิคุ้มกันจะเป็นไปไม่ได้

แหล่งอาหารโปรตีนที่ดีเยี่ยม ได้แก่ เนื้อสัตว์ นม ปลา ธัญพืช พืชตระกูลถั่ว ถั่วเปลือกแข็ง ผลไม้ ผลเบอร์รี่ และผักมีโปรตีนน้อย

โปรตีนตัวแรกที่ได้รับการศึกษาเพื่อหาลำดับกรดอะมิโนคืออินซูลิน สำหรับความสำเร็จนี้ F. Senger ได้รับรางวัลโนเบลในทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา และนักวิทยาศาสตร์ D. Kendrew และ M. Perutz ในเวลาเดียวกันก็สามารถสร้างโครงสร้างสามมิติของ myoglobin และ hemoglobin โดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลจากเรื่องนี้ด้วย

ประวัติการศึกษา

ผู้ก่อตั้งการศึกษาโปรตีนคือ Antoine Francois de Fourcroix เขาแยกพวกมันออกมาแยกเป็นชั้นๆ หลังจากที่สังเกตเห็นว่าพวกมันมีคุณสมบัติที่จะเสียสภาพ (หรือพับ) ภายใต้อิทธิพลของกรดหรืออุณหภูมิสูง เขาตรวจสอบไฟบริน (แยกได้จากเลือด) กลูเตน (แยกได้จากเมล็ดข้าวสาลี) และอัลบูมิน (ไข่ขาว)


นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ G. Mulder ได้เสริมงานทางวิทยาศาสตร์ของ de Fourcroix เพื่อนร่วมงานชาวฝรั่งเศสของเขาและวิเคราะห์องค์ประกอบของโปรตีน จากการวิเคราะห์นี้ เขาตั้งสมมติฐานว่าโมเลกุลโปรตีนส่วนใหญ่มีสูตรเชิงประจักษ์ที่คล้ายคลึงกัน เขายังเป็นคนแรกที่สามารถระบุน้ำหนักโมเลกุลของโปรตีนได้
จากข้อมูลของ Mulder โปรตีนใด ๆ ประกอบด้วยส่วนประกอบโครงสร้างขนาดเล็ก - "โปรตีน" และในปี พ.ศ. 2381 เจ. เบอร์เซลิอุส นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนได้เสนอคำว่า "โปรตีน" เป็นชื่อสามัญของโปรตีนทั้งหมด

ในอีก 30-40 ปีข้างหน้า มีการศึกษาเกี่ยวกับกรดอะมิโนส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นโปรตีน ในปี พ.ศ. 2437 A. Kossel นักสรีรวิทยาชาวเยอรมันได้ตั้งสมมติฐานว่ากรดอะมิโนเป็นส่วนประกอบที่มีโครงสร้างมากของโปรตีน และเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ เขาพยายามศึกษาลำดับกรดอะมิโนของโปรตีน
ในปี พ.ศ. 2469 บทบาทที่โดดเด่นของโปรตีนในร่างกายได้รับการยอมรับในที่สุด เรื่องนี้เกิดขึ้นเมื่อนักเคมีชาวสหรัฐฯ ดี. ซัมเนอร์ พิสูจน์ว่ายูรีเอส (เอนไซม์ซึ่งไม่มีกระบวนการทางเคมีหลายอย่างที่เป็นไปไม่ได้) เป็นโปรตีน

ในเวลานั้นเป็นเรื่องยากมากที่จะแยกโปรตีนบริสุทธิ์สำหรับความต้องการของวิทยาศาสตร์ นั่นคือเหตุผลที่การทดลองครั้งแรกดำเนินการโดยใช้โพลีเปปไทด์ที่สามารถทำให้บริสุทธิ์ได้ในปริมาณที่มีนัยสำคัญด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด ซึ่งได้แก่ โปรตีนในเลือด โปรตีนจากไก่ สารพิษต่างๆ เอ็นไซม์ของการย่อยอาหารหรือแหล่งกำเนิดเมแทบอลิซึม ซึ่งปล่อยออกมาหลังจากการฆ่าวัว ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 เป็นไปได้ที่จะทำให้ไรโบนิวคลีเอสของตับอ่อนจากวัวบริสุทธิ์ สารนี้ได้กลายเป็นวัตถุทดลองสำหรับนักวิทยาศาสตร์หลายคน

ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ การศึกษาโปรตีนยังคงดำเนินต่อไปในระดับใหม่เชิงคุณภาพ มีสาขาชีวเคมีที่เรียกว่าโปรตีโอมิกส์ ตอนนี้ต้องขอบคุณโปรตีโอมิกส์ จึงเป็นไปได้ที่จะศึกษาไม่เพียงแต่โปรตีนบริสุทธิ์ที่แยกได้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงแบบคู่ขนานและพร้อมกันในการดัดแปลงโปรตีนจำนวนมากที่อยู่ในเซลล์และเนื้อเยื่อต่างๆ ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณโครงสร้างของโปรตีนจากลำดับกรดอะมิโนในทางทฤษฎีได้ วิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโออีเลคตรอนทำให้สามารถศึกษาคอมเพล็กซ์โปรตีนขนาดใหญ่และขนาดเล็กได้

คุณสมบัติของโปรตีน

ขนาดของโปรตีนสามารถวัดได้ในรูปของจำนวนกรดอะมิโนที่ประกอบขึ้นหรือหน่วยเป็นดาลตัน ซึ่งบ่งชี้ถึงน้ำหนักโมเลกุลของโปรตีน ตัวอย่างเช่น โปรตีนจากยีสต์ประกอบด้วยกรดอะมิโน 450 ชนิด และมีน้ำหนักโมเลกุล 53 กิโลดาลตัน โปรตีนที่ใหญ่ที่สุดที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้จัก ซึ่งเรียกว่าไททิน ประกอบด้วยกรดอะมิโนมากกว่า 38,000 ชนิด และมีน้ำหนักโมเลกุลประมาณ 3,700 กิโลดาลตัน
โปรตีนที่จับกับกรดนิวคลีอิกโดยทำปฏิกิริยากับฟอสเฟตที่ตกค้างถือเป็นโปรตีนพื้นฐาน ซึ่งรวมถึงโปรทามีนและฮิสโตน

โปรตีนมีความแตกต่างตามระดับความสามารถในการละลาย ส่วนใหญ่ละลายได้ดีในน้ำ อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อยกเว้น ไฟโบรอิน (พื้นฐานของใยแมงมุมและไหม) และเคราติน (พื้นฐานของเส้นผมมนุษย์ เช่นเดียวกับขนสัตว์ในสัตว์ และขนนกในนก) นั้นไม่ละลายน้ำ

การเสียสภาพธรรมชาติ

ตามกฎแล้วโปรตีนจะรักษาคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตที่พวกมันอยู่ ดังนั้นหากร่างกายได้รับการปรับให้เข้ากับอุณหภูมิที่กำหนด โปรตีนจะทนต่อมันได้และไม่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของมัน
การเปลี่ยนแปลงในสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิแวดล้อม หรือการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด/ด่าง ทำให้โปรตีนสูญเสียโครงสร้างทุติยภูมิ ตติยภูมิ และสี่ส่วน การสูญเสียโครงสร้างดั้งเดิมที่มีอยู่ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าการเสียสภาพโปรตีนหรือการพับ การสูญเสียสภาพธรรมชาติอาจเป็นบางส่วนหรือทั้งหมด เปลี่ยนแปลงไม่ได้หรือย้อนกลับได้ ตัวอย่างที่นิยมมากที่สุดในชีวิตประจำวันของการสูญเสียสภาพธรรมชาติคือไข่ต้มสุก ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง โอวัลบูมินซึ่งเป็นโปรตีนโปร่งใสจะกลายเป็นทึบแสงและหนาแน่น

ในบางกรณี การเสียสภาพธรรมชาติสามารถย้อนกลับได้ สถานะย้อนกลับของโปรตีนสามารถคืนสภาพได้โดยใช้เกลือแอมโมเนียม การสูญเสียสภาพธรรมชาติแบบผันกลับได้ใช้เป็นวิธีการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีน

โปรตีนที่เรียบง่ายและซับซ้อน

นอกจากสายโซ่เปปไทด์แล้ว โปรตีนบางชนิดยังมีหน่วยโครงสร้างที่ไม่ใช่กรดอะมิโนอีกด้วย ตามเกณฑ์ของการมีอยู่หรือไม่มีชิ้นส่วนที่ไม่ใช่กรดอะมิโน โปรตีนจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: โปรตีนเชิงซ้อนและเชิงเดี่ยว โปรตีนอย่างง่ายประกอบด้วยสายโซ่กรดอะมิโนเท่านั้น โปรตีนเชิงซ้อนประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ไม่ใช่โปรตีนในธรรมชาติ

ตามลักษณะทางเคมีของโปรตีนเชิงซ้อน จำแนกได้ 5 คลาส:

• ไกลโคโปรตีน.
• โครโมโปรตีน
• ฟอสโฟโปรตีน.
• เมทัลโลโปรตีน
• ไลโปโปรตีน

ไกลโคโปรตีนมีสารตกค้างของคาร์โบไฮเดรตที่เชื่อมโยงโควาเลนต์และความหลากหลายของมัน - โปรตีโอไกลแคน ไกลโคโปรตีนรวมถึง ตัวอย่างเช่น อิมมูโนโกลบูลิน

โครโมโปรตีนเป็นชื่อทั่วไปของโปรตีนเชิงซ้อน ซึ่งรวมถึงฟลาโวโปรตีน คลอโรฟิลล์ เฮโมโกลบิน และอื่นๆ

โปรตีนที่เรียกว่าฟอสโฟโปรตีนมีกรดฟอสฟอริกตกค้าง โปรตีนกลุ่มนี้รวมถึงนมเคซีน

Metalloproteins เป็นโปรตีนที่มีไอออนของโลหะบางชนิดจับตัวกันเป็นโควาเลนต์ ในหมู่พวกเขามีโปรตีนที่ทำหน้าที่ขนส่งและจัดเก็บ (transferrin, ferritin)

โปรตีนไลโปโปรตีนเชิงซ้อนประกอบด้วยไขมันตกค้างในองค์ประกอบ หน้าที่ของพวกเขาคือการขนส่งไขมัน

การสังเคราะห์ทางชีวภาพของโปรตีน

สิ่งมีชีวิตสร้างโปรตีนจากกรดอะมิโนโดยอาศัยข้อมูลทางพันธุกรรมที่เข้ารหัสไว้ในยีน โปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นแต่ละชนิดประกอบด้วยลำดับของกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อไม่ซ้ำกันอย่างสมบูรณ์ ลำดับเฉพาะถูกกำหนดโดยปัจจัยต่างๆ เช่น ลำดับนิวคลีโอไทด์ของข้อมูลการเข้ารหัสยีนเกี่ยวกับโปรตีนที่กำหนด

รหัสพันธุกรรมประกอบด้วยโคดอน โคดอนเป็นหน่วยของข้อมูลทางพันธุกรรมที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ตกค้าง โคดอนแต่ละตัวมีหน้าที่จับกรดอะมิโนหนึ่งตัวเข้ากับโปรตีน จำนวนทั้งหมดคือ 64 กรดอะมิโนบางตัวไม่ได้ถูกกำหนดโดยหนึ่ง แต่โดยรหัสหลายตัว

หน้าที่ของโปรตีนในร่างกาย

นอกจากโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีวภาพอื่นๆ (โพลีแซคคาไรด์และลิปิด) ร่างกายยังต้องการโปรตีนเพื่อดำเนินกระบวนการส่วนใหญ่ของชีวิตในเซลล์ โปรตีนดำเนินกระบวนการเมแทบอลิซึมและการเปลี่ยนแปลงพลังงาน พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของออร์แกเนลล์ - โครงสร้างเซลล์ มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์สารระหว่างเซลล์

ควรสังเกตว่าการจำแนกประเภทของโปรตีนตามหน้าที่นั้นค่อนข้างไม่มีกฎเกณฑ์ เพราะในสิ่งมีชีวิตบางชนิด โปรตีนชนิดเดียวกันสามารถทำหน้าที่ต่างๆ ได้หลายอย่าง โปรตีนทำหน้าที่หลายอย่างเนื่องจากมีเอนไซม์สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เอนไซม์เหล่านี้รวมถึงมอเตอร์โปรตีนไมโอซิน เช่นเดียวกับโปรตีนควบคุมของโปรตีนไคเนส

ฟังก์ชั่นการเร่งปฏิกิริยา

บทบาทของโปรตีนในร่างกายที่มีการศึกษามากที่สุดคือการเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เอนไซม์เป็นกลุ่มของโปรตีนที่มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาเฉพาะ เอนไซม์เหล่านี้แต่ละตัวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาที่คล้ายคลึงกันตั้งแต่หนึ่งอย่างขึ้นไป วิทยาศาสตร์รู้จักสารเอนไซม์หลายพันชนิด ตัวอย่างเช่น สารเพปซินซึ่งสลายโปรตีนระหว่างการย่อยเป็นเอนไซม์

กว่า 4,000 ปฏิกิริยาในร่างกายของเราจำเป็นต้องได้รับการเร่งปฏิกิริยา หากปราศจากการทำงานของเอนไซม์ ปฏิกิริยาจะดำเนินช้าลงหลายสิบหลายร้อยเท่า
โมเลกุลที่จับกับเอนไซม์ระหว่างปฏิกิริยาแล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงเรียกว่าสารตั้งต้น เอนไซม์ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนมาก แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีปฏิกิริยากับสารตั้งต้น และยิ่งกว่านั้น ไม่ใช่ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเร่งปฏิกิริยาโดยตรง ส่วนของเอนไซม์ที่ซับสเตรตติดอยู่นั้นถือเป็นแอกทีฟไซต์ของเอนไซม์

ฟังก์ชั่นโครงสร้าง

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างแข็งชนิดหนึ่งที่สร้างรูปร่างให้กับเซลล์ ขอบคุณพวกเขารูปร่างของเซลล์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ได้แก่ อิลาสติน คอลลาเจน เคราติน องค์ประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ได้แก่ คอลลาเจนและอิลาสติน เคราตินเป็นพื้นฐานในการสร้างเส้นผมและเล็บเช่นเดียวกับขนของนก

ฟังก์ชันป้องกัน

มีหน้าที่ป้องกันโปรตีนหลายอย่าง: ทางกายภาพ, ภูมิคุ้มกัน, สารเคมี
คอลลาเจนมีส่วนในการสร้างเกราะป้องกันทางกายภาพ เป็นพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน เช่น กระดูก กระดูกอ่อน เส้นเอ็น และชั้นลึกของผิวหนัง (หนังแท้) ตัวอย่างของโปรตีนกลุ่มนี้ ได้แก่ ทรอมบินและไฟบริโนเจน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด

การป้องกันภูมิคุ้มกันเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมของโปรตีนที่ประกอบเป็นเลือดหรือของเหลวทางชีวภาพอื่น ๆ ในการก่อตัวของการตอบสนองการป้องกันของร่างกายต่อการโจมตีของจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคหรือความเสียหาย ตัวอย่างเช่น อิมมูโนโกลบูลินทำให้ไวรัส แบคทีเรีย หรือโปรตีนแปลกปลอมเป็นกลาง แอนติบอดีที่ผลิตโดยระบบภูมิคุ้มกันจะจับกับสารแปลกปลอมที่เรียกว่า แอนติเจน และทำให้เป็นกลาง ตามกฎแล้วแอนติบอดีจะถูกหลั่งเข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือจับจ้องไปที่เยื่อหุ้มเซลล์พลาสมาชนิดพิเศษ

เอนไซม์และสารตั้งต้นไม่ได้เชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดเกินไป มิฉะนั้น กระบวนการของปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาอาจถูกรบกวน แต่ความเสถียรของสิ่งที่แนบมาของแอนติเจนและแอนติบอดีนั้นไม่ได้ถูกจำกัดโดยสิ่งใด

การป้องกันทางเคมีประกอบด้วยการจับสารพิษต่างๆ ด้วยโมเลกุลของโปรตีน นั่นคือเพื่อให้แน่ใจว่าร่างกายสามารถล้างพิษได้ บทบาทที่สำคัญที่สุดในการล้างพิษในร่างกายของเรานั้นเล่นโดยเอนไซม์ตับที่ทำลายสารพิษหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้ สารพิษที่ละลายออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว

ฟังก์ชั่นการควบคุม

กระบวนการภายในเซลล์ส่วนใหญ่ควบคุมโดยโมเลกุลโปรตีน โมเลกุลเหล่านี้ทำหน้าที่เฉพาะอย่างสูงและไม่ได้เป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับเซลล์หรือแหล่งพลังงาน การควบคุมนั้นดำเนินการโดยกิจกรรมของเอนไซม์หรือโดยการจับกับโมเลกุลอื่น
โปรตีนไคเนสมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการภายในเซลล์ เหล่านี้เป็นเอนไซม์ที่ส่งผลต่อการทำงานของโปรตีนอื่น ๆ โดยการติดอนุภาคฟอสเฟตเข้ากับพวกมัน พวกเขาเพิ่มกิจกรรมหรือระงับกิจกรรมทั้งหมด

ฟังก์ชั่นสัญญาณ

ฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณของโปรตีนแสดงออกมาในความสามารถในการทำหน้าที่เป็นสารส่งสัญญาณ พวกเขาส่งสัญญาณระหว่างเนื้อเยื่อ เซลล์ อวัยวะ บางครั้งฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณถือว่าคล้ายกับการควบคุมเนื่องจากโปรตีนในเซลล์ควบคุมจำนวนมากยังทำหน้าที่ส่งสัญญาณ เซลล์สื่อสารกันโดยใช้สัญญาณโปรตีนที่แพร่กระจายผ่านสารระหว่างเซลล์

Cytokines, ฮอร์โมนโปรตีนทำหน้าที่ส่งสัญญาณ
ฮอร์โมนมีอยู่ในเลือด ตัวรับเมื่อจับกับฮอร์โมนจะกระตุ้นการตอบสนองในเซลล์ ด้วยฮอร์โมนทำให้มีการควบคุมความเข้มข้นของสารในเซลล์เม็ดเลือดรวมถึงการควบคุมการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์ ตัวอย่างของโปรตีนดังกล่าวคืออินซูลินที่รู้จักกันดีซึ่งควบคุมความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด

ไซโตไคน์เป็นโมเลกุลส่งสารเปปไทด์ขนาดเล็ก พวกมันทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ต่าง ๆ และยังกำหนดความอยู่รอดของเซลล์เหล่านี้ ยับยั้งหรือกระตุ้นการเติบโตและกิจกรรมการทำงานของพวกมัน หากไม่มีไซโตไคน์ การทำงานร่วมกันของระบบประสาท ต่อมไร้ท่อ และระบบภูมิคุ้มกันจะเป็นไปไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ไซโตไคน์สามารถทำให้เกิดเนื้อร้ายของเนื้องอก นั่นคือการยับยั้งการเจริญเติบโตและกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์อักเสบ

ฟังก์ชั่นการขนส่ง

โปรตีนที่ละลายน้ำได้ซึ่งมีส่วนร่วมในการขนส่งโมเลกุลขนาดเล็กควรจับกับสารตั้งต้นได้ง่ายหากมีความเข้มข้นสูง และควรปล่อยออกได้ง่ายเมื่อมีความเข้มข้นต่ำ ตัวอย่างของโปรตีนขนส่งคือเฮโมโกลบิน มันขนส่งออกซิเจนจากปอดและนำไปยังเนื้อเยื่ออื่น ๆ และยังถ่ายโอนคาร์บอนไดออกไซด์กลับจากเนื้อเยื่อไปยังปอด พบโปรตีนที่คล้ายกับฮีโมโกลบินในทุกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต

ฟังก์ชันอะไหล่ (หรือสำรองข้อมูล)

โปรตีนเหล่านี้ได้แก่ เคซีน โอวัลบูมิน และอื่นๆ โปรตีนสำรองเหล่านี้ถูกเก็บไว้ในไข่สัตว์และเมล็ดพืชเป็นแหล่งพลังงาน พวกเขาทำหน้าที่ทางโภชนาการ ร่างกายของเราใช้โปรตีนหลายชนิดเป็นแหล่งของกรดอะมิโน

การทำงานของตัวรับของโปรตีน

ตัวรับโปรตีนสามารถอยู่ได้ทั้งในเยื่อหุ้มเซลล์และในไซโตพลาสซึม ส่วนหนึ่งของโมเลกุลโปรตีนได้รับสัญญาณ (ในลักษณะใดก็ได้: เคมี แสง ความร้อน เชิงกล) โปรตีนตัวรับมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใต้อิทธิพลของสัญญาณ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลกระทบต่ออีกส่วนหนึ่งของโมเลกุล ซึ่งมีหน้าที่ส่งสัญญาณไปยังส่วนประกอบของเซลล์อื่นๆ กลไกการส่งสัญญาณนั้นแตกต่างกัน

ฟังก์ชั่นมอเตอร์ (หรือมอเตอร์)

โปรตีนมอเตอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการเคลื่อนไหวและการหดตัวของกล้ามเนื้อ (ในระดับของร่างกาย) และสำหรับการเคลื่อนไหวของแฟลกเจลลาและขน ขน การขนส่งสารภายในเซลล์ การเคลื่อนไหวของอะมีบอยด์ของเม็ดเลือดขาว (ในระดับเซลล์)

โปรตีนในการเผาผลาญ

พืชและจุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนที่จำเป็นได้ 20 ชนิด รวมทั้งกรดอะมิโนเพิ่มเติมบางชนิด แต่ถ้าพวกมันอยู่ในสิ่งแวดล้อม ร่างกายก็จะต้องการประหยัดพลังงานและขนส่งพวกมันเข้าไปข้างใน แทนที่จะสังเคราะห์พวกมัน

กรดอะมิโนที่ร่างกายไม่สังเคราะห์เรียกว่าจำเป็น ดังนั้น กรดอะมิโนเหล่านี้สามารถเข้ามาหาเราจากภายนอกเท่านั้น

คนได้รับกรดอะมิโนจากโปรตีนที่มีอยู่ในอาหาร โปรตีนจะเสียสภาพธรรมชาติระหว่างการย่อยภายใต้การกระทำของน้ำย่อยและเอนไซม์ที่เป็นกรด กรดอะมิโนบางส่วนที่ได้รับจากกระบวนการย่อยอาหารจะใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็น และส่วนที่เหลือจะถูกเปลี่ยนเป็นกลูโคสระหว่างการสร้างกลูโคโนเจเนซิสหรือใช้ในวงจรเครบส์ (นี่คือกระบวนการสลายเมตาบอลิซึม)

การใช้โปรตีนเป็นแหล่งพลังงานมีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยเมื่อร่างกายใช้ "สำรองที่ไม่สามารถแตะต้องได้" ภายใน - โปรตีนของมันเอง กรดอะมิโนยังเป็นแหล่งไนโตรเจนที่สำคัญต่อร่างกายอีกด้วย

ไม่มีบรรทัดฐานที่เหมือนกันสำหรับความต้องการโปรตีนในแต่ละวัน จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ยังสังเคราะห์กรดอะมิโนและไม่สามารถนำมาพิจารณาเมื่อรวบรวมบรรทัดฐานของโปรตีน

โปรตีนสำรองในร่างกายมนุษย์มีน้อย และโปรตีนใหม่สามารถสังเคราะห์ได้จากโปรตีนที่สลายตัวซึ่งมาจากเนื้อเยื่อของร่างกายและจากกรดอะมิโนที่มากับอาหารเท่านั้น ในบรรดาสารที่เป็นส่วนหนึ่งของไขมันและคาร์โบไฮเดรตโปรตีนจะไม่ถูกสังเคราะห์

การขาดโปรตีน
การขาดสารโปรตีนในอาหารทำให้การเจริญเติบโตและพัฒนาการของเด็กช้าลงอย่างมาก สำหรับผู้ใหญ่ การขาดโปรตีนเป็นอันตรายเนื่องจากลักษณะของการเปลี่ยนแปลงลึกในตับ การเปลี่ยนแปลงของระดับฮอร์โมน การทำงานที่บกพร่องของต่อมไร้ท่อ การดูดซึมสารอาหารที่บกพร่อง ความจำและประสิทธิภาพที่บกพร่อง และปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ ปรากฏการณ์เชิงลบทั้งหมดนี้เกิดจากการที่โปรตีนมีส่วนร่วมในกระบวนการเกือบทั้งหมดของร่างกายมนุษย์

ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีการบันทึกกรณีเสียชีวิตในผู้ที่รับประทานอาหารแคลอรีต่ำและขาดโปรตีนอย่างเด่นชัดเป็นเวลานาน ตามกฎแล้วสาเหตุการตายในทันทีในกรณีนี้คือการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อหัวใจกลับไม่ได้

การขาดโปรตีนจะลดความต้านทานของระบบภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อ เนื่องจากระดับการสร้างแอนติบอดีจะลดลง การละเมิดการสังเคราะห์ interferon และ lysozyme (ปัจจัยป้องกัน) ทำให้กระบวนการอักเสบกำเริบ นอกจากนี้ การขาดโปรตีนมักมาพร้อมกับการขาดวิตามิน ซึ่งจะส่งผลเสียตามมาด้วย

การขาดส่งผลต่อการผลิตเอนไซม์และการดูดซึมสารอาหารที่สำคัญ อย่าลืมว่าฮอร์โมนคือการสร้างโปรตีน ดังนั้น การขาดโปรตีนสามารถนำไปสู่ความผิดปกติของฮอร์โมนที่รุนแรงได้

กิจกรรมทางกายภาพใด ๆ ก็ตามที่เป็นอันตรายต่อเซลล์กล้ามเนื้อ และยิ่งมีภาระมากขึ้น กล้ามเนื้อก็ยิ่งต้องทนทุกข์ทรมานมากขึ้นเท่านั้น เพื่อซ่อมแซมเซลล์กล้ามเนื้อที่เสียหาย คุณต้องได้รับโปรตีนคุณภาพสูงจำนวนมาก ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่ได้รับความนิยม การออกกำลังกายจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อร่างกายได้รับโปรตีนจากอาหารเพียงพอ ด้วยการออกแรงอย่างหนัก การบริโภคโปรตีนควรสูงถึง 1.5 - 2 กรัมต่อน้ำหนักหนึ่งกิโลกรัม

โปรตีนส่วนเกิน

เพื่อรักษาสมดุลของไนโตรเจนในร่างกาย จำเป็นต้องมีโปรตีนจำนวนหนึ่ง หากมีโปรตีนในอาหารมากกว่านี้เล็กน้อยก็จะไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ ปริมาณกรดอะมิโนส่วนเกินในกรณีนี้ใช้เป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติม

แต่ถ้าคนไม่เล่นกีฬาและในเวลาเดียวกันก็กินโปรตีนมากกว่า 1.75 กรัมต่อน้ำหนักหนึ่งกิโลกรัม โปรตีนส่วนเกินจะสะสมในตับซึ่งจะถูกแปลงเป็นสารประกอบไนโตรเจนและกลูโคส ไตต้องขับสารประกอบไนโตรเจน (ยูเรีย) ออกจากร่างกายโดยไม่ล้มเหลว

นอกจากนี้เมื่อมีโปรตีนมากเกินไปปฏิกิริยาที่เป็นกรดของร่างกายจะเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่การสูญเสียแคลเซียมเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงวิธีการดื่ม นอกจากนี้ อาหารประเภทเนื้อสัตว์ที่อุดมด้วยโปรตีนมักมีพิวรีน ซึ่งบางส่วนจะสะสมอยู่ในข้อต่อระหว่างการเผาผลาญและทำให้เกิดโรคเกาต์ ควรสังเกตว่าความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนส่วนเกินนั้นพบได้น้อยกว่าความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการขาดโปรตีน

การประเมินปริมาณโปรตีนที่เพียงพอในอาหารนั้นดำเนินการตามสภาวะสมดุลของไนโตรเจน ในร่างกายการสังเคราะห์โปรตีนใหม่และการปล่อยผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีนเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง องค์ประกอบของโปรตีนประกอบด้วยไนโตรเจนซึ่งไม่มีอยู่ในไขมันหรือคาร์โบไฮเดรต และถ้าไนโตรเจนถูกสะสมไว้ในร่างกายโดยสงวนไว้ ก็จะอยู่ในองค์ประกอบของโปรตีนเท่านั้น ด้วยการสลายโปรตีนควรโดดเด่นพร้อมกับปัสสาวะ เพื่อให้การทำงานของร่างกายดำเนินไปในระดับที่ต้องการจำเป็นต้องเติมไนโตรเจนที่ถูกกำจัดออกไป ความสมดุลของไนโตรเจนหมายถึงปริมาณไนโตรเจนที่บริโภคตรงกับปริมาณที่ขับออกจากร่างกาย

โภชนาการโปรตีน

ประโยชน์ของโปรตีนในอาหารประเมินจากค่าสัมประสิทธิ์การย่อยได้ของโปรตีน ค่าสัมประสิทธิ์นี้คำนึงถึงค่าทางเคมี (องค์ประกอบของกรดอะมิโน) และค่าทางชีวภาพ (เปอร์เซ็นต์การย่อยโปรตีน) แหล่งโปรตีนที่สมบูรณ์คืออาหารที่มีปัจจัยการย่อยได้ 1.00

ปัจจัยการย่อยได้คือ 1.00 ในอาหารต่อไปนี้: ไข่ โปรตีนถั่วเหลือง นม เนื้อแสดงค่าสัมประสิทธิ์ 0.92

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นแหล่งโปรตีนคุณภาพสูง แต่คุณต้องจำไว้ว่าพวกมันมีไขมันจำนวนมาก ดังนั้นจึงไม่พึงปรารถนาที่จะใช้ความถี่ในการรับประทานอาหารในทางที่ผิด นอกจากโปรตีนจำนวนมากแล้วไขมันส่วนเกินก็จะเข้าสู่ร่างกายด้วย

อาหารโปรตีนสูงที่ต้องการ: ชีสถั่วเหลือง ชีสไขมันต่ำ เนื้อลูกวัวไม่ติดมัน ไข่ขาว ชีสกระท่อมไขมันต่ำ ปลาสดและอาหารทะเล เนื้อแกะ เนื้อไก่ เนื้อขาว
อาหารที่ชอบน้อยกว่า ได้แก่ นมและโยเกิร์ตที่เติมน้ำตาล เนื้อแดง (เนื้อสันใน) ไก่ดำและเนื้อไก่งวง เนื้อไขมันต่ำ คอทเทจชีสโฮมเมด เนื้อแปรรูปในรูปของเบคอน ซาลามี แฮม

ไข่ขาวเป็นโปรตีนบริสุทธิ์ที่ไม่มีไขมัน เนื้อไม่ติดมันมีประมาณ 50% ของกิโลแคลอรีที่มาจากโปรตีน ในผลิตภัณฑ์ที่มีแป้ง - 15%; ในนมพร่องมันเนย - 40%; ในผัก - 30%

กฎหลักในการเลือกอาหารที่มีโปรตีนมีดังนี้: โปรตีนต่อหน่วยแคลอรี่ที่มากขึ้นและอัตราส่วนการย่อยได้ของโปรตีนสูง ทางที่ดีควรบริโภคอาหารที่มีไขมันต่ำและโปรตีนสูง ข้อมูลแคลอรี่สามารถพบได้บนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ใดๆ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับเนื้อหาของโปรตีนและไขมันในผลิตภัณฑ์ที่คำนวณปริมาณแคลอรี่ได้ยากสามารถดูได้ในตารางพิเศษ

โปรตีนที่ได้รับความร้อนจะย่อยได้ง่ายกว่าเนื่องจากพร้อมสำหรับการทำงานของเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหาร อย่างไรก็ตาม การบำบัดด้วยความร้อนสามารถลดคุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนได้เนื่องจากกรดอะมิโนบางตัวถูกทำลาย

ปริมาณโปรตีนและไขมันในอาหารบางชนิด

สินค้า	โปรตีนกรัม	ไขมันกรัม
ไก่	20,8	8,9
หัวใจ	15	3
หมูติดมัน	16,3	27,8
เนื้อวัว	18,9	12,3
เนื้อลูกวัว	19,7	1,2
ไส้กรอกต้มหมอ	13,7	22,9
อาหารไส้กรอกต้ม	12,2	13,5
พอลล็อค	15,8	0,7
แฮร์ริ่ง	17,7	19,6
เม็ดปลาสเตอร์เจียนคาเวียร์	28,6	9,8
ขนมปังข้าวสาลีจากแป้งเกรด I	7,6	2,3
ขนมปังไรย์	4,5	0,8
ขนมอบหวาน	7,2	4,3

การบริโภคผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลืองมีประโยชน์มาก: เต้าหู้ ชีส นม เนื้อสัตว์ ถั่วเหลืองมีกรดอะมิโนที่จำเป็นครบถ้วนในอัตราส่วนที่จำเป็นต่อความต้องการของร่างกาย นอกจากนี้ยังดูดซึมได้ดี
เคซีนที่พบในนมยังเป็นโปรตีนที่สมบูรณ์อีกด้วย ค่าสัมประสิทธิ์การย่อยได้คือ 1.00 การผสมผสานของเคซีนที่แยกได้จากนมและถั่วเหลืองทำให้สามารถสร้างอาหารเพื่อสุขภาพที่มีปริมาณโปรตีนสูง ในขณะที่ไม่มีแลคโตส ซึ่งช่วยให้ผู้ที่แพ้แลคโตสสามารถบริโภคได้ ข้อดีอีกอย่างของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวคือไม่มีเวย์ซึ่งเป็นแหล่งของสารก่อภูมิแพ้

เมแทบอลิซึมของโปรตีน

ในการดูดซึมโปรตีน ร่างกายต้องการพลังงานจำนวนมาก ก่อนอื่น ร่างกายต้องสลายสายกรดอะมิโนของโปรตีนออกเป็นสายสั้นๆ หลายๆ สาย หรือแยกย่อยกรดอะมิโนเอง กระบวนการนี้ค่อนข้างยาวนานและต้องใช้เอนไซม์ต่างๆ ที่ร่างกายต้องสร้างและขนส่งเข้าสู่ระบบทางเดินอาหาร ผลิตภัณฑ์ที่เหลือจากการเผาผลาญโปรตีน - สารประกอบไนโตรเจน - จะต้องถูกกำจัดออกจากร่างกาย


การกระทำทั้งหมดนี้ใช้พลังงานจำนวนมากในการดูดซึมอาหารโปรตีน ดังนั้นอาหารโปรตีนจึงกระตุ้นการเร่งการเผาผลาญและเพิ่มต้นทุนพลังงานสำหรับกระบวนการภายใน

ร่างกายสามารถใช้ประมาณ 15% ของเนื้อหาแคลอรี่ทั้งหมดของอาหารในการดูดซึมอาหาร
อาหารที่มีปริมาณโปรตีนสูงในกระบวนการเมแทบอลิซึมจะช่วยเพิ่มการผลิตความร้อน อุณหภูมิของร่างกายเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ซึ่งนำไปสู่การใช้พลังงานเพิ่มเติมสำหรับกระบวนการเทอร์โมเจเนซิส

โปรตีนไม่ได้ถูกใช้เป็นสารให้พลังงานเสมอไป นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับร่างกายนั้นไม่ได้ประโยชน์เพราะจากไขมันและคาร์โบไฮเดรตจำนวนหนึ่งคุณจะได้รับแคลอรี่มากขึ้นและมีประสิทธิภาพมากกว่าโปรตีนในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้โปรตีนส่วนเกินในร่างกายยังไม่ค่อยมีและหากมีโปรตีนส่วนเกินส่วนใหญ่จะไปทำหน้าที่พลาสติก

ในกรณีที่รับประทานอาหารที่ขาดแหล่งพลังงานในรูปของไขมันและคาร์โบไฮเดรต ร่างกายจะดึงไขมันที่สะสมไว้ไปใช้

ปริมาณโปรตีนที่เพียงพอในอาหารที่ช่วยกระตุ้นและทำให้การเผาผลาญช้าลงเป็นปกติในคนที่เป็นโรคอ้วนและยังช่วยให้คุณรักษามวลกล้ามเนื้อ

ถ้าโปรตีนไม่พอ ร่างกายจะเปลี่ยนไปใช้โปรตีนจากกล้ามเนื้อแทน เนื่องจากกล้ามเนื้อไม่ได้มีความสำคัญต่อการบำรุงร่างกายมากนัก แคลอรีส่วนใหญ่ถูกเผาผลาญในเส้นใยกล้ามเนื้อ และการลดลงของมวลกล้ามเนื้อจะช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานของร่างกาย

บ่อยครั้งที่ผู้ที่ปฏิบัติตามอาหารต่าง ๆ เพื่อลดน้ำหนักเลือกอาหารที่มีโปรตีนเข้าสู่ร่างกายน้อยมาก ตามกฎแล้วนี่คืออาหารผักหรือผลไม้ นอกจากอันตรายแล้วอาหารดังกล่าวจะไม่นำมาซึ่งสิ่งใด การทำงานของอวัยวะและระบบต่าง ๆ ที่ขาดโปรตีนจะถูกขัดขวาง ซึ่งทำให้เกิดความผิดปกติและโรคต่าง ๆ อาหารแต่ละชนิดควรคำนึงถึงความต้องการโปรตีนของร่างกาย

กระบวนการต่างๆ เช่น การดูดซึมโปรตีนและการใช้พลังงานที่จำเป็น ตลอดจนการขับออกผลิตภัณฑ์จากเมแทบอลิซึมของโปรตีนต้องการของเหลวมากขึ้น เพื่อไม่ให้ขาดน้ำ คุณต้องดื่มน้ำประมาณ 2 ลิตรต่อวัน

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างโครงร่างของเซลล์สร้างรูปร่างให้กับเซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมาก และมีส่วนในการเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์ โปรตีนโครงสร้างส่วนใหญ่เป็นเส้นใย ตัวอย่างเช่น โมโนเมอร์แอกตินและทูบูลินเป็นโปรตีนรูปทรงกลมที่ละลายน้ำได้ แต่หลังจากเกิดพอลิเมอไรเซชันแล้ว โปรตีนเหล่านี้จะสร้างเส้นใยยาวที่ประกอบกันเป็นโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างโครงร่างของเซลล์ คอลลาเจนและอิลาสตินเป็นส่วนประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (เช่น กระดูกอ่อน) และผม เล็บ ขนนก และเปลือกบางชนิดประกอบขึ้นจากโปรตีนโครงสร้างอีกชนิดหนึ่งซึ่งเรียกว่าเคราติน

ฟังก์ชันป้องกัน

มีหน้าที่ป้องกันโปรตีนหลายประเภท:

การป้องกันทางกายภาพ คอลลาเจนมีส่วนร่วมในมัน - โปรตีนที่เป็นพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (รวมถึงกระดูก, กระดูกอ่อน, เส้นเอ็นและชั้นลึกของผิวหนัง (หนังแท้)); เคราตินซึ่งเป็นพื้นฐานของเกราะป้องกันผม ขน ขน เขา และอนุพันธ์อื่น ๆ ของผิวหนังชั้นนอก โดยปกติแล้วโปรตีนดังกล่าวถือเป็นโปรตีนที่มีหน้าที่ทางโครงสร้าง ตัวอย่างของโปรตีนกลุ่มนี้ ได้แก่ ไฟบริโนเจนและทรอมบิน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด

ป้องกันสารเคมี การจับตัวกันของสารพิษกับโมเลกุลของโปรตีนสามารถทำให้เกิดการล้างพิษได้ บทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการล้างพิษของมนุษย์นั้นแสดงโดยเอนไซม์ตับที่ทำลายสารพิษหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้ ซึ่งมีส่วนช่วยในการกำจัดพิษออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว

การป้องกันภูมิคุ้มกัน โปรตีนที่ประกอบกันเป็นเลือดและของเหลวทางชีวภาพอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการตอบสนองการป้องกันของร่างกายทั้งต่อความเสียหายและการโจมตีจากเชื้อโรค โปรตีนของระบบเสริมและแอนติบอดี (อิมมูโนโกลบูลิน) เป็นโปรตีนของกลุ่มที่สอง พวกมันทำให้แบคทีเรีย ไวรัส หรือโปรตีนแปลกปลอมเป็นกลาง แอนติบอดีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว ยึดติดกับสาร แอนติเจน สิ่งแปลกปลอมในสิ่งมีชีวิตที่กำหนด และด้วยเหตุนี้จึงทำให้พวกมันเป็นกลางโดยนำพวกมันไปยังจุดที่ถูกทำลาย แอนติบอดีสามารถหลั่งเข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือติดอยู่กับเยื่อหุ้มเซลล์ B-lymphocytes ที่เรียกว่าพลาสมาเซลล์ ในขณะที่เอนไซม์มีสัมพรรคภาพจำกัดสำหรับซับสเตรต เนื่องจากการยึดติดกับซับสเตรตที่แรงเกินไปอาจรบกวนปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาได้ จึงไม่มีข้อจำกัดในการคงอยู่ของแอนติบอดีต่อแอนติเจน

ฟังก์ชั่นการควบคุม

กระบวนการหลายอย่างภายในเซลล์ถูกควบคุมโดยโมเลกุลโปรตีน ซึ่งไม่ได้ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหรือเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับเซลล์ โปรตีนเหล่านี้ควบคุมการถอดความ การแปล การประกบ รวมทั้งกิจกรรมของโปรตีนอื่น ๆ เป็นต้น โปรตีนทำหน้าที่ควบคุมเนื่องจากกิจกรรมของเอนไซม์ (เช่น โปรตีนไคเนส) หรือเนื่องจากการจับกับโมเลกุลอื่น ๆ อย่างจำเพาะเจาะจง ซึ่งมักจะส่งผลต่อ ปฏิสัมพันธ์ของเอนไซม์กับโมเลกุลเหล่านี้ .

ดังนั้น การถอดความของยีนถูกกำหนดโดยสิ่งที่แนบมาของปัจจัยการถอดความ - โปรตีนกระตุ้นและโปรตีนกด - กับลำดับการควบคุมของยีน ในระดับการแปล การอ่านค่า mRNA จำนวนมากยังถูกควบคุมโดยการเพิ่มปัจจัยโปรตีน และการย่อยสลายของ RNA และโปรตีนยังดำเนินการโดยคอมเพล็กซ์โปรตีนเฉพาะอีกด้วย บทบาทที่สำคัญที่สุดในการควบคุมกระบวนการภายในเซลล์นั้นเล่นโดยโปรตีนไคเนส - เอนไซม์ที่กระตุ้นหรือยับยั้งการทำงานของโปรตีนอื่น ๆ โดยการแนบกลุ่มฟอสเฟตเข้ากับพวกมัน

หน้าที่โครงสร้างของโปรตีน

หน้าที่โครงสร้างของโปรตีนนั่นคือโปรตีน

• มีส่วนร่วมในการก่อตัวของออร์แกเนลล์ของเซลล์เกือบทั้งหมดโดยกำหนดโครงสร้าง (รูปร่าง) เป็นส่วนใหญ่
• สร้างโครงร่างโครงร่างของเซลล์ที่สร้างรูปร่างให้กับเซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมากและให้รูปร่างเชิงกลแก่เนื้อเยื่อจำนวนหนึ่ง
• เป็นส่วนหนึ่งของสารระหว่างเซลล์ซึ่งกำหนดโครงสร้างของเนื้อเยื่อและรูปร่างของร่างกายสัตว์เป็นส่วนใหญ่

โปรตีนของสารระหว่างเซลล์

ในร่างกายมนุษย์มีโปรตีนของสารระหว่างเซลล์มากกว่าโปรตีนอื่นๆ ทั้งหมด โปรตีนโครงสร้างหลักของสารระหว่างเซลล์คือโปรตีนไฟบริลลา

คอลลาเจน

คอลลาเจนเป็นกลุ่มของโปรตีนในร่างกายมนุษย์มีส่วนประกอบมากถึง 25 - 30% ของมวลรวมของโปรตีนทั้งหมด นอกจากหน้าที่ทางโครงสร้างแล้ว คอลลาเจนยังทำหน้าที่ทางกลไก การป้องกัน โภชนาการ และการซ่อมแซมอีกด้วย

โมเลกุลของคอลลาเจนเป็นเกลียวทางขวามือของสายโซ่ α สามสาย

โดยรวมแล้วคนเรามีคอลลาเจนทั้งหมด 28 ชนิด ทั้งหมดมีโครงสร้างคล้ายกัน

อีลาสติน

อีลาสตินกระจายอยู่ทั่วไปในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน โดยเฉพาะในผิวหนัง ปอด และหลอดเลือด ลักษณะทั่วไปของอีลาสตินและคอลลาเจนคือมีปริมาณไกลซีนและโพรลีนสูง อีลาสตินมีวาลีนและอะลานีนมากกว่ากรดกลูตามิกและอาร์จินีนน้อยกว่าคอลลาเจน อีลาสตินประกอบด้วยเดสโมซีนและไอโซเดสโมซีน สารเหล่านี้สามารถพบได้ในอีลาสตินเท่านั้น อีลาสตินไม่ละลายในสารละลายที่เป็นน้ำ (เช่น คอลลาเจน) ในสารละลายของเกลือ กรด และด่าง แม้เมื่อถูกความร้อน อีลาสตินมีกรดอะมิโนตกค้างจำนวนมากที่มีกลุ่มด้านไม่มีขั้ว ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นตัวกำหนดความยืดหยุ่นสูงของเส้นใย

โปรตีนเมทริกซ์นอกเซลล์อื่น ๆ

เคราตินแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: α-keratins และ β-keratins ความแข็งแรงของเคราตินเป็นรองเพียงแค่ไคตินเท่านั้น คุณลักษณะเฉพาะของเคราตินคือไม่สามารถละลายในน้ำได้อย่างสมบูรณ์ที่ pH 7.0 ประกอบด้วยสารตกค้างของกรดอะมิโนทั้งหมดในโมเลกุล พวกเขาแตกต่างจากโปรตีนโครงสร้างไฟบริลลาร์อื่น ๆ (เช่น คอลลาเจน) ส่วนใหญ่โดยเนื้อหาที่เพิ่มขึ้นของซีสเตอีนตกค้าง โครงสร้างหลักของสายโซ่โพลีเปปไทด์ของ a-keratins ไม่มีช่วงเวลา

โปรตีนเส้นใยระดับกลางอื่น ๆ

ในเนื้อเยื่อประเภทอื่น ๆ (ยกเว้นเยื่อบุผิว) เส้นใยระดับกลางเกิดจากโปรตีนที่มีโครงสร้างคล้ายกับเคราติน - วิเมนติน, โปรตีนนิวโรฟิลาเมนต์ ฯลฯ โปรตีนลามินในเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่สร้างเยื่อบุด้านในของซองนิวเคลียร์ แผ่นลามินานิวเคลียร์ซึ่งประกอบด้วยพวกมันรองรับเยื่อหุ้มนิวเคลียสและสัมผัสกับโครมาตินและอาร์เอ็นเอของนิวเคลียร์

ทูบูลิน

โปรตีนโครงสร้างของออร์แกเนลล์

โปรตีนสร้างและกำหนดรูปร่าง (โครงสร้าง) ของออร์แกเนลล์หลายเซลล์ ออร์แกเนลล์ เช่น ไรโบโซม โปรตีโอโซม รูพรุนนิวเคลียร์ ฯลฯ ประกอบด้วยโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ ฮิสโตน จำเป็นสำหรับการประกอบและบรรจุสายดีเอ็นเอลงในโครโมโซม ผนังเซลล์ของโพรทิสต์บางชนิด (เช่น chlamydomonas) ประกอบด้วยโปรตีน ในองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียและอาร์เคียหลายชนิดมีชั้นโปรตีน (S-layer) ซึ่งติดอยู่กับผนังเซลล์ในสปีชีส์ที่มีแกรมบวก และที่เยื่อหุ้มชั้นนอกในสปีชีส์ที่มีแกรมลบ Prokaryotic flagella ประกอบด้วยโปรตีน flagellin

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2553 .

ดูว่า "หน้าที่โครงสร้างของโปรตีน" คืออะไรในพจนานุกรมอื่น ๆ :

วิธีต่างๆ ในการแสดงภาพโครงสร้างสามมิติของโปรตีนโดยใช้เอนไซม์ไตรโอสฟอสเฟตไอโซเมอเรสเป็นตัวอย่าง ทางด้านซ้ายคือแบบจำลอง "แท่ง" ซึ่งมีภาพของอะตอมทั้งหมดและพันธะระหว่างอะตอมเหล่านั้น องค์ประกอบจะแสดงเป็นสี ลวดลายของโครงสร้างแสดงอยู่ตรงกลาง ... Wikipedia

การศึกษาโครงสร้างอะตอมของคอนเดนเซอร์ สื่อโดยการเลี้ยวเบนของนิวตรอนพลังงานต่ำบนนิวเคลียสของอะตอม (การกระเจิงที่เชื่อมโยงกันแบบยืดหยุ่น) ใน H. s. ใช้นิวตรอนที่มีความยาวคลื่น de Broglie l >= 0.3 การกระเจิงของคลื่นนิวตรอนโดย ... ... สารานุกรมกายภาพ

คำนี้มีความหมายอื่น ดูที่ โปรตีน (ความหมาย) โปรตีน (โปรตีน, โพลีเปปไทด์) เป็นสารอินทรีย์โมเลกุลสูงซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโนแอลฟาที่เชื่อมต่อกันเป็นสายโซ่ด้วยพันธะเปปไทด์ ในสิ่งมีชีวิต ... ... Wikipedia

สารประกอบธรรมชาติโมเลกุลสูงซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและมีบทบาทสำคัญในกระบวนการของกิจกรรมที่สำคัญ B. ได้แก่ โปรตีน กรดนิวคลีอิก และพอลิแซ็กคาไรด์ ผสมเป็นที่รู้จักกัน ... ...

คริสตัลของโปรตีนหลายชนิดที่ปลูกบนสถานีอวกาศเมียร์และระหว่างเที่ยวบินกระสวยอวกาศของนาซา โปรตีนบริสุทธิ์สูงก่อตัวเป็นผลึกที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งใช้ในการสร้างแบบจำลองของโปรตีนนี้ โปรตีน (โปรตีน ... ... Wikipedia

- (ปัจจัยการถอดความ) โปรตีนที่ควบคุมกระบวนการสังเคราะห์ mRNA บนแม่แบบ DNA (การถอดความ) โดยจับกับบริเวณ DNA เฉพาะ ปัจจัยการถอดความทำหน้าที่อย่างอิสระหรือรวมกัน ... ... Wikipedia

ปัจจัยการถอดความ (ปัจจัยการถอดความ) เป็นโปรตีนที่ควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลจากโมเลกุล DNA ไปยังโครงสร้าง mRNA (การถอดความ) โดยจับกับบริเวณเฉพาะของ DNA ปัจจัยการถอดความทำหน้าที่ ... ... Wikipedia

สถานะเชิงคุณภาพพิเศษของโลกอาจเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการพัฒนาจักรวาล แนวทางทางวิทยาศาสตร์ตามธรรมชาติเพื่อเข้าถึงแก่นแท้ของชีวิตนั้นมุ่งเน้นไปที่ปัญหาของแหล่งกำเนิดของมัน, ผู้ให้บริการวัสดุ, ความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต, วิวัฒนาการ ... ... สารานุกรมปรัชญา

แรงดึงดูดซึ่งกันและกันของอะตอมทำให้เกิดโมเลกุลและผลึก เป็นเรื่องปกติที่จะบอกว่าในโมเลกุลหรือในผลึกระหว่างอะตอมข้างเคียงมี ch วาเลนซ์ของอะตอม (ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง) ระบุจำนวนพันธะ ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่

โปรตีนและหน้าที่ของมัน

เราจะศึกษาสารหลักที่ประกอบเป็นสิ่งมีชีวิตของเรา หนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดคือโปรตีน

กระรอก(โปรตีน, โพลีเปปไทด์) - สารคาร์บอน, ประกอบด้วยโซ่ที่เชื่อมโยงกัน กรดอะมิโน. พวกเขาเป็นส่วนสำคัญของเซลล์ทั้งหมด

กรดอะมิโน- สารประกอบคาร์บอนซึ่งโมเลกุลประกอบด้วยหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) และเอมีน (NH2) พร้อมกัน

สารประกอบที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนมากเรียกว่า - โพลีเปปไทด์. โปรตีนแต่ละตัวในโครงสร้างทางเคมีเป็นโพลีเปปไทด์ โปรตีนบางชนิดประกอบด้วยสายโพลีเปปไทด์หลายสาย โปรตีนส่วนใหญ่มีกรดอะมิโนตกค้างเฉลี่ย 300-500 ตัว โปรตีนธรรมชาติที่สั้นมากหลายชนิด กรดอะมิโน 3-8 ตัวที่ยาว และโพลิเมอร์ชีวภาพที่ยาวมาก ซึ่งมีความยาวกรดอะมิโนมากกว่า 1,500 ตัวเป็นที่รู้จักกัน

คุณสมบัติของโปรตีนจะเป็นตัวกำหนดองค์ประกอบของกรดอะมิโนในลำดับที่ตายตัวอย่างเคร่งครัด และในทางกลับกัน องค์ประกอบของกรดอะมิโนก็จะถูกกำหนดโดยรหัสพันธุกรรม ในการสร้างโปรตีนจะใช้กรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิด

โครงสร้างของโปรตีน

มีหลายระดับ:

- โครงสร้างหลัก -กำหนดโดยลำดับการสลับของกรดอะมิโนในสายพอลิเปปไทด์

กรดอะมิโนที่แตกต่างกัน 20 ชนิดเปรียบได้กับตัวอักษรเคมี 20 ตัว ซึ่งประกอบกันเป็น "คำ" ที่มีความยาว 300-500 ตัวอักษร ด้วยตัวอักษร 20 ตัว คุณสามารถเขียนคำยาวๆ ได้ไม่จำกัดจำนวน หากเราพิจารณาว่าการแทนที่หรือจัดเรียงตัวอักษรอย่างน้อยหนึ่งตัวในคำหนึ่งๆ ให้ความหมายใหม่ จำนวนชุดค่าผสมในคำที่มีความยาว 500 ตัวอักษรจะเท่ากับ 20500

เป็นที่ทราบกันดีว่าการแทนที่กรดอะมิโนแม้เพียงหน่วยเดียวในโมเลกุลโปรตีนจะเปลี่ยนคุณสมบัติของมัน เซลล์แต่ละเซลล์ประกอบด้วยโมเลกุลโปรตีนที่แตกต่างกันหลายพันชนิด และแต่ละโมเลกุลมีลำดับของกรดอะมิโนที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด เป็นลำดับของการสลับกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีนที่กำหนดซึ่งกำหนดคุณสมบัติพิเศษทางเคมีกายภาพและชีวภาพของมัน นักวิจัยสามารถถอดรหัสลำดับของกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีนสายยาวและสังเคราะห์โมเลกุลดังกล่าวได้

- โครงสร้างรอง- โมเลกุลโปรตีนในรูปของเกลียวโดยมีระยะห่างเท่ากันระหว่างรอบ

พันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นระหว่างหมู่ N-H และ C=O ซึ่งอยู่บนทางเลี้ยวที่อยู่ติดกัน พวกเขาทำซ้ำหลาย ๆ ครั้ง หมุนเกลียวปกติ

- โครงสร้างตติยภูมิ- การก่อตัวของขดลวดเกลียว

ความยุ่งเหยิงนี้เกิดจากการพัวพันกันของส่วนต่าง ๆ ของห่วงโซ่โปรตีน กลุ่มกรดอะมิโนที่มีประจุบวกและลบจะดึงดูดและรวบรวมส่วนต่างๆ ของห่วงโซ่โปรตีนที่มีระยะห่างกันอย่างกว้างขวาง ส่วนอื่นๆ ของโมเลกุลโปรตีน เช่น อนุมูล "ไม่ซับน้ำ" (ไม่ชอบน้ำ) เข้าหากัน

โปรตีนแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะคือรูปร่างของลูกกลมๆ โครงสร้างตติยภูมิขึ้นอยู่กับโครงสร้างหลัก นั่นคือ ตามลำดับของกรดอะมิโนในสายโซ่
- โครงสร้างสี่ส่วน- แอสเซมบลีโปรตีนซึ่งประกอบด้วยหลายสายโซ่ที่แตกต่างกันในโครงสร้างหลัก
เมื่อรวมกันแล้วพวกมันจะสร้างโปรตีนเชิงซ้อนที่ไม่เพียงมีโครงสร้างระดับตติยภูมิเท่านั้น แต่ยังมีโครงสร้างสี่ส่วนด้วย

การสูญเสียสภาพโปรตีน

ภายใต้อิทธิพลของรังสีไอออไนซ์, อุณหภูมิสูง, การกวนอย่างรุนแรง, ค่า pH ที่รุนแรง (ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน) รวมถึงตัวทำละลายอินทรีย์จำนวนหนึ่งเช่นแอลกอฮอล์หรืออะซิโตน โปรตีนจะเปลี่ยนสถานะตามธรรมชาติ การละเมิดโครงสร้างตามธรรมชาติของโปรตีน เรียกว่า การสูญเสียสภาพธรรมชาติโปรตีนส่วนใหญ่สูญเสียกิจกรรมทางชีวภาพ แม้ว่าโครงสร้างหลักของโปรตีนจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากการเสียสภาพธรรมชาติ ความจริงก็คือในกระบวนการของการสูญเสียสภาพธรรมชาติ โครงสร้างทุติยภูมิ ตติยภูมิ และสี่ส่วนถูกละเมิด เนื่องจากการปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอระหว่างสิ่งตกค้างของกรดอะมิโนและพันธะเปปไทด์โควาเลนต์ สามารถสังเกตเห็นการเสียสภาพที่ไม่สามารถย้อนกลับได้เมื่อโปรตีนไข่ไก่ที่เป็นของเหลวและโปร่งใสถูกให้ความร้อน: มันจะมีความหนาแน่นและทึบแสง การเสียสภาพธรรมชาติยังสามารถย้อนกลับได้ หลังจากกำจัดปัจจัยที่ทำให้เสียสภาพธรรมชาติแล้ว โปรตีนจำนวนมากสามารถกลับคืนสู่รูปแบบธรรมชาติได้ เช่น เปลี่ยนธรรมชาติ

ความสามารถของโปรตีนในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเชิงพื้นที่แบบย้อนกลับเพื่อตอบสนองต่อการกระทำของปัจจัยทางกายภาพหรือทางเคมีนั้นอยู่ภายใต้ความหงุดหงิดซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

หน้าที่ของโปรตีน

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาทางชีวเคมีหลายร้อยครั้งเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ในระหว่างปฏิกิริยาเหล่านี้ จะเกิดการแตกตัวและออกซิเดชันของสารอาหารที่มาจากภายนอก พลังงานของสารอาหารที่ได้รับจากปฏิกิริยาออกซิเดชันและผลิตภัณฑ์จากการสลายจะถูกใช้โดยเซลล์เพื่อสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ ที่เซลล์ต้องการ ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วนั้นมาจากตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพหรือตัวเร่งปฏิกิริยา - เอนไซม์ รู้จักเอนไซม์มากกว่าพันชนิด พวกเขาทั้งหมดเป็นสีขาว
เอนไซม์โปรตีน - เร่งปฏิกิริยาในร่างกาย เอนไซม์มีส่วนร่วมในการสลายโมเลกุลที่ซับซ้อน (แคแทบอลิซึม) และการสังเคราะห์ของพวกมัน (แอแนบอลิซึม) ตลอดจนการสร้างและซ่อมแซมการสังเคราะห์เทมเพลต DNA และ RNA

โครงสร้าง

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงร่างโครงร่างของเซลล์สร้างรูปร่างให้กับเซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมาก และมีส่วนในการเปลี่ยนรูปร่างของเซลล์ คอลลาเจนและอิลาสตินเป็นส่วนประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (เช่น กระดูกอ่อน) และผม เล็บ ขนนก และเปลือกบางชนิดประกอบขึ้นจากโปรตีนโครงสร้างอีกชนิดหนึ่งซึ่งเรียกว่าเคราติน

ป้องกัน

1. การป้องกันทางกายภาพ(ตัวอย่าง: คอลลาเจนเป็นโปรตีนที่เป็นพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน)

1. ป้องกันสารเคมีการจับตัวกันของสารพิษกับโมเลกุลของโปรตีนทำให้แน่ใจได้ว่าการล้างพิษ (ตัวอย่าง: เอนไซม์ตับที่ทำลายสารพิษหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้ ซึ่งมีส่วนช่วยในการกำจัดพิษออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว)

1. การป้องกันภูมิคุ้มกันเมื่อแบคทีเรียหรือไวรัสเข้าสู่กระแสเลือดของสัตว์และมนุษย์ ร่างกายจะทำปฏิกิริยาโดยการผลิตโปรตีนป้องกันพิเศษ ซึ่งก็คือแอนติบอดี โปรตีนเหล่านี้จับกับโปรตีนของเชื้อโรคที่แปลกปลอมเข้าสู่ร่างกาย ซึ่งไปขัดขวางการทำงานของมัน สำหรับโปรตีนแปลกปลอมแต่ละชนิด ร่างกายจะผลิต "สารต่อต้านโปรตีน" พิเศษ ซึ่งก็คือแอนติบอดี

กฎข้อบังคับ

ฮอร์โมนมีอยู่ในเลือด ฮอร์โมนสัตว์ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนหรือเปปไทด์ การจับกันของฮอร์โมนกับตัวรับเป็นสัญญาณที่กระตุ้นการตอบสนองในเซลล์ ฮอร์โมนควบคุมความเข้มข้นของสารในเลือดและเซลล์ การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และกระบวนการอื่นๆ ตัวอย่างของโปรตีนดังกล่าวคือ อินซูลินซึ่งควบคุมความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด

เซลล์มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันโดยใช้สัญญาณโปรตีนที่ส่งผ่านสารระหว่างเซลล์ โปรตีนดังกล่าวประกอบด้วย ตัวอย่างเช่น ไซโตไคน์และโกรทแฟคเตอร์

ไซโตไคน์- ข้อมูลโมเลกุลเปปไทด์ขนาดเล็ก ควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ กำหนดการอยู่รอด กระตุ้นหรือยับยั้งการเจริญเติบโต ความแตกต่าง กิจกรรมการทำงาน และการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ ให้แน่ใจว่ามีการประสานกันของการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ต่อมไร้ท่อ และระบบประสาท

ขนส่ง.

มีเพียงโปรตีนเท่านั้นที่ทำหน้าที่ขนส่งสารต่างๆ ในเลือด เช่น ไลโปโปรตีน(ย้ายไขมัน) เฮโมโกลบิน(การขนส่งออกซิเจน), โอนริน(การขนส่งเหล็ก) หรือผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ - Na +, K + -ATPase(ตรงข้ามการขนส่งข้ามเมมเบรนของไอออนโซเดียมและโพแทสเซียม) Ca2+-ATPase(สูบแคลเซียมไอออนออกจากเซลล์)

ตัวรับ

ตัวรับโปรตีนสามารถอยู่ในไซโตพลาสซึมหรือรวมเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์ ส่วนหนึ่งของโมเลกุลตัวรับจะรับสัญญาณ ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นสารเคมี และในบางกรณีอาจได้รับแสง การกระทำเชิงกล (เช่น การยืด) และสิ่งเร้าอื่นๆ

การก่อสร้าง.

สัตว์ในกระบวนการวิวัฒนาการได้สูญเสียความสามารถในการสังเคราะห์กรดอะมิโนที่ซับซ้อนโดยเฉพาะ 10 ชนิด ซึ่งเรียกว่าจำเป็น พวกเขาได้รับอาหารสำเร็จรูปจากพืชและสัตว์ กรดอะมิโนดังกล่าวพบในโปรตีนของผลิตภัณฑ์นม (นม ชีส คอทเทจชีส) ในไข่ ปลา เนื้อสัตว์ รวมทั้งในถั่วเหลือง ถั่ว และพืชอื่นๆ ในระบบทางเดินอาหาร โปรตีนจะถูกย่อยสลายเป็นกรดอะมิโน ซึ่งจะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและเข้าสู่เซลล์ ในเซลล์สร้างโปรตีนของตัวเองจากกรดอะมิโนสำเร็จรูปซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตที่กำหนด โปรตีนเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างเซลล์ทั้งหมด และนี่คือบทบาทสำคัญในการสร้างโปรตีน

พลังงาน.

โปรตีนสามารถเป็นแหล่งพลังงานสำหรับเซลล์ เมื่อขาดคาร์โบไฮเดรตหรือไขมัน โมเลกุลของกรดอะมิโนจะถูกออกซิไดซ์ พลังงานที่ปล่อยออกมาในกระบวนการนี้จะใช้เพื่อสนับสนุนกระบวนการที่สำคัญของร่างกาย ด้วยการอดอาหารเป็นเวลานานจะใช้โปรตีนของกล้ามเนื้อ, อวัยวะน้ำเหลือง, เนื้อเยื่อเยื่อบุผิวและตับ

มอเตอร์ (มอเตอร์).

โปรตีนมอเตอร์ทั้งชั้นมีไว้สำหรับการเคลื่อนไหวของร่างกาย เช่น การหดตัวของกล้ามเนื้อ รวมถึงการเคลื่อนไหวของสะพานไมโอซินในกล้ามเนื้อ การเคลื่อนไหวของเซลล์ภายในร่างกาย (เช่น การเคลื่อนไหวของอะมีบอยด์ของเม็ดเลือดขาว)

อันที่จริง นี่เป็นคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับหน้าที่ของโปรตีน ซึ่งสามารถแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงหน้าที่และความสำคัญของโปรตีนในร่างกายเท่านั้น

วิดีโอเล็กๆ น้อยๆ เพื่อความเข้าใจเกี่ยวกับโปรตีน: