โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน โครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงกระดูกเหมือนกับการเสริมแรงชนิดหนึ่ง ทำให้เกิดรูปร่างแก่เซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมาก และมีส่วนเกี่ยวข้องในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ ส่วนใหญ่ โปรตีนโครงสร้างมีลักษณะเป็นเส้นใย ตัวอย่างเช่น โมโนเมอร์ของแอคตินและทูบูลินเป็นโปรตีนทรงกลมที่ละลายน้ำได้ แต่หลังจากการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน พวกมันจะก่อตัวเป็นเส้นใยยาวที่ประกอบเป็นโครงร่างโครงร่างของเซลล์ ทำให้เซลล์สามารถรักษารูปร่างของมันได้ คอลลาเจนและอีลาสตินเป็นส่วนประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (เช่น กระดูกอ่อน) และโปรตีนโครงสร้างอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าเคราตินประกอบด้วยผม เล็บ ขนนก และเปลือกหอยบางส่วน

ฟังก์ชั่นป้องกัน

ฟังก์ชั่นการป้องกันของโปรตีนมีหลายประเภท:

การป้องกันทางกายภาพ มันเกี่ยวข้องกับคอลลาเจนซึ่งเป็นโปรตีนที่สร้างพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (รวมถึงกระดูก กระดูกอ่อน เส้นเอ็น และชั้นลึกของผิวหนัง (ชั้นหนังแท้)) เคราตินซึ่งเป็นพื้นฐานของเกล็ดเขา ผม ขนนก เขา และอนุพันธ์อื่นๆ ของหนังกำพร้า

โดยทั่วไปแล้วโปรตีนดังกล่าวถือเป็นโปรตีนที่มีฟังก์ชั่นโครงสร้าง ตัวอย่างของโปรตีนกลุ่มนี้คือไฟบริโนเจนและทรอมบิน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด

ภูมิคุ้มกัน โปรตีนที่ประกอบเป็นเลือดและของเหลวชีวภาพอื่นๆ มีส่วนเกี่ยวข้องในการตอบสนองการป้องกันของร่างกายต่อความเสียหายและการโจมตีของเชื้อโรค

โปรตีนของระบบเสริมและแอนติบอดี (อิมมูโนโกลบูลิน) เป็นของโปรตีนของกลุ่มที่สอง พวกมันต่อต้านแบคทีเรีย ไวรัส หรือโปรตีนจากต่างประเทศ แอนติบอดีที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะเกาะติดกับสาร แอนติเจน ซึ่งเป็นสิ่งแปลกปลอมในสิ่งมีชีวิตที่กำหนด และด้วยเหตุนี้จึงทำให้พวกมันเป็นกลาง และนำพวกมันไปยังสถานที่ที่จะถูกทำลาย แอนติบอดีสามารถหลั่งเข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือฝังอยู่ในเยื่อหุ้มของลิมโฟไซต์บีชนิดพิเศษที่เรียกว่าพลาสมาไซต์

แม้ว่าเอนไซม์จะมีความสัมพันธ์ที่จำกัดกับซับสเตรต เนื่องจากการจับกับซับสเตรตแรงเกินไปอาจรบกวนปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาได้ ความคงอยู่ของแอนติบอดีที่จับกับแอนติเจนจึงไม่จำกัด

ฟังก์ชั่นการกำกับดูแล

กระบวนการต่างๆ ภายในเซลล์ถูกควบคุมโดยโมเลกุลโปรตีน ซึ่งไม่ได้ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหรือเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับเซลล์ โปรตีนเหล่านี้ควบคุมการถอดรหัส การแปลความหมาย การประกบ ตลอดจนการทำงานของโปรตีนอื่นๆ เป็นต้น โปรตีนทำหน้าที่ควบคุมโดยผ่านกิจกรรมของเอนไซม์ (เช่น โปรตีนไคเนส) หรือผ่านการจับเฉพาะกับโมเลกุลอื่นๆ ซึ่งมักจะส่งผลต่ออันตรกิริยากับโปรตีนเหล่านี้ โมเลกุลของเอนไซม์ ดังนั้นการถอดรหัสยีนจะถูกกำหนดโดยการแนบปัจจัยการถอดรหัส - โปรตีนแอคติเวเตอร์และโปรตีนรีเพรสเซอร์ - กับลำดับการควบคุมของยีน ในระดับการแปลค่า การอ่าน mRNA จำนวนมากยังถูกควบคุมโดยการเกาะติดของปัจจัยโปรตีน และการย่อยสลายของ RNA และโปรตีนยังดำเนินการโดยโปรตีนเชิงซ้อนชนิดพิเศษอีกด้วย บทบาทที่สำคัญที่สุดในการควบคุมกระบวนการภายในเซลล์นั้นเล่นโดยโปรตีนไคเนส - เอนไซม์ที่กระตุ้นหรือระงับการทำงานของโปรตีนอื่น ๆ โดยการแนบกลุ่มฟอสเฟตเข้ากับพวกมันเช่นเดียวกับโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาอื่นๆ (โพลีแซ็กคาไรด์ ลิพิด และกรดนิวคลีอิก) โปรตีนเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและมีบทบาทสำคัญในชีวิตของเซลล์ โปรตีนดำเนินกระบวนการเผาผลาญ พวกมันรวมอยู่ในนั้น

การจำแนกประเภทของโปรตีนตามหน้าที่ของมันนั้นค่อนข้างจะเป็นไปตามอำเภอใจเนื่องจากโปรตีนชนิดเดียวกันสามารถทำหน้าที่ได้หลายอย่าง ตัวอย่างที่ได้รับการศึกษาอย่างดีเกี่ยวกับฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลายดังกล่าวคือ lysyl-tRNA synthetase ซึ่งเป็นเอนไซม์จากคลาสของการสังเคราะห์ aminoacyl-tRNA ซึ่งไม่เพียงแต่เกาะติดสารตกค้างไลซีนกับ tRNA เท่านั้น แต่ยังควบคุมการถอดรหัสของยีนหลายตัวด้วย โปรตีนทำหน้าที่หลายอย่างเนื่องจากมีการทำงานของเอนไซม์ ดังนั้นเอนไซม์ ได้แก่ โปรตีนมอเตอร์ไมโอซิน, โปรตีนไคเนสโปรตีนควบคุม, โปรตีนขนส่งโซเดียม - โพแทสเซียมอะดีโนซีนไตรฟอสฟาเตส ฯลฯ

แบบจำลองโมเลกุลของเอนไซม์ยูเรียจากแบคทีเรีย เชื้อเฮลิโคแบคเตอร์ ไพโลไร

ฟังก์ชันตัวเร่งปฏิกิริยา

ดีสุด ฟังก์ชั่นที่รู้จักโปรตีนในร่างกาย - การเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาเฉพาะ กล่าวคือ เอนไซม์แต่ละตัวจะกระตุ้นปฏิกิริยาที่คล้ายกันตั้งแต่หนึ่งปฏิกิริยาขึ้นไป เอนไซม์กระตุ้นปฏิกิริยาที่สลายโมเลกุลที่ซับซ้อน (แคทาบอลิซึม) และสังเคราะห์พวกมัน (แอแนบอลิซึม) รวมถึงการจำลองและซ่อมแซม DNA และการสังเคราะห์ RNA ของเทมเพลต ภายในปี 2013 มีการอธิบายเอนไซม์มากกว่า 5,000,000 ชนิด ความเร่งของปฏิกิริยาอันเป็นผลมาจากการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์อาจมีมหาศาล ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ orotidine 5"-ฟอสเฟต ดีคาร์บอกซิเลส ดำเนินไปเร็วกว่าปฏิกิริยาที่ไม่มีการเร่งปฏิกิริยา 17 เท่า (ครึ่งชีวิตของกรดออโรติก ดีคาร์บอกซิเลชันคือ 78 ล้านปีโดยไม่มีเอนไซม์และ 18 มิลลิวินาทีโดยการมีส่วนร่วมของเอนไซม์) โมเลกุลที่เกาะติดกับเอนไซม์และการเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาเรียกว่าสารตั้งต้น

แม้ว่าเอนไซม์โดยทั่วไปจะประกอบด้วยกรดอะมิโนตกค้างหลายร้อยตัว แต่มีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่มีปฏิกิริยากับสารตั้งต้น และจำนวนที่น้อยกว่านั้น โดยเฉลี่ยแล้ว กรดอะมิโนตกค้าง 3-4 ตัว ซึ่งมักจะอยู่ห่างจากกันในโครงสร้างปฐมภูมิ - เกี่ยวข้องโดยตรงกับ การเร่งปฏิกิริยา ส่วนของโมเลกุลของเอนไซม์ที่เป็นสื่อกลางในการจับตัวของสารตั้งต้นและการเร่งปฏิกิริยาเรียกว่าบริเวณที่ทำงาน

สหภาพชีวเคมีนานาชาติและ อณูชีววิทยาในปี 1992 ได้เสนอเวอร์ชันสุดท้ายของระบบการตั้งชื่อเอนไซม์แบบลำดับชั้นตามประเภทของปฏิกิริยาที่พวกมันเร่งปฏิกิริยา ตามระบบการตั้งชื่อนี้ ชื่อของเอนไซม์จะต้องมีจุดสิ้นสุดเสมอ - อาซาและเกิดขึ้นจากชื่อของปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาและสารตั้งต้น เอนไซม์แต่ละตัวได้รับการกำหนดรหัสแยกกัน ซึ่งทำให้ง่ายต่อการระบุตำแหน่งในลำดับชั้นของเอนไซม์ ขึ้นอยู่กับชนิดของปฏิกิริยาที่พวกมันกระตุ้น เอนไซม์ทั้งหมดแบ่งออกเป็น 6 คลาส:

• CF 1: Oxidoreductases ที่กระตุ้นปฏิกิริยารีดอกซ์
• CF 2: ทรานสเฟอร์เอสที่กระตุ้นการถ่ายโอนกลุ่มเคมีจากโมเลกุลของสารตั้งต้นหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ง
• EF 3: ไฮโดรเลสเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส พันธะเคมี;
• EF 4: ไลเอสที่กระตุ้นการแตกพันธะเคมีโดยไม่ต้องไฮโดรไลซิสด้วยการสร้างพันธะคู่ในผลิตภัณฑ์ตัวใดตัวหนึ่ง
• EC 5: ไอโซเมอเรสที่กระตุ้นการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างหรือเรขาคณิตในโมเลกุลของสารตั้งต้น
• EC 6: ไลกาสที่กระตุ้นการก่อตัวของพันธะเคมีระหว่างพื้นผิวเนื่องจากการไฮโดรไลซิสของพันธะไดฟอสเฟตของ ATP หรือไตรฟอสเฟตที่คล้ายกัน

ฟังก์ชั่นโครงสร้าง

รายละเอียดเพิ่มเติม: ฟังก์ชั่นโครงสร้างโปรตีน, โปรตีนไฟบริลลาร์

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงกระดูกเหมือนกับการเสริมแรงชนิดหนึ่ง ทำให้เกิดรูปร่างแก่เซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมาก และมีส่วนเกี่ยวข้องในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ โปรตีนโครงสร้างส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นเส้นใย ตัวอย่างเช่น โมโนเมอร์ของแอคตินและทูบูลินเป็นโปรตีนทรงกลมที่ละลายน้ำได้ แต่หลังจากการเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน พวกมันจะก่อตัวเป็นเส้นใยยาวที่ประกอบเป็นโครงร่างโครงร่างของเซลล์ ซึ่งช่วยให้เซลล์คงรูปร่างของมันไว้ได้ คอลลาเจนและอีลาสตินเป็นส่วนประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (เช่น กระดูกอ่อน) และโปรตีนโครงสร้างอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าเคราตินประกอบด้วยผม เล็บ ขนนก และเปลือกหอยบางส่วน

ฟังก์ชั่นป้องกัน

รายละเอียดเพิ่มเติม: ฟังก์ชั่นการป้องกันของโปรตีน

ฟังก์ชั่นการป้องกันของโปรตีนมีหลายประเภท:

1. การป้องกันทางกายภาพ การปกป้องร่างกายของร่างกายนั้นมาจากคอลลาเจนซึ่งเป็นโปรตีนที่เป็นพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (รวมถึงกระดูก กระดูกอ่อน เส้นเอ็น และชั้นผิวหนังชั้นลึก (ชั้นหนังแท้)) เคราตินซึ่งเป็นพื้นฐานของเกล็ดเขา ผม ขนนก เขา และอนุพันธ์อื่นๆ ของหนังกำพร้า โดยทั่วไปแล้วโปรตีนดังกล่าวถือเป็นโปรตีนที่มีฟังก์ชั่นโครงสร้าง ตัวอย่างของโปรตีนในกลุ่มนี้คือไฟบริโนเจนและทรอมบินซึ่งเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด
2. การป้องกันสารเคมี การจับกับสารพิษโดยโมเลกุลโปรตีนสามารถรับประกันการล้างพิษได้ เอนไซม์ตับมีบทบาทสำคัญในการล้างพิษในมนุษย์ สลายสารพิษหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ ซึ่งเอื้อต่อการกำจัดสารพิษออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว
3. ภูมิคุ้มกัน โปรตีนที่ประกอบเป็นเลือดและของเหลวชีวภาพอื่นๆ มีส่วนเกี่ยวข้องในการตอบสนองการป้องกันของร่างกายต่อความเสียหายและการโจมตีของเชื้อโรค โปรตีนของระบบเสริมและแอนติบอดี (อิมมูโนโกลบูลิน) เป็นของโปรตีนของกลุ่มที่สอง พวกมันต่อต้านแบคทีเรีย ไวรัส หรือโปรตีนจากต่างประเทศ แอนติบอดีที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะเกาะติดกับสาร แอนติเจน ซึ่งเป็นสิ่งแปลกปลอมในสิ่งมีชีวิตที่กำหนด และด้วยเหตุนี้จึงทำให้พวกมันเป็นกลาง และนำพวกมันไปยังสถานที่ที่จะถูกทำลาย แอนติบอดีสามารถหลั่งออกมาในพื้นที่นอกเซลล์หรือฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดบีชนิดพิเศษที่เรียกว่าเซลล์พลาสมา

โปรตีนของระบบเสริมและแอนติบอดี (อิมมูโนโกลบูลิน) เป็นของโปรตีนของกลุ่มที่สอง พวกมันต่อต้านแบคทีเรีย ไวรัส หรือโปรตีนจากต่างประเทศ แอนติบอดีที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะเกาะติดกับสาร แอนติเจน ซึ่งเป็นสิ่งแปลกปลอมในสิ่งมีชีวิตที่กำหนด และด้วยเหตุนี้จึงทำให้พวกมันเป็นกลาง และนำพวกมันไปยังสถานที่ที่จะถูกทำลาย แอนติบอดีสามารถหลั่งเข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือฝังอยู่ในเยื่อหุ้มของลิมโฟไซต์บีชนิดพิเศษที่เรียกว่าพลาสมาไซต์

รายละเอียดเพิ่มเติม: แอคติเวเตอร์ (โปรตีน), โปรตีโอโซม, หน้าที่ควบคุมของโปรตีน

กระบวนการต่างๆ ภายในเซลล์ถูกควบคุมโดยโมเลกุลโปรตีน ซึ่งไม่ได้ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานหรือเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับเซลล์ โปรตีนเหล่านี้ควบคุมการลุกลามของเซลล์ผ่านวัฏจักรของเซลล์ การถอดความ การแปล การต่อรอย กิจกรรมของโปรตีนอื่นๆ และกระบวนการอื่นๆ อีกมากมาย โปรตีนทำหน้าที่ควบคุมโดยผ่านการทำงานของเอนไซม์ (เช่น โปรตีนไคเนส) หรือผ่านการจับจำเพาะกับโมเลกุลอื่นๆ ดังนั้นปัจจัยการถอดรหัส โปรตีนแอคติเวเตอร์ และโปรตีนรีเพรสเซอร์ สามารถควบคุมความเข้มของการถอดรหัสยีนโดยการผูกมัดกับลำดับการควบคุมของพวกมัน ในระดับการแปลค่า การอ่าน mRNA จำนวนมากยังถูกควบคุมโดยการเกาะติดของปัจจัยโปรตีนอีกด้วย

บทบาทที่สำคัญที่สุดในการควบคุมกระบวนการภายในเซลล์นั้นเล่นโดยโปรตีนไคเนสและโปรตีนฟอสฟาเตส - เอนไซม์ที่กระตุ้นหรือระงับการทำงานของโปรตีนอื่น ๆ โดยการติดหรือกำจัดกลุ่มฟอสเฟตออกไป

ฟังก์ชั่นสัญญาณ

รายละเอียดเพิ่มเติม: ฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณโปรตีน, ฮอร์โมน, ไซโตไคน์

หน้าที่การส่งสัญญาณของโปรตีนคือความสามารถของโปรตีนในการทำหน้าที่เป็นสารส่งสัญญาณ โดยส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ เนื้อเยื่อ อวัยวะ และสิ่งมีชีวิต ฟังก์ชันการส่งสัญญาณมักจะรวมกับฟังก์ชันการควบคุม เนื่องจากโปรตีนควบคุมภายในเซลล์จำนวนมากก็ส่งสัญญาณเช่นกัน

ฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณนั้นดำเนินการโดยโปรตีน - ฮอร์โมน, ไซโตไคน์, ปัจจัยการเจริญเติบโต ฯลฯ

ฮอร์โมนจะถูกส่งไปในเลือด ฮอร์โมนสัตว์ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนหรือเปปไทด์ การจับกันของฮอร์โมนกับตัวรับเป็นสัญญาณที่กระตุ้นการตอบสนองของเซลล์ ฮอร์โมนควบคุมความเข้มข้นของสารในเลือดและเซลล์ การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และกระบวนการอื่นๆ ตัวอย่างของโปรตีนดังกล่าวคืออินซูลินซึ่งควบคุมความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด

เซลล์มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันโดยใช้โปรตีนส่งสัญญาณที่ส่งผ่านสารระหว่างเซลล์ โปรตีนดังกล่าวรวมถึง ตัวอย่างเช่น ไซโตไคน์และปัจจัยการเจริญเติบโต

ไซโตไคน์เป็นโมเลกุลส่งสัญญาณเปปไทด์ ควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ กำหนดการอยู่รอด กระตุ้นหรือระงับการเจริญเติบโต การสร้างความแตกต่าง กิจกรรมการทำงานและการตายของเซลล์ รับรองการทำงานร่วมกันของการกระทำของระบบภูมิคุ้มกัน ต่อมไร้ท่อ และ ระบบประสาท- ตัวอย่างของไซโตไคน์คือปัจจัยเนื้อร้ายของเนื้องอก ซึ่งส่งสัญญาณการอักเสบระหว่างเซลล์ในร่างกาย

ฟังก์ชั่นการขนส่ง

รายละเอียดเพิ่มเติม: ฟังก์ชั่นการขนส่งของโปรตีน

โปรตีนที่ละลายน้ำได้ที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งโมเลกุลขนาดเล็กจะต้องมีความสัมพันธ์กับสารตั้งต้นสูงเมื่อมีอยู่ ความเข้มข้นสูงและปล่อยออกมาได้ง่ายในพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่ำ ตัวอย่างของโปรตีนขนส่งคือฮีโมโกลบินซึ่งนำออกซิเจนจากปอดไปยังเนื้อเยื่ออื่นและ คาร์บอนไดออกไซด์จากเนื้อเยื่อไปจนถึงปอด และยิ่งไปกว่านั้น โปรตีนที่คล้ายคลึงกันซึ่งพบได้ในทุกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต

โปรตีนจากเยื่อหุ้มเซลล์บางชนิดมีส่วนเกี่ยวข้องในการขนส่งโมเลกุลขนาดเล็กผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ส่งผลให้ความสามารถในการซึมผ่านของมันเปลี่ยนไป ส่วนประกอบของไขมันในเมมเบรนเป็นแบบกันน้ำ (ไม่ชอบน้ำ) ซึ่งป้องกันการแพร่กระจายของโมเลกุลที่มีขั้วหรือประจุ (ไอออน) โปรตีนขนส่งเมมเบรนมักจะแบ่งออกเป็นโปรตีนแชนเนลและโปรตีนพาหะ โปรตีนแชนเนลมีรูพรุนที่เต็มไปด้วยน้ำภายในซึ่งช่วยให้ไอออน (ผ่านช่องไอออน) หรือโมเลกุลของน้ำ (ผ่านโปรตีนอะควาพอริน) เคลื่อนที่ผ่านเมมเบรนได้ ช่องไอออนจำนวนมากมีความเชี่ยวชาญในการขนส่งไอออนเพียงไอออนเดียว ดังนั้นช่องโพแทสเซียมและโซเดียมมักจะแยกความแตกต่างระหว่างไอออนที่คล้ายกันเหล่านี้ และปล่อยให้มีเพียงไอออนเดียวเท่านั้นที่ทะลุผ่านได้ โปรตีนของตัวขนส่งจะจับโมเลกุลหรือไอออนที่ถูกขนส่งแต่ละชนิดเหมือนกับเอนไซม์ และสามารถทำการขนส่งแบบแอคทีฟโดยใช้พลังงานของ ATP ต่างจากช่องสัญญาณได้ “โรงไฟฟ้าของเซลล์” - ATP synthase ซึ่งสังเคราะห์ ATP เนื่องจากการไล่ระดับของโปรตอน สามารถจัดเป็นโปรตีนขนส่งเมมเบรนได้

ฟังก์ชั่นสำรอง (สำรอง)

โปรตีนเหล่านี้รวมถึงสิ่งที่เรียกว่าโปรตีนสำรอง ซึ่งเก็บไว้เป็นแหล่งพลังงานและสสารในเมล็ดพืช (เช่น โกลบูลิน 7S และ 11S) และไข่ของสัตว์ โปรตีนอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งถูกนำมาใช้ในร่างกายเป็นแหล่งของกรดอะมิโน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นทางชีวภาพ สารออกฤทธิ์ควบคุมกระบวนการเผาผลาญ

ฟังก์ชั่นตัวรับ

รายละเอียดเพิ่มเติม: ตัวรับเซลล์

ตัวรับโปรตีนสามารถอยู่ได้ทั้งในไซโตพลาสซึมและฝังตัวอยู่ เยื่อหุ้มเซลล์- ส่วนหนึ่งของโมเลกุลตัวรับจะรับรู้สัญญาณ ซึ่งมักเป็นสารเคมี และในบางกรณีคือแสง ความเครียดทางกล (เช่น การยืดตัว) หรือสิ่งเร้าอื่นๆ เมื่อสัญญาณทำหน้าที่กับส่วนหนึ่งของโมเลกุล - โปรตีนตัวรับ - การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของมันจะเกิดขึ้น เป็นผลให้โครงสร้างของส่วนอื่นของโมเลกุลซึ่งส่งสัญญาณไปยังส่วนประกอบของเซลล์อื่น ๆ เปลี่ยนแปลงไป มีกลไกการส่งสัญญาณหลายประการ ตัวรับบางตัวจะกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีที่เฉพาะเจาะจง บางชนิดทำหน้าที่เป็นช่องไอออนที่เปิดหรือปิดเมื่อถูกกระตุ้นโดยสัญญาณ ยังมีสารอื่นๆ ที่จับกับโมเลกุลของสารส่งสารภายในเซลล์โดยเฉพาะ ในตัวรับเมมเบรน ส่วนของโมเลกุลที่จับกับโมเลกุลการส่งสัญญาณจะอยู่ที่พื้นผิวของเซลล์ และโดเมนที่ส่งสัญญาณอยู่ภายใน

ฟังก์ชั่นมอเตอร์ (มอเตอร์)

โปรตีนจากมอเตอร์ทั้งคลาสช่วยให้ร่างกายเคลื่อนไหวได้ เช่น การหดตัวของกล้ามเนื้อ รวมถึงการเคลื่อนไหว (ไมโอซิน) การเคลื่อนไหวของเซลล์ภายในร่างกาย (เช่น การเคลื่อนไหวของเม็ดเลือดขาวของอะมีบา) การเคลื่อนไหวของซีเลียและแฟลเจลลา นอกจากนี้ การเคลื่อนไหวแบบแอคทีฟและกำกับ การขนส่งภายในเซลล์ (kinesin, dynein ) ไดนีนและไคเนซินขนส่งโมเลกุลไปตามไมโครทูบูลโดยใช้เอทีพีไฮโดรไลซิสเป็นแหล่งพลังงาน Dyneins ลำเลียงโมเลกุลและออร์แกเนลล์จากส่วนนอกของเซลล์ไปยังเซนโตรโซม ไคเนซิน - ไปในทิศทางตรงกันข้าม Dyneins ยังรับผิดชอบการเคลื่อนไหวของ cilia และ flagella ในยูคาริโอต ไมโอซินสายพันธุ์ไซโตพลาสซึมสามารถมีส่วนร่วมในการขนส่งโมเลกุลและออร์แกเนลล์ไปตามไมโครฟิลาเมนต์

การทำงานของร่างกายมนุษย์ได้ชัดเจนขึ้นค่ะ ต้น XIXศตวรรษ. นักวิทยาศาสตร์ตั้งชื่อสารเหล่านี้ด้วยคำภาษากรีกว่า "โปรตีน" ซึ่งมาจากคำว่าโปรโตส - "หลักอันดับแรก"

คุณสมบัติหลักของสิ่งเหล่านี้ สารประกอบเคมีคือเป็นพื้นฐานที่ร่างกายใช้ในการสร้างเซลล์ใหม่ หน้าที่อื่น ๆ ของพวกเขาคือเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการด้านกฎระเบียบและเมแทบอลิซึม ในการดำเนินการ ฟังก์ชั่นการขนส่ง(เช่น โปรตีนฮีโมโกลบินซึ่งกระจายออกซิเจนไปทั่วร่างกายผ่านทางกระแสเลือด) ในการก่อตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ ในการจัดการการทำงานที่สำคัญต่างๆ ของร่างกาย ( ตัวอย่างที่สดใสทำหน้าที่เป็นโปรตีนอินซูลิน); ในการควบคุมกระบวนการย่อยอาหาร การเผาผลาญพลังงาน- ในการปกป้องร่างกาย

โครงสร้างทางเคมีของสารเหล่านี้ถูกกำหนดโดยจำนวนกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโมเลกุลโปรตีน โมเลกุลมีขนาดค่อนข้างใหญ่ สารเหล่านี้เป็นสารอินทรีย์โมเลกุลสูงและเป็นตัวแทนของสายโซ่ของกรดอะมิโนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะเปปไทด์ กำหนดองค์ประกอบของกรดอะมิโนของโปรตีน รหัสพันธุกรรม- การรวมกันของกรดอะมิโนหลายรูปแบบทำให้เกิดคุณสมบัติที่หลากหลายของโมเลกุลโปรตีน ตามกฎแล้วพวกเขาเชื่อมต่อกันและก่อตัวเป็นคอมเพล็กซ์ที่ซับซ้อน

การจำแนกประเภทของโปรตีนยังไม่ได้รับการสรุป เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้ศึกษาโปรตีนทั้งหมด บทบาทของหลายคนยังคงเป็นปริศนาสำหรับผู้คน จนถึงตอนนี้โปรตีนก็แบ่งตาม บทบาททางชีววิทยาและตามที่กรดอะมิโนรวมอยู่ในองค์ประกอบ สำหรับโภชนาการของเรา ไม่ใช่โปรตีนที่มีคุณค่า แต่เป็นกรดอะมิโนที่เป็นส่วนประกอบ กรดอะมิโนเป็นกรดอินทรีย์ชนิดหนึ่ง มีมากกว่า 100 รายการ กระบวนการเผาผลาญก็เป็นไปไม่ได้

ร่างกายไม่สามารถดูดซึมโปรตีนที่มาพร้อมกับอาหารได้เต็มที่ ส่วนใหญ่ถูกทำลายโดยน้ำย่อยที่เป็นกรด โปรตีนจะถูกแตกตัวเป็นกรดอะมิโน ร่างกายจะ “รับ” หลังจากสลายกรดอะมิโนที่ต้องการและสร้างโปรตีนที่จำเป็นจากกรดอะมิโนเหล่านั้น ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนบางชนิดไปเป็นกรดอะมิโนชนิดอื่นสามารถเกิดขึ้นได้ นอกจากการเปลี่ยนแปลงแล้ว ยังสามารถสังเคราะห์ในร่างกายได้อย่างอิสระอีกด้วย

อย่างไรก็ตาม ร่างกายเราไม่สามารถผลิตกรดอะมิโนได้ทุกชนิด สิ่งที่ไม่ได้สังเคราะห์เรียกว่าจำเป็น เพราะร่างกายต้องการสิ่งเหล่านั้น และสามารถรับได้จากภายนอกเท่านั้น กรดอะมิโนจำเป็นไม่สามารถถูกแทนที่โดยผู้อื่นได้ ซึ่งรวมถึงเมไทโอนีน ไลซีน ไอโซลิวซีน ลิวซีน ฟีนิลอะลานีน ทรีโอนีน วาลีน นอกจากนี้ยังมีกรดอะมิโนอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากฟีนิลอะลานีนและเมไทโอนีนที่จำเป็นโดยเฉพาะอีกด้วย ดังนั้นคุณภาพของโภชนาการจึงไม่ได้ถูกกำหนดโดยปริมาณของโปรตีนที่เข้ามา แต่โดยองค์ประกอบเชิงคุณภาพ ตัวอย่างเช่น มีมันฝรั่ง กะหล่ำปลีขาว หัวบีท กะหล่ำปลี พืชตระกูลถั่ว และขนมปัง จำนวนมากทริปโตเฟน, ไลซีน, เมไทโอนีน

การไหลเวียนของการเผาผลาญโปรตีนในร่างกายของเราขึ้นอยู่กับโปรตีนที่จำเป็นในปริมาณที่เพียงพอ การสลายและการเปลี่ยนแปลงของสารบางชนิดไปเป็นสารอื่นเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยพลังงานที่ร่างกายต้องการ

ผลจากกิจกรรมที่สำคัญของร่างกายทำให้โปรตีนบางชนิดสูญเสียไปอย่างต่อเนื่อง ประมาณ 30 กรัมต่อวันจะสูญเสียไปจากสารโปรตีนที่มาจากภายนอก ดังนั้นเมื่อคำนึงถึงการสูญเสียอาหารจะต้องมีสารเหล่านี้ในปริมาณที่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าร่างกายทำงานได้

การบริโภคสารโปรตีนของร่างกายขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ได้แก่ การทำงานที่ยากลำบาก งานทางกายภาพหรือกำลังพักผ่อนอยู่ สภาวะทางอารมณ์- ปริมาณโปรตีนที่ได้รับในแต่ละวันคืออย่างน้อย 50 กรัมสำหรับผู้ใหญ่ (ซึ่งก็คือประมาณ 0.8 กรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัม) เนื่องจากเด็กมีการเจริญเติบโตและพัฒนาการอย่างเข้มข้นจึงต้องการโปรตีนมากขึ้น - มากถึง 1.9 กรัมต่อน้ำหนักตัวหนึ่งกิโลกรัม

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการบริโภคโปรตีนในปริมาณมากในอาหารก็ไม่ได้รับประกันว่าจะมีกรดอะมิโนในปริมาณที่สมดุล ดังนั้นการรับประทานอาหารจึงควรมีความหลากหลายเพื่อให้ร่างกายสามารถดึงประโยชน์สูงสุดออกมาในรูปของกรดอะมิโนต่างๆ เราไม่ได้กำลังพูดถึงความจริงที่ว่าถ้าไม่มีทริปโตเฟนในอาหารที่คุณกินวันนี้ พรุ่งนี้คุณจะป่วย ไม่ ร่างกาย “รู้วิธี” ที่จะเก็บกรดอะมิโนที่มีประโยชน์ในปริมาณน้อยๆ และใช้เมื่อจำเป็น อย่างไรก็ตามความสามารถสะสมของร่างกายไม่สูงเกินไปจึงต้องเติมสารที่มีประโยชน์สำรองอย่างสม่ำเสมอ

เนื่องจากความเชื่อส่วนตัว (มังสวิรัติ) หรือเหตุผลด้านสุขภาพ (ปัญหาเกี่ยวกับระบบทางเดินอาหารและโภชนาการในอาหาร) หากคุณมีข้อ จำกัด ในการบริโภคอาหาร คุณจะต้องปรึกษานักโภชนาการเพื่อปรับอาหารของคุณและคืนสมดุลของโปรตีนในร่างกาย
ในระหว่างการเล่นกีฬาที่เข้มข้น ร่างกายต้องการโปรตีนจำนวนมาก ผลิตขึ้นมาเพื่อคนประเภทนี้โดยเฉพาะ โภชนาการการกีฬา- อย่างไรก็ตาม ปริมาณโปรตีนจะต้องสอดคล้องกับการออกกำลังกายที่ทำ สารเหล่านี้มากเกินไปซึ่งตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยมจะไม่ทำให้มวลกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

หน้าที่ต่างๆ ของโปรตีนครอบคลุมกระบวนการเกือบทั้งหมดที่เกิดขึ้นในร่างกาย กระบวนการทางชีวเคมี- พวกเขาสามารถเรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี
โปรตีนสร้างโครงร่างโครงร่างของเซลล์ซึ่งรักษารูปร่างของเซลล์ หากไม่มีโปรตีน การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันจะประสบความสำเร็จก็เป็นไปไม่ได้

แหล่งอาหารโปรตีนที่ดีเยี่ยม ได้แก่ เนื้อสัตว์ นม ปลา ธัญพืช พืชตระกูลถั่ว และถั่วเปลือกแข็ง ผลไม้ เบอร์รี่ และผักมีโปรตีนน้อยกว่า

โปรตีนชนิดแรกที่ได้รับการศึกษาเพื่อหาลำดับกรดอะมิโนคืออินซูลิน สำหรับความสำเร็จนี้ F. Sanger ได้รับรางวัลโนเบลในช่วงทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ในเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ D. Kendrew และ M. Perutz สามารถสร้างโครงสร้างสามมิติของไมโอโกลบินและฮีโมโกลบินโดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงได้รับรางวัลโนเบลด้วย

ประวัติความเป็นมาของการศึกษา

ผู้ก่อตั้งการศึกษาโปรตีนคือ Antoine Francois de Fourcroix เขาระบุว่าพวกมันเป็นคลาสที่แยกจากกันหลังจากสังเกตเห็นความสามารถในการทำให้เสียสภาพ (หรือจับตัวเป็นก้อน) ภายใต้อิทธิพลของกรดหรือ อุณหภูมิสูง- เขาศึกษาไฟบริน (แยกจากเลือด) กลูเตน (แยกจากเมล็ดข้าวสาลี) และอัลบูมิน (ไข่ขาว)


นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ G. Mulder เสริมงานทางวิทยาศาสตร์ของเพื่อนร่วมงานชาวฝรั่งเศส de Fourcroix และทำการวิเคราะห์ องค์ประกอบโปรตีน- จากการวิเคราะห์นี้ เขาตั้งสมมติฐานว่าโมเลกุลโปรตีนส่วนใหญ่มีความคล้ายคลึงกัน สูตรเชิงประจักษ์- เขายังเป็นคนแรกที่ระบุมวลโมเลกุลของโปรตีนด้วย
จากข้อมูลของ Mulder โปรตีนใดๆ ประกอบด้วยส่วนประกอบที่มีโครงสร้างขนาดเล็ก - “โปรตีน” และในปี ค.ศ. 1838 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน J. Berzelius ได้เสนอคำว่า "โปรตีน" เป็นชื่อทั่วไปสำหรับโปรตีนทุกชนิด

ในอีก 30-40 ปีข้างหน้า มีการวิจัยเกี่ยวกับกรดอะมิโนส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นโปรตีน ในปี พ.ศ. 2437 เอ. คอสเซล นักสรีรวิทยาชาวเยอรมัน ตั้งสมมติฐานว่ากรดอะมิโนเป็นองค์ประกอบเชิงโครงสร้างของโปรตีน และพวกมันเชื่อมโยงถึงกันด้วยพันธะเปปไทด์ เขาพยายามศึกษาลำดับกรดอะมิโนของโปรตีน
ในปี พ.ศ. 2469 บทบาทที่โดดเด่นของโปรตีนในร่างกายได้รับการยอมรับในที่สุด สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อนักเคมีชาวสหรัฐอเมริกา ดี. ซัมเนอร์ พิสูจน์ว่ายูรีเอส (เอนไซม์ที่ไม่มีกระบวนการหลายอย่างเป็นไปไม่ได้) กระบวนการทางเคมี) คือโปรตีน

เป็นเรื่องยากมากที่จะแยกโปรตีนบริสุทธิ์ออกมาเพื่อความต้องการทางวิทยาศาสตร์ในขณะนั้น นั่นคือเหตุผลที่การทดลองครั้งแรกดำเนินการโดยใช้โพลีเปปไทด์ที่สามารถทำให้บริสุทธิ์ในปริมาณที่มีนัยสำคัญด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด - เหล่านี้คือโปรตีนในเลือด, โปรตีนไก่, สารพิษต่างๆ, เอนไซม์ของระบบย่อยอาหารหรือแหล่งกำเนิดเมตาบอลิซึมที่ปล่อยออกมาหลังจากการฆ่าวัว ในช่วงปลายยุค 50 สามารถชำระไรโบนิวคลีเอสตับอ่อนของวัวให้บริสุทธิ์ได้ มันเป็นสารนี้ที่กลายเป็นวัตถุทดลองสำหรับนักวิทยาศาสตร์หลายคน

ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ การศึกษาเกี่ยวกับโปรตีนยังคงดำเนินต่อไปในระดับใหม่เชิงคุณภาพ มีสาขาชีวเคมีสาขาหนึ่งเรียกว่าโปรตีโอมิกส์ ตอนนี้ต้องขอบคุณโปรตีโอมิกส์ที่ทำให้สามารถศึกษาไม่เพียง แต่โปรตีนบริสุทธิ์ที่แยกได้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงแบบขนานพร้อม ๆ กันในการปรับเปลี่ยนโปรตีนหลายชนิดที่อยู่ในเซลล์และเนื้อเยื่อต่างๆ ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณโครงสร้างของโปรตีนจากลำดับกรดอะมิโนได้ตามทฤษฎีแล้ว วิธีการใช้กล้องจุลทรรศน์ไครโออิเล็กตรอนทำให้สามารถศึกษาโปรตีนเชิงซ้อนขนาดใหญ่และขนาดเล็กได้

คุณสมบัติของโปรตีน

ขนาดของโปรตีนสามารถวัดได้ในแง่ของจำนวนกรดอะมิโนที่ประกอบขึ้นเป็นหรือในหน่วยดาลตันซึ่งระบุน้ำหนักโมเลกุลของพวกมัน ตัวอย่างเช่น โปรตีนของยีสต์ประกอบด้วยกรดอะมิโน 450 ตัว และน้ำหนักโมเลกุลของพวกมันคือ 53 กิโลดาลตัน โปรตีนที่ใหญ่ที่สุดที่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้จักซึ่งเรียกว่าไทตินประกอบด้วยกรดอะมิโนมากกว่า 38,000 ชนิดและมี น้ำหนักโมเลกุลประมาณ 3,700 กิโลดาลตัน
โปรตีนที่จับกับกรดนิวคลีอิกโดยการทำปฏิกิริยากับฟอสเฟตที่ตกค้างถือเป็นโปรตีนพื้นฐาน ซึ่งรวมถึงโปรทามีนและฮิสโตน

โปรตีนถูกจำแนกตามระดับความสามารถในการละลาย ส่วนใหญ่ละลายในน้ำได้สูง อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นอยู่ ไฟโบรอิน (พื้นฐานของใยแมงมุมและไหม) และเคราติน (พื้นฐานของเส้นผมในมนุษย์ เช่นเดียวกับขนสัตว์ในสัตว์และขนนกในนก) ไม่ละลายน้ำ

การเสียสภาพ

ตามกฎแล้วโปรตีนยังคงรักษาคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตที่พวกมันอยู่ ดังนั้นหากร่างกายปรับตัวเข้ากับอุณหภูมิที่กำหนด โปรตีนก็จะทนทานต่ออุณหภูมินั้นและจะไม่เปลี่ยนคุณสมบัติของมัน
การเปลี่ยนแปลงสภาวะ เช่น อุณหภูมิโดยรอบ หรือการสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด/ด่าง ทำให้โปรตีนสูญเสียโครงสร้างทุติยภูมิ ตติยภูมิ และควอเทอร์นารี การสูญเสียโครงสร้างดั้งเดิมที่มีอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิตเรียกว่าการสูญเสียสภาพธรรมชาติหรือการพับโปรตีน การเสียสภาพอาจจะบางส่วนหรือทั้งหมด ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมหรือกลับคืนสภาพเดิมได้ ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดและ ตัวอย่างในชีวิตประจำวันการสูญเสียสภาพที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้คือการเตรียมการ ไข่ไก่ต้มสุก เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง โอวัลบูมินซึ่งเป็นโปรตีนโปร่งใสจะทึบแสงและหนาแน่น

ในบางกรณี การสูญเสียสภาพสามารถกลับคืนสภาพเดิมได้โดยใช้เกลือแอมโมเนียม การสูญเสียสภาพธรรมชาติแบบผันกลับได้ถูกใช้เป็นวิธีการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์

โปรตีนที่ง่ายและซับซ้อน

นอกจากสายเปปไทด์แล้ว โปรตีนบางชนิดยังมีกรดที่ไม่ใช่กรดอะมิโนอีกด้วย หน่วยโครงสร้าง- ตามเกณฑ์ของการมีอยู่หรือไม่มีชิ้นส่วนที่ไม่ใช่กรดอะมิโนโปรตีนจะถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: โปรตีนเชิงซ้อนและโปรตีนเชิงเดี่ยว โปรตีนเชิงเดี่ยวประกอบด้วยสายโซ่กรดอะมิโนเท่านั้น โปรตีนเชิงซ้อนประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ไม่ใช่โปรตีนในธรรมชาติ

โดย ลักษณะทางเคมีโปรตีนเชิงซ้อนมีห้าประเภท:

• ไกลโคโปรตีน
• โครโมโปรตีน
• ฟอสโฟโปรตีน
• เมทัลโลโปรตีน
• ไลโปโปรตีน

ไกลโคโปรตีนประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตที่เชื่อมโยงกับโควาเลนต์และโปรตีโอไกลแคนที่หลากหลาย ไกลโคโปรตีนรวมถึง ตัวอย่างเช่น อิมมูโนโกลบุลิน

โครโมโปรตีนเป็นชื่อทั่วไปของโปรตีนเชิงซ้อน ซึ่งรวมถึงฟลาโวโปรตีน คลอโรฟิลล์ เฮโมโกลบิน และอื่นๆ

โปรตีนที่เรียกว่าฟอสโฟโปรตีนมีกรดฟอสฟอริกตกค้าง โปรตีนกลุ่มนี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น เคซีนในนม

Metalloproteins เป็นโปรตีนที่มีไอออนที่จับกับโควาเลนต์ของโลหะบางชนิด ในหมู่พวกเขามีโปรตีนที่ทำหน้าที่ขนส่งและเก็บรักษา (transferrin, ferritin)

ไลโปโปรตีนโปรตีนเชิงซ้อนมีไขมันตกค้าง หน้าที่ของพวกเขาคือขนส่งไขมัน

การสังเคราะห์โปรตีน

สิ่งมีชีวิตสร้างโปรตีนจากกรดอะมิโนโดยอาศัยข้อมูลทางพันธุกรรมที่ถูกเข้ารหัสในยีน โปรตีนสังเคราะห์แต่ละชนิดประกอบด้วยลำดับกรดอะมิโนที่เชื่อมโยงกันเฉพาะตัว ลำดับเฉพาะถูกกำหนดโดยปัจจัย เช่น ลำดับนิวคลีโอไทด์ของข้อมูลการเข้ารหัสยีนเกี่ยวกับโปรตีนที่กำหนด

รหัสพันธุกรรมประกอบด้วยโคดอน โคดอนเป็นหน่วยของข้อมูลทางพันธุกรรมที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ที่ตกค้าง โคดอนแต่ละตัวมีหน้าที่เชื่อมต่อกรดอะมิโนหนึ่งตัวกับโปรตีน จำนวนทั้งหมดคือ 64 กรดอะมิโนบางชนิดไม่ได้ถูกกำหนดโดยหนึ่งตัว แต่ด้วยรหัสหลายตัว

หน้าที่ของโปรตีนในร่างกาย

นอกเหนือจากโมเลกุลขนาดใหญ่ทางชีววิทยาอื่นๆ (โพลีแซ็กคาไรด์และไขมัน) ร่างกายยังต้องการโปรตีนเพื่อดำเนินการส่วนใหญ่ กระบวนการชีวิตในเซลล์ โปรตีนดำเนินกระบวนการเผาผลาญและการเปลี่ยนแปลงพลังงาน พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของออร์แกเนล - โครงสร้างเซลล์และมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์สารระหว่างเซลล์

ควรสังเกตว่าการจำแนกประเภทของโปรตีนตามหน้าที่ของมันนั้นค่อนข้างจะเป็นไปตามอำเภอใจเพราะในสิ่งมีชีวิตบางชนิดโปรตีนชนิดเดียวกันสามารถทำหน้าที่ต่างๆ ได้หลายอย่าง โปรตีนทำหน้าที่หลายอย่างเนื่องจากมีฤทธิ์ของเอนไซม์สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เอนไซม์ดังกล่าวรวมถึงมอเตอร์โปรตีนไมโอซิน เช่นเดียวกับโปรตีนควบคุมของโปรตีนไคเนส

ฟังก์ชันตัวเร่งปฏิกิริยา

บทบาทของโปรตีนที่มีการศึกษามากที่สุดในร่างกายคือการเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมีต่างๆ เอนไซม์คือกลุ่มของโปรตีนที่มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาจำเพาะ เอนไซม์แต่ละตัวจะกระตุ้นปฏิกิริยาที่คล้ายกันตั้งแต่หนึ่งปฏิกิริยาขึ้นไป วิทยาศาสตร์รู้จักสารเอนไซม์หลายพันชนิด ตัวอย่างเช่น สารเปปซินซึ่งสลายโปรตีนระหว่างการย่อยอาหารคือเอนไซม์

ปฏิกิริยามากกว่า 4,000 ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในร่างกายของเราต้องการตัวเร่งปฏิกิริยา หากปราศจากอิทธิพลของเอนไซม์ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นช้าลงหลายสิบเท่า
โมเลกุลที่เกาะติดกับเอนไซม์ระหว่างปฏิกิริยาแล้วเปลี่ยนแปลงเรียกว่าซับสเตรต เอนไซม์ประกอบด้วยกรดอะมิโนจำนวนมาก แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีปฏิกิริยากับสารตั้งต้น และแน่นอนว่าไม่ใช่ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับกระบวนการเร่งปฏิกิริยา ส่วนของเอนไซม์ที่สารตั้งต้นเกาะอยู่ถือเป็นบริเวณที่มีการทำงานของเอนไซม์

ฟังก์ชั่นโครงสร้าง

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงกระดูกเป็นโครงสร้างแข็งชนิดหนึ่งที่สร้างรูปร่างให้กับเซลล์ รูปร่างของเซลล์จึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ซึ่งรวมถึงอีลาสติน คอลลาเจน เคราติน ส่วนประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันคือคอลลาเจนและอีลาสติน เคราตินเป็นพื้นฐานของการสร้างเส้นผมและเล็บ รวมถึงขนนกในนก

ฟังก์ชั่นป้องกัน

โปรตีนมีหน้าที่ปกป้องหลายประการ: ทางกายภาพ ภูมิคุ้มกัน และสารเคมี
คอลลาเจนมีส่วนในการสร้างการปกป้องทางกายภาพ เป็นพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันประเภทต่างๆ เช่น กระดูก กระดูกอ่อน เส้นเอ็น และผิวหนังชั้นลึก (ชั้นหนังแท้) ตัวอย่างของโปรตีนกลุ่มนี้คือ ทรอมบินและไฟบริโนเจน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแข็งตัวของเลือด

การป้องกันภูมิคุ้มกันเกี่ยวข้องกับการมีส่วนร่วมของโปรตีนที่พบในเลือดหรือของเหลวทางชีวภาพอื่นๆ ในการสร้างการตอบสนองการป้องกันของร่างกายต่อการโจมตี จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคหรือเพื่อความเสียหาย ตัวอย่างเช่น อิมมูโนโกลบูลินทำให้ไวรัส แบคทีเรีย หรือโปรตีนจากต่างประเทศเป็นกลาง แอนติบอดีที่ผลิตโดยระบบภูมิคุ้มกันจะเกาะติดกับสารแปลกปลอมในร่างกายที่เรียกว่าแอนติเจน และทำให้สารเหล่านั้นเป็นกลาง ตามกฎแล้วแอนติบอดีจะถูกหลั่งเข้าไปในช่องว่างระหว่างเซลล์หรือตรึงไว้ในเยื่อหุ้มเซลล์พลาสมาเฉพาะทาง

เอนไซม์และสารตั้งต้นไม่ได้เชื่อมต่อกันมากเกินไป มิฉะนั้น ปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาอาจหยุดชะงัก แต่ความคงตัวของการเกาะติดของแอนติเจนและแอนติบอดีนั้นไม่ได้ถูกจำกัดด้วยสิ่งใดเลย

การป้องกันสารเคมีประกอบด้วยการจับโมเลกุลโปรตีนกับสารพิษต่างๆ กล่าวคือ รับประกันการล้างพิษในร่างกาย บทบาทที่สำคัญที่สุดในการล้างพิษในร่างกายของเราคือการทำงานของเอนไซม์ตับ ซึ่งจะสลายสารพิษหรือเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ สารพิษที่ละลายจะออกจากร่างกายอย่างรวดเร็ว

ฟังก์ชั่นการกำกับดูแล

กระบวนการภายในเซลล์ส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยโมเลกุลโปรตีน โมเลกุลเหล่านี้ทำหน้าที่เฉพาะทางสูงและไม่ใช่ทั้งวัสดุก่อสร้างสำหรับเซลล์หรือแหล่งพลังงาน การควบคุมเกิดขึ้นเนื่องจากกิจกรรมของเอนไซม์หรือเนื่องจากการจับกับโมเลกุลอื่น
โปรตีนไคเนสมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการภายในเซลล์ เหล่านี้เป็นเอนไซม์ที่ส่งผลต่อการทำงานของโปรตีนอื่น ๆ โดยการเกาะอนุภาคฟอสเฟตเข้ากับโปรตีนเหล่านั้น พวกเขาปรับปรุงกิจกรรมหรือระงับมันโดยสิ้นเชิง

ฟังก์ชั่นสัญญาณ

ฟังก์ชั่นการส่งสัญญาณของโปรตีนแสดงออกมาในความสามารถในการทำหน้าที่เป็นสารส่งสัญญาณ ส่งสัญญาณระหว่างเนื้อเยื่อ เซลล์ และอวัยวะ บางครั้งฟังก์ชันการส่งสัญญาณก็ถือว่าคล้ายกับฟังก์ชันการควบคุม เนื่องจากโปรตีนควบคุมภายในเซลล์จำนวนมากยังทำหน้าที่ส่งสัญญาณด้วย เซลล์มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันโดยใช้โปรตีนส่งสัญญาณที่แพร่กระจายผ่านสารระหว่างเซลล์

ไซโตไคน์และโปรตีนฮอร์โมนทำหน้าที่ส่งสัญญาณ
ฮอร์โมนถูกลำเลียงโดยเลือด เมื่อตัวรับจับกับฮอร์โมน จะกระตุ้นการตอบสนองในเซลล์ ฮอร์โมนควบคุมความเข้มข้นของสารในเซลล์เม็ดเลือด เช่นเดียวกับการควบคุมการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์ ตัวอย่างของโปรตีนดังกล่าวคืออินซูลินที่รู้จักกันดีซึ่งควบคุมความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด

ไซโตไคน์เป็นโมเลกุลสารเปปไทด์ขนาดเล็ก พวกมันทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ต่าง ๆ และยังเป็นตัวกำหนดความอยู่รอดของเซลล์เหล่านี้ ยับยั้งหรือกระตุ้นการเจริญเติบโตและกิจกรรมการทำงานของพวกมัน หากไม่มีไซโตไคน์ การทำงานร่วมกันของระบบประสาท ระบบต่อมไร้ท่อ และระบบภูมิคุ้มกันก็เป็นไปไม่ได้ ตัวอย่างเช่น ไซโตไคน์สามารถทำให้เกิดเนื้อร้ายของเนื้องอก - นั่นคือการยับยั้งการเจริญเติบโตและกิจกรรมของเซลล์อักเสบ

ฟังก์ชั่นการขนส่ง

โปรตีนที่ละลายน้ำได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับการขนส่งโมเลกุลขนาดเล็กควรจับกับสารตั้งต้นได้ง่ายเมื่อมีความเข้มข้นสูง และควรปล่อยออกได้ง่ายเมื่อมีความเข้มข้นต่ำ ตัวอย่างของโปรตีนในการขนส่งคือเฮโมโกลบิน โดยลำเลียงออกซิเจนจากปอดและนำไปยังเนื้อเยื่ออื่นๆ และยังถ่ายเทก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กลับจากเนื้อเยื่อไปยังปอดอีกด้วย พบโปรตีนที่คล้ายกับฮีโมโกลบินในทุกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต

ฟังก์ชั่นสำรอง (หรือสำรอง)

โปรตีนเหล่านี้ได้แก่ เคซีน โอวัลบูมิน และอื่นๆ โปรตีนสำรองเหล่านี้จะถูกเก็บไว้ในไข่ของสัตว์และเมล็ดพืชเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน พวกเขาทำหน้าที่ทางโภชนาการ โปรตีนหลายชนิดถูกใช้ในร่างกายของเราเป็นแหล่งของกรดอะมิโน

ฟังก์ชั่นตัวรับของโปรตีน

ตัวรับโปรตีนสามารถอยู่ได้ทั้งในเยื่อหุ้มเซลล์และในไซโตพลาสซึม ส่วนหนึ่งของโมเลกุลโปรตีนได้รับสัญญาณ (ไม่ว่าในลักษณะใดก็ตาม: เคมี, แสง, ความร้อน, เชิงกล) โปรตีนตัวรับจะมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายใต้อิทธิพลของสัญญาณ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ส่งผลต่อส่วนอื่นของโมเลกุลซึ่งมีหน้าที่ในการส่งสัญญาณไปยังส่วนประกอบของเซลล์อื่นๆ กลไกการส่งสัญญาณแตกต่างกัน

ฟังก์ชั่นมอเตอร์ (หรือการเคลื่อนไหว)

โปรตีนจากมอเตอร์มีหน้าที่รับผิดชอบในการเคลื่อนไหวและการหดตัวของกล้ามเนื้อ (ในระดับร่างกาย) และสำหรับการเคลื่อนไหวของแฟลเจลลาและซีเลีย การขนส่งสารภายในเซลล์ และการเคลื่อนไหวของอะมีบาของเม็ดเลือดขาว (ในระดับเซลล์)

โปรตีนในกระบวนการเผาผลาญ

พืชและจุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนพื้นฐานได้ 20 ชนิด รวมทั้งกรดอะมิโนเพิ่มเติมอีกจำนวนหนึ่งด้วย แต่ถ้าพวกมันอยู่ในสิ่งแวดล้อม ร่างกายก็จะเลือกที่จะประหยัดพลังงานและขนส่งพวกมันเข้าไปข้างในมากกว่าที่จะสังเคราะห์พวกมัน

กรดอะมิโนเหล่านั้นที่ร่างกายไม่ได้สังเคราะห์ขึ้นเรียกว่าจำเป็น จึงสามารถมาหาเราจากภายนอกเท่านั้น

บุคคลได้รับกรดอะมิโนจากโปรตีนที่พบในอาหาร โปรตีนได้รับการสูญเสียสภาพในระหว่างการย่อยอาหารภายใต้อิทธิพลของน้ำย่อยและเอนไซม์ที่เป็นกรด กรดอะมิโนบางส่วนที่ได้รับจากกระบวนการย่อยอาหารจะใช้สำหรับการสังเคราะห์โปรตีนที่จำเป็นและส่วนที่เหลือจะถูกแปลงเป็นกลูโคสผ่านกระบวนการสร้างกลูโคโนเจเนซิสหรือใช้ในวงจรเครบส์ (นี่คือกระบวนการเผาผลาญ พังทลาย)

การใช้โปรตีนเป็นแหล่งพลังงานมีความสำคัญอย่างยิ่ง เงื่อนไขที่ไม่เอื้ออำนวยเมื่อร่างกายใช้ “พลังงานสำรองฉุกเฉิน” ภายใน ซึ่งเป็นโปรตีนของตัวเอง กรดอะมิโนยังเป็นแหล่งไนโตรเจนที่สำคัญสำหรับร่างกายอีกด้วย

มาตรฐานแบบครบวงจร ความต้องการรายวันไม่ได้อยู่ในโปรตีน จุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ยังสังเคราะห์กรดอะมิโนด้วย และไม่สามารถนำมาพิจารณาเมื่อรวบรวมมาตรฐานโปรตีน

โปรตีนสำรองใน ร่างกายมนุษย์มีน้อยและโปรตีนใหม่สามารถสังเคราะห์ได้จากโปรตีนที่สลายตัวที่มาจากเนื้อเยื่อของร่างกายและจากกรดอะมิโนที่มาพร้อมกับอาหารเท่านั้น โปรตีนไม่ได้สังเคราะห์จากสารเหล่านั้นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของไขมันและคาร์โบไฮเดรต

การขาดโปรตีน
การขาดโปรตีนในอาหารทำให้การเจริญเติบโตและพัฒนาการของเด็กช้าลงอย่างมาก สำหรับผู้ใหญ่ การขาดโปรตีนเป็นอันตรายเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงในตับ การเปลี่ยนแปลงของระดับฮอร์โมน การหยุดชะงักของการทำงานของต่อมไร้ท่อ การดูดซึมสารอาหารเสื่อมลง หน่วยความจำและประสิทธิภาพการทำงานลดลง และปัญหาเกี่ยวกับหัวใจ ปรากฏการณ์เชิงลบทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าโปรตีนเกี่ยวข้องกับกระบวนการเกือบทั้งหมดของร่างกายมนุษย์

ในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีการบันทึกการเสียชีวิตในผู้ที่รับประทานอาหารแคลอรี่ต่ำโดยขาดโปรตีนอย่างรุนแรงมาเป็นเวลานาน โดยทั่วไปสาเหตุการเสียชีวิตโดยตรงคือ ในกรณีนี้คือการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อหัวใจที่ไม่สามารถรักษาให้หายขาดได้

การขาดโปรตีนจะช่วยลดความต้านทานของภูมิคุ้มกันต่อการติดเชื้อเนื่องจากระดับการสร้างแอนติบอดีลดลง การละเมิดการสังเคราะห์อินเตอร์เฟอรอนและไลโซไซม์ (ปัจจัยป้องกัน) ทำให้เกิดอาการกำเริบของกระบวนการอักเสบ นอกจากนี้ การขาดโปรตีนมักมาพร้อมกับการขาดวิตามิน ซึ่งส่งผลให้เกิดผลเสียตามมาด้วย

ความขาดแคลนไม่ส่งผลกระทบ ในวิธีที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เรื่องการผลิตเอนไซม์และการดูดซึมสารอาหารที่สำคัญ เราไม่ควรลืมว่าฮอร์โมนคือการสร้างโปรตีน ดังนั้น การขาดโปรตีนอาจทำให้เกิดความผิดปกติของฮอร์โมนอย่างรุนแรงได้

การออกกำลังกายใดๆ ก็ตามเป็นอันตรายต่อเซลล์กล้ามเนื้อ และยิ่งมีภาระมากเท่าไร กล้ามเนื้อก็จะยิ่งรับภาระมากขึ้นเท่านั้น ในการฟื้นฟูเซลล์กล้ามเนื้อที่เสียหาย คุณต้องมีโปรตีนคุณภาพสูงจำนวนมาก ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม การออกกำลังกายจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อมีโปรตีนเพียงพอให้กับร่างกายพร้อมกับอาหารเท่านั้น เพื่อความเข้มข้น การออกกำลังกายปริมาณโปรตีนควรอยู่ที่ 1.5 - 2 กรัมต่อน้ำหนักกิโลกรัม

โปรตีนส่วนเกิน

เพื่อรักษาสมดุลของไนโตรเจนในร่างกาย จำเป็นต้องมีโปรตีนจำนวนหนึ่ง หากคุณมีโปรตีนเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อยในอาหารก็จะไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของคุณ ในกรณีนี้ ปริมาณกรดอะมิโนที่มากเกินไปจะถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานเพิ่มเติมเพียงอย่างเดียว

แต่ถ้าคนไม่ออกกำลังกายและในเวลาเดียวกันก็กินโปรตีนมากกว่า 1.75 กรัมต่อน้ำหนักกิโลกรัมโปรตีนส่วนเกินก็จะสะสมในตับซึ่งจะกลายเป็น สารประกอบไนโตรเจนและกลูโคส สารประกอบไนโตรเจน (ยูเรีย) จะต้องถูกขับออกจากร่างกายโดยไต

นอกจากนี้เมื่อมีโปรตีนมากเกินไป ร่างกายจะเกิดปฏิกิริยาที่เป็นกรด ซึ่งนำไปสู่การสูญเสียแคลเซียมเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการดื่ม นอกจากนี้ อาหารประเภทเนื้อสัตว์ที่อุดมไปด้วยโปรตีนมักประกอบด้วยพิวรีน ซึ่งบางส่วนสะสมอยู่ในข้อต่อระหว่างการเผาผลาญและทำให้เกิดโรคเกาต์ ควรสังเกตว่าความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนส่วนเกินนั้นพบได้น้อยกว่าความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการขาดโปรตีนมาก

การประเมินปริมาณโปรตีนที่เพียงพอในอาหารนั้นดำเนินการตามสภาวะสมดุลของไนโตรเจน ร่างกายสังเคราะห์โปรตีนใหม่อย่างต่อเนื่องและปล่อยผลิตภัณฑ์สุดท้ายของการเผาผลาญโปรตีนออกมา โปรตีนประกอบด้วยไนโตรเจนซึ่งไม่พบในไขมันหรือคาร์โบไฮเดรต และถ้าไนโตรเจนสะสมอยู่ในร่างกายเป็นการสำรองก็จะอยู่ในองค์ประกอบของโปรตีนเท่านั้น ในระหว่างการสลายโปรตีน ควรขับออกมาพร้อมกับปัสสาวะ เพื่อให้ร่างกายได้ทำงานต่อไป ระดับที่เหมาะสมจำเป็นต้องเติมไนโตรเจนที่ถูกกำจัดออกไป ความสมดุลของไนโตรเจนหมายความว่าปริมาณไนโตรเจนที่ใช้ตรงกับปริมาณที่ขับออกจากร่างกาย

โภชนาการโปรตีน

ประโยชน์ของโปรตีนในอาหารได้รับการประเมินโดยค่าสัมประสิทธิ์การย่อยได้ของโปรตีน ค่าสัมประสิทธิ์นี้คำนึงถึงคุณค่าทางเคมี (องค์ประกอบของกรดอะมิโน) และคุณค่าทางชีวภาพ (เปอร์เซ็นต์ของการย่อยโปรตีน) แหล่งโปรตีนที่สมบูรณ์คือผลิตภัณฑ์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การย่อยได้ 1.00

ค่าสัมประสิทธิ์การย่อยได้คือ 1.00 ในผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้: ไข่, โปรตีนถั่วเหลือง, นม เนื้อแสดงค่าสัมประสิทธิ์ 0.92

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นแหล่งโปรตีนคุณภาพสูง แต่คุณต้องจำไว้ว่าผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีไขมันจำนวนมาก ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้ใช้มากเกินไปในอาหารของคุณ นอกจากโปรตีนจำนวนมากแล้ว ไขมันในปริมาณที่มากเกินไปยังจะเข้าสู่ร่างกายอีกด้วย

อาหารที่ต้องการที่มีโปรตีนสูง: ชีสถั่วเหลือง ชีสไขมันต่ำ เนื้อลูกวัวไร้มัน ไข่ขาว คอทเทจชีสไขมันต่ำ ปลาและอาหารทะเลสด ลูกแกะ ไก่ เนื้อขาว
การบริโภคผลิตภัณฑ์เช่น: นมและโยเกิร์ตที่เติมน้ำตาล, เนื้อแดง (เนื้อสันใน), เนื้อไก่สีเข้มและไก่งวง, เนื้อไม่ติดมัน, คอทเทจชีสโฮมเมด, เนื้อสัตว์แปรรูปในรูปของเบคอน, ซาลามิ, แฮม เป็นที่นิยมน้อยกว่าในการบริโภคผลิตภัณฑ์เช่น: นมและโยเกิร์ตที่เติมน้ำตาล

ไข่ขาวเป็นโปรตีนบริสุทธิ์และไม่มีไขมัน เนื้อไม่ติดมันมีประมาณ 50% ของกิโลแคลอรีที่มาจากโปรตีน ในผลิตภัณฑ์ที่มีแป้ง – 15%; ในนมพร่องมันเนย – 40%; ในผัก – 30%

กฎหลักในการเลือกอาหารที่มีโปรตีนมีดังต่อไปนี้: โปรตีนมากขึ้นต่อหน่วยแคลอรี่และ ค่าสัมประสิทธิ์สูงการย่อยได้ของโปรตีน ทางที่ดีควรกินอาหารที่มีไขมันต่ำและมีโปรตีนสูง ข้อมูลแคลอรี่สามารถพบได้บนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์ใด ๆ ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับปริมาณโปรตีนและไขมันในผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณแคลอรี่ซึ่งคำนวณได้ยากสามารถพบได้ในตารางพิเศษ

โปรตีนที่ได้รับความร้อนจะย่อยได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหารเข้าถึงได้ง่าย อย่างไรก็ตาม การใช้ความร้อนสามารถลดคุณค่าทางชีวภาพของโปรตีนได้ เนื่องจากกรดอะมิโนบางชนิดถูกทำลาย

ปริมาณโปรตีนและไขมันในอาหารบางชนิด

สินค้า	โปรตีนกรัม	ไขมัน กรัม
ไก่	20,8	8,9
หัวใจ	15	3
หมูไม่ติดมัน	16,3	27,8
เนื้อวัว	18,9	12,3
เนื้อลูกวัว	19,7	1,2
ไส้กรอกต้มคุณหมอ	13,7	22,9
ไส้กรอกต้มไดเอท	12,2	13,5
พอลล็อค	15,8	0,7
แฮร์ริ่ง	17,7	19,6
เม็ดปลาสเตอร์เจียนคาเวียร์	28,6	9,8
ขนมปังโฮลวีตจากแป้งเกรด I	7,6	2,3
ขนมปังข้าวไรย์	4,5	0,8
ขนมอบเนย	7,2	4,3

การบริโภคผลิตภัณฑ์จากถั่วเหลืองมีประโยชน์มาก: เต้าหู้ชีส, นม, เนื้อสัตว์ ถั่วเหลืองมีกรดอะมิโนที่จำเป็นครบถ้วนตามอัตราส่วนที่จำเป็นต่อความต้องการของร่างกาย นอกจากนี้ยังดูดซึมได้อย่างสมบูรณ์แบบ
เคซีนซึ่งพบในนมก็เป็นโปรตีนที่สมบูรณ์เช่นกัน ค่าสัมประสิทธิ์การย่อยได้คือ 1.00 การรวมกันของเคซีนและถั่วเหลืองที่แยกได้จากนมทำให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์อาหารเพื่อสุขภาพที่มีปริมาณโปรตีนสูงได้ ในขณะที่ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ไม่มีแลคโตส ซึ่งช่วยให้ผู้ที่ทุกข์ทรมานจากการแพ้แลคโตสสามารถบริโภคได้ ข้อดีอีกประการหนึ่งของผลิตภัณฑ์ดังกล่าวคือไม่มีเวย์ซึ่งเป็นแหล่งของสารก่อภูมิแพ้

การเผาผลาญโปรตีน

ร่างกายต้องการพลังงานมากในการย่อยโปรตีน ประการแรก ร่างกายจะต้องสลายสายโซ่กรดอะมิโนของโปรตีนออกเป็นสายสั้นหลายสายหรือแยกออกเป็นกรดอะมิโนเอง กระบวนการนี้ค่อนข้างยาวและต้องใช้เอนไซม์หลายชนิดที่ร่างกายต้องสร้างและขนส่งเข้าสู่ระบบทางเดินอาหาร ผลิตภัณฑ์ที่เหลือจากการเผาผลาญโปรตีน - สารประกอบไนโตรเจน - จะต้องถูกกำจัดออกจากร่างกาย


การกระทำทั้งหมดนี้ใช้พลังงานจำนวนมากในการดูดซึมอาหารที่มีโปรตีน ดังนั้นอาหารที่มีโปรตีนจะกระตุ้นการเร่งการเผาผลาญและเพิ่มต้นทุนพลังงานสำหรับกระบวนการภายใน

ร่างกายสามารถใช้พลังงานประมาณ 15% ของปริมาณแคลอรี่ทั้งหมดกับการดูดซึมอาหาร
อาหารที่มีโปรตีนสูงมีส่วนช่วยเพิ่มการผลิตความร้อนระหว่างการเผาผลาญ อุณหภูมิของร่างกายเพิ่มขึ้นเล็กน้อย ซึ่งนำไปสู่การใช้พลังงานเพิ่มเติมสำหรับกระบวนการสร้างความร้อน

โปรตีนไม่ได้ใช้เป็นแหล่งพลังงานเสมอไป นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการใช้พวกมันเป็นแหล่งพลังงานสำหรับร่างกายอาจไม่เกิดประโยชน์เพราะจากไขมันและคาร์โบไฮเดรตจำนวนหนึ่งคุณจะได้รับแคลอรี่มากขึ้นและมีประสิทธิภาพมากกว่าจากโปรตีนในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ในร่างกายไม่ค่อยมีโปรตีนมากเกินไปและหากมีโปรตีนส่วนเกินส่วนใหญ่จะใช้เพื่อทำหน้าที่ของพลาสติก

ในกรณีที่รับประทานอาหารขาดแหล่งพลังงานในรูปของไขมันและคาร์โบไฮเดรต ร่างกายจะเริ่มใช้ไขมันที่สะสม

ปริมาณโปรตีนที่เพียงพอในอาหารจะช่วยกระตุ้นและทำให้การเผาผลาญช้าลงเป็นปกติในผู้ที่เป็นโรคอ้วน และยังช่วยรักษามวลกล้ามเนื้ออีกด้วย

หากมีโปรตีนไม่เพียงพอร่างกายจะเปลี่ยนไปใช้โปรตีนจากกล้ามเนื้อ สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะกล้ามเนื้อไม่สำคัญต่อการรักษาการทำงานของร่างกายมากนัก แคลอรี่ส่วนใหญ่ถูกเผาผลาญในเส้นใยกล้ามเนื้อ และมวลกล้ามเนื้อที่ลดลงจะช่วยลดการใช้พลังงานของร่างกาย

บ่อยครั้งที่ผู้ที่รับประทานอาหารหลากหลายเพื่อลดน้ำหนักเลือกอาหารที่มีโปรตีนน้อยมากเข้าสู่ร่างกายพร้อมกับอาหาร ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้คืออาหารประเภทผักหรือผลไม้ นอกเหนือจากอันตรายแล้วการรับประทานอาหารดังกล่าวจะไม่นำมาซึ่งอะไรเลย การทำงานของอวัยวะและระบบที่ขาดโปรตีนจะถูกยับยั้งซึ่งทำให้เกิดความผิดปกติและโรคต่างๆ อาหารแต่ละอย่างจะต้องได้รับการพิจารณาจากมุมมองของความต้องการโปรตีนของร่างกาย

กระบวนการต่างๆ เช่น การดูดซึมโปรตีนและการนำไปใช้ ความต้องการพลังงานเช่นเดียวกับการขับถ่ายผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมของโปรตีนที่ต้องการของเหลวมากขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงการขาดน้ำ คุณควรดื่มน้ำประมาณ 2 ลิตรต่อวัน

โปรตีนและหน้าที่ของมัน

เรามาศึกษาสารพื้นฐานที่ประกอบเป็นร่างกายของเรากันดีกว่า สิ่งสำคัญที่สุดคือโปรตีน

กระรอก(โปรตีน, โพลีเปปไทด์) – สารคาร์บอนที่ประกอบด้วยโซ่ กรดอะมิโน- เป็นส่วนสำคัญของทุกเซลล์

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

การเชื่อมต่อที่ประกอบด้วย จำนวนมากกรดอะมิโนเรียกว่า - โพลีเปปไทด์- โปรตีนแต่ละชนิดเป็นโพลีเปปไทด์ในโครงสร้างทางเคมี โปรตีนบางชนิดประกอบด้วยสายโพลีเปปไทด์หลายสาย โปรตีนส่วนใหญ่มีกรดอะมิโนตกค้างเฉลี่ย 300-500 ตัว มีโปรตีนธรรมชาติที่สั้นมากหลายชนิด กรดอะมิโนยาว 3-8 ตัว และโพลีเมอร์ชีวภาพที่ยาวมาก มีกรดอะมิโนมากกว่า 1,500 ตัว

คุณสมบัติของโปรตีนถูกกำหนดโดยองค์ประกอบของกรดอะมิโนในลำดับคงที่อย่างเคร่งครัด และองค์ประกอบของกรดอะมิโนจะถูกกำหนดโดยรหัสพันธุกรรมในทางกลับกัน เมื่อสร้างโปรตีนจะใช้กรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ตัว

โครงสร้างของโปรตีน

มีหลายระดับ:

- โครงสร้างหลัก - กำหนดโดยลำดับการสลับของกรดอะมิโนในสายโซ่โพลีเปปไทด์

กรดอะมิโน 20 ชนิดสามารถเปรียบได้กับตัวอักษรเคมี 20 ตัว ซึ่งประกอบเป็น "คำ" ที่มีความยาว 300-500 ตัวอักษร ด้วยตัวอักษร 20 ตัว คุณสามารถเขียนได้ไม่จำกัดจำนวน คำยาว- หากเราถือว่าการแทนที่หรือจัดเรียงตัวอักษรอย่างน้อยหนึ่งตัวในคำหนึ่งๆ จะทำให้คำนั้นมีความหมายใหม่ จำนวนชุดค่าผสมในคำที่มีความยาว 500 ตัวอักษรจะเท่ากับ 20,500

เป็นที่ทราบกันดีว่าการแทนที่แม้แต่หน่วยกรดอะมิโนหนึ่งหน่วยด้วยอีกหน่วยหนึ่งในโมเลกุลโปรตีนจะเปลี่ยนคุณสมบัติของมัน แต่ละเซลล์มีจำนวนหลายพัน ประเภทต่างๆโมเลกุลโปรตีนและแต่ละโมเลกุลมีลักษณะเฉพาะด้วยลำดับกรดอะมิโนที่กำหนดอย่างเคร่งครัด มันเป็นลำดับการสลับของกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีนที่กำหนดที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีกายภาพและ คุณสมบัติทางชีวภาพ- นักวิจัยสามารถถอดรหัสลำดับของกรดอะมิโนในโมเลกุลโปรตีนขนาดยาวและสังเคราะห์โมเลกุลดังกล่าวได้

- โครงสร้างรอง– โมเลกุลโปรตีนมีลักษณะเป็นเกลียวโดยมีระยะห่างระหว่างเทิร์นเท่ากัน

ระหว่าง กลุ่ม N-Hและ C=O ซึ่งอยู่บนทางเลี้ยวที่อยู่ติดกันเกิดขึ้น พันธะไฮโดรเจน- ทำซ้ำหลายครั้งโดยยึดการหมุนเกลียวปกติไว้ด้วยกัน

- โครงสร้างระดับอุดมศึกษา– การก่อตัวของขดลวดเกลียว

ความยุ่งเหยิงนี้เกิดจากการรวมส่วนต่างๆ ของสายโซ่โปรตีนเข้าด้วยกันเป็นประจำ กลุ่มกรดอะมิโนที่มีประจุบวกและลบจะถูกดึงดูดและนำมารวมกันแม้กระทั่งส่วนที่แยกจากกันอย่างกว้างขวางของสายโซ่โปรตีน ส่วนอื่นๆ ของโมเลกุลโปรตีนที่มีอนุมูล เช่น อนุมูล "กันน้ำ" (ไม่ชอบน้ำ) ก็เข้ามาใกล้กันมากขึ้นเช่นกัน

โปรตีนแต่ละประเภทมีลักษณะเป็นลูกบอลซึ่งมีส่วนโค้งและห่วงเป็นของตัวเอง โครงสร้างตติยภูมิขึ้นอยู่กับโครงสร้างปฐมภูมิ กล่าวคือ ตามลำดับของกรดอะมิโนในสายโซ่
- โครงสร้างควอเตอร์นารี– โปรตีนคอมโพสิตประกอบด้วยสายหลายสายซึ่งมีโครงสร้างหลักต่างกัน
เมื่อรวมเข้าด้วยกันพวกมันจะสร้างโปรตีนเชิงซ้อนที่ไม่เพียง แต่มีโครงสร้างระดับตติยภูมิเท่านั้น แต่ยังมีโครงสร้างควอเทอร์นารีอีกด้วย

การสูญเสียโปรตีน

ภายใต้อิทธิพล รังสีไอออไนซ์, อุณหภูมิสูง, ความปั่นป่วนอย่างรุนแรง, ค่า pH ที่รุนแรง (ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน) รวมถึงตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด เช่น แอลกอฮอล์หรืออะซิโตน โปรตีนจะเปลี่ยนสถานะตามธรรมชาติ เรียกว่าการละเมิดโครงสร้างตามธรรมชาติของโปรตีน การเสียสภาพโปรตีนส่วนใหญ่สูญเสียกิจกรรมทางชีวภาพ แม้ว่าโครงสร้างหลักจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากการทำให้เสียสภาพ ความจริงก็คือในระหว่างกระบวนการสูญเสียสภาพโครงสร้างทุติยภูมิตติยภูมิและควอเทอร์นารีที่เกิดจากปฏิกิริยาที่อ่อนแอระหว่างกรดอะมิโนที่ตกค้างจะถูกรบกวนและพันธะโควาเลนต์เปปไทด์ (ด้วยการแบ่งปันอิเล็กตรอน) จะไม่แตก การเสียสภาพอย่างถาวรสามารถสังเกตได้เมื่อของเหลวและสีขาวใสของไข่ไก่ถูกให้ความร้อน ซึ่งจะกลายมาเป็นความหนาแน่นและทึบแสง การเสียสภาพสามารถย้อนกลับได้ หลังจากกำจัดปัจจัยที่ทำให้เสียสภาพไปแล้ว โปรตีนหลายชนิดก็สามารถกลับมาได้ รูปร่างเป็นธรรมชาติ, เช่น. การเกิดใหม่

ความสามารถของโปรตีนในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเชิงพื้นที่แบบพลิกกลับได้เพื่อตอบสนองต่อการกระทำของปัจจัยทางกายภาพหรือทางเคมีทำให้เกิดความหงุดหงิด - ทรัพย์สินที่สำคัญที่สุดสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

หน้าที่ของโปรตีน

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาทางชีวเคมีนับร้อยเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ในระหว่างปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดการสลายและออกซิเดชันของสารอาหารที่มาจากภายนอก เซลล์ใช้พลังงานของสารอาหารที่ได้รับจากการออกซิเดชั่นและผลิตภัณฑ์จากการสลายเพื่อสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ต่างๆ ที่มันต้องการ การเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวอย่างรวดเร็วนั้นมั่นใจได้จากตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพหรือตัวเร่งปฏิกิริยา - เอนไซม์ รู้จักเอนไซม์มากกว่าพันชนิด พวกเขาทั้งหมดเป็นกระรอก
เอนไซม์โปรตีนเร่งปฏิกิริยาในร่างกาย เอนไซม์เกี่ยวข้องกับการสลายโมเลกุลเชิงซ้อน (แคทาบอลิซึม) และการสังเคราะห์ (แอแนบอลิซึม) รวมถึงการสร้างและซ่อมแซมการสังเคราะห์ DNA และเทมเพลต RNA

โครงสร้าง.

โปรตีนโครงสร้างของโครงร่างโครงกระดูกเหมือนกับการเสริมแรงชนิดหนึ่ง ทำให้เกิดรูปร่างแก่เซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมาก และมีส่วนเกี่ยวข้องในการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ คอลลาเจนและอีลาสตินเป็นส่วนประกอบหลักของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (เช่น กระดูกอ่อน) และโปรตีนโครงสร้างอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าเคราตินประกอบด้วยผม เล็บ ขนนก และเปลือกหอยบางส่วน

ป้องกัน

1. การป้องกันทางกายภาพ(ตัวอย่าง: คอลลาเจนเป็นโปรตีนที่เป็นพื้นฐานของสารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน)

1. การป้องกันสารเคมีการจับกันของสารพิษโดยโมเลกุลโปรตีนช่วยให้มั่นใจในการล้างพิษ (ตัวอย่าง: เอนไซม์ตับที่สลายสารพิษหรือแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่ละลายน้ำได้ ซึ่งช่วยให้กำจัดพิษออกจากร่างกายได้อย่างรวดเร็ว)

1. ภูมิคุ้มกันเมื่อแบคทีเรียหรือไวรัสเข้าสู่กระแสเลือดของสัตว์และมนุษย์ ร่างกายจะเกิดปฏิกิริยาโดยการผลิตสารชนิดพิเศษ โปรตีนป้องกัน- แอนติบอดี โปรตีนเหล่านี้จับกับโปรตีนของเชื้อโรคที่แปลกปลอมเข้าสู่ร่างกาย จึงไปยับยั้งกิจกรรมที่สำคัญของพวกมัน สำหรับโปรตีนจากต่างประเทศแต่ละชนิด ร่างกายจะผลิต "แอนติบอดีต่อต้านโปรตีน" พิเศษ - แอนติบอดี

กฎระเบียบ

ฮอร์โมนจะถูกส่งไปในเลือด ฮอร์โมนสัตว์ส่วนใหญ่เป็นโปรตีนหรือเปปไทด์ การจับกันของฮอร์โมนกับตัวรับเป็นสัญญาณที่กระตุ้นการตอบสนองในเซลล์ ฮอร์โมนควบคุมความเข้มข้นของสารในเลือดและเซลล์ การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และกระบวนการอื่นๆ ตัวอย่างของโปรตีนดังกล่าวคือ อินซูลินซึ่งควบคุมความเข้มข้นของกลูโคสในเลือด

เซลล์มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันโดยใช้โปรตีนส่งสัญญาณที่ส่งผ่านสารระหว่างเซลล์ โปรตีนดังกล่าวรวมถึง ตัวอย่างเช่น ไซโตไคน์และปัจจัยการเจริญเติบโต

ไซโตไคน์- โมเลกุลข้อมูลเปปไทด์ขนาดเล็ก ควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ กำหนดการอยู่รอด กระตุ้นหรือระงับการเจริญเติบโต การสร้างความแตกต่าง กิจกรรมการทำงาน และการตายของเซลล์ที่ตั้งโปรแกรมไว้ และรับประกันการทำงานร่วมกันของการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ระบบต่อมไร้ท่อ และระบบประสาท

ขนส่ง.

มีเพียงโปรตีนเท่านั้นที่ขนส่งสารต่างๆ ในเลือด เช่น ไลโปโปรตีน(ดูดไขมัน) เฮโมโกลบิน(การขนส่งออกซิเจน) ทรานสเฟอร์ริน(การลำเลียงเหล็ก) หรือข้ามเยื่อ - Na+,K+-ATPase(ตรงข้ามกับการขนส่งเมมเบรนของโซเดียมและโพแทสเซียมไอออน) Ca2+-ATPase(สูบแคลเซียมไอออนออกจากเซลล์)

ตัวรับ

ตัวรับโปรตีนสามารถอยู่ในไซโตพลาสซึมหรือฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ก็ได้ ส่วนหนึ่งของโมเลกุลตัวรับจะรับรู้สัญญาณ ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นสารเคมี แต่ในบางกรณีแสง ความเครียดทางกล (เช่น การยืดตัว) และสิ่งเร้าอื่นๆ

การก่อสร้าง

ในกระบวนการวิวัฒนาการ สัตว์สูญเสียความสามารถในการสังเคราะห์กรดอะมิโนที่ซับซ้อนเป็นพิเศษ 10 ชนิดที่เรียกว่ากรดอะมิโนจำเป็น พวกเขาได้รับอาหารสำเร็จรูปจากพืชและสัตว์ กรดอะมิโนดังกล่าวพบได้ในโปรตีนของผลิตภัณฑ์นม (นม ชีส คอทเทจชีส) ไข่ ปลา เนื้อสัตว์ รวมถึงถั่วเหลือง ถั่ว และพืชอื่นๆ ในระบบทางเดินอาหาร โปรตีนจะถูกย่อยเป็นกรดอะมิโน ซึ่งถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและเข้าสู่เซลล์ ในเซลล์จากกรดอะมิโนสำเร็จรูปจะมีการสร้างโปรตีนของตัวเองซึ่งเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่กำหนด โปรตีนเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างเซลล์ทั้งหมด และนี่คือบทบาทสำคัญในการสร้างโปรตีน

พลังงาน.

โปรตีนสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานให้กับเซลล์ได้ เมื่อขาดคาร์โบไฮเดรตหรือไขมัน โมเลกุลของกรดอะมิโนจะถูกออกซิไดซ์ พลังงานที่ปล่อยออกมาในกรณีนี้จะใช้เพื่อรักษากระบวนการที่สำคัญของร่างกาย ในระหว่างการอดอาหารระยะยาว จะใช้โปรตีนจากกล้ามเนื้อ อวัยวะน้ำเหลือง เนื้อเยื่อเยื่อบุผิว และตับ

มอเตอร์ (มอเตอร์)

โปรตีนจากมอเตอร์ทั้งประเภทช่วยให้ร่างกายเคลื่อนไหวได้ เช่น การหดตัวของกล้ามเนื้อ รวมถึงการเคลื่อนไหวของสะพานไมโอซินในกล้ามเนื้อ และการเคลื่อนไหวของเซลล์ภายในร่างกาย (เช่น การเคลื่อนไหวของอะมีบาของเม็ดเลือดขาว)

มันมากจริงๆ คำอธิบายสั้น ๆหน้าที่ของโปรตีนซึ่งสามารถแสดงให้เห็นได้เพียงหน้าที่และความสำคัญในร่างกายเท่านั้น

วิดีโอเล็กๆ น้อยๆ ที่ควรทำความเข้าใจเกี่ยวกับโปรตีน:

หน้าที่โครงสร้างของโปรตีน

หน้าที่โครงสร้างของโปรตีนนั่นคือโปรตีน

• มีส่วนร่วมในการก่อตัวของออร์แกเนลล์ของเซลล์เกือบทั้งหมดโดยส่วนใหญ่จะกำหนดโครงสร้าง (รูปร่าง)
• สร้างโครงร่างโครงกระดูกซึ่งให้รูปร่างแก่เซลล์และออร์แกเนลล์จำนวนมากและจัดให้มี รูปแบบทางกลผ้าจำนวนหนึ่ง
• เป็นส่วนหนึ่งของสารระหว่างเซลล์ซึ่งส่วนใหญ่กำหนดโครงสร้างของเนื้อเยื่อและรูปร่างของร่างกายของสัตว์

โปรตีนของสารระหว่างเซลล์

ในร่างกายมนุษย์มีโปรตีนระหว่างเซลล์มากกว่าโปรตีนอื่นๆ ทั้งหมด โปรตีนโครงสร้างหลักของสารระหว่างเซลล์คือโปรตีนไฟบริลลาร์

คอลลาเจน

คอลลาเจนเป็นกลุ่มโปรตีนที่ประกอบด้วย 25 - 30% ของร่างกายมนุษย์ มวลรวมโปรตีนทั้งหมด นอกเหนือจากหน้าที่ด้านโครงสร้างแล้ว คอลลาเจนยังทำหน้าที่ทางกล การป้องกัน โภชนาการ และการซ่อมแซมอีกด้วย

โมเลกุลคอลลาเจนเป็นเกลียวทางขวาของสายโซ่αสามสาย

โดยรวมแล้วมนุษย์มีคอลลาเจนถึง 28 ชนิด ล้วนมีโครงสร้างคล้ายกัน

อีลาสติน

อีลาสตินกระจายอยู่ทั่วไปในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน โดยเฉพาะในผิวหนัง ปอด และหลอดเลือด ลักษณะทั่วไปของอีลาสตินและคอลลาเจนคือมีไกลซีนและโพรลีนสูง อีลาสตินมีวาลีนและอะลานีนมากกว่าอย่างมีนัยสำคัญ และมีกรดกลูตามิกและอาร์จินีนน้อยกว่าคอลลาเจน อีลาสตินประกอบด้วยเดสโมซีนและไอโซเดสโมซีน สารประกอบเหล่านี้สามารถพบได้ในอีลาสตินเท่านั้น อีลาสตินไม่ละลายใน สารละลายที่เป็นน้ำ(เช่นคอลลาเจน) ในสารละลายเกลือ กรด และด่าง แม้จะโดนความร้อนก็ตาม อีลาสตินมีกรดอะมิโนตกค้างจำนวนมากโดยมีกลุ่มด้านที่ไม่มีขั้ว ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นตัวกำหนดความยืดหยุ่นสูงของเส้นใย

โปรตีนเมทริกซ์นอกเซลล์อื่นๆ

เคราตินแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: α-keratins และ β-keratins ความแข็งแรงของเคราตินอาจเป็นรองจากไคตินเท่านั้น คุณลักษณะเฉพาะเคราตินคือความไม่ละลายโดยสมบูรณ์ในน้ำที่ pH 7.0 มีกรดอะมิโนตกค้างอยู่ในโมเลกุล พวกมันแตกต่างจากโปรตีนโครงสร้างไฟบริลลาร์อื่น ๆ (เช่นคอลลาเจน) โดยหลักแล้วจะมีปริมาณซิสเตอีนตกค้างเพิ่มขึ้น โครงสร้างหลักของสายโซ่โพลีเปปไทด์ของ a-keratins ไม่มีคาบ

โปรตีนใยยาวขั้นกลางอื่นๆ

ในเนื้อเยื่อประเภทอื่น (ยกเว้นเยื่อบุผิว) เส้นใยระดับกลางจะเกิดขึ้นจากโปรตีนที่มีโครงสร้างคล้ายกับเคราติน - วิเมนติน, โปรตีนนิวโรฟิลาเมนต์ ฯลฯ โปรตีนลามินในเซลล์ยูคาริโอตส่วนใหญ่จะก่อตัวเป็นเยื่อบุด้านในของเยื่อหุ้มนิวเคลียส แผ่นนิวเคลียร์ซึ่งประกอบด้วยแผ่นเหล่านี้รองรับเมมเบรนนิวเคลียร์และสัมผัสกับโครมาตินและ RNA ของนิวเคลียร์

ทูบูลิน

โปรตีนโครงสร้างของออร์แกเนลล์

โปรตีนสร้างและกำหนดรูปร่าง (โครงสร้าง) ของออร์แกเนลล์ของเซลล์จำนวนมาก ออร์แกเนลล์ เช่น ไรโบโซม โปรตีโอโซม รูพรุนนิวเคลียร์ ฯลฯ ประกอบด้วยโปรตีนเป็นส่วนใหญ่ ฮิสโตนมีความจำเป็นสำหรับการประกอบและการบรรจุสายดีเอ็นเอเป็นโครโมโซม ผนังเซลล์ของผู้ประท้วงบางคน (เช่น Chlamydomonas) ประกอบด้วยโปรตีน ผนังเซลล์ของแบคทีเรียและอาร์เคียหลายชนิดประกอบด้วยชั้นโปรตีน (S-layer) ซึ่งติดอยู่กับผนังเซลล์ในสายพันธุ์แกรมบวก และผนังเซลล์ในสายพันธุ์แกรมลบ เยื่อหุ้มชั้นนอก- Prokaryotic flagella ทำมาจากโปรตีนแฟลเจลลิน

มูลนิธิวิกิมีเดีย

2010.

ดูว่า "ฟังก์ชันโครงสร้างของโปรตีน" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

วิธีต่างๆ ในการพรรณนาโครงสร้างสามมิติของโปรตีนโดยใช้ตัวอย่างของเอนไซม์ไตรโอสฟอสเฟตไอโซเมอเรส ทางด้านซ้ายเป็นแบบจำลอง "แท่ง" ที่แสดงอะตอมทั้งหมดและพันธะระหว่างพวกมัน สีแสดงถึงองค์ประกอบต่างๆ ลวดลายโครงสร้างปรากฏอยู่ตรงกลาง... วิกิพีเดีย การศึกษาโครงสร้างอะตอมของคอนเดนเซอร์ สื่อโดยวิธีการเลี้ยวเบนนิวตรอนพลังงานต่ำนิวเคลียสของอะตอม (การกระเจิงแบบยืดหยุ่นต่อเนื่องกัน) ใน H. s. นิวตรอนที่มีความยาวคลื่นเดอบรอกลี l >= 0.3 ถูกนำมาใช้ในการกระเจิงของคลื่นนิวตรอนโดย... ...

สารานุกรมกายภาพ คำนี้มีความหมายอื่น โปรดดู โปรตีน (ความหมาย) โปรตีน (โปรตีน, โพลีเปปไทด์) มีน้ำหนักโมเลกุลสูงสารอินทรีย์

สารประกอบธรรมชาติโมเลกุลสูงที่เป็นพื้นฐานของโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและมีบทบาทสำคัญในกระบวนการชีวิต B. รวมถึงโปรตีน กรดนิวคลีอิก และโพลีแซ็กคาไรด์ ผสมก็รู้...

ผลึกของโปรตีนต่างๆที่เติบโตบน สถานีอวกาศ“เมียร์” และระหว่างเที่ยวบินกระสวยอวกาศของ NASA โปรตีนที่มีความบริสุทธิ์สูงจะก่อตัวเป็นผลึกที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งใช้เพื่อให้ได้แบบจำลองของโปรตีน โปรตีน (โปรตีน ... ... Wikipedia

- (ปัจจัยการถอดรหัส) โปรตีนที่ควบคุมกระบวนการสังเคราะห์ mRNA บนเทมเพลต DNA (การถอดความ) โดยการจับกับส่วนเฉพาะของ DNA ปัจจัยการถอดเสียงทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่งหรือรวมกัน... ... Wikipedia

ปัจจัยการถอดรหัส (transcription factor) คือโปรตีนที่ควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลจากโมเลกุล DNA ไปยังโครงสร้าง mRNA (การถอดความ) โดยจับกับส่วนเฉพาะของ DNA ปัจจัยการถอดเสียงทำหน้าที่ของมัน... ... Wikipedia

สถานะเชิงคุณภาพพิเศษของโลกอาจเป็นขั้นตอนที่จำเป็นในการพัฒนาจักรวาล ตามธรรมชาติ วิธีการทางวิทยาศาสตร์แก่นแท้ของชีวิตมุ่งเน้นไปที่ปัญหาต้นกำเนิด สารพาหะ ความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต และวิวัฒนาการ... ... สารานุกรมปรัชญา

การดึงดูดกันของอะตอมทำให้เกิดการก่อตัวของโมเลกุลและผลึก เป็นเรื่องปกติที่จะบอกว่าในโมเลกุลหรือในคริสตัลมีโครงสร้างทางเคมีระหว่างอะตอมข้างเคียง ความจุของอะตอม (ซึ่งจะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง) แสดงจำนวนพันธะ... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต