Белоктар эң маанилүү органикалык заттар болуп саналат, алардын саны тирүү клеткада бар бардык башка макромолекулалардан басымдуулук кылат. Алар өсүмдүк жана жаныбар организмдеринин кургак заттын салмагынын жарымынан көбүн түзөт. Клеткадагы белоктордун функциялары ар түрдүү, алардын айрымдары илимге али белгисиз. Бирок дагы эле алардын «иштеринин» негизги багыттары жакшы изилденген. Кээ бир клеткаларда жана кыртыштарда болуп жаткан жараяндарды стимулдаштыруу үчүн керек. Башкалары маанилүү минералдык кошулмаларды клетка мембранасы аркылуу жана кан тамырлар аркылуу бир органдан экинчи органга алып өтүшөт. Кээ бирөөлөр денени чет элдик патогендик агенттерден коргойт. Бир нерсе айкын - денебиздеги бир дагы процесс протеинсиз жүрбөйт.
Белоктордун негизги функциялары
Организмдеги белоктордун функциялары ар түрдүү. Ар бир топтун белгилүү бир химиялык заты баркуруу, бир адистештирилген «иштерди» аткарат. Кээ бир учурларда, белоктордун бир нече түрү бири-бири менен байланышта болот. Алар бир эле процесстин ар кандай этаптары үчүн жооптуу. Же алар бир эле учурда бир нече таасир этет. Мисалы, белоктордун жөнгө салуу функциясын ферменттер жана гормондор аткарат. Бул көрүнүштү адреналин гормонун эстеп элестетүүгө болот. Ал бөйрөк үстүндөгү бездин мээси тарабынан өндүрүлөт. Кан тамырларга кирип, кандагы кычкылтектин көлөмүн көбөйтөт. Кан басымы да көтөрүлөт, канттын көлөмү көбөйөт. Бул зат алмашуу процесстерин стимулдайт. Адреналин ошондой эле балыктар, жерде-сууда жашоочулар жана сойлоп жүрүүчүлөр үчүн нейротрансмиттер болуп саналат.
Ферменттик функция
Тирүү организмдердин клеткаларында пайда болгон көптөгөн биохимиялык реакциялар жогорку температурада жана нейтралдуу рН маанисинде жүргүзүлөт. Мындай шарттарда алардын өтүү ылдамдыгы өтө төмөн болгондуктан, ферменттер деп аталган атайын катализаторлор керек. Алардын бардык көп түрдүүлүгү аракеттин өзгөчөлүгү менен айырмаланган 6 класска бириктирилген. Ферменттер клеткалардагы рибосомаларда синтезделет. Аларды изилдөө менен энзимология илими алектенет.
Албетте, белоктордун жөнгө салуучу функциясы ферменттерсиз мүмкүн эмес. Алар иш-аракеттин жогорку селективдүүлүгүнө ээ. Алардын активдүүлүгү ингибиторлор жана активаторлор тарабынан жөнгө салынышы мүмкүн. Мындан тышкары, ферменттер адатта субстрат өзгөчөлүгүн көрсөтөт. Ошондой эле, ферменттик активдүүлүк организмдеги жана өзгөчө клеткалардагы шарттардан көз каранды. Алардын агымына басым, кислоталык рН, температура, эритменин иондук күчү, б.ацитоплазмадагы туздун концентрациясы.
Белок ташуу функциясы
Клетка организмге керектүү минералдык жана органикалык заттарды тынымсыз алышы керек. Алар клеткаларда курулуш материалдары жана энергия булактары катары керек. Бирок аларды алуу механизми кыйла татаал. Клетка дубалдары жөн гана белоктордон эмес. Биологиялык мембраналар липиддердин кош катмарынын принцибинде курулган. Алардын арасына ар кандай протеиндер орнотулган. Гидрофобдук аймактар мембрананын бетинде, ал эми гидрофобдук аймактар анын калыңдыгында жайгашканы абдан маанилүү. Ошентип, мындай түзүлүш кабыкты өтпөс кылат. Алар кант, метол иондору жана аминокислоталар сыяктуу маанилүү компоненттердин «жардамысыз» өз алдынча өтө алышпайт. Алар цитоплазмалык мембрана аркылуу липиддик катмарларга камтылган адистештирилген белоктор аркылуу цитоплазмага ташылат.
Заттарды бир органдан экинчи органга ташуу
Бирок белоктордун транспорттук кызматы клетка аралык зат менен клетканын ортосунда гана эмес. Физиологиялык процесстер үчүн маанилүү болгон кээ бир заттар бир денеден экинчи денеге жеткирилиши керек. Мисалы, кандагы транспорттук протеин кан сары суусунун альбумини. Ал майларды сиңирүү учурунда пайда болгон май кислоталары менен кошулмаларды түзүү үчүн уникалдуу жөндөмгө ээ, дары-дармек менен, ошондой эле стероиддик гормондор менен. Маанилүү ташуучу белоктор гемоглобин (кычкылтек молекулаларын жеткирүүчү), трансферрин (темир иондору менен биригип) жана церуплазмин (менен комплекстерди түзүүчү) болуп саналат.жез).
Белоктордун сигналдык функциясы
Кабылдагыч белоктор көп клеткалуу комплекстүү организмдердин физиологиялык процесстеринде чоң мааниге ээ. Алар плазма мембранасына киргизилген. Алар кошуна кыртыштардан гана эмес, тышкы чөйрөдөн да үзгүлтүксүз агымда клеткаларга кирген сигналдардын ар кандай түрлөрүн кабылдоо жана чечмелөө үчүн кызмат кылат. Азыркы учурда, балким, эң көп изилденген рецептордук белок ацетилхолин болуп саналат. Ал клетка мембранасынын бир катар нейрон аралык түйүндөрүндө жайгашкан.
Бирок белоктордун сигнал берүү кызматы клеткалардын ичинде гана эмес. Көптөгөн гормондор бетиндеги белгилүү бир кабылдагычтарга байланышат. Мындай пайда болгон кошулма клеткалардагы физиологиялык процесстерди активдештирүүчү сигнал болуп саналат. Мындай протеиндердин мисалы аденилатциклаза системасында иштеген инсулин.
Коргоо функциясы
Клеткадагы белоктордун функциялары ар кандай. Алардын айрымдары иммундук реакцияларга катышат. Бул организмди инфекциялардан коргойт. Иммундук система лимфоциттердин көп сандагы синтези менен аныкталган чет элдик агенттерге жооп бере алат. Бул заттар бул агенттерди тандап зыян келтириши мүмкүн, алар организмге жат болушу мүмкүн, мисалы, бактериялар, супрамолекулярдык бөлүкчөлөр же рак клеткалары болушу мүмкүн.
Группалардын бири - "бета"-лимфоциттер - канга кирген белокторду чыгарат. Алардын абдан кызыктуу функциясы бар. Бул белоктор бөтөн клеткаларды жана макромолекулаларды таанышы керек. Анан алар менен байланышып,жок кылынуучу комплексти тузет. Бул белоктор иммуноглобулиндер деп аталат. Бөтөн компоненттердин өзү антигендер болуп саналат. Ал эми аларга туура келген иммуноглобулиндер антителолор.
Структуралык функция
Организмде жогорку адистештирилгенден тышкары структуралык белоктор да бар. Алар механикалык күч менен камсыз кылуу үчүн зарыл. Клеткадагы белоктордун бул кызматтары дененин формасын жана жаштыгын сактоо үчүн маанилүү. Эң белгилүүсү коллаген. Ал тутумдаштыргыч ткандардын клеткадан тышкаркы матрицасынын негизги белок болуп саналат. Жогорку сүт эмүүчүлөрдө ал белоктун жалпы массасынын 1/4 бөлүгүн түзөт. Коллаген бириктирүүчү ткандардын негизги клеткалары болгон фибробласттарда синтезделет.
Клеткадагы белоктордун мындай функциялары чоң мааниге ээ. Коллагенден тышкары, дагы бир структуралык белок белгилүү - эластин. Ал ошондой эле клеткадан тышкаркы матрицанын курамдык бөлүгү болуп саналат. Эластин кыртыштарга белгилүү бир чектерде чоюлуп, баштапкы формасына оңой кайтуу мүмкүнчүлүгүн бере алат. Структуралык протеиндин дагы бир мисалы жибек курттарында кездешүүчү фиброин. Бул жибек жиптердин негизги компоненти.
Мотор белоктору
Клеткадагы белоктордун ролун ашыкча баалоого болбойт. Булчуңдардын ишине да катышышат. Булчуңдардын жыйрылышы маанилүү физиологиялык процесс. Натыйжада макромолекулалар түрүндө сакталган АТФ химиялык энергияга айланат. Процесстин түз катышуучулары эки протеин – актин жана миозин.
Бул кыймылдаткыч белокторскелет булчуңдарынын жыйрылышы системасында иштеген жип сымал молекулалар. Алар эукариоттук клеткаларда булчуң эмес ткандарда да кездешет. Мотор белокторунун дагы бир мисалы тубулин. Андан флагелла менен кирпиктердин маанилүү элементи болгон микротүтүкчөлөр курулат. Тубулинди камтыган микротүтүкчөлөр жаныбарлардын нерв тканынын клеткаларында да кездешет.
Антибиотиктер
Клеткадагы белоктордун коргоочу ролу абдан чоң. Анын бир бөлүгү көбүнчө антибиотиктер деп аталган топко дайындалат. Бул, эреже катары, бактериялар, микроскопиялык козу карындар жана башка микроорганизмдер менен синтезделген табигый тектүү заттар. Алар башка атаандаш организмдердин физиологиялык процесстерин басууга багытталган. Белок тектүү антибиотиктер 40-жылдары ачылган. Алар медицинага революция жасап, аны өнүктүрүүгө күчтүү түрткү беришкен.
Химиялык табияты боюнча антибиотиктер абдан ар түрдүү топ болуп саналат. Алар иш-аракетинин механизми боюнча да айырмаланат. Кээ бирлери клетканын ичиндеги протеин синтезине тоскоол болушса, башкалары маанилүү ферменттердин өндүрүшүнө бөгөт коёт, башкалары өсүшкө тоскоол болушат, башкалары көбөйүүнү токтотот. Мисалы, белгилүү стрептомицин бактерия клеткаларынын рибосомалары менен өз ара аракеттенет. Ошентип, алар белоктордун синтезин кескин жайлатышат. Ошол эле учурда, бул антибиотиктер адам денесинин эукариоттук рибосомалары менен өз ара аракеттенишпейт. Бул бул заттар жогорку сүт эмүүчүлөр үчүн уулуу эмес экенин билдирет.
Бул клеткадагы белоктордун бардык функциялары эмес. Таблицаантибиотиктик заттар бул спецификалык табигый кошулмалар бактерияларга гана эмес, ээ боло турган башка жогорку адистештирилген аракеттерди аныктоого мүмкүндүк берет. Азыркы учурда, протеин тектүү антибиотиктер изилденип жатат, алар ДНК менен өз ара аракеттенип, тукум куучулук маалыматты ишке ашыруу менен байланышкан жараяндарды бузушат. Бирок азырынча мындай заттар онкологиялык оорулардын химиотерапиясында гана колдонулат. Мындай антибиотиктик заттын мисалы - актиномицеттер тарабынан синтезделген дактиномицин.
Токсиндер
Клеткадагы протеиндер абдан өзгөчө, ал тургай укмуштуудай кызмат аткарышат. Бир катар тирүү организмдер уулуу заттарды – токсиндерди чыгарышат. Табияты боюнча булар белоктор жана татаал төмөнкү молекулалуу органикалык бирикмелер. Мисал катары, боз грибоктун уулуу массасы болуп саналат.
Резервдик жана тамак-аш белоктору
Кээ бир белоктор жаныбарлар менен өсүмдүктөрдүн эмбриондорун азыктандыруу милдетин аткарат. Мындай мисалдар көп. Дан эгиндеринин уруктарынын клеткасындагы белоктун мааниси дал ушунда. Алар есумдуктун енугушу-нун биринчи этабында пайда болгон уруктарды азыктан-дырышат. Жаныбарларда тамак-аш протеиндери жумуртка альбумин жана сүт казеин болуп саналат.
Белоктун изилденбеген касиеттери
Жогорудагы мисалдар жетиштүү изилденген бөлүгү гана. Бирок табиятта көптөгөн сырлар бар. Көптөгөн биологиялык түрлөрдүн клеткасындагы белоктор уникалдуу болуп саналат жана азыркы учурда аларды классификациялайткыйын. Мисалы, монеллин бир африкалык өсүмдүктөн табылган жана бөлүнүп алынган белок. Анын даамы таттуу, бирок семирбейт жана уулуу эмес. Келечекте, ал кант үчүн мыкты алмаштыруучу болушу мүмкүн. Дагы бир мисал, кээ бир арктикалык балыктарда кездешүүчү протеин, салыштыруунун түз маанисинде антифриз милдетин аткарып, кандын тоңушуна жол бербейт. Бир катар курт-кумурскалардын канатынын муундарында өзгөчө, дээрлик кемчиликсиз ийкемдүүлүккө ээ болгон ресилилин протеин табылган. Жана булар али изилдене жана классификациялана элек заттардын бардык мисалдары эмес.
