Proteiny jsou základem existence živé buňky. Tvoří většinu jeho prvků. Stavební funkce proteinů spočívá v jejich přítomnosti v mnoha lidských orgánech a tkáních. Většina hustých látek je tvořena bílkovinami. Například svaly, podpůrné tkáně, nehty, vlasy.
Proteiny jsou makromolekulární sloučeniny. Například molekula proteinu je několik setkrát větší než molekula vody. Jakákoli bílkovinná látka se tvoří díky sloučeninám nazývaným aminokyseliny. Jsou uspořádány v přísném pořadí, následují za sebou a tvoří dlouhý řetězec, který se nazývá peptidový řetězec. Chemické a biologické vlastnosti proteinu jsou určeny aminokyselinami, které se v něm nacházejí. Všechny funkce, které plní, jsou pro živé organismy velmi důležité a jedna z nich, stavební funkce bílkovin, je základem existence a vývoje všeho živého.
Proteinové vlastnosti
Výzkum vědců prokázal, že fyzikální a chemické vlastnosti proteinu jsou určeny aminokyselinami v něm přítomnými, jejich počtem a sekvencí sloučenin.
Proteinyjsou:
- nerozpustný a rozpustný ve vodě;
- nestabilní, měnící se s malým dopadem na ně a udržitelné.
Jsou ve tvaru:
- dlouhá vlákna;
- sloučeniny malých kulovitých molekul.
S tak odlišnou strukturou však vlastnosti bílkovin přesně odpovídají funkcím, které plní. Například proteiny ve formě vláken jsou přítomny ve svalech, protože jsou vybaveny schopností kontrahovat. Snadno rozpustné proteiny s molekulární strukturou malých kuliček plní transportní funkce. Jako katalyzátor se používají proteiny se snadno modifikovatelnou strukturou.
Funkce bílkovin
Každá organická látka v těle plní určité funkce. Zvažte, jaké funkce, které zajišťují život člověka, plní protein:
Stavba. Protein se používá při tvorbě skořápek a buněčných membrán, jako součást krevních cév, šlach. Stavební funkce bílkovin (příklady jsou popsány v článku) se plně projevuje v takových orgánech a tkáních jako je kůže, vlasy, nehty atd
- Motor.
- Katalytické. V lidském těle neustále probíhají různé chemické reakce. Enzymy, které se skládají z bílkovin, regulují rychlost jejich průchodu.
Doprava. Proteiny transportují životně důležité látky do celého těla a všech tkání. Například protein hemoglobin nesekyslík
Ochranné. Imunitní systém produkuje protilátkové proteiny v reakci na škodlivé cizí mikroorganismy, které se dostaly do těla. Protilátkové proteiny blokují útok škodlivých látek. Existují také krevní bílkoviny - fibrinogeny, které mohou zabránit ztrátě krve v těle vytvořením sraženiny (srážení krve)
Hormonální. Hormony jsou zodpovědné za udržování rovnováhy v těle, regulují metabolismus a většina z nich se skládá z proteinů nebo polypeptidů
Výživné. Například protein kasein je přítomen v mateřském mléce a je zodpovědný za sytost dítěte
Stavební funkce bílkovin je jednou z hlavních odpovědných za normální fungování těla.
Množství bílkovin v lidském těle
Přítomnost bílkovin v každé živé buňce je nejméně polovina její suché hmotnosti. Obecně je ve všech proteinech přítomno pouze dvacet aminokyselin, zatímco různé proteinové sloučeniny se liší počtem repetic a sekvencí sloučenin. V závislosti na tom proteiny plní různé funkce, z nichž jedna, nezbytná pro pokračování života, je stavební funkce proteinů.
Bílkoviny jsou v těle distribuovány nerovnoměrně.
| Orgány, tkáně | % bílkovin na sušinu |
| Kůže | 63 |
| Bones | 20 |
| Zuby | 18 |
| Svaly | 80 |
| Mozek | 45 |
| Světlo | 82 |
| Slezina | 84 |
| Játra | 57 |
| Tuková tkáň | 14 |
Stavební funkce bílkovin
Kde se to provádí? V lidském těle je tvorba nových buněk a obnova zničených tkání nemožná bez přítomnosti bílkovin. Podílí se také na syntéze trávicích šťáv, je součástí imunitních orgánů, hormonů. Protein také plní energetickou funkci: při těžké fyzické námaze je nutné je přijímat pro udržení rovnováhy živin v těle.
Jednou z hlavních funkcí bílkovin je stavba. Pokud to protein přestane plnit, živý organismus nebude moci existovat. Jak se projevuje stavební funkce bílkovin? Příklady bílkovin a jejich vliv na organismus živých bytostí jsou popsány níže:
- Keratin – protein, který tvoří vlasy, nehty; u zvířat - vlna, rohy, kopyta. V závislosti na sadě aminokyselin může být měkký a pružný, nebo může být tvrdý a silný.
- Kolagen – přítomný ve šlachách a chrupavce, jeho vlákna se nenatahují, takže svalová síla směřuje do kostí, ke kterým jsou svaly připojeny.
- Elastin je protein, jehož síla není příliš vysoká, má sice dobrou elasticitu, ale pod tlakem se snadno natáhne. Nachází se ve stěnách krevních cév.
Protein v buněčných kostech
Stavební funkce bílkovin se projevuje jak ve stavbě těla, tak v buňkách - bílkoviny tvoří vnitřní cytoskelet.
Existují tři typy buněčné kostry:
- mikrotubuly;
- mikrofilamenta;
- filaments.
Mikrotubuly jsou tubuly tvořené proteinem tubulinem. S jejich pomocí se přes ni přenášejí součásti buňky.
Mikrofilamenta se skládají z proteinu aktinu. Vytvářejí jemnou souvislou síťovinu pod vnější membránou buňky, díky čemuž je pružná a pevná.
Přítomnost určitého typu proteinu v intermediálních filamentech je určena buňkami, ve kterých se nacházejí. Na základě výzkumu se předpokládá, že vlákna dodávají buňce sílu.
Aminokyseliny
Aminokyseliny jsou vazbou uhlíku, vodíku, kyslíku a dusíku a (někdy) síry. Existuje více než 100 druhů aminokyselin, ale u lidí je přítomno pouze 20. Některé z nich si tělo vytváří samo, zatímco jiné musí být získávány z potravy.
Aminokyseliny se dělí do tří typů:
- Nahraditelné – tělo si je syntetizuje samo.
- Esenciální – získává se z jídla.
- Podmíněně esenciální aminokyseliny, které si tělo dokáže syntetizovat, ale vyžaduje to přítomnost určitého množství jiných aminokyselin.
Význam aminokyselin
Přítomnost hlavního souboru aminokyselin v těle je povinná, protože jejich nedostatek ovlivní narušení funkčnosti těch orgánů, za které jsou zodpovědné. Například nedostatek lysinu v krvivyvolává pokles hladiny hemoglobinu, což má škodlivý vliv na lidské zdraví.
Jedna aminokyselina se nazývá peptid, vazba 3-100 aminokyselin je malý protein. Proteiny mohou být tvořeny 100-800 aminokyselinami v sérii.
Kde je tedy stavební funkce bílkovin? Může se projevit na buněčné úrovni a ve stavbě lidského těla. Proteinové receptory se nacházejí jak v cytoplazmě, tak v buněčné membráně. Stávající motorické proteiny zajišťují motorickou funkci těla, například se podílejí na svalové kontrakci, pohybu buněk.
Stavební funkcí proteinů je, že proteiny jsou přítomny v buněčných membránách, tvoří kostru buňky, jsou součástí ribozomů, chromozomů a dalších životně důležitých útvarů.
Proteinová dráha během stavební funkce
Protein, který plní stavební funkci, jde svou cestou. Například cesta proteinu, který se dostal do těla z potravy, je následující. Z potravy se dostává do žaludku, kde se rozkládá na aminokyseliny. Poté jsou absorbovány střevní sliznicí a dostávají se do jater, odkud se šíří do všech orgánů a tkání těla, aby byla zajištěna syntéza bílkovin. Stavební funkce bílkovin se projevuje v tom, že se podílejí na všech životně důležitých procesech v těle.
Závěr
Aby mohl člověk pokračovat v životě, potřebuje, aby v jeho buňkách neustále probíhaly různé chemické reakce. A jeden zproteiny hrají hlavní roli, díky nimž probíhá vývoj a fungování těla.
Stavební funkce bílkovin se projevuje tvorbou nových buněk a regenerací starých. Pro regeneraci je nutná přítomnost správného množství bílkovin, aby stačilo nahradit opotřebované buňky.
U lidí, kteří vedou sportovní životní styl, je pozorováno velké opotřebení tkání a buněk. Proto potřebují konzumovat potraviny bohaté na bílkoviny. To platí také pro ty, kteří se zabývají duševní činností.
Proteiny jsou schopny vázat vodu a vytvářet koloidní struktury. Můžeme říci, že život je proces existence bílkovin, jejich vztah k životnímu prostředí. Pokud se tento proces zastaví, život živého organismu skončí.
