חלבונים הם הבסיס לקיומו של תא חי. הם מהווים את עיקר האלמנטים שלו. תפקוד הבנייה של חלבונים טמון בנוכחותם באיברים ורקמות אנושיות רבות. רוב החומרים הצפופים מורכבים מחלבונים. לדוגמה, שרירים, רקמות תומכות, ציפורניים, שיער.
חלבונים הם תרכובות מקרומולקולריות. לדוגמה, מולקולת חלבון גדולה פי כמה מאות ממולקולת מים. כל חומר חלבוני נוצר עקב תרכובות הנקראות חומצות אמינו. הם מסודרים בסדר קפדני, עוקבים בזה אחר זה, ויוצרים שרשרת ארוכה, הנקראת שרשרת פפטידים. התכונות הכימיות והביולוגיות של חלבון נקבעות על ידי חומצות האמינו הממוקמות בו. כל התפקידים שהם מבצעים חשובים מאוד לאורגניזמים חיים, ואחד מהם, תפקוד הבנייה של חלבונים, הוא הבסיס לקיומם ולהתפתחותם של כל היצורים החיים.
נכסי חלבון
מחקר של מדענים הוכיח שהתכונות הפיזיקליות והכימיות של חלבון נקבעות לפי חומצות האמינו הקיימות בו, מספר התרכובות שלהן ורצף התרכובות שלהן.
חלבוניםהם:
- לא מסיס ומסיס במים;
- לא יציבים, משתנים עם השפעה מועטה עליהם, ובר קיימא.
ישנם בצורה:
- שרשורים ארוכים;
- תרכובות של מולקולות כדוריות קטנות.
עם זאת, עם מבנה כל כך שונה, התכונות של חלבונים תואמות בהחלט לפונקציות שהם מבצעים. לדוגמה, חלבונים בצורת חוטים נמצאים בשרירים מכיוון שהם ניחנים ביכולת להתכווץ. חלבונים מסיסים בקלות, בעלי מבנה מולקולרי של כדורים קטנים, מבצעים את תפקידי התחבורה. חלבונים בעלי מבנה שניתן לשנות בקלות משמשים כזרז.
פונקציות חלבון
כל חומר אורגני, בהיותו בגוף, מבצע פונקציות מסוימות. שקול אילו פונקציות שמבטיחות את חייו של אדם, חלבון מבצע:
בנייה. חלבון משמש ליצירת קונכיות וממברנות תאים, כחלק מכלי דם, גידים. תפקוד הבנייה של חלבונים (דוגמאות מתוארות במאמר) בא לידי ביטוי מלא באיברים ורקמות כמו עור, שיער, ציפורניים וכו'
- Motor.
- קטליטי. תגובות כימיות שונות מתרחשות כל הזמן בגוף האדם. אנזימים, המורכבים מחלבונים, מווסתים את מהירות המעבר שלהם.
תחבורה. חלבונים מעבירים חומרים חיוניים בכל הגוף ובכל הרקמות. לדוגמה, חלבון המוגלובין נושאחמצן
מגן. מערכת החיסון מייצרת חלבוני נוגדנים בתגובה למיקרואורגניזמים זרים מזיקים שחדרו לגוף. חלבוני נוגדנים חוסמים את התקפתם של חומרים מזיקים. ישנם גם חלבוני דם - פיברינוגנים, שיכולים למנוע מהגוף איבוד דם על ידי יצירת קריש דם (קרישת דם)
הורמונלי. ההורמונים אחראים לשמירה על איזון בגוף, לווסת את חילוף החומרים, ורובם מורכבים מחלבונים או פוליפפטידים
מזין. לדוגמה, החלבון קזאין קיים בחלב אם והוא אחראי על השובע של התינוק
תפקוד הבנייה של החלבון הוא אחד העיקריים האחראים לתפקוד תקין של הגוף.
כמות החלבונים בגוף האדם
נוכחות חלבונים בכל תא חי היא לפחות מחצית ממשקלו היבש. באופן כללי, רק עשרים חומצות אמינו קיימות בכל החלבונים, בעוד תרכובות חלבון שונות נבדלות במספר החזרות וברצף התרכובות. בהתאם לכך, חלבונים מבצעים תפקידים שונים, שאחד מהם, הכרחי להמשך החיים, הוא תפקיד הבנייה של חלבונים.
חלבונים מתפזרים בצורה לא אחידה בכל הגוף.
| איברים, רקמות | % חלבון במשקל יבש |
| Leather | 63 |
| עצמות | 20 |
| שיניים | 18 |
| שרירים | 80 |
| Brain | 45 |
| Light | 82 |
| טחול | 84 |
| Liver | 57 |
| רקמת שומן | 14 |
תפקוד בניית חלבונים
איפה זה מתבצע? בגוף האדם, יצירת תאים חדשים ושיקום רקמות הרוסות בלתי אפשרי ללא נוכחות של חלבון. הוא מעורב גם בסינתזה של מיצי עיכול, הוא חלק מגופים חיסוניים, הורמונים. חלבון מבצע גם פונקציה אנרגטית: בזמן מאמץ גופני כבד, יש צורך לקבלו כדי לשמור על איזון החומרים התזונתיים בגוף.
אחד התפקידים העיקריים של חלבון הוא בנייה. אם החלבון יפסיק למלא אותו, האורגניזם החי לא יוכל להתקיים. כיצד מתבטא תפקוד הבנייה של חלבונים? דוגמאות לחלבונים והשפעתם על האורגניזם של יצורים חיים מתוארות להלן:
- קרטין - החלבון המרכיב את השיער, הציפורניים; בבעלי חיים - צמר, קרניים, פרסות. בהתאם לקבוצת חומצות האמינו, הוא יכול להיות רך וגמיש, או שהוא יכול להיות קשה וחזק.
- קולגן - קיים בגידים ובסחוס, הסיבים שלו אינם נמתחים ולכן כוח השריר מופנה לעצמות שאליהן מחוברים השרירים.
- אלסטין הוא חלבון שחוזקו אינו גבוה במיוחד, בעוד שיש לו גמישות טובה, הוא יכול בקלות להימתח בלחץ. ממוקם בדפנות כלי הדם.
חלבון בשלדים סלולריים
תפקוד הבנייה של החלבון מתבטא הן במבנה הגוף והן בתאים - חלבונים יוצרים שלד ציטוני פנימי.
יש שלושה סוגים של שלד תאים:
- microtubules;
- microfilaments;
- filaments.
מיקרוטובולים הם צינוריות המורכבות מהחלבון טובולין. בעזרתם, מרכיבי התא מועברים דרכו.
מיקרופילמנטים מורכבים מחלבון אקטין. הם יוצרים רשת רציפה עדינה מתחת לקרום החיצוני של התא, ובכך הופכים אותו לגמיש וחזק.
נוכחות של סוג מסוים של חלבון בחוטי ביניים נקבעת לפי התאים שבהם הם נמצאים. בהתבסס על מחקר, מאמינים כי חוטים מעניקים לתא חוזק.
חומצות אמינו
חומצות אמינו הן קשר של פחמן, מימן, חמצן וחנקן ו(לפעמים) גופרית. ישנם יותר מ-100 סוגים של חומצות אמינו, אך רק 20 קיימות בבני אדם. חלקן מיוצרות על ידי הגוף עצמו, בעוד שאחרות יש להשיג מהמזון.
חומצות אמינו מחולקות לשלושה סוגים:
- ניתנים להחלפה - הגוף מסנתז אותם בעצמו.
- חיוני - נגזר מאוכל.
- חומצות אמינו חיוניות באופן מותנה שיכולות להיות מסונתזות על ידי הגוף, אך הדבר מצריך נוכחות של כמות מסוימת של חומצות אמינו אחרות.
חשיבות חומצות אמינו
הנוכחות בגוף של קבוצת חומצות האמינו העיקרית היא חובה, שכן המחסור שלהן ישפיע על הפרות הפונקציונליות של אותם איברים שהם אחראים להם. למשל, מחסור בליזין בדםמעורר ירידה ברמות ההמוגלובין, שיש לה השפעה מזיקה על בריאות האדם.
חומצה אמינית אחת נקראת פפטיד, קשר של 3-100 חומצות אמינו הוא חלבון קטן. חלבונים יכולים להיות מורכבים מ-100-800 חומצות אמינו בסדרה.
אז, איפה תפקיד הבנייה של חלבונים? זה יכול להתבטא ברמה התאית ובמבנה גוף האדם. קולטני חלבון נמצאים הן בציטופלזמה והן בממברנת התא. חלבונים מוטוריים קיימים מתפקדים לספק את התפקוד המוטורי של הגוף, למשל, הם מעורבים בכיווץ שרירים, תנועת תאים.
תפקיד הבנייה של חלבונים הוא שחלבונים נמצאים בקרום התא, יוצרים את שלד התא, הם חלק מריבוזומים, כרומוזומים ותצורות חיוניות אחרות.
מסלול חלבון במהלך פעולות הבנייה
החלבון שמבצע את תפקיד הבניין הולך לדרכו. לדוגמה, הנתיב שלאחריו חלבון שנכנס לגוף מהמזון הוא כדלקמן. מהמזון הוא חודר לקיבה, שם הוא מתפרק לחומצות אמינו. לאחר מכן, הם נספגים ברירית המעי וחודרים לכבד, ממנו הם מתפשטים לכל איברי ורקמות הגוף כדי להבטיח סינתזת חלבון. תפקוד הבנייה של חלבונים מתבטא בעובדה שהם מעורבים בכל התהליכים החיוניים של הגוף.
מסקנה
כדי להמשיך את החיים, אדם צריך תגובות כימיות שונות שיתרחשו כל הזמן בתאים שלו. ואחד מחלבונים ממלאים את התפקידים העיקריים, שבזכותם מתבצע התפתחות ותפקוד הגוף.
תפקוד הבנייה של חלבונים מתבטא ביצירת תאים חדשים ובהתחדשות של תאים ישנים. לצורך התחדשות, יש צורך בנוכחות של כמות חלבון נכונה כדי שתספיק להחליף תאים שחוקים.
בלאי גדול של רקמות ותאים נצפה אצל אנשים המנהלים אורח חיים ספורטיבי. לכן, הם צריכים לצרוך מזון עשיר בחלבונים. זה חל גם על מי שעוסק בפעילות מנטלית.
חלבונים מסוגלים לקשור מים, ויוצרים מבנים קולואידים. אנו יכולים לומר שהחיים הם תהליך קיומם של חלבונים, הקשר שלהם עם הסביבה. אם תהליך זה ייפסק, חייו של אורגניזם חי יסתיימו.
