პროტეინები ცოცხალი უჯრედის არსებობის საფუძველია. ისინი შეადგენენ მისი ელემენტების ძირითად ნაწილს. ცილების სამშენებლო ფუნქცია მდგომარეობს ადამიანის ბევრ ორგანოსა და ქსოვილში მათ არსებობაში. მკვრივი ნივთიერებების უმეტესობა შედგება ცილებისგან. მაგალითად, კუნთები, დამხმარე ქსოვილები, ფრჩხილები, თმა.
პროტეინები მაკრომოლეკულური ნაერთებია. მაგალითად, ცილის მოლეკულა რამდენიმე ასეულჯერ აღემატება წყლის მოლეკულას. ნებისმიერი ცილოვანი ნივთიერება წარმოიქმნება ნაერთების გამო, რომელსაც ეწოდება ამინომჟავები. ისინი განლაგებულია მკაცრი თანმიმდევრობით, ერთმანეთის მიყოლებით, ქმნიან გრძელ ჯაჭვს, რომელსაც პეპტიდური ჯაჭვი ეწოდება. ცილის ქიმიურ და ბიოლოგიურ თვისებებს განსაზღვრავს მასში არსებული ამინომჟავები. ყველა ფუნქცია, რომელსაც ისინი ასრულებენ, ძალიან მნიშვნელოვანია ცოცხალი ორგანიზმებისთვის და ერთ-ერთი მათგანი, ცილების აღმშენებლობის ფუნქცია, ყველა ცოცხალი არსების არსებობისა და განვითარების საფუძველია.
პროტეინის თვისებები
მეცნიერთა გამოკვლევებმა დაამტკიცა, რომ ცილის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები განისაზღვრება მასში არსებული ამინომჟავებით, მათი რაოდენობისა და ნაერთების თანმიმდევრობით.
პროტეინებიარის:
- უხსნადი და წყალში ხსნადი;
- არასტაბილური, იცვლება მათზე მცირე ზემოქმედებით და მდგრადი.
არის ფორმაში:
- გრძელი ძაფები;
- მცირე სფერული მოლეკულების ნაერთები.
თუმცა, ასეთი განსხვავებული სტრუქტურით, ცილების თვისებები მკაცრად შეესაბამება მათ მიერ შესრულებულ ფუნქციებს. მაგალითად, პროტეინები ძაფების სახით არის კუნთებში, რადგან მათ აქვთ შეკუმშვის უნარი. ადვილად ხსნადი ცილები, პატარა ბურთულების მოლეკულური სტრუქტურით, ასრულებენ ტრანსპორტირების ფუნქციებს. ცილები ადვილად შეცვლილი სტრუქტურით გამოიყენება კატალიზატორად.
პროტეინის ფუნქციები
თითოეული ორგანული ნივთიერება ორგანიზმში ყოფნისას ასრულებს გარკვეულ ფუნქციებს. იფიქრეთ იმაზე, თუ რა ფუნქციებს ასრულებს ცილა ადამიანის სიცოცხლეს:
მშენებლობა. ცილა გამოიყენება ჭურვებისა და უჯრედის მემბრანების ფორმირებაში, როგორც სისხლძარღვების, მყესების ნაწილი. ცილების სამშენებლო ფუნქცია (მაგალითები აღწერილია სტატიაში) სრულად ვლინდება ისეთ ორგანოებსა და ქსოვილებში, როგორიცაა კანი, თმა, ფრჩხილები და ა.შ
- ძრავა.
- კატალიზური. ადამიანის ორგანიზმში მუდმივად მიმდინარეობს სხვადასხვა ქიმიური რეაქციები. ფერმენტები, რომლებიც შედგება ცილებისგან, არეგულირებენ მათი გავლის სიჩქარეს.
ტრანსპორტი. ცილები გადააქვთ სასიცოცხლო ნივთიერებები მთელ სხეულში და ყველა ქსოვილში. მაგალითად, ცილა ჰემოგლობინი ატარებსჟანგბადი
დამცავი. იმუნური სისტემა აწარმოებს ანტისხეულების ცილებს ორგანიზმში მოხვედრილი მავნე უცხო მიკროორგანიზმების საპასუხოდ. ანტისხეულების ცილები ბლოკავს მავნე ნივთიერებების შეტევას. ასევე არსებობს სისხლის პროტეინები - ფიბრინოგენები, რომლებიც ხელს უშლიან ორგანიზმს სისხლის დაკარგვას თრომბის წარმოქმნით (სისხლის შედედება)
ჰორმონალური. ჰორმონები პასუხისმგებელნი არიან ორგანიზმში წონასწორობის შენარჩუნებაზე, არეგულირებენ ნივთიერებათა ცვლას და მათი უმეტესობა შედგება ცილებისგან ან პოლიპეპტიდებისგან
მკვებავი. მაგალითად, ცილა კაზეინი იმყოფება დედის რძეში და პასუხისმგებელია ბავშვის გაჯერებაზე
პროტეინის აღმშენებლობის ფუნქცია არის ერთ-ერთი მთავარი პასუხისმგებელი ორგანიზმის ნორმალურ ფუნქციონირებაზე.
ცილების რაოდენობა ადამიანის ორგანიზმში
ცილების არსებობა ყველა ცოცხალ უჯრედში მისი მშრალი წონის მინიმუმ ნახევარია. ზოგადად, მხოლოდ ოცი ამინომჟავა არის ყველა ცილაში, ხოლო სხვადასხვა ცილის ნაერთები განსხვავდებიან გამეორებების რაოდენობით და ნაერთების თანმიმდევრობით. ამის მიხედვით ცილები ასრულებენ სხვადასხვა ფუნქციებს, რომელთაგან ერთ-ერთი, რომელიც აუცილებელია სიცოცხლის გაგრძელებისთვის, არის ცილების აგების ფუნქცია.
პროტეინები არათანაბრად ნაწილდება მთელ სხეულში.
| ორგანოები, ქსოვილები | % ცილა მშრალ წონაზე |
| ტყავი | 63 |
| ძვლები | 20 |
| კბილები | 18 |
| კუნთები | 80 |
| ტვინი | 45 |
| სინათლე | 82 |
| Spleen | 84 |
| ღვიძლი | 57 |
| ცხიმოვანი ქსოვილი | 14 |
ცილების აღმშენებლობის ფუნქცია
სად ტარდება? ადამიანის ორგანიზმში ახალი უჯრედების შექმნა და განადგურებული ქსოვილების აღდგენა შეუძლებელია ცილის არსებობის გარეშე. ის ასევე მონაწილეობს საჭმლის მომნელებელი წვენების სინთეზში, არის იმუნური ორგანოების, ჰორმონების ნაწილი. ცილა ასევე ასრულებს ენერგეტიკულ ფუნქციას: მძიმე ფიზიკური დატვირთვის დროს მისი მიღება აუცილებელია ორგანიზმში საკვები ნივთიერებების ბალანსის შესანარჩუნებლად.
პროტეინის ერთ-ერთი მთავარი ფუნქცია კონსტრუქციაა. თუ ცილა შეწყვეტს მის შესრულებას, ცოცხალი ორგანიზმი ვერ იარსებებს. როგორ ვლინდება ცილების სამშენებლო ფუნქცია? ცილების მაგალითები და მათი გავლენა ცოცხალი არსებების ორგანიზმზე აღწერილია ქვემოთ:
- კერატინი - ცილა, რომელიც ქმნის თმას, ფრჩხილებს; ცხოველებში - მატყლი, რქები, ჩლიქები. ამინომჟავების ნაკრებიდან გამომდინარე, ის შეიძლება იყოს რბილი და მოქნილი, ან შეიძლება იყოს მყარი და ძლიერი.
- კოლაგენი - იმყოფება მყესებში და ხრტილში, მისი ბოჭკოები არ იჭიმება, ამიტომ კუნთების ძალა მიმართულია ძვლებისკენ, რომლებზეც კუნთებია მიმაგრებული.
- ელასტინი არის ცილა, რომლის სიძლიერე არც თუ ისე მაღალია, მიუხედავად იმისა, რომ მას აქვს კარგი ელასტიურობა, ადვილად იჭიმება წნევის ქვეშ. მდებარეობს სისხლძარღვების კედლებში.
პროტეინი უჯრედულ ჩონჩხებში
ცილის აღმშენებლობის ფუნქცია ვლინდება როგორც სხეულის სტრუქტურაში, ასევე უჯრედებში - ცილები ქმნიან შიდა ციტოჩონჩხს.
არსებობს უჯრედის ჩონჩხის სამი ტიპი:
- მიკროტუბულები;
- მიკროფილამენტები;
- ფილამენტები.
მიკროტუბულები არის ტუბულები, რომლებიც შედგება პროტეინის ტუბულინისგან. მათი დახმარებით ხდება მისი მეშვეობით უჯრედის კომპონენტების გადატანა.
მიკროფილამენტები შედგება აქტინის ცილისგან. ისინი ქმნიან წვრილ უწყვეტ ბადეს უჯრედის გარე მემბრანის ქვეშ, რაც მას ელასტიურს და ძლიერს ხდის.
პროტეინის გარკვეული ტიპის არსებობა შუალედურ ძაფებში განისაზღვრება იმ უჯრედებით, რომლებშიც ისინი მდებარეობს. კვლევის საფუძველზე, ითვლება, რომ ძაფები ანიჭებენ უჯრედის ძალას.
ამინომჟავები
ამინომჟავები არის ნახშირბადის, წყალბადის, ჟანგბადისა და აზოტის და (ზოგჯერ) გოგირდის ბმა. ამინომჟავების 100-ზე მეტი სახეობა არსებობს, მაგრამ ადამიანებში მხოლოდ 20. მათგან ზოგს თავად ორგანიზმი გამოიმუშავებს, ნაწილი კი საკვებით უნდა მივიღოთ.
ამინომჟავები იყოფა სამ ტიპად:
- შესაცვლელი - ორგანიზმი თავად ასინთეზებს მათ.
- ესენციალი - მიღებული საკვებიდან.
- პირობითად აუცილებელი ამინომჟავები, რომლებიც შეიძლება სინთეზირდეს ორგანიზმის მიერ, მაგრამ ეს მოითხოვს სხვა ამინომჟავების გარკვეული რაოდენობის არსებობას.
ამინომჟავების მნიშვნელობა
ორგანიზმში ამინომჟავების ძირითადი ნაკრების არსებობა სავალდებულოა, რადგან მათი დეფიციტი გავლენას მოახდენს იმ ორგანოების ფუნქციონირების დარღვევაზე, რომლებზეც ისინი პასუხისმგებელნი არიან. მაგალითად, სისხლში ლიზინის დეფიციტიიწვევს ჰემოგლობინის დონის დაქვეითებას, რაც საზიანო გავლენას ახდენს ადამიანის ჯანმრთელობაზე.
ერთ ამინომჟავას პეპტიდს უწოდებენ, 3-100 ამინომჟავის ბმა არის პატარა ცილა. პროტეინები შეიძლება შედგებოდეს 100-800 ამინომჟავისგან სერიებში.
მაშ, სად არის ცილების სამშენებლო ფუნქცია? ის შეიძლება გამოვლინდეს უჯრედულ დონეზე და ადამიანის სხეულის სტრუქტურაში. პროტეინის რეცეპტორები გვხვდება როგორც ციტოპლაზმაში, ასევე უჯრედის მემბრანაში. არსებული საავტომობილო ცილები ფუნქციონირებს სხეულის საავტომობილო ფუნქციის უზრუნველსაყოფად, მაგალითად, ისინი მონაწილეობენ კუნთების შეკუმშვაში, უჯრედების მოძრაობაში.
ცილების სამშენებლო ფუნქცია არის ის, რომ ცილები იმყოფებიან უჯრედის მემბრანებში, ქმნიან უჯრედის ჩონჩხს, არიან რიბოზომების, ქრომოსომების და სხვა სასიცოცხლო წარმონაქმნების ნაწილი.
პროტეინის გზა სამშენებლო ფუნქციის დროს
პროტეინი, რომელიც ასრულებს შენობის ფუნქციას, თავისი გზით მიდის. მაგალითად, გზა, რომელსაც ცილა მიჰყვება, რომელიც ორგანიზმში საკვებიდან შევიდა, ასეთია. საკვებიდან ის ხვდება კუჭში, სადაც იშლება ამინომჟავებად. ამის შემდეგ ისინი შეიწოვება ნაწლავის ლორწოვანი გარსით და შედიან ღვიძლში, საიდანაც ისინი ვრცელდება სხეულის ყველა ორგანოსა და ქსოვილზე, რათა უზრუნველყონ ცილის სინთეზი. ცილების სამშენებლო ფუნქცია გამოიხატება იმაში, რომ ისინი მონაწილეობენ ორგანიზმის ყველა სასიცოცხლო პროცესში.
დასკვნა
სიცოცხლის გასაგრძელებლად ადამიანს სჭირდება სხვადასხვა ქიმიური რეაქციები, რომ მუდმივად მოხდეს მის უჯრედებში. და ერთ-ერთიპროტეინები თამაშობენ მთავარ როლს, რისი წყალობითაც ხდება ორგანიზმის განვითარება და ფუნქციონირება.
ცილების აღმშენებლობის ფუნქცია გამოიხატება ახალი უჯრედების წარმოქმნაში და ძველის რეგენერაციაში. რეგენერაციისთვის აუცილებელია ცილის სწორი რაოდენობის არსებობა, რათა საკმარისი იყოს გაცვეთილი უჯრედების ჩანაცვლება.
ქსოვილებისა და უჯრედების დიდი ცვეთა შეიმჩნევა სპორტულ ცხოვრების წესში მიმავალ ადამიანებში. ამიტომ მათ უნდა მოიხმარონ ცილებით მდიდარი საკვები. ეს ეხება მათაც, ვინც გონებრივი აქტივობით არის დაკავებული.
პროტეინებს შეუძლიათ წყლის შებოჭვა და კოლოიდური სტრუქტურების ფორმირება. შეიძლება ითქვას, რომ სიცოცხლე არის ცილების არსებობის პროცესი, მათი ურთიერთობა გარემოსთან. თუ ეს პროცესი შეჩერდება, ცოცხალი ორგანიზმის სიცოცხლე დასრულდება.
