Proteíny sú základom existencie živej bunky. Tvoria väčšinu jeho prvkov. Stavebná funkcia bielkovín spočíva v ich prítomnosti v mnohých ľudských orgánoch a tkanivách. Väčšina hustých látok je tvorená bielkovinami. Napríklad svaly, podporné tkanivá, nechty, vlasy.
Proteíny sú makromolekulárne zlúčeniny. Napríklad molekula proteínu je niekoľko stokrát väčšia ako molekula vody. Akákoľvek bielkovinová látka sa tvorí vďaka zlúčeninám nazývaným aminokyseliny. Sú usporiadané v prísnom poradí, idú za sebou a tvoria dlhý reťazec, ktorý sa nazýva peptidový reťazec. Chemické a biologické vlastnosti proteínu sú určené aminokyselinami, ktoré sa v ňom nachádzajú. Všetky funkcie, ktoré vykonávajú, sú pre živé organizmy veľmi dôležité a jedna z nich, stavebná funkcia bielkovín, je základom existencie a vývoja všetkého živého.
Proteínové vlastnosti
Výskum vedcov dokázal, že fyzikálne a chemické vlastnosti proteínu sú určené aminokyselinami v ňom prítomnými, ich počtom a sekvenciou zlúčenín.
Proteínysú:
- nerozpustný a rozpustný vo vode;
- nestabilné, meniace sa s malým dopadom na ne a udržateľné.
Sú v tvare:
- dlhé vlákna;
- zlúčeniny malých sférických molekúl.
Pri takejto odlišnej štruktúre však vlastnosti bielkovín presne zodpovedajú funkciám, ktoré plnia. Napríklad bielkoviny vo forme filamentov sú prítomné vo svaloch, pretože majú schopnosť kontrahovať. Ľahko rozpustné proteíny s molekulárnou štruktúrou malých guľôčok plnia funkcie transportu. Ako katalyzátor sa používajú bielkoviny s ľahko modifikovateľnou štruktúrou.
Funkcie bielkovín
Každá organická látka v tele plní určité funkcie. Zvážte, aké funkcie, ktoré zabezpečujú život človeka, plní proteín:
Stavebníctvo. Proteín sa používa pri tvorbe schránok a bunkových membrán, ako súčasť krvných ciev, šliach. Stavebná funkcia bielkovín (príklady sú popísané v článku) sa naplno prejavuje v takých orgánoch a tkanivách ako koža, vlasy, nechty atď
- Motor.
- Katalytický. V ľudskom tele neustále prebiehajú rôzne chemické reakcie. Enzýmy, ktoré pozostávajú z bielkovín, regulujú rýchlosť ich prechodu.
Doprava. Proteíny transportujú životne dôležité látky do celého tela a všetkých tkanív. Napríklad proteín hemoglobín nesiekyslík
Ochranné. Imunitný systém produkuje protilátkové proteíny ako odpoveď na škodlivé cudzie mikroorganizmy, ktoré sa dostali do tela. Protilátkové proteíny blokujú útok škodlivých látok. Existujú aj krvné bielkoviny – fibrinogény, ktoré môžu zabrániť strate krvi v tele tvorbou zrazeniny (zrážanie krvi)
Hormonálne. Hormóny sú zodpovedné za udržiavanie rovnováhy v tele, regulujú metabolizmus a väčšina z nich pozostáva z bielkovín alebo polypeptidov
Výživné. Napríklad proteín kazeín je prítomný v materskom mlieku a je zodpovedný za sýtosť dieťaťa
Stavebná funkcia bielkovín je jednou z hlavných zodpovedných za normálne fungovanie tela.
Množstvo bielkovín v ľudskom tele
Prítomnosť bielkovín v každej živej bunke predstavuje aspoň polovicu jej suchej hmotnosti. Vo všeobecnosti je vo všetkých proteínoch prítomných iba dvadsať aminokyselín, pričom rôzne proteínové zlúčeniny sa líšia počtom opakovaní a sekvenciou zlúčenín. V závislosti od toho bielkoviny plnia rôzne funkcie, z ktorých jedna, nevyhnutná pre pokračovanie života, je stavebná funkcia bielkovín.
Proteíny sú v tele rozložené nerovnomerne.
| Orgány, tkanivá | % bielkovín v sušine |
| Koža | 63 |
| Bones | 20 |
| Zuby | 18 |
| Svaly | 80 |
| Brain | 45 |
| Svetlo | 82 |
| Slezina | 84 |
| Pečeň | 57 |
| Tukové tkanivo | 14 |
Stavebná funkcia bielkovín
Kde sa to vykonáva? V ľudskom tele je tvorba nových buniek a obnova zničených tkanív nemožná bez prítomnosti bielkovín. Podieľa sa aj na syntéze tráviacich štiav, je súčasťou imunitných tiel, hormónov. Proteín plní aj energetickú funkciu: pri ťažkej fyzickej námahe je potrebný ich príjem pre udržanie rovnováhy živín v tele.
Jednou z hlavných funkcií bielkovín je konštrukcia. Ak to proteín prestane spĺňať, živý organizmus nebude môcť existovať. Ako sa prejavuje stavebná funkcia bielkovín? Príklady bielkovín a ich vplyv na organizmus živých bytostí sú popísané nižšie:
- Keratín – proteín tvoriaci vlasy, nechty; u zvierat - vlna, rohy, kopytá. V závislosti od súboru aminokyselín môže byť mäkký a pružný, alebo môže byť tvrdý a silný.
- Kolagén – prítomný v šľachách a chrupavkách, jeho vlákna sa nenaťahujú, takže svalová sila smeruje do kostí, ku ktorým sú svaly pripojené.
- Elastín je proteín, ktorého pevnosť nie je príliš vysoká, pričom má dobrú elasticitu, ale pod tlakom sa ľahko natiahne. Nachádza sa v stenách krvných ciev.
Proteín v bunkovej kostre
Stavebná funkcia bielkovín sa prejavuje v stavbe tela aj v bunkách - bielkoviny vytvárajú vnútorný cytoskelet.
Existujú tri typy bunkovej kostry:
- mikrotubuly;
- mikrofilamenty;
- filaments.
Mikrotubuly sú tubuly tvorené proteínovým tubulínom. S ich pomocou sa cez ňu prenášajú zložky bunky.
Mikrofilamenty sa skladajú z aktínového proteínu. Vytvárajú jemnú súvislú sieť pod vonkajšou membránou bunky, vďaka čomu je pružná a pevná.
Prítomnosť určitého typu proteínu v intermediárnych filamentoch je určená bunkami, v ktorých sa nachádzajú. Na základe výskumu sa verí, že vlákna dodávajú bunke silu.
Aminokyseliny
Aminokyseliny sú väzbou uhlíka, vodíka, kyslíka a dusíka a (niekedy) síry. Existuje viac ako 100 druhov aminokyselín, no u ľudí je prítomných iba 20. Niektoré z nich si telo vytvára samo, iné musí získavať z potravy.
Aminokyseliny sa delia na tri typy:
- Nahraditeľné – telo si ich syntetizuje samo.
- Esenciálne – získané z potravy.
- Podmienečne esenciálne aminokyseliny, ktoré si telo dokáže syntetizovať, vyžaduje si to však prítomnosť určitého množstva iných aminokyselín.
Význam aminokyselín
Prítomnosť hlavnej sady aminokyselín v tele je povinná, pretože ich nedostatok ovplyvní narušenie funkčnosti tých orgánov, za ktoré sú zodpovedné. Napríklad nedostatok lyzínu v krvivyvoláva pokles hladín hemoglobínu, čo má škodlivý vplyv na ľudské zdravie.
Jedna aminokyselina sa nazýva peptid, väzba 3-100 aminokyselín je malý proteín. Proteíny môžu byť zložené zo 100-800 aminokyselín v sérii.
Kde je teda stavebná funkcia bielkovín? Môže sa prejaviť na bunkovej úrovni a v štruktúre ľudského tela. Proteínové receptory sa nachádzajú v cytoplazme aj v bunkovej membráne. Existujúce motorické proteíny zabezpečujú motorickú funkciu tela, napríklad sa podieľajú na svalovej kontrakcii, pohybe buniek.
Stavebná funkcia proteínov spočíva v tom, že proteíny sú prítomné v bunkových membránach, tvoria kostru bunky, sú súčasťou ribozómov, chromozómov a iných životne dôležitých útvarov.
Proteínová dráha počas konštrukčnej funkcie
Proteín, ktorý plní stavebnú funkciu, ide svojou cestou. Napríklad cesta, po ktorej nasleduje proteín, ktorý sa dostal do tela z potravy, je nasledovný. Z potravy sa dostáva do žalúdka, kde sa rozkladá na aminokyseliny. Potom sú absorbované črevnou sliznicou a vstupujú do pečene, odkiaľ sa šíria do všetkých orgánov a tkanív tela, aby bola zabezpečená syntéza bielkovín. Stavebná funkcia bielkovín sa prejavuje v tom, že sa podieľajú na všetkých životne dôležitých procesoch organizmu.
Záver
Ak chce človek pokračovať v živote, potrebuje, aby v jeho bunkách neustále prebiehali rôzne chemické reakcie. A jeden zhlavnú úlohu zohrávajú bielkoviny, vďaka ktorým prebieha vývoj a fungovanie organizmu.
Stavebná funkcia bielkovín sa prejavuje tvorbou nových buniek a regeneráciou starých. Pre regeneráciu je potrebná prítomnosť správneho množstva bielkovín, aby stačilo nahradiť opotrebované bunky.
U ľudí, ktorí vedú športový životný štýl, sa pozoruje veľké opotrebovanie tkanív a buniek. Preto potrebujú konzumovať potraviny bohaté na bielkoviny. To platí aj pre tých, ktorí sa venujú duševnej činnosti.
Proteíny sú schopné viazať vodu a vytvárať koloidné štruktúry. Môžeme povedať, že život je proces existencie bielkovín, ich vzťah k životnému prostrediu. Ak sa tento proces zastaví, život živého organizmu sa skončí.
