बायोपॉलिमर के रूप में प्रोटीन। प्रोटीन के गुण और जैविक कार्य

प्रोटीन पदार्थ या प्रोटीन भी प्राकृतिक आईयूडी से संबंधित हैं। वे उच्च-आणविक कार्बनिक यौगिक हैं, जिनके जटिल अणु अमीनो एसिड से निर्मित होते हैं। प्रोटीन का आणविक भार 27,000 से 7 मिलियन तक होता है। पानी में घुलने पर प्रोटीन सही घोल बनाते हैं। पानी में, प्रोटीन अणु आयनों में अलग हो जाते हैं। माध्यम के पीएच के आधार पर यह पृथक्करण अम्लीय या बुनियादी हो सकता है। अत्यधिक अम्लीय वातावरण में, प्रोटीन एक आधार की तरह व्यवहार करता है, इसका अणु NH2 समूहों के कारण मुख्य प्रकार के अनुसार अलग हो जाता है:

माननीय3-आर-COOH++OH-

इस मामले में एसिड पृथक्करण को दबा दिया जाता है।

एक क्षारीय माध्यम में, इसके विपरीत, मुख्य पृथक्करण को दबा दिया जाता है, और मुख्य रूप से अम्लीय पृथक्करण होता है।

HONH3 - R - COOH - + H+

हालांकि, एक निश्चित पीएच मान पर, अमीनो और कार्बोक्सिल समूहों के पृथक्करण की डिग्री समान मान प्राप्त करती है जब प्रोटीन अणु विद्युत रूप से तटस्थ हो जाते हैं। पीएच मान जिस पर एक प्रोटीन अणु विद्युत रूप से तटस्थ अवस्था में होता है, उसे आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु कहा जाता है, संक्षिप्त IEP। अधिकांश प्रोटीनों के लिए, IEP अम्लीय विलयनों के क्षेत्र में स्थित होता है। विशेष रूप से, जिलेटिन के लिए - 4.7; दूध कैसिइन - 4.6; जी-ग्लोबुलिन रक्त - 6.4; पेप्सिन - 2.0; काइमोट्रिप्सिन - 8.0; अंडा एल्बुमिन - 4.7; फार्माकोगेल ए - 7.0; फार्मागेल बी - 4.7। आइसोइलेक्ट्रिक बिंदु को जानना आवश्यक है, क्योंकि यह स्थापित किया गया है कि IEt में प्रोटीन समाधान की स्थिरता न्यूनतम होगी (इसके सभी गुणों की अभिव्यक्ति न्यूनतम होगी)। कुछ मामलों में, प्रोटीन का अवक्षेपित होना भी संभव है। यह इस तथ्य के कारण है कि IE में प्रोटीन अणु की पूरी लंबाई के साथ सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित आयनोजेनिक समूहों की समान संख्या होती है, जो अणु के विन्यास में परिवर्तन की ओर ले जाती है। एक लचीला अणु विपरीत आयनों के आकर्षण के कारण एक तंग गेंद में बदल जाता है।

समाधानों की चिपचिपाहट में परिवर्तन मैक्रोमोलेक्यूल्स के आकार में परिवर्तन से जुड़ा हुआ है।

प्राकृतिक आईयूडी के इस समूह के प्रतिनिधि ऐसे एंजाइम हैं, विशेष रूप से:

पेप्सिन सूअरों के पेट की श्लेष्मा झिल्लियों के विशेष उपचार द्वारा प्राप्त किया जाता है और पाउडर चीनी के साथ मिलाया जाता है। यह एक मामूली अजीब गंध के साथ मीठे स्वाद का सफेद, थोड़ा पीला पाउडर है। इसका उपयोग पाचन विकारों (अचिलिया, गैस्ट्रिटिस, अपच, आदि) के लिए किया जाता है।

ट्रिप्सिन मवेशियों के अग्न्याशय से प्राप्त होता है। यह 21000 के आणविक भार वाला एक प्रोटीन है। यह दो बहुरूपी रूपों में हो सकता है: क्रिस्टलीय और अनाकार। ट्रिप्सिन क्रिस्टलीय आंखों की बूंदों में बाहरी रूप से लगाया जाता है; प्यूरुलेंट घाव, बेडोरस, पैरेंटेरल (इंट्रामस्क्युलर) उपयोग के लिए नेक्रोसिस के लिए 0.2-0.25% की एकाग्रता पर। यह एक सफेद क्रिस्टलीय पाउडर, बिना गंध, पानी में आसानी से घुलनशील, आइसोटोनिक सोडियम क्लोराइड घोल है।

काइमोट्रिप्सिन - काइमोप्सिन और ट्रिप्सिन का मिश्रण, केवल पानी में सामयिक अनुप्रयोग के लिए अनुशंसित 0.05-0.1-1% शुद्ध घावों के लिए समाधान, जलता है।

हाइड्रोलिसिन - जानवरों के रक्त के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त, शॉक-विरोधी तरल पदार्थों का हिस्सा है।

अमीनोपेप्टाइड - जानवरों के रक्त के हाइड्रोलिसिस द्वारा भी प्राप्त किया जाता है, इसका उपयोग क्षीण जीवों को खिलाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग अंतःशिरा रूप से किया जाता है, और प्रशासन के रेक्टल मार्ग की भी सिफारिश की जाती है।

कोलेजन संयोजी ऊतक का मुख्य प्रोटीन है, इसमें तीन-हेलिक्स संरचना वाले मैक्रोमोलेक्यूल्स होते हैं। कोलेजन का मुख्य स्रोत मवेशियों की त्वचा है, जिसमें इसका 95% तक हिस्सा होता है। विभाजित लकड़ी के क्षारीय-नमक उपचार द्वारा कोलेजन प्राप्त किया जाता है।

कोलेजन का उपयोग फुरेट्सिलिन, बोरिक एसिड, समुद्री हिरन का सींग का तेल, मेथिल्यूरसिल के साथ फिल्मों के रूप में और एंटीबायोटिक दवाओं के साथ आंखों की फिल्मों के रूप में घावों को कवर करने के लिए किया जाता है। विभिन्न औषधीय पदार्थों के साथ हेमोस्टैटिक स्पंज का उपयोग किया जाता है। कोलेजन औषधीय पदार्थों की इष्टतम गतिविधि प्रदान करता है, जो शरीर के ऊतकों के साथ कोलेजन बेस में शामिल औषधीय पदार्थों के गहरे पैठ और लंबे समय तक संपर्क से जुड़ा होता है।

कोलेजन के जैविक गुणों का संयोजन (विषाक्तता की कमी, शरीर में पूर्ण पुनरुत्थान और उपयोग, पुनरावर्ती प्रक्रियाओं की उत्तेजना) और इसके तकनीकी गुण प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से खुराक रूपों का उपयोग करना संभव बनाते हैं।

ये सभी प्रोटीन पदार्थ पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। वे असीमित सूजन वाले आईयूडी हैं, जिन्हें उनके मैक्रोमोलेक्युलस की संरचना द्वारा समझाया गया है। इन पदार्थों के स्थूल अणु लुढ़के गोलाकार ग्लोब्यूल्स होते हैं। अणुओं के बीच के बंधन छोटे होते हैं, वे आसानी से घुल जाते हैं और विलयन में बदल जाते हैं। कम चिपचिपापन समाधान बनते हैं।

मेडिकल जिलेटिन भी प्रोटीन के समूह से संबंधित है, इस पदार्थ का विवरण एसपी IX में पृष्ठ 309 पर दिया गया है। यह जानवरों की हड्डियों, त्वचा और उपास्थि में निहित कोलेजन और कैसिइन के आंशिक हाइड्रोलिसिस का उत्पाद है। यह रंगहीन या थोड़े पीले रंग की पारभासी लचीली पत्तियां या छोटी गंधहीन प्लेटें होती हैं।

रक्त के थक्के को बढ़ाने और गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रक्तस्राव को रोकने के लिए इसका मौखिक रूप से उपयोग किया जाता है। जिलेटिन के 10% समाधान इंजेक्शन के लिए उपयोग किए जाते हैं। पानी और ग्लिसरीन में जिलेटिन के घोल का उपयोग मलहम और सपोसिटरी बनाने के लिए किया जाता है। जिलेटिन के अणुओं में एक रेखीय लम्बी आकृति (फाइब्रिलर) होती है। जिलेटिन एक प्रोटीन है, अमीनो एसिड का एक संघनन उत्पाद है, इसके अणुओं में कई ध्रुवीय समूह (कार्बोक्सिल और अमीनो समूह) होते हैं, जिनमें पानी के लिए एक महान संबंध होता है, इसलिए जिलेटिन पानी में सही घोल बनाता है। कमरे के तापमान 20-25?C पर, यह एक सीमित सीमा तक सूज जाता है, और बढ़ते तापमान के साथ घुल जाता है।

जिलेटोज जिलेटिन का एक हाइड्रोलिसिस उत्पाद है। यह थोड़ा पीला हीड्रोस्कोपिक पाउडर है। विषम प्रणालियों (निलंबन और पायस) को स्थिर करने के लिए उपयोग किया जाता है। पानी में विरल रूप से घुलनशील।

फ़ार्मागेल ए और बी जिलेटिन हाइड्रोलिसिस उत्पाद हैं जो आइसोइलेक्ट्रिक बिंदुओं में भिन्न होते हैं। Pharmagel A का pH - 7.0 IET है, Farmagel B - का pH 4.7 है। वे विषम प्रणालियों में स्टेबलाइजर्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं। जिलेटिन, जिलेटोज और फार्माकोगल्स के नुकसान: उनके समाधान तेजी से माइक्रोबियल खराब होने के अधीन हैं।

प्रोटीन में लेसिथिन का उपयोग पायसीकारी के रूप में भी किया जाता है। यह अंडे के सफेद भाग में पाया जाता है। इसमें अच्छे पायसीकारी गुण होते हैं और इंजेक्शन योग्य खुराक रूपों को स्थिर करने के लिए इसका उपयोग किया जा सकता है।

पाठ का विषय: प्रोटीन प्राकृतिक बहुलक हैं। प्रोटीन की संरचना और संरचना

लक्ष्य:

ट्यूटोरियल: बायोपॉलिमरों का एक समग्र दृष्टिकोण तैयार करें -

रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान पाठ्यक्रमों के एकीकरण पर आधारित प्रोटीन। छात्रों को प्रोटीन की संरचना, संरचना, गुणों और कार्यों से परिचित कराएं। अंतःविषय संबंधों को लागू करने और छात्रों के संज्ञानात्मक हित को विकसित करने के लिए प्रोटीन के साथ प्रयोग करें।

विकसित होना: विषयों में संज्ञानात्मक रुचि विकसित करें, तार्किक रूप से तर्क करने की क्षमता, व्यवहार में ज्ञान लागू करें।

पालन ​​पोषण: आत्म-सम्मान की क्षमता बनाने के लिए संयुक्त गतिविधि के कौशल विकसित करना।

पाठ प्रकार: नया ज्ञान सीखना।

कक्षाओं के दौरान

आयोजन का समय।

अभिवादन, अनुपस्थित चिन्हित करें। पाठ के विषय और पाठ के उद्देश्य की प्रस्तुति।

ध्यान का बोध

आधुनिक विज्ञान जीवन की प्रक्रिया को इस प्रकार प्रस्तुत करता है:

"जीवन स्वयं और अन्य पदार्थों के बीच प्रोटीन की बातचीत की सबसे जटिल रासायनिक प्रक्रियाओं का एक अंतर्संबंध है।"

"जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है"

एफ. एंगेल्स

आज हम प्रोटीन को जैविक और रासायनिक दृष्टिकोण से देखेंगे।

नई सामग्री सीखना।

1. प्रोटीन की अवधारणा

प्रोटीन मांसपेशियां, संयोजी ऊतक (टेंडन, लिगामेंट्स, कार्टिलेज) हैं। प्रोटीन अणु हड्डी के ऊतकों में शामिल होते हैं। बाल, नाखून, दांत और त्वचा विशेष प्रकार के प्रोटीन से बुने जाते हैं। प्रोटीन के अणुओं से बहुत महत्वपूर्ण हार्मोन बनते हैं, जिन पर स्वास्थ्य निर्भर करता है। अधिकांश एंजाइमों में प्रोटीन के टुकड़े भी शामिल होते हैं, और शरीर में होने वाली शारीरिक और जैव रासायनिक प्रक्रियाओं की गुणवत्ता और तीव्रता एंजाइमों पर निर्भर करती है।

विभिन्न मानव ऊतकों में प्रोटीन की मात्रा समान नहीं होती है। तो, मांसपेशियों में 80% प्रोटीन, प्लीहा, रक्त, फेफड़े - 72%, त्वचा - 63%, यकृत - 57%, मस्तिष्क - 15%, वसा ऊतक, हड्डी और दंत ऊतक - 14-28% तक होते हैं।

प्रोटीन उच्च-आणविक प्राकृतिक पॉलिमर हैं जो एक एमाइड (पेप्टाइड) बॉन्ड -CO-NH- से जुड़े अमीनो एसिड अवशेषों से निर्मित होते हैं। प्रत्येक प्रोटीन को एक विशिष्ट अमीनो एसिड अनुक्रम और व्यक्तिगत स्थानिक संरचना की विशेषता होती है। प्रोटीन एक पशु कोशिका में कार्बनिक यौगिकों के शुष्क द्रव्यमान का कम से कम 50% हिस्सा होता है।

2. प्रोटीन की संरचना और संरचना।

प्रोटीन पदार्थों की संरचना में कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, सल्फर, फास्फोरस शामिल हैं।

हीमोग्लोबिन - सी 3032 एच 4816 हे 872 एन 780 एस 8 फ़े 4 .

प्रोटीन का आणविक भार कई हजार से लेकर कई मिलियन तक होता है। मिस्टर एग प्रोटीन = 36,000, मिस्टर मसल प्रोटीन = 1,500,000।

प्रोटीन अणुओं की रासायनिक संरचना को स्थापित करने के लिए, प्रोटीन हाइड्रोलिसिस के उत्पादों के अध्ययन से उनकी संरचना में मदद मिली।

1903 में, जर्मन वैज्ञानिक एमिल हरमन फिशर ने पेप्टाइड सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, जो प्रोटीन संरचना के रहस्य की कुंजी बन गया। फिशर ने सुझाव दिया कि प्रोटीन एनएच-सीओ पेप्टाइड बंधन से जुड़े एमिनो एसिड अवशेषों के बहुलक हैं। यह विचार कि प्रोटीन बहुलक संरचनाएं हैं, 1888 की शुरुआत में रूसी वैज्ञानिक अलेक्जेंडर याकोवलेविच डेनिलेव्स्की द्वारा व्यक्त किया गया था।

3. प्रोटीन की परिभाषा और वर्गीकरण

प्रोटीन एक विशेष पेप्टाइड बंधन से जुड़े अल्फा-एमिनो एसिड से निर्मित प्राकृतिक उच्च-आणविक प्राकृतिक यौगिक (बायोपॉलिमर) हैं। प्रोटीन की संरचना में 20 अलग-अलग अमीनो एसिड होते हैं, इसलिए अमीनो एसिड के विभिन्न संयोजनों के साथ प्रोटीन की विशाल विविधता होती है। जैसा कि वर्णमाला के 33 अक्षरों से हम अनंत संख्या में शब्द बना सकते हैं, इसलिए 20 अमीनो एसिड से - अनंत संख्या में प्रोटीन। मानव शरीर में 100,000 तक प्रोटीन होते हैं।

अणुओं में शामिल अमीनो एसिड अवशेषों की संख्या अलग है: इंसुलिन - 51, मायोग्लोबिन - 140। इसलिए, प्रोटीन का एम आर 10,000 से कई मिलियन तक है।

प्रोटीन प्रोटीन (सरल प्रोटीन) और प्रोटीन (जटिल प्रोटीन) में विभाजित होते हैं।

4. प्रोटीन की संरचना

एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड अवशेषों के कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम को प्राथमिक संरचना कहा जाता है। इसे अक्सर एक रैखिक श्रृंखला के रूप में जाना जाता है। यह संरचना सीमित संख्या में प्रोटीन की विशेषता है।

अध्ययनों से पता चला है कि पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के कुछ हिस्से समूहों - CO और - NH के बीच हाइड्रोजन बंधों के कारण एक सर्पिल में मुड़े हुए हैं। इस प्रकार द्वितीयक संरचना बनती है।

पेचदार पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को किसी तरह मोड़ना, संकुचित करना चाहिए। पैक अवस्था में, प्रोटीन अणुओं का एक दीर्घवृत्ताकार आकार होता है, जिसे अक्सर कुंडल कहा जाता है। यह हाइड्रोफोबिक द्वारा गठित एक तृतीयक संरचना है। एस्टर बॉन्ड, कुछ प्रोटीनों में एस-एस बॉन्ड (बाइसल्फ़ाइड बॉन्ड) होते हैं

प्रोटीन अणुओं का उच्चतम संगठन चतुर्धातुक संरचना है - प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, एक जटिल बनाते हैं।

प्रोटीन के कार्य

शरीर में प्रोटीन के कार्य विविध हैं। वे बड़े पैमाने पर स्वयं प्रोटीन के रूपों और संरचना की जटिलता और विविधता के कारण हैं।

निर्माण (प्लास्टिक) - प्रोटीन कोशिका झिल्ली, ऑर्गेनेल और कोशिका झिल्ली के निर्माण में शामिल होते हैं। रक्त वाहिकाओं, टेंडन और बालों का निर्माण प्रोटीन से होता है।

उत्प्रेरक - सभी सेलुलर उत्प्रेरक प्रोटीन (एंजाइम सक्रिय साइट) हैं।

मोटर - सिकुड़ा हुआ प्रोटीन सभी गति का कारण बनता है।

यातायात - रक्त प्रोटीन हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन को जोड़ता है और इसे सभी ऊतकों तक ले जाता है।

सुरक्षात्मक - विदेशी पदार्थों को बेअसर करने के लिए प्रोटीन निकायों और एंटीबॉडी का उत्पादन।

ऊर्जा - 1 ग्राम प्रोटीन 17.6 kJ के बराबर होता है।

रिसेप्टर - एक बाहरी उत्तेजना की प्रतिक्रिया।

ज्ञान का गठन:

छात्र प्रश्नों का उत्तर देते हैं:

प्रोटीन क्या होते हैं?

प्रोटीन अणु की कितनी स्थानिक संरचनाएँ आप जानते हैं?

प्रोटीन के कार्य क्या हैं?

ग्रेड सेट करें और घोषणा करें।

गृहकार्य : § 38 रासायनिक गुणों के बिना। "क्या कार्बोहाइड्रेट के साथ प्रोटीन खाद्य पदार्थों को पूरी तरह से बदलना संभव है?", "मानव जीवन में प्रोटीन की भूमिका" विषय पर एक संदेश तैयार करें।

पाठ प्रकार -संयुक्त

तरीके:आंशिक रूप से खोजपूर्ण, समस्यात्मक प्रस्तुति, व्याख्यात्मक और व्याख्यात्मक।

लक्ष्य:

वन्यजीवन, इसके प्रणालीगत संगठन और विकास के बारे में ज्ञान की समग्र प्रणाली के छात्रों में गठन;

जैविक मुद्दों पर नई जानकारी का तर्कसंगत मूल्यांकन देने की क्षमता;

नागरिक जिम्मेदारी, स्वतंत्रता, पहल की शिक्षा

कार्य:

शिक्षात्मक: जैविक प्रणालियों (कोशिका, जीव, प्रजाति, पारिस्थितिकी तंत्र) के बारे में; वन्य जीवन के बारे में आधुनिक विचारों के विकास का इतिहास; जैविक विज्ञान में उत्कृष्ट खोजें; दुनिया के आधुनिक प्राकृतिक-विज्ञान चित्र को आकार देने में जैविक विज्ञान की भूमिका; वैज्ञानिक ज्ञान के तरीके;

विकाससार्वभौमिक संस्कृति में शामिल जीव विज्ञान की उत्कृष्ट उपलब्धियों के अध्ययन की प्रक्रिया में रचनात्मक क्षमता; सूचना के विभिन्न स्रोतों के साथ काम करने के दौरान आधुनिक वैज्ञानिक विचारों, विचारों, सिद्धांतों, अवधारणाओं, विभिन्न परिकल्पनाओं (जीवन के सार और उत्पत्ति के बारे में) को विकसित करने के जटिल और विरोधाभासी तरीके;

पालना पोसनावन्य जीवन को जानने की संभावना में दृढ़ विश्वास, प्राकृतिक पर्यावरण के प्रति सावधानीपूर्वक दृष्टिकोण की आवश्यकता, स्वयं का स्वास्थ्य; जैविक समस्याओं पर चर्चा करते समय प्रतिद्वंद्वी की राय का सम्मान

लर्निंग बायोलॉजी के व्यक्तिगत परिणाम:

1. रूसी नागरिक पहचान की शिक्षा: देशभक्ति, पितृभूमि के लिए प्यार और सम्मान, अपनी मातृभूमि पर गर्व की भावना; किसी की जातीयता के बारे में जागरूकता; बहुराष्ट्रीय रूसी समाज के मानवतावादी और पारंपरिक मूल्यों को आत्मसात करना; मातृभूमि के प्रति जिम्मेदारी और कर्तव्य की भावना को बढ़ावा देना;

2. सीखने और अनुभूति के लिए प्रेरणा के आधार पर आत्म-विकास और आत्म-शिक्षा के लिए छात्रों की सीखने, तत्परता और क्षमता के लिए एक जिम्मेदार दृष्टिकोण का गठन, जागरूक पसंद और व्यवसायों की दुनिया में अभिविन्यास के आधार पर शिक्षा के एक और व्यक्तिगत प्रक्षेपवक्र का निर्माण और पेशेवर प्राथमिकताएं, स्थायी संज्ञानात्मक हितों को ध्यान में रखते हुए;

जीव विज्ञान में मेटा-विषय सीखने के परिणाम:

1. किसी के सीखने के लक्ष्यों को स्वतंत्र रूप से निर्धारित करने, अध्ययन और संज्ञानात्मक गतिविधि में स्वयं के लिए नए कार्यों को निर्धारित करने और तैयार करने की क्षमता, किसी की संज्ञानात्मक गतिविधि के उद्देश्यों और रुचियों को विकसित करना;

2. अनुसंधान और परियोजना गतिविधियों के घटकों में महारत हासिल करना, जिसमें समस्या को देखने की क्षमता, प्रश्न उठाना, परिकल्पना को सामने रखना शामिल है;

3. जैविक जानकारी के विभिन्न स्रोतों के साथ काम करने की क्षमता: विभिन्न स्रोतों (पाठ्यपुस्तक पाठ, लोकप्रिय वैज्ञानिक साहित्य, जैविक शब्दकोश और संदर्भ पुस्तकें) में जैविक जानकारी खोजें, विश्लेषण करें और

जानकारी का मूल्यांकन;

संज्ञानात्मक: जैविक वस्तुओं और प्रक्रियाओं की आवश्यक विशेषताओं का चयन; स्तनधारियों के साथ मानव रिश्तेदारी के साक्ष्य (तर्क) लाना; मनुष्य और पर्यावरण के बीच संबंध; पर्यावरण की स्थिति पर मानव स्वास्थ्य की निर्भरता; पर्यावरण की रक्षा की आवश्यकता; जैविक विज्ञान के तरीकों में महारत हासिल करना: जैविक वस्तुओं और प्रक्रियाओं का अवलोकन और विवरण; जैविक प्रयोग स्थापित करना और उनके परिणामों की व्याख्या करना।

नियामक:शैक्षिक और संज्ञानात्मक समस्याओं को हल करने के लिए सचेत रूप से सबसे प्रभावी तरीके चुनने के लिए वैकल्पिक सहित लक्ष्यों को प्राप्त करने के तरीकों की स्वतंत्र रूप से योजना बनाने की क्षमता; शिक्षक और साथियों के साथ शैक्षिक सहयोग और संयुक्त गतिविधियों को व्यवस्थित करने की क्षमता; व्यक्तिगत रूप से और एक समूह में काम करें: एक सामान्य समाधान खोजें और पदों के समन्वय के आधार पर और हितों को ध्यान में रखते हुए संघर्षों को हल करें; सूचना और संचार प्रौद्योगिकियों के उपयोग के क्षेत्र में क्षमता का गठन और विकास (इसके बाद आईसीटी दक्षताओं के रूप में संदर्भित)।

संचारी:साथियों के साथ संचार और सहयोग में संचार क्षमता का गठन, किशोरावस्था में लिंग समाजीकरण की विशेषताओं को समझना, सामाजिक रूप से उपयोगी, शैक्षिक, अनुसंधान, रचनात्मक और अन्य गतिविधियाँ।

तकनीकी : स्वास्थ्य की बचत, समस्याग्रस्त, विकासात्मक शिक्षा, समूह गतिविधियाँ

रिसेप्शन:विश्लेषण, संश्लेषण, निष्कर्ष, सूचना का एक प्रकार से दूसरे में स्थानांतरण, सामान्यीकरण।

कक्षाओं के दौरान

कार्य

कोशिका की संरचना और जीवन में प्रोटीन की अग्रणी भूमिका को प्रकट करना। ,

सूचनात्मक बायोपॉलिमर्स के चरित्र वाले प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना की व्याख्या करें।

प्रोटीन के उदाहरण का उपयोग करके पदार्थों के अणुओं की संरचना और उनके कार्यों के बीच संबंध के बारे में स्कूली बच्चों के ज्ञान को गहरा करना।

प्रमुख बिंदु

प्रोटीन की प्राथमिक संरचना जीनोटाइप द्वारा निर्धारित की जाती है।

प्रोटीन का द्वितीयक, तृतीयक और चतुर्धातुक संरचनात्मक संगठन प्राथमिक संरचना पर निर्भर करता है।

सभी जैविक उत्प्रेरक - एंजाइम - एक प्रोटीन प्रकृति के होते हैं।

4. प्रोटीन अणु विदेशी पदार्थों से शरीर को प्रतिरक्षात्मक सुरक्षा प्रदान करते हैं .

चर्चा के मुद्दे

क्या: जैविक उत्प्रेरक - पुलिस की गतिविधि की विशिष्टता निर्धारित करता है?

फाइन सरफेस रिसेप्टर की क्रिया का तंत्र क्या है?

जैविक बहुलक - प्रोटीन

कोशिका के कार्बनिक पदार्थों में, प्रोटीन मात्रा और मूल्य दोनों में पहले स्थान पर है। जानवरों में, वे कोशिका के शुष्क द्रव्यमान का लगभग 50% खाते हैं। मानव शरीर में 5 मिलियन प्रकार के प्रोटीन मो- होते हैं, जो न केवल एक दूसरे से भिन्न होते हैं, बल्कि अन्य जीवों के प्रोटीन से भी भिन्न होते हैं। संरचना की इतनी विविधता और जटिलता के बावजूद, वे बस से बने हैं 20 विभिन्न अमीनो एसिड।

अमीनो एसिड की एक सामान्य संरचनात्मक योजना होती है, लेकिन रेडिकल (K) की संरचना में एक दूसरे से भिन्न होती है, जो बहुत विविध है। उदाहरण के लिए, अमीनो एसिड अलैनिन में एक साधारण रेडिकल होता है - CH3, सिस्टीन रेडिकल में सल्फर - CH28H होता है, अन्य अमीनो एसिड में अधिक जटिल रेडिकल होते हैं।

जानवरों, पौधों और सूक्ष्मजीवों के जीवित जीवों से पृथक प्रोटीन में कई सौ और कभी-कभी 20 बुनियादी अमीनो एसिड के हजारों संयोजन शामिल होते हैं। उनके प्रत्यावर्तन का क्रम सबसे विविध है, जो बड़ी संख्या में प्रोटीन अणुओं के अस्तित्व को संभव बनाता है जो एक दूसरे से भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, केवल 20 अमीनो एसिड अवशेषों वाले प्रोटीन के लिए, लगभग 2 सैद्धांतिक रूप से संभव हैं। विभिन्न प्रोटीन अणुओं के 1018 प्रकार, अमीनो एसिड के प्रत्यावर्तन में भिन्न, और इसलिए उनके गुणों में। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में अमीनो एसिड के अनुक्रम को आमतौर पर प्रोटीन की प्राथमिक संरचना के रूप में जाना जाता है।

हालांकि, पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा श्रृंखला में जुड़े अमीनो एसिड अवशेषों की एक श्रृंखला के रूप में एक प्रोटीन अणु अभी तक विशिष्ट कार्य करने में सक्षम नहीं है। इसके लिए एक उच्च संरचनात्मक संगठन की आवश्यकता है। विभिन्न अमीनो एसिड के कार्बोक्सिल और अमीनो समूहों के अवशेषों के बीच हाइड्रोजन बॉन्ड बनाकर, प्रोटीन अणु एक हेलिक्स (ए-संरचना) या एक मुड़ी हुई परत - "अकॉर्डियन" (पी-संरचना) का रूप ले लेता है। यह एक द्वितीयक संरचना है, लेकिन अक्सर विशिष्ट जैविक गतिविधि प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं होती है।

प्रोटीन की द्वितीयक संरचना ((3-संरचना) शीर्ष पर होती है। प्रोटीन की तृतीयक संरचना तल पर होती है:

- ईओण बातचीत,

- हाइड्रोजन बांड।

- डाईसल्फाइड बॉन्ड,

- हाइड्रोफोबिक इंटरैक्शन,

- हाइड्रेटेड समूह

अक्सर केवल एक तृतीयक संरचना वाला अणु उत्प्रेरक या अन्यथा के रूप में कार्य कर सकता है। तृतीयक संरचनारेडिकल्स की परस्पर क्रिया के कारण बनता है, विशेष रूप से अमीनो एसिड सिस्टीन के रेडिकल्स में, जिसमें सल्फर होता है। पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक दूसरे से कुछ दूरी पर स्थित दो अमीनो एसिड के सल्फर परमाणु जुड़े हुए हैं, तथाकथित डाइसल्फ़ाइड, या 8-8, बांड बनाते हैं। इन अंतःक्रियाओं के साथ-साथ अन्य कम मजबूत बंधनों के लिए धन्यवाद, प्रोटीन हेलिक्स मुड़ता है और एक गेंद का आकार ले लेता है, या ग्लोब्यूल्स।जिस तरह से पॉलीपेप्टाइड हेलिस एक ग्लोब्यूल में फोल्ड हो जाते हैं उसे प्रोटीन की तृतीयक संरचना कहा जाता है। तृतीयक संरचना वाले कई प्रोटीन कोशिका में अपनी जैविक भूमिका को पूरा कर सकते हैं। हालांकि, शरीर के कुछ कार्यों के कार्यान्वयन के लिए, उच्च स्तर के संगठन के साथ प्रोटीन की भागीदारी की आवश्यकता होती है। ऐसी संस्था कहलाती है चतुर्धातुक संरचना-झुंड।यह तृतीयक संरचनात्मक संगठन के साथ कई (दो, तीन या अधिक) प्रोटीन अणुओं का कार्यात्मक संयोजन है। ऐसे जटिल प्रोटीन का एक उदाहरण हीमोग्लोबिन है। इसके अणु में चार परस्पर जुड़े अणु होते हैं। एक अन्य उदाहरण अग्नाशयी हार्मोन है - इंसुलिन, जिसमें दो घटक शामिल हैं। कुछ प्रोटीनों की चतुर्धातुक संरचना की संरचना में प्रोटीन सबयूनिट्स के अलावा, विभिन्न गैर-प्रोटीन घटक शामिल हैं। उसी हीमोग्लोबिन में एक जटिल हेट्रोसाइक्लिक यौगिक होता है, जिसमें आयरन, प्रोटीन गुण शामिल होते हैं। प्रोटीन, अन्य अकार्बनिक और कार्बनिक यौगिकों की तरह, उनके संरचनात्मक संगठन के कारण कई भौतिक-रासायनिक गुण होते हैं। यह काफी हद तक प्रत्येक अणु की कार्यात्मक गतिविधि को निर्धारित करता है। सबसे पहले, प्रोटीन मुख्य रूप से पानी में घुलनशील अणु होते हैं।

दूसरे,प्रोटीन अणु एक बड़े सतह आवेश को वहन करते हैं। यह कई विद्युत रासायनिक प्रभावों को निर्धारित करता है, जैसे झिल्ली पारगम्यता में परिवर्तन, एंजाइमों की उत्प्रेरक गतिविधि और अन्य कार्य।

तीसरा,प्रोटीन थर्मोलैबाइल होते हैं, यानी वे एक संकीर्ण तापमान सीमा में अपनी गतिविधि दिखाते हैं।

ऊंचे तापमान की क्रिया, साथ ही निर्जलीकरण, पीएच में परिवर्तन और अन्य प्रभाव प्रोटीन के संरचनात्मक संगठन के विनाश का कारण बनते हैं। सबसे पहले, सबसे कमजोर संरचना नष्ट हो जाती है - चतुर्धातुक, फिर तृतीयक, द्वितीयक और अधिक कठोर परिस्थितियों में - प्राथमिक। इसके संरचनात्मक संगठन के एक प्रोटीन अणु के नुकसान को विकृतीकरण कहा जाता है।

यदि पर्यावरण की स्थिति में परिवर्तन से अणु की प्राथमिक संरचना का विनाश नहीं होता है, तो जब सामान्य पर्यावरणीय परिस्थितियों को बहाल किया जाता है, प्रोटीन की संरचना और इसकी कार्यात्मक गतिविधि पूरी तरह से पुनर्निर्मित होती है। इस प्रक्रिया को रेनेचुरेशन कहा जाता है। खोई हुई संरचना को पूरी तरह से बहाल करने के लिए प्रोटीन की यह संपत्ति व्यापक रूप से चिकित्सा और खाद्य उद्योगों में कुछ चिकित्सा तैयारियों, जैसे एंटीबायोटिक्स, टीके, सीरा, एंजाइम की तैयारी के लिए उपयोग की जाती है; भोजन प्राप्त करने के लिए ध्यान केंद्रित किया जाता है जो सूखे रूप में लंबे समय तक उनके पोषण गुणों को बनाए रखता है।

प्रोटीन कार्य करता है।एक कोशिका में प्रोटीन के कार्य अत्यंत विविध होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण में से एक प्लास्टिक (बिल्डिंग) फ़ंक्शन है: प्रोटीन सभी कोशिका झिल्ली और सेल ऑर्गेनियल्स के साथ-साथ बाह्य संरचनाओं के गठन में शामिल होते हैं।

प्रोटीन की उत्प्रेरक भूमिका असाधारण महत्व की है। सभी जैविक उत्प्रेरक - एंजाइम - एक प्रोटीन प्रकृति के पदार्थ हैं, वे कोशिका में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं को दसियों और सैकड़ों हजारों बार तेज करते हैं।

एक पदार्थ (S) के साथ एक एंजाइम (F) की परस्पर क्रिया, जिसके परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया उत्पादों (P) का निर्माण होता है

आइए इस महत्वपूर्ण कार्य पर करीब से नज़र डालें। "उत्प्रेरण" शब्द, जो रासायनिक उद्योग की तुलना में जैव रसायन में कम सामान्य नहीं है, जहां उत्प्रेरक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, का शाब्दिक अर्थ है "उजागर करना", "मुक्ति"। एक उत्प्रेरक प्रतिक्रिया का सार, बड़ी संख्या में उत्प्रेरक और प्रकार की प्रतिक्रियाओं के बावजूद, जिसमें वे भाग लेते हैं, मूल रूप से इस तथ्य को उबालता है कि प्रारंभिक सामग्री उत्प्रेरक के साथ मध्यवर्ती यौगिक बनाती है। वे अपेक्षाकृत तेज़ी से प्रतिक्रिया के अंतिम उत्पादों में बदल जाते हैं, और उत्प्रेरक अपने मूल रूप में बहाल हो जाता है। एंजाइम एक ही उत्प्रेरक हैं। कटैलिसीस के सभी नियम उन पर लागू होते हैं। लेकिन एंजाइम प्रोटीन प्रकृति के होते हैं, और इससे उन्हें विशेष गुण मिलते हैं। अकार्बनिक रसायन विज्ञान से ज्ञात उत्प्रेरकों के साथ एंजाइमों में क्या समानता है, उदाहरण के लिए, प्लैटिनम, वैनेडियम ऑक्साइड और अन्य अकार्बनिक प्रतिक्रिया त्वरक, और उन्हें क्या अलग करता है? कई अलग-अलग उद्योगों में एक ही अकार्बनिक उत्प्रेरक का उपयोग किया जा सकता है। एंजाइम केवल समाधान की अम्लता के शारीरिक मूल्यों पर सक्रिय होते हैं, अर्थात हाइड्रोजन आयनों की ऐसी सांद्रता पर जो किसी कोशिका, अंग या प्रणाली के जीवन और सामान्य कामकाज के अनुकूल हो।

प्रोटीन का नियामक कार्यचयापचय प्रक्रियाओं के उनके नियंत्रण के कार्यान्वयन में शामिल हैं: इंसुलिन, पिट्यूटरी हार्मोन, आदि।

मोटर फंक्शनजीवित जीवों को विशेष सिकुड़ा हुआ प्रोटीन प्रदान किया जाता है। ये प्रोटीन सभी प्रकार के संचलन में शामिल होते हैं जो कोशिकाओं और जीवों में सक्षम होते हैं: सिलिया की झिलमिलाहट और प्रोटोजोआ में फ्लैगेल्ला की गति, बहुकोशिकीय जानवरों में मांसपेशियों का संकुचन, पौधों में पत्तियों की गति आदि।

प्रोटीन का परिवहन कार्यइसमें रासायनिक तत्व (उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन के लिए ऑक्सीजन) या जैविक रूप से सक्रिय पदार्थ (हार्मोन) और शरीर के विभिन्न ऊतकों और अंगों में उनका स्थानांतरण शामिल है। विशेष ट्रांसपोर्ट प्रोटीन सेल न्यूक्लियस में संश्लेषित आरएनए को साइटोप्लाज्म में ले जाते हैं। ट्रांसपोर्ट प्रोटीन को कोशिकाओं की बाहरी झिल्लियों में व्यापक रूप से दर्शाया जाता है; वे पर्यावरण से विभिन्न पदार्थों को साइटोप्लाज्म में ले जाते हैं।

जब विदेशी प्रोटीन या सूक्ष्मजीव शरीर में प्रवेश करते हैं, तो सफेद रक्त कोशिकाओं में विशेष प्रोटीन - ल्यूकोसाइट्स - एंटीबॉडी बनते हैं। वे जुड़े हुए हैं

वे अणुओं के स्थानिक विन्यास ("की-लॉक" सिद्धांत) के पत्राचार के सिद्धांत के अनुसार शरीर के लिए असामान्य पदार्थों (एंटीजन) के साथ बातचीत करते हैं। नतीजतन, एक हानिरहित, गैर विषैले परिसर का निर्माण होता है - "एंटीजन-एंटीबॉडी", जिसे बाद में ल्यूकोसाइट्स के अन्य रूपों द्वारा फैगोसाइटोज और पचाया जाता है - यह एक सुरक्षात्मक कार्य है।

प्रोटीन कोशिका में ऊर्जा के स्रोतों में से एक के रूप में भी काम कर सकते हैं, अर्थात वे एक ऊर्जा कार्य करते हैं। अंतिम उत्पादों में 1 ग्राम प्रोटीन के पूर्ण विघटन के साथ, 17.6 kJ ऊर्जा जारी होती है। हालांकि, इस क्षमता में प्रोटीन का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। प्रोटीन अणुओं के टूटने के दौरान जारी अमीनो एसिड नए प्रोटीन बनाने के लिए प्लास्टिक विनिमय प्रतिक्रियाओं में शामिल होते हैं।

पुनरावृत्ति के लिए प्रश्न और कार्य

कोशिका की संरचना में कौन से कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं?

प्रोटीन किस सरल कार्बनिक यौगिक के बने होते हैं?

पेप्टाइड्स क्या हैं?

प्रोटीन की प्राथमिक संरचना क्या है?

प्रोटीन की द्वितीयक, तृतीयक संरचना कैसे बनती है?

प्रोटीन विकृतीकरण क्या है?

आप प्रोटीन के कौन से कार्य जानते हैं?

अपने विचार से सही उत्तर का चयन कीजिए।

1. कोशिकाओं के अस्तित्व की खोज किसने की थी?

रॉबर्ट हुक

कार्ल लिनिअस

2. कोशिका किससे भरी होती है?

कोशिका द्रव्य

सीप

3. कोशिकाद्रव्य में स्थित सघन पिण्ड का क्या नाम है ?

नाभिक

सीप

अंगों

4. कौन-सा अंगक कोशिका को सांस लेने में मदद करता है?

लाइसोसोम

माइटोकांड्रिया

झिल्ली

5. कौन सा कोशिकांग पौधों को हरा रंग देता है?

लाइसोसोम

क्लोरोप्लास्ट

माइटोकांड्रिया

6. अकार्बनिक कोशिकाओं में कौन-सा पदार्थ सबसे अधिक होता है ?

पानी

खनिज लवण

7. कौन से पदार्थ कार्बनिक कोशिका का 20% बनाते हैं?

न्यूक्लिक एसिड

गिलहरी

8. निम्नलिखित पदार्थों का सामान्य नाम क्या है: चीनी, फाइबर, स्टार्च?

कार्बोहाइड्रेट

9. कौन सा पदार्थ कोशिका को 30% ऊर्जा देता है?

वसा

कार्बोहाइड्रेट

10. कोशिका में सबसे अधिक कौन-सा पदार्थ होता है ?

ऑक्सीजन

अमीनो एसिड, प्रोटीन। प्रोटीन की संरचना। एक प्रोटीन अणु के संगठन के स्तर

वीडियो ट्यूटोरियलपरजीवविज्ञान " गिलहरी"

कार्योंप्रोटीन

साधन

वी. बी. ज़खारोव, एस. जी. ममोनतोव, एन. आई. सोनिन, ई. टी. ज़खारोवा पाठ्यपुस्तक "जीव विज्ञान" सामान्य शैक्षिक संस्थानों के लिए (ग्रेड 10-11)।

पारिस्थितिकी के मूल सिद्धांतों के साथ एपी प्लेखोव जीव विज्ञान। श्रृंखला "विश्वविद्यालयों के लिए पाठ्यपुस्तकें। विशेष साहित्य।

शिक्षकों के लिए एक पुस्तक सिवोग्लाज़ोव वी.आई., सुखोवा टी.एस. कोज़लोवा टी। ए। जीव विज्ञान: सामान्य पैटर्न।

प्रस्तुति होस्टिंग

"जीवन प्रोटीन निकायों के अस्तित्व का एक तरीका है"

एफ एंगेल्स।

हमें ज्ञात कोई भी जीवित जीव प्रोटीन के बिना नहीं कर सकता। प्रोटीन पोषक तत्वों के रूप में काम करते हैं, वे चयापचय को नियंत्रित करते हैं, एंजाइम के रूप में कार्य करते हैं - चयापचय के लिए उत्प्रेरक, पूरे शरीर में ऑक्सीजन के हस्तांतरण और इसके अवशोषण को बढ़ावा देते हैं, तंत्रिका तंत्र के कामकाज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, मांसपेशियों के संकुचन के यांत्रिक आधार हैं, भाग लेते हैं आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण में, आदि। डी।

प्रोटीन (पॉलीपेप्टाइड्स) - α-एमिनो एसिड अवशेषों से निर्मित बायोपॉलिमर्स जुड़े हुए हैं पेप्टाइड(एमाइड) बंधन। इन बायोपॉलिमर्स में 20 तरह के मोनोमर्स होते हैं। ये मोनोमर्स अमीनो एसिड होते हैं। इसकी रासायनिक संरचना में प्रत्येक प्रोटीन एक पॉलीपेप्टाइड है। कुछ प्रोटीन कई पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं से बने होते हैं। अधिकांश प्रोटीन में औसतन 300-500 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। कई बहुत कम प्राकृतिक प्रोटीन, 3-8 अमीनो एसिड लंबे, और बहुत लंबे बायोपॉलिमर, 1500 से अधिक अमीनो एसिड लंबे ज्ञात हैं। एक प्रोटीन मैक्रोमोलेक्यूल के गठन को α-अमीनो एसिड की पॉलीकोंडेशन प्रतिक्रिया के रूप में दर्शाया जा सकता है:

कार्बन और नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच एक नया बंधन बनने के कारण अमीनो एसिड एक दूसरे से जुड़े होते हैं - पेप्टाइड (एमाइड):

दो अमीनो एसिड (AA) से आप एक डायपेप्टाइड प्राप्त कर सकते हैं, तीन से - एक ट्राइपेप्टाइड, बड़ी संख्या में AAs से आप पॉलीपेप्टाइड्स (प्रोटीन) प्राप्त कर सकते हैं।

प्रोटीन के कार्य

प्रकृति में प्रोटीन के कार्य सार्वभौमिक हैं। प्रोटीन मस्तिष्क, आंतरिक अंगों, हड्डियों, त्वचा, हेयरलाइन आदि का हिस्सा हैं। मुख्य स्रोतα - एक जीवित जीव के लिए अमीनो एसिड खाद्य प्रोटीन होते हैं, जो जठरांत्र संबंधी मार्ग में एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप देते हैंα - अमीनो अम्ल। अनेकα - अमीनो एसिड शरीर में संश्लेषित होते हैं, और कुछ प्रोटीन के संश्लेषण के लिए आवश्यक होते हैं α अमीनो एसिड शरीर में संश्लेषित नहीं होते हैं और उन्हें बाहर से आपूर्ति की जानी चाहिए। ऐसे अमीनो एसिड को आवश्यक कहा जाता है। इनमें वेलिन, ल्यूसीन, थ्रेओनाइन, मेथिओनाइन, ट्रिप्टोफैन और अन्य शामिल हैं (तालिका देखें)। कुछ मानव रोगों में, आवश्यक अमीनो एसिड की सूची का विस्तार हो रहा है।

· उत्प्रेरक कार्य - विशिष्ट प्रोटीन - उत्प्रेरक (एंजाइम) की मदद से किया जाता है। उनकी भागीदारी से शरीर में विभिन्न चयापचय और ऊर्जा प्रतिक्रियाओं की गति बढ़ जाती है।

एंजाइम विभाजित जटिल अणुओं (अपचय) और उनके संश्लेषण (एनाबोलिज्म) की प्रतिक्रियाओं के साथ-साथ डीएनए प्रतिकृति और आरएनए टेम्पलेट संश्लेषण को उत्प्रेरित करते हैं। कई हजार एंजाइम ज्ञात हैं। उनमें से, उदाहरण के लिए, पेप्सिन, पाचन के दौरान प्रोटीन को तोड़ देता है।

· परिवहन समारोह - एक अंग से दूसरे अंग में विभिन्न पदार्थों का बंधन और वितरण (परिवहन)।

तो, लाल रक्त कोशिकाओं का प्रोटीन, हीमोग्लोबिन, फेफड़ों में ऑक्सीजन के साथ मिलकर ऑक्सीहीमोग्लोबिन में बदल जाता है। रक्त प्रवाह के साथ अंगों और ऊतकों तक पहुंचना, ऑक्सीहीमोग्लोबिन टूट जाता है और ऊतकों में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन छोड़ देता है।

· सुरक्षात्मक कार्य - शरीर में प्रवेश करने वाले या बैक्टीरिया और वायरस की महत्वपूर्ण गतिविधि के परिणामस्वरूप पदार्थों का बंधन और निष्प्रभावीकरण।

सुरक्षात्मक कार्य शरीर (भौतिक, रासायनिक और प्रतिरक्षा रक्षा) में गठित विशिष्ट प्रोटीन (एंटीबॉडी - इम्युनोग्लोबुलिन) द्वारा किया जाता है। उदाहरण के लिए, फाइब्रिनोजेन, एक रक्त प्लाज्मा प्रोटीन, रक्त जमावट में भाग लेकर एक सुरक्षात्मक कार्य करता है और इस तरह रक्त की कमी को कम करता है।

· सिकुड़ा हुआ कार्य (एक्टिन, मायोसिन) - प्रोटीन की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप, अंतरिक्ष में गति होती है, हृदय का संकुचन और विश्राम होता है, और अन्य आंतरिक अंगों की गति होती है।

· संरचनात्मक समारोह प्रोटीन कोशिका संरचना का आधार बनाते हैं। उनमें से कुछ (संयोजी ऊतक कोलेजन, बाल, नाखून और त्वचा केरातिन, संवहनी दीवार इलास्टिन, ऊन केरातिन, रेशम फाइब्रोइन, आदि) लगभग विशेष रूप से संरचनात्मक कार्य करते हैं।

लिपिड के संयोजन में, प्रोटीन कोशिका झिल्लियों के निर्माण और अंतःकोशिकीय संरचनाओं में शामिल होते हैं।

· हार्मोनल (नियामक) कार्य - ऊतकों, कोशिकाओं या जीवों के बीच संकेतों को प्रसारित करने की क्षमता।

चयापचय के प्रोटीन-नियामकों को ले जाएं। वे हार्मोन का उल्लेख करते हैं जो अंतःस्रावी ग्रंथियों, शरीर के कुछ अंगों और ऊतकों में बनते हैं।

· पोषण समारोह - आरक्षित प्रोटीन द्वारा किया जाता है, जो ऊर्जा और पदार्थ के स्रोत के रूप में संग्रहीत होते हैं।

उदाहरण के लिए: कैसिइन, एग एल्ब्यूमिन, एग प्रोटीन भ्रूण की वृद्धि और विकास सुनिश्चित करते हैं, और दूध प्रोटीन नवजात शिशु के पोषण के स्रोत के रूप में काम करते हैं।

प्रोटीन के विभिन्न कार्यों को α-अमीनो एसिड संरचना और उनके उच्च संगठित मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है।

प्रोटीन के भौतिक गुण

प्रोटीन बहुत लंबे अणु होते हैं जिनमें पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़ी अमीनो एसिड इकाइयां होती हैं। ये प्राकृतिक पॉलिमर हैं, प्रोटीन का आणविक भार कई हजार से लेकर कई दसियों लाख तक होता है। उदाहरण के लिए, दूध एल्बुमिन का आणविक भार 17400, रक्त फाइब्रिनोजेन - 400,000, वायरस प्रोटीन - 50,000,000 है। प्रत्येक पेप्टाइड और प्रोटीन की श्रृंखला में अमीनो एसिड अवशेषों की एक कड़ाई से परिभाषित संरचना और अनुक्रम होता है, जो उनकी अनूठी जैविक विशिष्टता को निर्धारित करता है। प्रोटीन की संख्या जीव की जटिलता की डिग्री को दर्शाती है (ई कोलाई - 3000, और मानव शरीर में 5 मिलियन से अधिक प्रोटीन होते हैं)।

हमारे जीवन में पहला प्रोटीन जो हमें अपने जीवन में पता चलता है, वह मुर्गी के अंडे का एल्ब्यूमिन है - यह पानी में अत्यधिक घुलनशील होता है, गर्म होने पर (जब हम अंडे को फ्राई करते हैं) जम जाता है, और जब गर्मी में लंबे समय तक संग्रहीत किया जाता है, तो यह ढह जाता है, अंडा सड़ जाता है। लेकिन प्रोटीन न केवल अंडे के छिलके के नीचे छिपा होता है। बाल, नाखून, पंजे, ऊन, पंख, खुर, त्वचा की बाहरी परत - ये सभी लगभग पूरी तरह से एक अन्य प्रोटीन, केराटिन से बने होते हैं। केरातिन पानी में नहीं घुलता है, जमता नहीं है, जमीन में नहीं टूटता है: इसमें प्राचीन जानवरों के सींग और साथ ही हड्डियों को संरक्षित किया जाता है। और जठर रस में निहित प्रोटीन पेप्सिन अन्य प्रोटीनों को नष्ट करने में सक्षम है, यह पाचन की प्रक्रिया है। राइनाइटिस और फ्लू के उपचार में प्रोटीन इनरेफेरॉन का उपयोग किया जाता है, क्योंकि। उन विषाणुओं को मारता है जो इन बीमारियों का कारण बनते हैं। और सांप के जहर का प्रोटीन इंसान की जान लेने में सक्षम होता है।

प्रोटीन वर्गीकरण

प्रोटीन के पोषण मूल्य के दृष्टिकोण से, उनके अमीनो एसिड संरचना और तथाकथित आवश्यक अमीनो एसिड की सामग्री द्वारा निर्धारित, प्रोटीन को विभाजित किया जाता है पूर्ण तथा दोषपूर्ण . जिलेटिन के अपवाद के साथ पूर्ण प्रोटीन मुख्य रूप से पशु मूल के प्रोटीन होते हैं, जिन्हें अपूर्ण प्रोटीन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। अधूरे प्रोटीन मुख्य रूप से वनस्पति मूल के होते हैं। हालांकि, कुछ पौधों (आलू, फलियां आदि) में संपूर्ण प्रोटीन होता है। पशु प्रोटीन में से मांस, अंडे, दूध आदि के प्रोटीन शरीर के लिए विशेष रूप से मूल्यवान हैं।

पेप्टाइड श्रृंखलाओं के अलावा, कई प्रोटीनों में गैर-अमीनो एसिड के टुकड़े भी होते हैं, इस मानदंड के अनुसार प्रोटीन को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जाता है - सरल और जटिल प्रोटीन (प्रोटीन)। सरल प्रोटीन में केवल अमीनो एसिड श्रृंखलाएं होती हैं, जटिल प्रोटीन में गैर-एमिनो एसिड के टुकड़े भी होते हैं ( उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन में लोहा होता है).

संरचना के सामान्य प्रकार के अनुसार, प्रोटीन को तीन समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

1. फाइब्रिलर प्रोटीन - पानी में अघुलनशील होते हैं, पॉलिमर बनाते हैं, उनकी संरचना आमतौर पर अत्यधिक नियमित होती है और मुख्य रूप से विभिन्न श्रृंखलाओं के बीच परस्पर क्रियाओं द्वारा बनाए रखी जाती है। लम्बी तंतुमय संरचना वाले प्रोटीन। कई फाइब्रिलर प्रोटीनों की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला एक अक्ष के साथ एक दूसरे के समानांतर होती है और लंबे फाइबर (फाइब्रिल) या परतें बनाती हैं।

अधिकांश फाइब्रिलर प्रोटीन पानी में अघुलनशील होते हैं। फाइब्रिलर प्रोटीन में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, α-keratins (वे बालों के लगभग पूरे सूखे वजन, ऊन के प्रोटीन, सींग, खुर, नाखून, तराजू, पंख), कोलेजन - कण्डरा और उपास्थि प्रोटीन, फाइब्रोइन - रेशम प्रोटीन के लिए खाते हैं)।

2. गोलाकार प्रोटीन - पानी में घुलनशील, अणु का सामान्य आकार कम या ज्यादा गोलाकार होता है। गोलाकार और तंतुमय प्रोटीन के बीच, उपसमूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है। ग्लोबुलर प्रोटीन में एंजाइम, इम्युनोग्लोबुलिन, प्रोटीन प्रकृति के कुछ हार्मोन (उदाहरण के लिए, इंसुलिन), साथ ही अन्य प्रोटीन शामिल होते हैं जो परिवहन, नियामक और सहायक कार्य करते हैं।

3. झिल्ली प्रोटीन - ऐसे डोमेन होते हैं जो कोशिका झिल्ली को पार करते हैं, लेकिन उनमें से कुछ भाग झिल्ली से अंतरकोशिकीय वातावरण और कोशिका के साइटोप्लाज्म में फैल जाते हैं। मेम्ब्रेन प्रोटीन रिसेप्टर्स का कार्य करते हैं, अर्थात वे सिग्नल ट्रांसमिशन करते हैं, और विभिन्न पदार्थों के ट्रांसमेम्ब्रेन ट्रांसपोर्ट भी प्रदान करते हैं। ट्रांसपोर्टर प्रोटीन विशिष्ट होते हैं, उनमें से प्रत्येक केवल कुछ अणुओं या एक निश्चित प्रकार के सिग्नल को झिल्ली से गुजरने की अनुमति देता है।

प्रोटीन जानवरों और मनुष्यों के भोजन का एक अभिन्न अंग हैं। एक जीवित जीव मुख्य रूप से प्रोटीन की उपस्थिति में निर्जीव से भिन्न होता है। जीवित जीवों को प्रोटीन अणुओं की एक विशाल विविधता और उनकी उच्च क्रम की विशेषता होती है, जो एक जीवित जीव के उच्च संगठन के साथ-साथ स्थानांतरित करने, अनुबंध करने, पुनरुत्पादन करने, चयापचय की क्षमता और कई शारीरिक प्रक्रियाओं को निर्धारित करता है।

प्रोटीन की संरचना

फिशर एमिल जर्मन, जर्मन कार्बनिक रसायनज्ञ और जैव रसायनज्ञ। 1899 में उन्होंने प्रोटीन के रसायन पर काम करना शुरू किया। अमीनो एसिड के विश्लेषण के लिए ईथर विधि का उपयोग करते हुए, जिसे उन्होंने 1901 में बनाया था, एफ। प्रोटीन क्लीवेज उत्पादों के गुणात्मक और मात्रात्मक निर्धारण करने वाले पहले व्यक्ति थे, वेलिन, प्रोलाइन (1901) और हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन (1902) की खोज की, और प्रयोगात्मक रूप से साबित किया कि अमीनो एसिड के अवशेष एक पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं; 1907 में उन्होंने 18-सदस्यीय पॉलीपेप्टाइड का संश्लेषण किया। एफ। ने प्रोटीन हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप प्राप्त सिंथेटिक पॉलीपेप्टाइड्स और पेप्टाइड्स की समानता दिखाई। एफ। ने टैनिन का भी अध्ययन किया। एफ। ने जैविक रसायनज्ञों का एक स्कूल बनाया। सेंट पीटर्सबर्ग एकेडमी ऑफ साइंसेज (1899) के विदेशी संवाददाता सदस्य। नोबेल पुरस्कार (1902)।

गिलहरी- मैक्रोमोलेक्यूलर कंपाउंड्स, हेटेरोपॉलिमर, जिनमें से मोनोमर अमीनो एसिड होते हैं। मानव शरीर में 5 मिलियन से अधिक प्रकार के प्रोटीन अणु होते हैं। प्रोटीन की विविधता 20 अमीनो एसिड - मूल अमीनो एसिड के संयोजन द्वारा प्रदान की जाती है। सभी अमीनो एसिड को आवश्यक और गैर-आवश्यक में विभाजित किया गया है।

बदली शरीर में संश्लेषित होते हैं, अपूरणीय - भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं।

प्रोटीन अमीनो एसिड से बने होते हैं जो पेप्टाइड बॉन्ड से जुड़े होते हैं। अमीनो एसिड में अम्लीय गुणों वाले कार्बोक्सिल समूह (-COOH) और क्षारीय गुणों वाले अमीनो समूह (-NH2) होते हैं, इसलिए वे उभयधर्मी यौगिक होते हैं। एक पेप्टाइड बंधन एक अमीनो एसिड के कार्बोक्सिल समूह और दूसरे के अमीनो समूह के बीच बनता है।

जब दो अमीनो एसिड परस्पर क्रिया करते हैं, तो एक डाइपेप्टाइड बनता है। जब एक पेप्टाइड बंधन बनता है, तो एक पानी का अणु अलग हो जाता है।

प्रोटीन अणु के संगठन के 4 स्तर हैं: प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक, चतुर्धातुक।

प्रोटीन की प्राथमिक संरचना सबसे सरल होती है। इसमें एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का रूप है, जहां अमीनो एसिड पेप्टाइड बंधन से जुड़े होते हैं। यह अमीनो एसिड की गुणात्मक और मात्रात्मक संरचना और उनके अनुक्रम द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह क्रम वंशानुगत कार्यक्रम द्वारा निर्धारित किया जाता है, इसलिए प्रत्येक जीव के प्रोटीन सख्ती से विशिष्ट होते हैं।

पेप्टाइड समूहों के बीच हाइड्रोजन बंधन प्रोटीन की द्वितीयक संरचना का आधार हैं। मुख्य प्रकार की माध्यमिक संरचनाएं।

प्रोटीन की द्वितीयक संरचना हेलिक्स के एक हेलिक्स के एनएच समूह के हाइड्रोजन परमाणुओं और दूसरे हेलिक्स के सीओ समूह के ऑक्सीजन के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन के परिणामस्वरूप उत्पन्न होती है और हेलिक्स के साथ या समानांतर के बीच निर्देशित होती है प्रोटीन अणु की तह। इस तथ्य के बावजूद कि हाइड्रोजन बंधन कमजोर हैं, परिसर में उनकी महत्वपूर्ण मात्रा काफी मजबूत संरचना प्रदान करती है।

प्रोटीन अणु आंशिक रूप से ए-हेलिक्स (ग्रीक अल्फा लिखें) में मुड़ जाता है या बी-फोल्ड (ग्रीक बीटा लिखें) संरचना बनाता है।

केराटिन प्रोटीन एक हेलिक्स (अल्फा) बनाता है। वे खुरों, सींगों, बालों, पंखों, नाखूनों, पंजों का हिस्सा हैं।

रेशम बनाने वाले प्रोटीन में एक तह (बीटा) संरचना होती है। हेलिक्स के बाहर से, अमीनो एसिड रेडिकल्स बने रहते हैं (चित्र में। R1. R2, R3 ...)