в чем заключается транспортная функция
Основные функции белков в клетке
Благодаря сложности, разнообразию форм и состава, белки играют важную роль в жизнедеятельности клетки и организма в целом.
Белок — это отдельный полипептид или агрегат нескольких полипептидов, выполняющий биологическую функцию.
Полипептид — понятие химическое. Белок — понятие биологическое.
В биологии функции белков можно разделить на следующие виды:
1. Строительная функция
Белки участвуют в образовании клеточных и внеклеточных структур. Например:
2. Транспортная функция
Некоторые белки способны присоединять различные вещества и переносить их к различным тканям и органам тела, из одного места клетки в другое. Например:
Белки транспортируют в крови катионы кальция, магния, железа, меди и другие ионы.
3. Регуляторная функция
Большая группа белков организма принимает участие в регуляции процессов обмена веществ. Гормоны белковой природы принимают участие в регуляции процессов обмена веществ. Например:
4. Защитная функция
5. Двигательная функция
6. Сигнальная функция
7. Запасающая функция
8. Энергетическая функция
9. Каталитическая (ферментативная) функция
Ферменты, или энзимы, — особый класс белков, являющихся биологическими катализаторами. Благодаря ферментам биохимические реакции протекают с огромной скоростью. Вещество, на которое оказывает свое действие фермент, называют субстратом.
Ферменты можно разделить на две группы:
10. Функция антифириза
11. Питательная (резервная) функция.
Решай задания и варианты по биологии с ответами
Транспортная функция белков
Транспортная функция белков — участие белков в переносе веществ в клетки и из клеток, в их перемещениях внутри клеток, а также в их транспорте кровью и другими жидкостями по организму.
Есть разные виды транспорта, которые осуществляются при помощи белков.
Содержание
Перенос веществ через клеточную мембрану
У всех клеток есть мембрана, состоящая из двойного слоя липидов. В клетку должны поступать многие необходимые для жизни вещества (сахара, аминокислоты, ионы щелочных металлов), но липидный бислой для них практически непроницаем. Поэтому в состав мембраны входят транспортные белки, которые и осуществляют перенос полярных или заряженных соединений. Транспорт этих соединений в клетку делится на активный и пассивный. Пассивный транспорт — транспорт веществ из области с высокой концентрацией в область низкой без затрат энергии, то есть диффузия. Она делится на 2 варианта: простая и облегчённая.
В облегчённой диффузии участвуют белки-переносчики. Этот вариант может сопровождаться конформационными изменениями белка. Есть несколько путей переноса веществ в этом случае: когда участвует один белок и когда участвуют несколько. Если участвует один белок(транслоказа), то он связывает вещество, потом сближается с другой стороной мембраны, отдаёт связанное вещество и возвращается в исходное состояние. Если участвуют несколько белков, то один связывается с веществом, потом передаёт его другому и так далее, пока вещество не дойдёт по цепи до противоположной стороны мембраны.
Пассивный транспорт обеспечивают также белки-каналы. Каналообразующие белки образуют в мембране водные поры, через которые (когда они открыты) могут проходить вещества. особые семейства каналообразующих белков (коннексины и паннексины) формируют щелевые контакты, через которые низкомолекулярные вещества могут транспортироваться из одной клетки в другую (через паннексины и в клетки из внешней среды).
Ещё один путь попадания веществ внутрь клетки — их поглощение путем эндоцитоза. В этом процессе также могут участвовать специальные транспортные белки. Например, гастромукопротеид (внутренний фактор Касла), который синтезируется в клетках слизистой оболочки желудка, обеспечивает поглощение путем эндоцитоза клетками подвздошной кишки витамина B12.
Перенос веществ внутри клетки
Этот перенос осуществляется между ядром и другими органоидами и цитоплазмой клетки. Например, перенос белков между ядром и цитоплазмой (ядерно-цитоплазматический транспорт) происходит благодаря ядерным порам, которые пронизывают двухслойную оболочку ядра. Они состоят примерно из тридцати белков — нуклеопоринов. Вещества переносятся из цитоплазмы в ядро клетки вместе с белками — транспортинами. Эти белки узнают вещества, предназначенные для транспорта в ядро, и связываются с ними. Затем этот комплекс белков заякоривается на белках ядерной поры и попадает в её канал, а затем в ядро. Там она связывается ещё с одним белком и распадается, а транспортины направляются обратно в цитоплазму.
Перенос белков из цитоплазмы к другим органоидам клетки происходит с помощью белков-переносчиков. В этом процессе участвуют также шапероны.
Перенос веществ по организму
Транспорт веществ по организму в основном осуществляется кровью. Кровь переносит гормоны, пептиды, ионы от эндокринных желез к другим органам, переносит конечные продукты метаболизма к органам выделения, переносит питательные вещества и ферменты, кислород и углекислый газ.
Наиболее известный транспортный белок, осуществляющий транспорт веществ по организму — это гемоглобин. Он переносит кислород и диоксид углерода по кровеносной системе от лёгких к органам и тканям. У человека около 15 % углекислого газа транспортируется к лёгким с помощью гемоглобина. В скелетных и сердечной мышцах перенос кислорода выполняется белком, который называется миоглобин.
В плазме крови всегда находятся транспортные белки — сывороточные альбумины. Жирные кислоты, например, транспортируются альбуминами сыворотки крови. Кроме того, белки группы альбуминов, например, транстиретин, транспортируют гормоны щитовидной железы. Также важнейшей транспортной функцией альбуминов является перенос билирубина, желчных кислот, стероидных гормонов, лекарств (аспирин, пенициллины) и неорганических ионов.
Другие белки крови — глобулины переносят различные гормоны, липиды и витамины. Транспорт ионов меди в организме осуществляет глобулин — церулоплазмин, транспорт ионов железа — белок трансферрин, транспорт витамина B12 — транскобаламин.
Транспортный белок – определение, функции, типы и примеры
Определение транспортного белка
Транспортные белки – это белки, которые транспортируют вещества через биологические мембраны. Транспортные белки находятся внутри самой мембраны, где они образуют канал или несущий механизм, чтобы позволить их подложка переходить с одной стороны на другую.
Вещества, переносимые этими белками, могут включать ионы, такие как натрий и калий; сахара, такие как глюкоза; белки и молекулы-мессенджеры; и многое другое.
Транспортные белки обычно осуществляют два вида транспорта:облегченная диффузия ”, Где транспортный белок просто создает отверстие для вещества, чтобы распространять вниз его градиент концентрации ; а также “активный транспорт,” где клетка расходует энергию, чтобы переместить вещество против градиента его концентрации.
Функция транспортного белка
Жизнь, как мы знаем, зависит от способности клеток избирательно перемещать вещества, когда им это необходимо. Определенные важные молекулы, такие как ДНК, должны постоянно находиться внутри клетки; но другие молекулы, такие как ионы, сахара и белки, возможно, должны пройти внутрь и наружу, чтобы клетка функционировала должным образом.
Каждый транспортный белок предназначен для транспортировки определенного вещества по мере необходимости. Например, некоторые канальные белки открываются только тогда, когда они получают правильный сигнал, позволяя веществам, которые они транспортируют, течь по требованию. Точно так же активные переносчики часто могут быть «включены и выключены» молекулами мессенджера.
Перемещая вещества через мембраны, транспортные белки делают возможным все – от нервных импульсов до клеточного метаболизма.
Без транспортных белков, например, градиент натрия-калия, который позволяет нашим нервам срабатывать, не существовал бы.
Типы транспортных белков
Каналы / Поры
Как следует из их названия, белки «канала» или «поры» открывают отверстия в мембране клетки.
Эти белки характеризуются тем, что они открыты как для внутриклеточного, так и для внеклеточного пространства одновременно. Напротив, белки-носители открыты только внутри или снаружи клетки в любой момент времени.
Каналы или поры обычно сконструированы так, что через них может проходить только одно конкретное вещество.
Например, в ионно-управляемых каналах напряжения часто используются заряженные аминокислоты, расположенные на точных расстояниях, чтобы привлечь их желаемый ион, отталкивая все остальные. Затем желаемый ион может течь через канал, тогда как другие вещества не могут.
Ионные каналы, управляемые напряжением, являются хорошими примерами транспортных белков, которые действуют по мере необходимости. Часто обнаруживаемые в нейронах, управляемые напряжением ионные каналы открываются в ответ на изменения электрохимического потенциала мембраны.
В закрытом состоянии управляемый напряжением канал не позволяет ионам проходить через клеточная мембрана, Но когда он открыт, он позволяет огромным количествам ионов проходить очень быстро, позволяя клетке быстро менять свой мембранный потенциал и запускать нервный импульс.
Белки-носители
Белки-носители представляют собой транспортные белки, которые открыты только с одной стороны мембраны одновременно.
Они часто проектируются таким образом, потому что они транспортируют вещества против градиента их концентрации. Одновременное открывание по обе стороны мембраны может позволить этим веществам просто течь обратно вдоль градиента концентрации, сводя на нет белок-носитель Работа
Для выполнения своей работы белки-носители обычно используют энергию для изменения формы.
Например, натриево-калиевая помпа использует энергию АТФ, чтобы изменить свою форму с открытой на внутриклеточную. решение, чтобы быть открытым для внеклеточного раствора. Это позволяет ему собирать ионы внутри клетки и выпускать их снаружи, а затем наоборот.
Другие белки-носители могут использовать другие источники энергии, такие как существующие градиенты концентрации, для достижения «вторичного активный транспорт «. Это означает, что их транспорт стал возможен благодаря энергии, расходуемой клеткой, но сам белок не использует АТФ напрямую.
Как это возможно? Эти белки-носители часто используют энергию одного вещества, которое «хочет» снизить свой градиент концентрации, чтобы изменить свою форму. Такое же изменение формы позволяет ему транспортировать вещество, которое «не хочет» перемещаться одновременно.
Хорошим примером является транспортный белок натрий-глюкоза, который использует градиент концентрации натрия, первоначально созданный натриево-калиевым насосом, для перемещения глюкозы против градиента концентрации.
Мы обсуждаем натрий-калиевый насос и натрий-глюкозный транспортный белок подробно ниже.
Примеры транспортных белков
Натриево-калиевый насос
Наиболее известным примером первичного активного транспортного белка является натриево-калиевая помпа. Именно этот насос создает ионный градиент, который позволяет нейронам срабатывать.
Натриево-калиевая помпа начинается с натриевых сайтов связывания, обращенных внутрь клетки. Эти сайты привлекают ионы натрия и удерживают их.
Когда каждый из трех сайтов связывания натрия связывает ион натрия, белок связывается с молекула АТФ, и разбивает его на ADP + фосфатная группа, Белок использует энергию, выделяемую в этом процессе, чтобы изменить форму.
Теперь сайты связывания натрия сталкиваются с внеклеточным раствором. Они выделяют три иона натрия вне клетки, в то время как сайты связывания белка с калием связываются с двумя ионами калия.
Когда оба калий-связывающих сайта заполнены, белок возвращается к своей первоначальной форме. Теперь ионы калия высвобождаются внутри клетки, и пустые сайты связывания натрия могут связывать больше ионов натрия.
Когда наступает время для срабатывания нервной клетки, сильные электрические и химические градиенты позволяют клетке производить огромное мгновенное изменение, открывая свои управляемые напряжением ионные каналы.
Натрий-глюкоза транспортные белки
Белок транспорта натрия-глюкозы использует вторичный активный транспорт для перемещения глюкозы в клетки. Они активны в клетках кишечника и почек, которые должны перемещать глюкозу в системы организма против градиента концентрации.
Эта операция требует энергии, потому что рассматриваемые клетки имеют более высокую концентрацию глюкозы, чем внеклеточной жидкости, Следовательно, глюкоза не сможет самостоятельно диффундировать в клетки; энергия должна быть приложена.
В этом случае энергия поступает из градиента концентрации натрия. Благодаря действию натриево-калиевого насоса, натрий находится вне клетки гораздо больше, чем внутри нее. Таким образом, существует сильный градиент концентрации, способствующий движению натрия в клетку.
Этот градиент концентрации можно рассматривать как тип «запасенной энергии». Натриево-калиевый насос забирает энергию из АТФ и превращает ее в градиент концентрации, который затем может быть использован для других целей, таких как транспортный белок натрий-глюкоза.
Закрытые ионные каналы в улитке
Закрытые ионные каналы пассивный транспорт белки, которые открываются в ответ на конкретные раздражители. Возможно, вы знакомы с ионно-управляемыми ионными каналами, такими как те, которые вызывают срабатывание наших нейронов в ответ на сигналы, поступающие от других нейронов.
Менее известными являются стробированные ионные каналы улитки, которые открываются механическим давлением вместо изменений напряжения. Эти замечательные ионные каналы позволяют нервам нашего внутреннего уха срабатывать в ответ на вибрации звука. Вот как мы слышим.
В улитке специальные клетки, называемые «волосковыми клетками», отвечают за наш слух. «Внешние волосковые клетки» колеблются в ответ на звуковые волны, усиливая их вибрации.
Внутренние волосковые клетки, с другой стороны, имеют особую работу. В ответ на эти вибрации они открывают ионные каналы в своих клеточных мембранах и освобождают нейротрансмиттеры, как это делает нейрон.
Эти нейротрансмиттеры вызывают укол соседних нервов. И вот как звук преобразуется в нервные импульсы!
викторина
Ответ на вопрос № 1
С верно. При облегченной диффузии транспортные белки «облегчаются», открывая каналы или поры в непроницаемой для других клеточной мембране.
2. В чем разница между первичным и вторичным активным транспортом?A. Первичный активный транспорт использует белки-носители, тогда как вторичный активный транспорт использует белки-каналы.B. Первичный активный транспорт может транспортировать только одно вещество за раз, тогда как вторичный активный транспорт может транспортировать два.C. Первичный активный транспорт требует энергии; вторичного активного транспорта нет.D. Первичные активные транспортные белки используют АТФ напрямую. Вторичные активные транспортные белки используют энергию, которая получается из других АТФ-зависимых процессов.
Ответ на вопрос № 2
D верно. Все виды активного транспорта требуют от клетки расходовать энергию. Первичные активные транспортные белки берут энергию непосредственно из АТФ; вторичные активные транспортные белки используют энергию от процессов, происходящих из АТФ.
3. Что из перечисленного НЕ является примером активного транспорта?A. Натриево-калиевый насос перемещает натрий и калий как против градиента их концентрации.B. Ионные каналы волосковых клеток открываются в ответ на давление, позволяя ионам проходить через них.C. Транспортер натрия-глюкозы использует градиент концентрации натрия для перемещения глюкозы в клетку.D. Ни один из вышеперечисленных.
Ответ на вопрос № 3
В верно. Ионные каналы являются формой пассивного транспорта; они позволяют ионам двигаться вниз по градиенту концентрации, что не требует затрат энергии.
Белки, выполняющие транспортную функцию
Вы будете перенаправлены на Автор24
Транспортные белки – это группа белков, которые выполняют функцию переноса различных лигандов через клеточную мембрану и внутрь клетки (в одноклеточных организмах) и между различными клетками многоклеточного организма.
Транспортные белки
Белки выполняют в клетках весьма разнообразные функции: каталитическую, строительную, ферментативную, энергетическую.
Любая белковая молекула по сути является гетерополимером и имеет различную длину. Мономерами белков являются аминокислоты. В состав белков входят такие вещества, как водород, углерод, азот и кислород. Почти все белки также содержат серу, поскольку она является основной составляющей таких аминокислот как цистеин и метионин.
Транспортыне белки внедряются в мембрану или секретируются из клетки в виде растворов из ядра и органелл эукариотического организма.
К основным группам транспортных белков относят:
Каждая группа представленных белков выполняет транспортную функцию по-особенному, а именно это зависит от направления и скорости транспорта. Считается, что белковая молекула может укладываться различными способами и принимать множество различных форм и конформаций. Все это зависит от условий рН, уровня температуры, и наличия конкретных ионов. Также эта структура определяется тем, как сворачивается полипептидная цепь внутри раствора, что зависит от последовательности аминокислот.
Транспортная функция белков – это участие белков в переносе веществ в клетки и за их пределы, а также внутри клеточного пространства. В рамках человеческого организма функция белков реализуется в транспорте крови и других жидкостей организма, которые имеют в своем составе белковые молекулы.
Готовые работы на аналогичную тему
При помощи белков могут осуществляться совершенно различные виды транспорта. Перенос веществ через клеточную мембрану проходит в несколько этапов и зависит от степени прохождения веществ через билипидный мембранный слой. Для полноценной жизнедеятельности в клетку должны поступать:
Так как слои липидов практически не проницаемы для различных веществ, внутри мембраны находятся специализированные транспортные белки, которые осуществляют перенос полярных заряженных соединений. Такой транспорт веществ может быть активным и пассивным.
Активный транспорт реализуется за счет специализированных каналов внутри мембраны против градиента концентрации и протекает с затратой энергии. В активном транспорте участвуют белки – переносчики. Для такого переноса необходима энергия, которая получается транспортными белками при расщеплении АТФ.
Пассивный транспорт веществ реализуется из области высокой концентрации в область низкой, но без затрат энергии. Другими словами, этот путь имеет вид диффузии. Диффузия может быть облегченной и простой.
Облегченная диффузия обеспечивается белками – переносчиками. Такой вариант транспорта осуществляется различными конформациями белка. В данном процессе может участвовать один белок или несколько белков. Если участвует только транслоказа, то этот белок связывает вещество и сближается с другой стороной мембраны и отдает связанное вещество, постепенно возвращаясь в исходное состояние. При участии нескольких белков один из них связывается с исходным веществом, потом передает его другому белку до тех пор, пока вещество по цепи не доходит до другой стороны мембраны.
Также пассивный транспорт осуществляется по белкам – каналам. Они образуют водные поры, которые открыты в какой – либо период времени. По этим каналам белки могут транспортироваться из одной клетки в другую.
Еще один путь попадания веществ клетку называется эндоцитозом. В этом процессе могут участвовать только специализированные транспортные белки.
Путем простой диффузии в клетку проникают различные гидрофобные вещества (кислород, азот, бензол), а также различные полярные молекулы (углекислый газ, вода). Путем простой диффузии в клетку не могут проникнуть такие вещества, как аминокислоты и моносахариды.
Вода диффундирует в клетку путем осмоса. Осмос представляет собой одностороннюю диффузию воды сквозь полупроницаемую мембрану в раствор с более высокой концентрации. При этом раствор с высокой концентрацией содержит минимальную концентрацию молекул растворителя. В него путем диффузии просачивается растворитель из области вещества с меньшей концентрацией.
Функции транспортных белков
Внутри клетки происходит перенос веществ между ядром и другими органоидами через клеточную цитоплазму. Это происходит благодаря ядерным порам, пронизывающих два слоя белковой оболочки. Эти оболочки также состоят из белков. Вещества переносятся из цитоплазмы в ядро клетки вместе с белками — транспортинами. Эти белки узнают вещества, предназначенные для транспорта в ядро, и связываются с ними. Впоследствии этот белок соединяется с белками ядерной поры и распадается, а транспортные белки возвращаются обратно в цитоплазму.
Перенос белков из цитоплазмы к другим органоидам проходит при участии белков переносчиков. Что касается переноса веществ внутри организма, то он также осуществляет при участии белков.
Например, гемоглобин переносит кислород. Также в плазме крови всегда находятся транспортные белки.
Транспортные белки плазмы крови – это сывороточные альбумины.
Жирные кислоты транспортируются с помощью альбуминов сывороток крови. Гормоны щитовидной железы переносятся транстиретином. Кроме того, альбумины могут переносить билирубин, многочисленные лекарства, ионы и многие другие вещества.
Также существуют другие примеры транспортных белков. Например, альбумин является белком плазмы крови, переносящим лекарства и неорганические ионы. Миоглобин является белком скелетных мышц и способствует переносу кислорода. Глобулин переносит различные гормоны и витамины.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 07 01 2021
Анжелика Ивановна Иванова
Транспортная функция
Источник:
Приказ Росжелдора от 28.07.2010 N 309
«Об утверждении Методики проведения оценки уязвимости объектов транспортной инфраструктуры и транспортных средств железнодорожного транспорта»
Смотреть что такое «Транспортная функция» в других словарях:
Транспортная функция белков — Транспортная функция белков участие белков в переносе веществ в клетки и из клеток, в их перемещениях внутри клеток, а также в их транспорте кровью и другими жидкостями по организму. Есть разные виды транспорта, которые осуществляются при… … Википедия
транспортная функция обработки — Компонент архитектуры, определяемый обработкой информации, выполняемой между его входами и его выходами. Вход или выход должен быть внутри сети уровня (МСЭ T G.805, МСЭ T G.8010/Y.1306, МСЭ T G.8110/Y.1370, МСЭ T G.809). [http://www.iks… … Справочник технического переводчика
Функция биологическая — (от лат. functio деятельность, исполнение, отправление) – деятельность клетки, органа, организма, проявляющаяся как физиологический процесс или совокупность механизмов действия, присуща каждой структурной организации материи: всасывания, моторная … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Белки — У этого термина существуют и другие значения, см. Белки (значения). Белки (протеины, полипептиды[1]) высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа аминокислот. В живых организмах… … Википедия
Протеин — Кристаллы различных белков, выращенные на космической станции «Мир» и во время полётов шаттлов НАСА. Высокоочищенные белки при низкой температуре образуют кристаллы, которые используют для получения модели данного белка. Белки (протеины,… … Википедия
Протеины — Кристаллы различных белков, выращенные на космической станции «Мир» и во время полётов шаттлов НАСА. Высокоочищенные белки при низкой температуре образуют кристаллы, которые используют для получения модели данного белка. Белки (протеины,… … Википедия
Целом — (от др. греч. κοίλωμα углубление, полость) вторичная полость тела многоклеточных животных. У трохофорных образуется из специализированных мезодермальных клеток телобластов в результате их деления и последующего образования… … Википедия
Газообмен — I Газообмен совокупность процессов обмена газов между организмом и окружающей средой; состоит в потреблении кислорода и выделении углекислого газа с незначительными количествами газообразных продуктов и паров воды. Интенсивность Г.… … Медицинская энциклопедия
КРОВЬ — жидкость, циркулирующая в кровеносной системе и переносящая газы и другие растворенные вещества, необходимые для метаболизма либо образующиеся в результате обменных процессов. Кровь состоит из плазмы (прозрачной жидкости бледно желтого цвета) и… … Энциклопедия Кольера