Proteiner er højmolekylære organiske stoffer, der består af alfa-aminosyrer, der er forbundet med en peptidbinding til en enkelt kæde. Deres hovedfunktion er regulerende. Og om hvad og hvordan det manifesterer sig, nu er det nødvendigt at fortælle i detaljer.
Procesbeskrivelse
Proteiner har evnen til at modtage og transmittere information. Hermed er deres implementering af reguleringen af de processer, der finder sted i cellerne og i hele kroppen som helhed, forbundet.
Denne handling er reversibel og kræver norm alt tilstedeværelsen af en ligand. Dette er igen navnet på en kemisk forbindelse, der danner et kompleks med biomolekyler og efterfølgende frembringer visse effekter (farmakologiske, fysiologiske eller biokemiske).
Interessant nok opdager forskere regelmæssigt nye regulatoriske proteiner. Det antages, at kun en lille del af dem er kendt i dag.
Proteiner, der udfører en regulerende funktion, er opdelt i varianter. Og hver af dem er værd at tale om separat.
Funktioneltklassifikation
Hun er ret konventionel. Et hormon kan trods alt udføre en række forskellige opgaver. Men generelt sikrer den regulerende funktion cellens bevægelse gennem dens cyklus, yderligere transkription, translation, splejsning og aktiviteten af andre proteinforbindelser.
Det hele sker på grund af binding til andre molekyler eller på grund af enzymatisk virkning. Forresten spiller disse stoffer en meget vigtig rolle. Når alt kommer til alt, accelererer enzymer, som er komplekse molekyler, kemiske reaktioner i en levende organisme. Og nogle af dem hæmmer aktiviteten af andre proteiner.
Nu kan du gå videre til studiet af artsklassificering.
Proteiner-hormoner
De påvirker forskellige fysiologiske processer og direkte på stofskiftet. Proteinhormoner dannes i de endokrine kirtler, hvorefter de føres med blodet for at sende et informationssignal.
De spredes tilfældigt. De virker dog udelukkende på de celler, der har specifikke receptorproteiner. Kun hormoner kan kontakte dem.
Som regel reguleres langsomme processer af hormoner. Disse omfatter udviklingen af kroppen og væksten af individuelle væv. Men selv her er der undtagelser.
Dette er adrenalin - et derivat af aminosyrer, hovedhormonet i binyremarven. Dens frigivelse fremkalder virkningen af en nerveimpuls. Hjertefrekvensen stiger, blodtrykket stiger, og andre reaktioner opstår. Det påvirker også leveren - det fremkalder nedbrydningen af glykogen. Som et resultat frigives glukose til blodet og hjernenmed muskler, brug det som en energikilde.
Receptorproteiner
De har også en regulerende funktion. Den menneskelige krop er i virkeligheden et komplekst system, der konstant modtager signaler fra det ydre og indre miljø. Dette princip overholdes også i arbejdet i dets konstituerende celler.
Så for eksempel transmitterer membranreceptorproteiner et signal fra overfladen af en strukturel elementær enhed indad og transformerer den samtidig. De regulerer cellulære funktioner ved at binde sig til en ligand placeret på en receptor på ydersiden af cellen. Hvad sker der i sidste ende? Et andet protein inde i cellen aktiveres.
Det er værd at bemærke en vigtig nuance. Langt de fleste hormoner påvirker kun cellen, hvis der er en bestemt receptor på dens membran. Det kan være et glykoprotein eller et andet protein.
Man kan give et eksempel - β2-adrenerg receptor. Det er placeret på membranen af leverceller. Hvis der opstår stress, binder adrenalinmolekylet sig til det, som et resultat af hvilket den β2-adrenerge receptor aktiveres. Hvad sker der nu? Den allerede aktiverede receptor aktiverer G-proteinet, som yderligere binder GTP. Efter mange mellemliggende trin opstår der glykogen-phosphorolyse.
Hvad er konklusionen? Receptoren udførte den første signalhandling, der førte til nedbrydning af glykogen. Det viser sig, at uden det, ville de efterfølgende reaktioner, der opstod inde i cellen, ikke have fundet sted.
Transkriptionelle regulatorproteiner
En tilemne, der skal tages op. I biologi er der begrebet en transskriptionsfaktor. Dette er navnet på proteiner, der også har en regulerende funktion. Det består i at kontrollere processen med mRNA-syntese på en DNA-skabelon. Dette kaldes transkription - overførsel af genetisk information.
Hvad kan man sige om denne faktor? Proteinet udfører en regulerende funktion enten uafhængigt eller i forbindelse med andre elementer. Resultatet er et fald eller en stigning i bindingskonstanten for RNA-polymerase til regulerede gensekvenser.
Transkriptionsfaktorer har en definerende egenskab - tilstedeværelsen af et eller flere DNA-domæner, der interagerer med specifikke DNA-regioner. Dette er vigtigt at vide. Når alt kommer til alt, mangler andre proteiner, der også er involveret i reguleringen af genekspression, DNA-domæner. Det betyder, at de ikke kan klassificeres som transkriptionsfaktorer.
Proteinkinaser
Når man taler om, hvilke elementer der udfører en regulerende funktion i celler, er det nødvendigt at være opmærksom på disse stoffer. Proteinkinaser er enzymer, der modificerer andre proteiner ved phosphorylering af aminosyrerester med hydroxylgrupper i sammensætningen (disse er tyrosin, threonin og serin).
Hvad er denne proces? Fosforylering ændrer eller modificerer norm alt substratets funktion. Enzymets aktivitet kan i øvrigt også ændre sig, såvel som proteinets position i selve cellen. Interessant fakta! Det anslås, at omkring 30 % af proteinerne kanmodificeres af proteinkinaser.
Og deres kemiske aktivitet kan spores i sp altningen af fosfatgruppen fra ATP og yderligere kovalent binding til resten af enhver aminosyre. Proteinkinaser har således en stærk indflydelse på cellulær vital aktivitet. Hvis deres arbejde forstyrres, kan der udvikles forskellige patologier, endda nogle typer kræft.
Proteinphosphatase
Hvis vi fortsætter med at studere funktionerne og eksemplerne på regulatorisk funktion, bør vi være opmærksomme på disse proteiner. Den handling, der udføres af proteinfosfataser, er eliminering af fosfatgrupper.
Hvad betyder det? Enkelt sagt udfører disse elementer dephosphorylering, en proces, der er omvendt af den, der opstår som et resultat af proteinkinasernes virkning.
Regulering af splejsning
Du kan heller ikke ignorere hende. Splejsning er en proces, hvor visse nukleotidsekvenser fjernes fra RNA-molekyler, og derefter forbindes de sekvenser, der er bevaret i det "modne" molekyle.
Hvordan hænger det sammen med det emne, der undersøges? Inden for eukaryote gener er der områder, der ikke koder for aminosyrer. De kaldes introner. Først transskriberes de til præ-mRNA under transkriptionen, hvorefter et særligt enzym skærer dem ud.
Kun de proteiner, der er enzymatisk aktive, deltager i splejsningen. Kun de er i stand til at give den ønskede konformation til prem-RNA.
Der er i øvrigt stadig konceptet med alternativ splejsning. Det er meget interessantbehandle. De involverede proteiner forhindrer excision af nogle introner, men bidrager samtidig til fjernelse af andre.
Kulhydratmetabolisme
Regulerende funktion i kroppen udføres af mange organer, systemer og væv. Men da vi taler om proteiner, så er kulhydraternes rolle, som også er vigtige organiske forbindelser, også værd at tale om.
Dette er et meget detaljeret emne. Kulhydratmetabolisme som helhed er et stort antal enzymatiske reaktioner. Og en af mulighederne for dens regulering er transformationen af enzymaktivitet. Det opnås på grund af de fungerende molekyler af et bestemt enzym. Eller som et resultat af biosyntesen af nye.
Man kan sige, at kulhydraternes regulerende funktion er baseret på feedback-princippet. Først fremkalder et overskud af substratet, der kommer ind i cellen, syntesen af nye enzymmolekyler, og derefter hæmmes deres biosyntese (det er jo netop, hvad ophobningen af metaboliske produkter fører til).
Regulering af fedtstofskiftet
Et sidste ord om dette. Da det handlede om proteiner og kulhydrater, så skal fedtstoffer også nævnes.
Processen med deres stofskifte er tæt forbundet med kulhydratmetabolisme. Hvis koncentrationen af glukose i blodet stiger, falder nedbrydningen af triglycerider (fedtstoffer), som et resultat af, at deres syntese aktiveres. At reducere dens mængde har tværtimod en hæmmende virkning. Som et resultat bliver nedbrydningen af fedtstoffer forbedret og accelereret.
Af alt dette følger en enkel og logisk konklusion. Forholdet mellem kulhydrat ogfedtstofskiftet er kun rettet mod én ting - at opfylde det energibehov, som kroppen oplever.
