Proteiner er høymolekylære organiske stoffer som består av alfa-aminosyrer som er forbundet med en peptidbinding til en enkelt kjede. Deres hovedfunksjon er regulatorisk. Og om hva og hvordan det manifesterer seg, nå er det nødvendig å fortelle i detalj.
Prosessbeskrivelse
Proteiner har evnen til å motta og overføre informasjon. Med dette henger deres implementering av reguleringen av prosessene som skjer i cellene og i hele kroppen sammen.
Denne handlingen er reversibel og krever vanligvis tilstedeværelsen av en ligand. Dette er igjen navnet på en kjemisk forbindelse som danner et kompleks med biomolekyler og deretter gir visse effekter (farmakologisk, fysiologisk eller biokjemisk).
Interessant nok oppdager forskere jevnlig nye regulatoriske proteiner. Det antas at bare en liten del av dem er kjent i dag.
Proteiner som utfører en regulerende funksjon er delt inn i varianter. Og hver av dem er verdt å snakke om separat.
Funksjonellklassifisering
Hun er ganske konvensjonell. Tross alt kan ett hormon utføre en rekke oppgaver. Men generelt sett sikrer den regulatoriske funksjonen cellens bevegelse gjennom dens syklus, videre transkripsjon, translasjon, spleising og aktiviteten til andre proteinforbindelser.
Det hele skjer på grunn av binding til andre molekyler eller på grunn av enzymatisk virkning. Forresten, disse stoffene spiller en veldig viktig rolle. Tross alt akselererer enzymer, som er komplekse molekyler, kjemiske reaksjoner i en levende organisme. Og noen av dem hemmer aktiviteten til andre proteiner.
Nå kan du gå videre til studiet av artsklassifisering.
Proteiner-hormoner
De påvirker ulike fysiologiske prosesser og direkte på stoffskiftet. Proteinhormoner dannes i de endokrine kjertlene, hvoretter de fraktes med blodet for å overføre et informasjonssignal.
De sprer seg tilfeldig. Imidlertid virker de utelukkende på de cellene som har spesifikke reseptorproteiner. Bare hormoner kan kontakte dem.
Som regel reguleres langsomme prosesser av hormoner. Disse inkluderer utviklingen av kroppen og veksten av individuelle vev. Men også her er det unntak.
Dette er adrenalin - et derivat av aminosyrer, hovedhormonet i binyremargen. Utgivelsen provoserer virkningen av en nerveimpuls. Hjertefrekvensen øker, blodtrykket stiger og andre reaksjoner oppstår. Det påvirker også leveren - det provoserer nedbrytningen av glykogen. Som et resultat frigjøres glukose til blodet og hjernenmed muskler, bruk den som en energikilde.
Reseptorproteiner
De har også en regulatorisk funksjon. Menneskekroppen er faktisk et komplekst system som hele tiden mottar signaler fra det ytre og indre miljøet. Dette prinsippet blir også observert i arbeidet med cellene som består av.
Så for eksempel overfører membranreseptorproteiner et signal fra overflaten til en strukturell elementær enhet og transformerer den samtidig. De regulerer cellulære funksjoner ved å binde seg til en ligand som ligger på en reseptor på utsiden av cellen. Hva skjer til slutt? Et annet protein inne i cellen aktiveres.
Det er verdt å merke seg én viktig nyanse. De aller fleste hormoner påvirker cellen bare hvis det er en viss reseptor på membranen. Det kan være et glykoprotein eller et annet protein.
Man kan gi et eksempel - β2-adrenerg reseptor. Det er plassert på membranen til leverceller. Hvis stress oppstår, binder adrenalinmolekylet seg til det, som et resultat av at den β2-adrenerge reseptoren aktiveres. Hva skjer etterpå? Den allerede aktiverte reseptoren aktiverer G-proteinet, som videre fester GTP. Etter mange mellomtrinn skjer glykogenfosforolyse.
Hva er konklusjonen? Reseptoren utførte den første signalhandlingen som førte til nedbrytning av glykogen. Det viser seg at uten den ville ikke de påfølgende reaksjonene som oppstår inne i cellen ha skjedd.
Transkripsjonsregulatorproteiner
En tiltema som må tas opp. I biologi er det konseptet med en transkripsjonsfaktor. Dette er navnet på proteiner som også har en regulerende funksjon. Den består i å kontrollere prosessen med mRNA-syntese på en DNA-mal. Dette kalles transkripsjon – overføring av genetisk informasjon.
Hva kan sies om denne faktoren? Proteinet utfører en regulerende funksjon enten uavhengig eller i forbindelse med andre elementer. Resultatet er en reduksjon eller økning i bindingskonstanten til RNA-polymerase til regulerte gensekvenser.
Transkripsjonsfaktorer har en definerende funksjon - tilstedeværelsen av ett eller flere DNA-domener som samhandler med spesifikke DNA-regioner. Dette er viktig å vite. Tross alt mangler andre proteiner som også er involvert i reguleringen av genuttrykk DNA-domener. Dette betyr at de ikke kan klassifiseres som transkripsjonsfaktorer.
Proteinkinaser
Når man snakker om hvilke grunnstoffer som utfører en regulerende funksjon i celler, er det nødvendig å ta hensyn til disse stoffene. Proteinkinaser er enzymer som modifiserer andre proteiner ved fosforylering av aminosyrerester med hydroksylgrupper i sammensetningen (disse er tyrosin, treonin og serin).
Hva er denne prosessen? Fosforylering endrer eller modifiserer vanligvis funksjonen til substratet. Aktiviteten til enzymet kan forresten også endre seg, så vel som posisjonen til proteinet i selve cellen. Interessant fakta! Det er anslått at ca 30% av proteiner kanmodifiseres av proteinkinaser.
Og deres kjemiske aktivitet kan spores i sp altningen av fosfatgruppen fra ATP og videre kovalent binding til resten av enhver aminosyre. Således har proteinkinaser en sterk innflytelse på cellulær vital aktivitet. Hvis arbeidet deres blir forstyrret, kan ulike patologier utvikle seg, til og med noen typer kreft.
Proteinfosfatase
For å fortsette å studere funksjonene og eksemplene på regulatoriske funksjoner, bør vi ta hensyn til disse proteinene. Handlingen utført av proteinfosfataser er eliminering av fosfatgrupper.
Hva betyr dette? Enkelt sagt utfører disse elementene defosforylering, en prosess som er motsatt av den som skjer som et resultat av virkningen av proteinkinaser.
Forskrift om skjøting
Du kan heller ikke ignorere henne. Spleising er en prosess der visse nukleotidsekvenser fjernes fra RNA-molekyler, og deretter kobles sekvensene som er bevart i det "modne" molekylet sammen.
Hvordan henger det sammen med emnet som studeres? Innenfor eukaryote gener er det regioner som ikke koder for aminosyrer. De kalles introner. Først blir de transkribert til pre-mRNA under transkripsjonen, hvoretter et spesielt enzym kutter dem ut.
Bare de proteinene som er enzymatisk aktive deltar i spleisingen. Bare de er i stand til å gi den ønskede konformasjonen til prem-RNA.
Forresten, det er fortsatt konseptet med alternativ skjøting. Det er veldig interessantprosess. Proteinene som er involvert i den forhindrer utskjæring av noen introner, men bidrar samtidig til fjerning av andre.
Karbohydratmetabolisme
Regulerende funksjon i kroppen utføres av mange organer, systemer og vev. Men siden vi snakker om proteiner, så er rollen til karbohydrater, som også er viktige organiske forbindelser, også verdt å snakke om.
Dette er et veldig detaljert emne. Karbohydratmetabolisme som helhet er et stort antall enzymatiske reaksjoner. Og en av mulighetene for reguleringen er transformasjonen av enzymaktivitet. Det oppnås på grunn av de fungerende molekylene til et bestemt enzym. Eller som et resultat av biosyntesen av nye.
Man kan si at den regulerende funksjonen til karbohydrater er basert på tilbakemeldingsprinsippet. Først provoserer et overskudd av substratet som kommer inn i cellen syntesen av nye enzymmolekyler, og deretter hemmes biosyntesen deres (tross alt er det nettopp dette akkumuleringen av metabolske produkter fører til).
Regulering av fettmetabolismen
Et siste ord om dette. Siden det handlet om proteiner og karbohydrater, så bør fett også nevnes.
Prosessen med deres metabolisme er nært knyttet til karbohydratmetabolismen. Hvis konsentrasjonen av glukose i blodet stiger, reduseres nedbrytningen av triglyserider (fett), som et resultat av at deres syntese aktiveres. Å redusere mengden har tvert imot en hemmende effekt. Som et resultat blir nedbrytningen av fett forbedret og akselerert.
Av alt dette følger en enkel og logisk konklusjon. Forholdet mellom karbohydrat ogfettmetabolismen er rettet mot bare én ting - å dekke energibehovet som kroppen opplever.
