Proteiner är högmolekylära organiska ämnen som består av alfa-aminosyror som är förbundna med en peptidbindning till en enda kedja. Deras huvudsakliga funktion är reglerande. Och om vad och hur det yttrar sig, nu är det nödvändigt att berätta i detalj.
Processbeskrivning
Proteiner har förmågan att ta emot och överföra information. Med detta kopplas deras implementering av regleringen av de processer som sker i cellerna och i hela kroppen som helhet.
Denna åtgärd är reversibel och kräver vanligtvis närvaron av en ligand. Detta är i sin tur namnet på en kemisk förening som bildar ett komplex med biomolekyler och som därefter ger vissa effekter (farmakologiska, fysiologiska eller biokemiska).
Intressant nog upptäcker forskare regelbundet nya regulatoriska proteiner. Det antas att endast en liten del av dem är kända idag.
Proteiner som har en reglerande funktion är indelade i varianter. Och var och en av dem är värda att prata om separat.
Funktionellklassificering
Hon är ganska konventionell. Trots allt kan ett hormon utföra en mängd olika uppgifter. Men generellt sett säkerställer den reglerande funktionen cellens rörelse genom dess cykel, vidare transkription, translation, splitsning och aktiviteten hos andra proteinföreningar.
Allt händer på grund av bindning till andra molekyler eller på grund av enzymatisk verkan. Förresten, dessa ämnen spelar en mycket viktig roll. När allt kommer omkring påskyndar enzymer, som är komplexa molekyler, kemiska reaktioner i en levande organism. Och några av dem hämmar aktiviteten hos andra proteiner.
Nu kan du gå vidare till studiet av artklassificering.
Proteiner-hormoner
De påverkar olika fysiologiska processer och direkt på ämnesomsättningen. Proteinhormoner bildas i de endokrina körtlarna, varefter de förs med blodet för att överföra en informationssignal.
De spreds slumpmässigt. Men de verkar uteslutande på de celler som har specifika receptorproteiner. Endast hormoner kan kontakta dem.
Som regel regleras långsamma processer av hormoner. Dessa inkluderar utvecklingen av kroppen och tillväxten av individuella vävnader. Men även här finns det undantag.
Detta är adrenalin - ett derivat av aminosyror, det huvudsakliga hormonet i binjuremärgen. Dess frisättning provocerar verkan av en nervimpuls. Hjärtfrekvensen ökar, blodtrycket stiger och andra reaktioner uppstår. Det påverkar också levern - det provocerar nedbrytningen av glykogen. Som ett resultat släpps glukos ut i blodet och hjärnanmed muskler använd den som en energikälla.
Receptorproteiner
De har också en reglerande funktion. Människokroppen är i själva verket ett komplext system som ständigt tar emot signaler från den yttre och inre miljön. Denna princip iakttas också i arbetet med dess ingående celler.
Så, till exempel, membranreceptorproteiner överför en signal från ytan av en strukturell elementär enhet inåt, samtidigt som den transformerar den. De reglerar cellulära funktioner genom att binda till en ligand som finns på en receptor på utsidan av cellen. Vad händer i slutändan? Ett annat protein inuti cellen aktiveras.
Det är värt att notera en viktig nyans. De allra flesta hormoner påverkar cellen endast om det finns en viss receptor på dess membran. Det kan vara ett glykoprotein eller ett annat protein.
Man kan ge ett exempel - β2-adrenerg receptor. Det är beläget på membranet av leverceller. Om stress uppstår, binder adrenalinmolekylen till den, som ett resultat av vilket den β2-adrenerga receptorn aktiveras. Vad händer sen? Den redan aktiverade receptorn aktiverar G-proteinet, som ytterligare fäster GTP. Efter många mellansteg sker glykogenfosforolys.
Vad är slutsatsen? Receptorn utförde den första signalåtgärden som ledde till nedbrytningen av glykogen. Det visar sig att utan det skulle de efterföljande reaktionerna som inträffade inuti cellen inte ha inträffat.
Transkriptionsregulatorproteiner
En tillämne som behöver tas upp. Inom biologin finns begreppet en transkriptionsfaktor. Detta är namnet på proteiner som också har en reglerande funktion. Det består i att kontrollera processen för mRNA-syntes på en DNA-mall. Detta kallas transkription – överföring av genetisk information.
Vad kan man säga om denna faktor? Proteinet utför en reglerande funktion antingen självständigt eller i kombination med andra element. Resultatet är en minskning eller ökning av bindningskonstanten för RNA-polymeras till reglerade gensekvenser.
Transkriptionsfaktorer har en avgörande egenskap - närvaron av en eller flera DNA-domäner som interagerar med specifika DNA-regioner. Detta är viktigt att veta. När allt kommer omkring saknar andra proteiner som också är involverade i regleringen av genuttrycket DNA-domäner. Det betyder att de inte kan klassificeras som transkriptionsfaktorer.
Proteinkinaser
När man talar om vilka grundämnen som har en reglerande funktion i celler är det nödvändigt att vara uppmärksam på dessa substanser. Proteinkinaser är enzymer som modifierar andra proteiner genom fosforylering av aminosyrarester med hydroxylgrupper i sammansättningen (dessa är tyrosin, treonin och serin).
Vad är denna process? Fosforylering förändrar eller modifierar vanligtvis substratets funktion. Enzymets aktivitet kan förresten också förändras, liksom proteinets position i själva cellen. Intressant fakta! Det uppskattas att cirka 30 % av proteinerna kanmodifieras av proteinkinaser.
Och deras kemiska aktivitet kan spåras i klyvningen av fosfatgruppen från ATP och ytterligare kovalent bindning till resten av vilken aminosyra som helst. Således har proteinkinaser ett starkt inflytande på cellulär vital aktivitet. Om deras arbete störs kan olika patologier utvecklas, även vissa typer av cancer.
Proteinfosfatas
Om vi fortsätter att studera funktionerna och exemplen på regulatorisk funktion bör vi vara uppmärksamma på dessa proteiner. Verkan som utförs av proteinfosfataser är eliminering av fosfatgrupper.
Vad betyder det här? Enkelt uttryckt utför dessa element defosforylering, en process som är den omvända till den som inträffar som ett resultat av verkan av proteinkinaser.
Föreskrifter för skarvning
Du kan inte ignorera henne heller. Splitsning är en process där vissa nukleotidsekvenser avlägsnas från RNA-molekyler, och sedan sammanfogas sekvenserna som är bevarade i den "mogna" molekylen.
Hur hänger det ihop med ämnet som studeras? Inom eukaryota gener finns det regioner som inte kodar för aminosyror. De kallas introner. Först transkriberas de till pre-mRNA under transkriptionen, varefter ett speciellt enzym skär ut dem.
Endast de proteiner som är enzymatiskt aktiva deltar i splitsningen. Endast de kan ge den önskade konformationen till prem-RNA.
Förresten, det finns fortfarande konceptet med alternativ skarvning. Det är väldigt intressantbearbeta. Proteinerna som är involverade i det förhindrar excision av vissa introner, men bidrar samtidigt till att andra tas bort.
Kolhydratmetabolism
Kroppens reglerande funktion utförs av många organ, system och vävnader. Men eftersom vi pratar om proteiner är kolhydraternas roll, som också är viktiga organiska föreningar, också värd att prata om.
Detta är ett mycket detaljerat ämne. Kolhydratmetabolism som helhet är ett stort antal enzymatiska reaktioner. Och en av möjligheterna med dess reglering är omvandlingen av enzymaktivitet. Det uppnås på grund av de fungerande molekylerna av ett visst enzym. Eller som ett resultat av biosyntesen av nya.
Man kan säga att kolhydraternas reglerande funktion bygger på feedbackprincipen. Först provocerar ett överskott av substratet som kommer in i cellen syntesen av nya enzymmolekyler, och sedan hämmas deras biosyntes (det är trots allt precis vad ackumuleringen av metabola produkter leder till).
Reglering av fettmetabolismen
Ett sista ord om detta. Eftersom det handlade om proteiner och kolhydrater så bör fett också nämnas.
Processen för deras ämnesomsättning är nära relaterad till kolhydratmetabolism. Om koncentrationen av glukos i blodet stiger, minskar nedbrytningen av triglycerider (fetter), vilket resulterar i att deras syntes aktiveras. Att minska dess kvantitet har tvärtom en hämmande effekt. Som ett resultat förbättras och accelereras nedbrytningen av fetter.
Av allt detta följer en enkel och logisk slutsats. Sambandet mellan kolhydrater ochfettomsättningen syftar bara till en sak - att tillgodose de energibehov som kroppen upplever.
