Proteiinit ovat suurimolekyylisiä orgaanisia aineita, jotka koostuvat alfa-aminohapoista, jotka on liitetty peptidisidoksella yhdeksi ketjuksi. Niiden päätehtävä on sääntely. Ja siitä, mitä ja miten se ilmenee, nyt on kerrottava yksityiskohtaisesti.
Prosessin kuvaus
Proteiineilla on kyky vastaanottaa ja välittää tietoa. Tähän liittyy niiden toteuttaminen soluissa ja koko kehossa tapahtuvien prosessien säätelyssä.
Tämä toiminto on palautuva ja vaatii yleensä ligandin läsnäolon. Tämä puolestaan on kemiallisen yhdisteen nimi, joka muodostaa kompleksin biomolekyylien kanssa ja tuottaa sen jälkeen tiettyjä vaikutuksia (farmakologisia, fysiologisia tai biokemiallisia).
Mielenkiintoista kyllä, tutkijat löytävät säännöllisesti uusia sääteleviä proteiineja. Oletetaan, että vain pieni osa niistä tunnetaan nykyään.
Säätelytehtävää suorittavat proteiinit jaetaan lajikkeisiin. Ja jokaisesta niistä kannattaa puhua erikseen.
Toiminnallinenluokitus
Hän on melko tavanomainen. Loppujen lopuksi yksi hormoni voi suorittaa erilaisia tehtäviä. Mutta yleensä säätelytoiminto varmistaa solun liikkeen sen syklin läpi, edelleen transkription, translaation, silmukoinnin ja muiden proteiiniyhdisteiden toiminnan.
Se kaikki tapahtuu sitoutumisesta muihin molekyyleihin tai entsymaattisen toiminnan vuoksi. Muuten, näillä aineilla on erittäin tärkeä rooli. Loppujen lopuksi entsyymit, jotka ovat monimutkaisia molekyylejä, nopeuttavat kemiallisia reaktioita elävässä organismissa. Ja jotkut niistä estävät muiden proteiinien toimintaa.
Nyt voit siirtyä lajien luokittelun tutkimukseen.
Proteiinit-hormonit
Ne vaikuttavat erilaisiin fysiologisiin prosesseihin ja suoraan aineenvaihduntaan. Umpieritysrauhasissa muodostuu proteiinihormoneja, minkä jälkeen ne kulkeutuvat veren mukana informaatiosignaalin välittämiseksi.
Ne leviävät satunnaisesti. Ne vaikuttavat kuitenkin yksinomaan niihin soluihin, joissa on spesifisiä reseptoriproteiineja. Vain hormonit voivat ottaa heihin yhteyttä.
Yleensä hitaita prosesseja säätelevät hormonit. Näitä ovat kehon kehitys ja yksittäisten kudosten kasvu. Mutta myös täällä on poikkeuksia.
Tämä on adrenaliinia – aminohappojen johdannaista, lisämunuaisen ydinhormonia. Sen vapautuminen provosoi hermoimpulssin toiminnan. Syke kiihtyy, verenpaine nousee ja muita reaktioita esiintyy. Se vaikuttaa myös maksaan - se provosoi glykogeenin hajoamista. Tämän seurauksena glukoosia vapautuu vereen ja aivoihinlihasten kanssa käytä sitä energianlähteenä.
Reseptoriproteiinit
Niillä on myös säätelytoiminto. Ihmiskeho on itse asiassa monimutkainen järjestelmä, joka vastaanottaa jatkuvasti signaaleja ulkoisesta ja sisäisestä ympäristöstä. Tätä periaatetta noudatetaan myös sen muodostavien solujen työssä.
Joten esimerkiksi kalvoreseptoriproteiinit välittävät signaalin rakenteellisen alkuaineyksikön pinn alta sisäänpäin, samalla muuntaen sitä. Ne säätelevät solujen toimintoja sitoutumalla ligandiin, joka sijaitsee solun ulkopuolella olevassa reseptorissa. Mitä lopulta tapahtuu? Toinen solun sisällä oleva proteiini aktivoituu.
On syytä huomata yksi tärkeä vivahde. Suurin osa hormoneista vaikuttaa soluun vain, jos sen kalvolla on tietty reseptori. Se voi olla glykoproteiini tai jokin muu proteiini.
Voidaan antaa esimerkki - β2-adrenerginen reseptori. Se sijaitsee maksasolujen kalvolla. Jos stressiä esiintyy, adrenaliinimolekyyli sitoutuu siihen, minkä seurauksena β2-adrenerginen reseptori aktivoituu. Mitä tapahtuu seuraavaksi? Jo aktivoitunut reseptori aktivoi G-proteiinin, joka edelleen kiinnittää GTP:tä. Monien välivaiheiden jälkeen tapahtuu glykogeenifosforolyysi.
Mikä on johtopäätös? Reseptori suoritti ensimmäisen signaalitoiminnon, joka johti glykogeenin hajoamiseen. Osoittautuu, että ilman sitä myöhempiä solun sisällä tapahtuvia reaktioita ei olisi tapahtunut.
Transkription säätelijäproteiinit
Yksi lisääaihe, jota pitää käsitellä. Biologiassa on käsite transkriptiotekijä. Tämä on proteiinien nimi, jolla on myös säätelytoiminto. Se koostuu mRNA-synteesiprosessin ohjaamisesta DNA-templaatissa. Tätä kutsutaan transkriptioksi - geneettisen tiedon siirtämiseksi.
Mitä tästä tekijästä voidaan sanoa? Proteiini suorittaa säätelytehtävän joko itsenäisesti tai yhdessä muiden elementtien kanssa. Tuloksena on RNA-polymeraasin sitoutumisvakion väheneminen tai lisääntyminen säänneltyihin geenisekvensseihin.
Transkriptiotekijöillä on määrittävä ominaisuus - yhden tai useamman DNA-domeenin läsnäolo, jotka ovat vuorovaikutuksessa tiettyjen DNA-alueiden kanssa. Tämä on tärkeää tietää. Loppujen lopuksi muilta proteiineista, jotka myös osallistuvat geeniekspression säätelyyn, puuttuu DNA-domeeneja. Tämä tarkoittaa, että niitä ei voida luokitella transkriptiotekijöiksi.
Proteiinikinaasit
Kun puhutaan siitä, mitkä elementit suorittavat säätelytoimintoa soluissa, on tarpeen kiinnittää huomiota näihin aineisiin. Proteiinikinaasit ovat entsyymejä, jotka modifioivat muita proteiineja fosforyloimalla aminohappotähteitä koostumuksen hydroksyyliryhmillä (näitä ovat tyrosiini, treoniini ja seriini).
Mikä tämä prosessi on? Fosforylaatio yleensä muuttaa tai modifioi substraatin toimintaa. Entsyymin aktiivisuus voi muuten myös muuttua, samoin kuin proteiinin asema itse solussa. Mielenkiintoinen fakta! On arvioitu, että noin 30 % proteiineista voiproteiinikinaasit modifioivat.
Ja niiden kemiallinen aktiivisuus voidaan jäljittää fosfaattiryhmän pilkkoutumisesta ATP:stä ja edelleen kovalenttisesta kiinnittymisestä mihin tahansa aminohappoon. Siten proteiinikinaaseilla on voimakas vaikutus solun elintoimintoon. Jos heidän työnsä häiriintyy, voi kehittyä erilaisia sairauksia, jopa tietyntyyppisiä syöpiä.
Proteiinifosfataasi
Jatkamalla säätelytoimintojen ominaisuuksien ja esimerkkien tutkimista, meidän tulee kiinnittää huomiota näihin proteiineihin. Proteiinifosfataasien suorittama toiminta on fosfaattiryhmien eliminointi.
Mitä tämä tarkoittaa? Yksinkertaisesti sanottuna nämä elementit suorittavat defosforylaation, prosessin, joka on päinvastainen kuin proteiinikinaasien toiminnan seurauksena.
Liitoksen säännökset
Et voi myöskään sivuuttaa häntä. Silmukointi on prosessi, jossa tietyt nukleotidisekvenssit poistetaan RNA-molekyyleistä ja sitten "kypsässä" molekyylissä säilyneet sekvenssit yhdistetään.
Miten se liittyy tutkittavaan aiheeseen? Eukaryoottigeenien sisällä on alueita, jotka eivät koodaa aminohappoja. Niitä kutsutaan introneiksi. Ensin ne transkriptoidaan pre-mRNA:ksi transkription aikana, minkä jälkeen erityinen entsyymi leikkaa ne pois.
Vain ne proteiinit, jotka ovat entsymaattisesti aktiivisia, osallistuvat silmukointiin. Vain ne pystyvät antamaan halutun konformaation prem-RNA:lle.
Muuten, vaihtoehtoisen liitoksen käsite on edelleen olemassa. Se on erittäin mielenkiintoistaprosessi. Siihen osallistuvat proteiinit estävät joidenkin intronien poistumisen, mutta samalla edistävät muiden poistumista.
Hiilihydraattiaineenvaihdunta
Kehon säätelytoimintoja suorittavat monet elimet, järjestelmät ja kudokset. Mutta koska puhumme proteiineista, hiilihydraattien, jotka ovat myös tärkeitä orgaanisia yhdisteitä, rooli on myös puhumisen arvoinen.
Tämä on hyvin yksityiskohtainen aihe. Hiilihydraattiaineenvaihdunta kokonaisuudessaan on v altava määrä entsymaattisia reaktioita. Ja yksi sen säätelymahdollisuuksista on entsyymiaktiivisuuden muutos. Se saavutetaan tietyn entsyymin toimivien molekyylien ansiosta. Tai uusien biosynteesin seurauksena.
Voidaan sanoa, että hiilihydraattien säätelytoiminto perustuu palauteperiaatteeseen. Ensinnäkin soluun tulevan substraatin ylimäärä saa aikaan uusien entsyymimolekyylien synteesin, ja sitten niiden biosynteesi estyy (niinhän aineenvaihduntatuotteiden kerääntyminen johtaa).
Rasva-aineenvaihdunnan säätely
Viimeinen sana tästä. Koska kyse oli proteiineista ja hiilihydraateista, on myös rasvat mainittava.
Heidän aineenvaihdunnan prosessi liittyy läheisesti hiilihydraattiaineenvaihduntaan. Jos veren glukoosipitoisuus nousee, triglyseridien (rasvojen) hajoaminen vähenee, minkä seurauksena niiden synteesi aktivoituu. Sen määrän vähentämisellä on päinvastoin estävä vaikutus. Tämän seurauksena rasvojen hajoaminen tehostuu ja kiihtyy.
Kaikesta tästä seuraa yksinkertainen ja looginen johtopäätös. Hiilihydraattien jarasva-aineenvaihdunta tähtää vain yhteen asiaan - elimistön kokemien energiatarpeiden tyydyttämiseen.
