Beljakovine so visokomolekularne organske snovi, sestavljene iz alfa-aminokislin, ki so povezane s peptidno vezjo v eno samo verigo. Njihova glavna funkcija je regulativna. In o tem, kaj in kako se manifestira, je zdaj treba podrobno povedati.
Opis postopka
Beljakovine imajo sposobnost sprejemanja in prenosa informacij. S tem je povezano njihovo izvajanje regulacije procesov, ki se dogajajo v celicah in celotnem telesu.
To dejanje je reverzibilno in običajno zahteva prisotnost liganda. To pa je ime kemične spojine, ki tvori kompleks z biomolekulami in posledično povzroči določene učinke (farmakološke, fiziološke ali biokemične).
Zanimivo je, da znanstveniki redno odkrivajo nove regulativne beljakovine. Domneva se, da jih je danes znan le majhen del.
Beljakovine, ki opravljajo regulacijsko funkcijo, delimo na sorte. In o vsakem od njih je vredno govoriti posebej.
Funkcionalnoklasifikacija
Je precej konvencionalna. Konec koncev lahko en hormon opravlja različne naloge. Toda na splošno regulacijska funkcija zagotavlja gibanje celice skozi njen cikel, nadaljnjo transkripcijo, prevajanje, spajanje in aktivnost drugih beljakovinskih spojin.
Vse to se zgodi zaradi vezave na druge molekule ali zaradi encimskega delovanja. Mimogrede, te snovi igrajo zelo pomembno vlogo. Konec koncev, encimi, ki so zapletene molekule, pospešujejo kemične reakcije v živem organizmu. Nekateri od njih zavirajo aktivnost drugih beljakovin.
Zdaj lahko nadaljujete s študijem klasifikacije vrst.
Proteini-hormoni
Vplivajo na različne fiziološke procese in neposredno na presnovo. Beljakovinski hormoni se tvorijo v endokrinih žlezah, nato pa jih kri prenaša z namenom prenosa informacijskega signala.
Širijo se naključno. Vendar delujejo izključno na tiste celice, ki imajo specifične receptorske proteine. Samo hormoni lahko stopijo v stik z njimi.
Počasne procese praviloma uravnavajo hormoni. Ti vključujejo razvoj telesa in rast posameznih tkiv. Toda tudi tukaj so izjeme.
To je adrenalin - derivat aminokislin, glavnega hormona medule nadledvične žleze. Njegovo sproščanje izzove delovanje živčnega impulza. Poveča se srčni utrip, dvigne se krvni tlak in pojavijo se drugi odzivi. Prav tako vpliva na jetra - izzove razgradnjo glikogena. Posledično se glukoza sprosti v kri in možganez mišicami ga uporabljajo kot vir energije.
receptorske beljakovine
Imajo tudi regulativno funkcijo. Človeško telo je pravzaprav kompleksen sistem, ki nenehno sprejema signale iz zunanjega in notranjega okolja. To načelo opazimo tudi pri delu njegovih sestavnih celic.
Tako na primer proteini membranskih receptorjev prenašajo signal s površine strukturne elementarne enote navznoter in jo hkrati preoblikujejo. Uravnavajo celične funkcije tako, da se vežejo na ligand, ki se nahaja na receptorju na zunanji strani celice. Kaj se zgodi na koncu? Aktivira se še en protein v celici.
Opozoriti je treba na en pomemben odtenek. Velika večina hormonov vpliva na celico le, če je na njeni membrani določen receptor. Lahko je glikoprotein ali druga beljakovina.
Lahko navedemo primer - β2-adrenergični receptor. Nahaja se na membrani jetrnih celic. Če pride do stresa, se nanj veže molekula adrenalina, zaradi česar se aktivira β2-adrenergični receptor. Kaj se zgodi potem? Že aktiviran receptor aktivira G-protein, ki dodatno veže GTP. Po številnih vmesnih korakih pride do fosforolize glikogena.
Kakšen je zaključek? Receptor je izvedel prvo signalno delovanje, ki je privedlo do razgradnje glikogena. Izkazalo se je, da brez tega ne bi prišlo do kasnejših reakcij, ki se pojavljajo v celici.
Transkripcijski regulator beljakovin
Še entemo, ki jo je treba obravnavati. V biologiji obstaja koncept transkripcijskega faktorja. Tako se imenujejo beljakovine, ki imajo tudi regulacijsko funkcijo. Sestoji iz nadzora procesa sinteze mRNA na predlogi DNK. To se imenuje transkripcija - prenos genetskih informacij.
Kaj lahko rečemo o tem dejavniku? Beljakovina opravlja regulacijsko funkcijo bodisi samostojno bodisi v povezavi z drugimi elementi. Rezultat je zmanjšanje ali povečanje vezavne konstante RNA polimeraze na regulirana genska zaporedja.
Faktorji transkripcije imajo značilno značilnost – prisotnost ene ali več domen DNK, ki medsebojno delujejo s specifičnimi regijami DNK. To je pomembno vedeti. Navsezadnje tudi druge beljakovine, ki sodelujejo pri regulaciji genske ekspresije, nimajo domen DNK. To pomeni, da jih ni mogoče razvrstiti kot transkripcijske faktorje.
Protein kinaze
Ko govorimo o tem, kateri elementi opravljajo regulacijsko funkcijo v celicah, je treba biti pozoren na te snovi. Protein kinaze so encimi, ki modificirajo druge beljakovine s fosforilacijo aminokislinskih ostankov s hidroksilnimi skupinami v sestavi (to so tirozin, treonin in serin).
Kaj je ta postopek? Fosforilacija običajno spremeni ali spremeni delovanje substrata. Mimogrede, lahko se spremeni tudi aktivnost encima, pa tudi položaj proteina v sami celici. Zanimivo dejstvo! Ocenjuje se, da lahko približno 30 % beljakovinbiti spremenjen z beljakovinskimi kinazami.
In njihovo kemično aktivnost je mogoče zaslediti v cepitvi fosfatne skupine iz ATP in nadaljnji kovalentni vezavi na preostanek katere koli aminokisline. Tako protein kinaze močno vplivajo na celično vitalno aktivnost. Če je njihovo delo moteno, se lahko razvijejo različne patologije, celo nekatere vrste raka.
proteinska fosfataza
Če nadaljujemo s preučevanjem značilnosti in primerov regulativne funkcije, moramo biti pozorni na te beljakovine. Delovanje, ki ga izvajajo proteinske fosfataze, je izločanje fosfatnih skupin.
Kaj to pomeni? Preprosto povedano, ti elementi izvajajo defosforilacijo, proces, ki je obraten od tistega, ki se pojavi kot posledica delovanja proteinskih kinaz.
Regulacija spajanja
Tudi ne morete je prezreti. Spajanje je proces, pri katerem se iz molekul RNA odstranijo določene nukleotidne sekvence, nato pa se združijo zaporedja, ki so ohranjena v "zreli" molekuli.
Kako je to povezano s temo, ki se preučuje? Znotraj evkariontskih genov so regije, ki ne kodirajo aminokislin. Imenujejo se introni. Najprej se med transkripcijo prepišejo v pre-mRNA, nato pa jih izreže poseben encim.
Pri spajanju sodelujejo samo tiste beljakovine, ki so encimsko aktivne. Samo oni so sposobni dati želeno konformacijo prem-RNA.
Mimogrede, še vedno obstaja koncept alternativnega spajanja. To je zelo zanimivoproces. Beljakovine, ki so vključene v to, preprečujejo izločanje nekaterih intronov, hkrati pa prispevajo k odstranitvi drugih.
Presnova ogljikovih hidratov
Regulatorno funkcijo v telesu opravljajo številni organi, sistemi in tkiva. Ker pa govorimo o beljakovinah, potem je vredno govoriti tudi o vlogi ogljikovih hidratov, ki so tudi pomembne organske spojine.
To je zelo podrobna tema. Presnova ogljikovih hidratov kot celota je ogromno število encimskih reakcij. In ena od možnosti njegove regulacije je transformacija encimske aktivnosti. Doseže se zaradi delujočih molekul določenega encima. Ali kot posledica biosinteze novih.
Lahko rečemo, da regulacijska funkcija ogljikovih hidratov temelji na principu povratne informacije. Najprej presežek substrata, ki vstopi v celico, izzove sintezo novih encimskih molekul, nato pa se njihova biosinteza zavira (navsezadnje prav to vodi kopičenje presnovnih produktov).
Uravnavanje presnove maščob
Zadnja beseda o tem. Ker je šlo za beljakovine in ogljikove hidrate, je treba omeniti tudi maščobe.
Proces njihove presnove je tesno povezan s presnovo ogljikovih hidratov. Če se koncentracija glukoze v krvi dvigne, se razgradnja trigliceridov (maščob) zmanjša, zaradi česar se aktivira njihova sinteza. Zmanjšanje njegove količine, nasprotno, ima zaviralni učinek. Posledično se razgradnja maščob izboljša in pospeši.
Iz vsega tega sledi preprost in logičen zaključek. Razmerje med ogljikovimi hidrati inPresnova maščob je namenjena samo enemu - zadovoljevanju energetskih potreb, ki jih ima telo.
