Proteini su visokomolekularne organske tvari koje se sastoje od alfa-aminokiselina koje su povezane peptidnom vezom u jedan lanac. Njihova glavna funkcija je regulatorna. A o tome što i kako se manifestira, sada je potrebno detaljno reći.
Opis procesa
Proteini imaju sposobnost primanja i prijenosa informacija. S tim je povezana njihova provedba regulacije procesa koji se odvijaju u stanicama i cijelom tijelu u cjelini.
Ova akcija je reverzibilna i obično zahtijeva prisutnost liganda. Ovo je pak naziv kemijskog spoja koji tvori kompleks s biomolekulama i nakon toga proizvodi određene učinke (farmakološke, fiziološke ili biokemijske).
Zanimljivo je da znanstvenici redovito otkrivaju nove regulatorne proteine. Pretpostavlja se da je danas poznat samo mali dio njih.
Proteini koji obavljaju regulatornu funkciju dijele se na varijetete. I o svakom od njih vrijedi govoriti zasebno.
Funkcionalnoklasifikacija
Ona je prilično konvencionalna. Uostalom, jedan hormon može obavljati razne zadatke. Ali općenito, regulatorna funkcija osigurava kretanje stanice kroz njezin ciklus, daljnju transkripciju, translaciju, spajanje i aktivnost drugih proteinskih spojeva.
Sve se događa zbog vezanja na druge molekule ili zbog enzimskog djelovanja. Usput, ove tvari igraju vrlo važnu ulogu. Uostalom, enzimi, kao složene molekule, ubrzavaju kemijske reakcije u živom organizmu. A neki od njih inhibiraju aktivnost drugih proteina.
Sada možete prijeći na proučavanje klasifikacije vrsta.
Proteini-hormoni
Utječu na različite fiziološke procese i izravno na metabolizam. Proteinski hormoni nastaju u endokrinim žlijezdama, nakon čega ih nosi krv kako bi prenijeli informacijski signal.
Šire se nasumično. Međutim, oni djeluju isključivo na one stanice koje imaju specifične receptorske proteine. Samo ih hormoni mogu kontaktirati.
U pravilu spore procese reguliraju hormoni. To uključuje razvoj tijela i rast pojedinih tkiva. Ali čak i ovdje postoje iznimke.
Ovo je adrenalin - derivat aminokiselina, glavnog hormona medule nadbubrežne žlijezde. Njegovo oslobađanje izaziva djelovanje živčanog impulsa. Broj otkucaja srca se povećava, krvni tlak raste i javljaju se druge reakcije. Također utječe na jetru - izaziva razgradnju glikogena. Kao rezultat toga, glukoza se oslobađa u krv i mozaks mišićima ga koriste kao izvor energije.
Receptorski proteini
Oni također imaju regulatornu funkciju. Ljudsko tijelo je, zapravo, složen sustav koji neprestano prima signale iz vanjskog i unutarnjeg okruženja. Ovaj princip se također promatra u radu njegovih sastavnih stanica.
Tako, na primjer, proteini membranskih receptora prenose signal s površine strukturne elementarne jedinice prema unutra, istovremeno ga transformirajući. Oni reguliraju stanične funkcije vežući se na ligand koji se nalazi na receptoru s vanjske strane stanice. Što se na kraju dogodi? Drugi protein unutar stanice se aktivira.
Vrijedi napomenuti jednu važnu nijansu. Velika većina hormona utječe na stanicu samo ako na njenoj membrani postoji određeni receptor. To može biti glikoprotein ili neki drugi protein.
Može se navesti primjer - β2-adrenergički receptor. Nalazi se na membrani stanica jetre. Ako dođe do stresa, tada se na njega veže molekula adrenalina, uslijed čega se aktivira β2-adrenergički receptor. Što se dalje događa? Već aktivirani receptor aktivira G-protein, koji dalje veže GTP. Nakon mnogih međukoraka, dolazi do fosforolize glikogena.
Koji je zaključak? Receptor je izvršio prvu signalnu akciju koja je dovela do razgradnje glikogena. Ispostavilo se da se bez toga ne bi dogodile naknadne reakcije unutar ćelije.
Proteini regulatora transkripcije
Još jedantemu koju treba obraditi. U biologiji postoji koncept faktora transkripcije. Ovo je naziv proteina koji također imaju regulatornu funkciju. Sastoji se od kontroliranja procesa sinteze mRNA na DNK predlošku. To se zove transkripcija - prijenos genetskih informacija.
Što se može reći o ovom faktoru? Protein obavlja regulacijsku funkciju ili samostalno ili u sprezi s drugim elementima. Rezultat je smanjenje ili povećanje konstante vezanja RNA polimeraze na regulirane genske sekvence.
Transkripcijski čimbenici imaju definirajuću značajku - prisutnost jedne ili više DNK domena koje su u interakciji sa specifičnim DNK regijama. Ovo je važno znati. Uostalom, drugim proteinima koji su također uključeni u regulaciju ekspresije gena nedostaju DNA domene. To znači da se ne mogu klasificirati kao faktori transkripcije.
Protein kinaze
Kada govorimo o tome koji elementi vrše regulacijsku funkciju u stanicama, potrebno je obratiti pozornost na te tvari. Protein kinaze su enzimi koji modificiraju druge proteine fosforilacijom aminokiselinskih ostataka s hidroksilnim skupinama u sastavu (to su tirozin, treonin i serin).
Kakav je to proces? Fosforilacija obično mijenja ili modificira funkciju supstrata. Aktivnost enzima se, inače, također može promijeniti, kao i položaj proteina u samoj stanici. Zanimljiva činjenica! Procjenjuje se da oko 30% proteina možebiti modificiran proteinskim kinazama.
I njihova se kemijska aktivnost može pratiti u cijepanju fosfatne skupine od ATP-a i daljnjem kovalentnom vezivanju na ostatak bilo koje aminokiseline. Dakle, protein kinaze imaju snažan utjecaj na staničnu vitalnu aktivnost. Ako je njihov rad poremećen, mogu se razviti razne patologije, čak i neke vrste raka.
Proteinska fosfataza
Nastavljajući proučavati značajke i primjere regulatorne funkcije, trebamo obratiti pozornost na ove proteine. Djelovanje koje provode proteinske fosfataze je eliminacija fosfatnih skupina.
Što to znači? Jednostavno rečeno, ovi elementi izvode defosforilaciju, proces koji je obrnut od onoga koji se događa kao rezultat djelovanja proteinskih kinaza.
Regulacija spajanja
Ni nju ne možete ignorirati. Spajanje je proces u kojem se određene nukleotidne sekvence uklanjaju iz RNA molekula, a zatim se spajaju sekvence koje su sačuvane u "zreloj" molekuli.
Kako se to odnosi na temu koja se proučava? Unutar eukariotskih gena postoje regije koje ne kodiraju aminokiseline. Zovu se introni. Prvo se transkribiraju u pre-mRNA tijekom transkripcije, nakon čega ih poseban enzim izrezuje.
Samo oni proteini koji su enzimski aktivni sudjeluju u spajanju. Samo oni mogu dati željenu konformaciju prem-RNA.
Usput, još uvijek postoji koncept alternativnog spajanja. Jako je zanimljivopostupak. Proteini uključeni u njega sprječavaju izrezivanje nekih introna, ali u isto vrijeme doprinose uklanjanju drugih.
Metabolizam ugljikohidrata
Regulatornu funkciju u tijelu obavljaju mnogi organi, sustavi i tkiva. No, budući da je riječ o proteinima, vrijedi govoriti i o ulozi ugljikohidrata, koji su također važni organski spojevi.
Ovo je vrlo detaljna tema. Metabolizam ugljikohidrata u cjelini je ogroman broj enzimskih reakcija. A jedna od mogućnosti njegove regulacije je transformacija aktivnosti enzima. Postiže se zahvaljujući funkcioniranju molekula određenog enzima. Ili kao rezultat biosinteze novih.
Može se reći da se regulatorna funkcija ugljikohidrata temelji na principu povratne sprege. Prvo, višak supstrata koji ulazi u stanicu izaziva sintezu novih molekula enzima, a zatim se inhibira njihova biosinteza (uostalom, to je upravo ono do čega dovodi nakupljanje metaboličkih produkata).
Regulacija metabolizma masti
Posljednja riječ o ovome. Budući da se radilo o proteinima i ugljikohidratima, treba spomenuti i masti.
Proces njihovog metabolizma usko je povezan s metabolizmom ugljikohidrata. Ako koncentracija glukoze u krvi raste, tada se smanjuje razgradnja triglicerida (masti), uslijed čega se aktivira njihova sinteza. Smanjenje njegove količine, naprotiv, ima inhibitorni učinak. Kao rezultat toga, razgradnja masti je poboljšana i ubrzana.
Iz svega ovoga slijedi jednostavan i logičan zaključak. Odnos između ugljikohidrata imetabolizam masti usmjeren je samo na jedno - zadovoljavanje energetskih potreba tijela.
