Proteini su visokomolekularne organske supstance koje se sastoje od alfa-amino kiselina koje su povezane peptidnom vezom u jedan lanac. Njihova glavna funkcija je regulatorna. A o tome šta i kako se manifestuje, sada je potrebno detaljno reći.
Opis procesa
Proteini imaju sposobnost primanja i prenošenja informacija. S tim je povezana njihova implementacija regulacije procesa koji se odvijaju u ćelijama i cijelom tijelu u cjelini.
Ova akcija je reverzibilna i obično zahtijeva prisustvo liganda. Ovo je, pak, naziv hemijskog spoja koji formira kompleks sa biomolekulama i nakon toga proizvodi određene efekte (farmakološke, fiziološke ili biohemijske).
Zanimljivo je da naučnici redovno otkrivaju nove regulatorne proteine. Pretpostavlja se da je danas poznat samo mali dio njih.
Proteini koji vrše regulatornu funkciju dijele se na varijante. I o svakom od njih vrijedi govoriti posebno.
Funkcionalnoklasifikacija
Ona je prilično konvencionalna. Uostalom, jedan hormon može obavljati različite zadatke. Ali općenito, regulatorna funkcija osigurava kretanje ćelije kroz njen ciklus, dalju transkripciju, translaciju, spajanje i aktivnost drugih proteinskih jedinjenja.
Sve se događa zbog vezivanja za druge molekule ili zbog enzimskog djelovanja. Inače, ove supstance igraju veoma važnu ulogu. Uostalom, enzimi, kao složene molekule, ubrzavaju kemijske reakcije u živom organizmu. A neki od njih inhibiraju aktivnost drugih proteina.
Sada možete preći na proučavanje klasifikacije vrsta.
Proteini-hormoni
Utiču na različite fiziološke procese i direktno na metabolizam. Proteinski hormoni nastaju u endokrinim žlijezdama, nakon čega se prenose krvlju kako bi prenijeli informativni signal.
Šire se nasumično. Međutim, oni djeluju isključivo na one stanice koje imaju specifične receptorske proteine. Samo hormoni ih mogu kontaktirati.
Po pravilu, spori procesi su regulisani hormonima. To uključuje razvoj tijela i rast pojedinačnih tkiva. Ali čak i ovdje postoje izuzeci.
Ovo je adrenalin - derivat aminokiselina, glavnog hormona medule nadbubrežne žlijezde. Njegovo oslobađanje izaziva djelovanje nervnog impulsa. Broj otkucaja srca se povećava, krvni pritisak raste i javljaju se druge reakcije. Utječe i na jetru – izaziva razgradnju glikogena. Kao rezultat toga, glukoza se oslobađa u krv i mozaksa mišićima ga koriste kao izvor energije.
Receptorski proteini
Oni takođe imaju regulatornu funkciju. Ljudsko tijelo je, zapravo, složen sistem koji neprestano prima signale iz vanjskog i unutrašnjeg okruženja. Ovaj princip se takođe posmatra u radu njegovih sastavnih ćelija.
Tako, na primjer, proteini membranskih receptora prenose signal sa površine strukturne elementarne jedinice prema unutra, istovremeno ga transformirajući. Oni regulišu ćelijske funkcije vezivanjem za ligand koji se nalazi na receptoru na vanjskoj strani ćelije. Šta se dešava na kraju? Drugi protein unutar ćelije je aktiviran.
Vrijedi napomenuti jednu važnu nijansu. Velika većina hormona utiče na ćeliju samo ako postoji određeni receptor na njenoj membrani. To može biti glikoprotein ili neki drugi protein.
Može se dati primjer - β2-adrenergički receptor. Nalazi se na membrani ćelija jetre. Ako dođe do stresa, tada se molekula adrenalina veže za njega, uslijed čega se aktivira β2-adrenergički receptor. Šta se dalje događa? Već aktivirani receptor aktivira G-protein, koji dalje vezuje 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 bez toga ne bi došlo do naknadnih reakcija unutar ćelije.
Proteini regulatora transkripcije
Još jedantema koju treba pozabaviti. U biologiji postoji koncept faktora transkripcije. Ovo je naziv proteina koji imaju i regulatornu funkciju. Sastoji se od kontrole procesa sinteze mRNA na DNK šablonu. To se zove transkripcija - prijenos genetskih informacija.
Šta se može reći o ovom faktoru? Protein obavlja regulacijsku funkciju ili samostalno ili u sprezi s drugim elementima. Rezultat je smanjenje ili povećanje konstante vezivanja RNA polimeraze za regulirane genske sekvence.
Faktori transkripcije imaju karakteristiku koja definiše - prisustvo jednog ili više DNK domena koji su u interakciji sa specifičnim DNK regionima. Ovo je važno znati. Na kraju krajeva, drugim proteinima koji su također uključeni u regulaciju ekspresije gena nedostaju DNK domeni. To znači da se ne mogu klasifikovati kao faktori transkripcije.
Protein kinaze
Kada govorimo o tome koji elementi vrše regulatornu funkciju u ćelijama, potrebno je obratiti pažnju na ove supstance. Protein kinaze su enzimi koji modifikuju druge proteine fosforilacijom aminokiselinskih ostataka sa hidroksilnim grupama u sastavu (to su tirozin, treonin i serin).
Šta je ovo proces? Fosforilacija obično mijenja ili modificira funkciju supstrata. Aktivnost enzima, inače, takođe može da se promeni, kao i položaj proteina u samoj ćeliji. Zanimljiva činjenica! Procjenjuje se da oko 30% proteina možebiti modificiran protein kinazama.
I njihova hemijska aktivnost se može pratiti u cepanju fosfatne grupe od ATP-a i daljem kovalentnom vezivanju za ostatak bilo koje aminokiseline. Dakle, protein kinaze imaju snažan uticaj na ćelijsku vitalnu aktivnost. Ako je njihov rad poremećen, mogu se razviti različite patologije, čak i neke vrste raka.
Proteinska fosfataza
Nastavljajući proučavati karakteristike i primjere regulatorne funkcije, trebamo obratiti pažnju na ove proteine. Akcija koju sprovode protein fosfataze je eliminacija fosfatnih grupa.
Šta ovo znači? Jednostavno rečeno, ovi elementi vrše defosforilaciju, proces koji je obrnut od onog koji se javlja kao rezultat djelovanja protein kinaza.
Regulacija spajanja
Ni nju ne možete ignorisati. Spajanje je proces u kojem se određene nukleotidne sekvence uklanjaju iz RNA molekula, a zatim se spajaju sekvence koje su sačuvane u "zrelom" molekulu.
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 tokom transkripcije, nakon čega ih poseban enzim izrezuje.
Samo oni proteini koji su enzimski aktivni učestvuju u spajanju. Samo oni mogu dati željenu konformaciju prem-RNA.
Usput, još uvijek postoji koncept alternativnog spajanja. Veoma je zanimljivoproces. Proteini uključeni u njega sprečavaju eksciziju nekih introna, ali u isto vrijeme doprinose uklanjanju drugih.
Metabolizam ugljikohidrata
Regulatornu funkciju u tijelu obavljaju mnogi organi, sistemi i tkiva. Ali, pošto je reč o proteinima, onda je vredno govoriti i o ulozi ugljenih hidrata, koji su takođe važna organska jedinjenja.
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 funkcionisanju molekula određenog enzima. Ili kao rezultat biosinteze novih.
Može se reći da se regulatorna funkcija ugljikohidrata zasniva na principu povratne sprege. Prvo, višak supstrata koji uđe u ćeliju izaziva sintezu novih molekula enzima, a zatim se inhibira njihova biosinteza (uostalom, to je upravo ono do čega dovodi akumulacija metaboličkih produkata).
Regulacija metabolizma masti
Posljednja riječ o ovome. Pošto se radilo o proteinima i ugljenim hidratima, treba pomenuti i masti.
Proces njihovog metabolizma usko je povezan s metabolizmom ugljikohidrata. Ako se koncentracija glukoze u krvi poveća, tada se smanjuje razgradnja triglicerida (masti), uslijed čega se aktivira njihova sinteza. Smanjenje njegove količine, naprotiv, ima inhibitorni efekat. Kao rezultat toga, razgradnja masti je poboljšana i ubrzana.
Iz svega ovoga slijedi jednostavan i logičan zaključak. Odnos između ugljikohidrata imetabolizam masti ima za cilj samo jednu stvar - zadovoljavanje energetskih potreba organizma.
