Proteinele sunt substanțe organice cu molecul mare care constau din alfa-aminoacizi care sunt conectați printr-o legătură peptidică într-un singur lanț. Funcția lor principală este de reglementare. Și despre ce și cum se manifestă, acum este necesar să spunem în detaliu.
Descrierea procesului
Proteinele au capacitatea de a primi și transmite informații. Cu aceasta, implementarea lor a reglementării proceselor care au loc în celule și în întregul corp este conectată.
Această acțiune este reversibilă și necesită de obicei prezența unui ligand. Acesta, la rândul său, este numele unui compus chimic care formează un complex cu biomoleculele și ulterior produce anumite efecte (farmacologice, fiziologice sau biochimice).
În mod interesant, oamenii de știință descoperă în mod regulat noi proteine de reglementare. Se presupune că doar o mică parte dintre ele este cunoscută astăzi.
Proteinele care îndeplinesc o funcție de reglementare sunt împărțite în varietăți. Și despre fiecare dintre ele merită să vorbim separat.
Funcționalclasificare
E destul de convențională. La urma urmei, un hormon poate îndeplini o varietate de sarcini. Dar, în general, funcția de reglare asigură mișcarea celulei prin ciclul său, transcripția ulterioară, translația, îmbinarea și activitatea altor compuși proteici.
Totul se întâmplă datorită legării de alte molecule sau datorită acțiunii enzimatice. Apropo, aceste substanțe joacă un rol foarte important. La urma urmei, enzimele, fiind molecule complexe, accelerează reacțiile chimice într-un organism viu. Și unele dintre ele inhibă activitatea altor proteine.
Acum puteți trece la studiul clasificării speciilor.
Proteine-hormoni
Afectează diverse procese fiziologice și direct asupra metabolismului. Hormonii proteici se formează în glandele endocrine, după care sunt transportați de sânge pentru a transmite un semnal informațional.
S-au răspândit aleatoriu. Cu toate acestea, acţionează exclusiv asupra acelor celule care au proteine specifice receptorului. Numai hormonii îi pot contacta.
De regulă, procesele lente sunt reglate de hormoni. Acestea includ dezvoltarea corpului și creșterea țesuturilor individuale. Dar chiar și aici există excepții.
Aceasta este adrenalina - un derivat al aminoacizilor, principalul hormon al medulei suprarenale. Eliberarea lui provoacă acțiunea unui impuls nervos. Ritmul cardiac crește, tensiunea arterială crește și apar alte răspunsuri. De asemenea, afectează ficatul - provoacă descompunerea glicogenului. Ca rezultat, glucoza este eliberată în sânge și în creiercu mușchi folosiți-l ca sursă de energie.
Proteine receptorii
Au și o funcție de reglementare. Corpul uman este, de fapt, un sistem complex care primește constant semnale din mediul extern și intern. Acest principiu este observat și în activitatea celulelor sale constitutive.
Așadar, de exemplu, proteinele receptorilor membranari transmit un semnal de la suprafața unei unități structurale elementare spre interior, transformându-l simultan. Ele reglează funcțiile celulare prin legarea de un ligand situat pe un receptor din exteriorul celulei. Ce se întâmplă până la urmă? O altă proteină din interiorul celulei este activată.
Este de remarcat o nuanță importantă. Marea majoritate a hormonilor afectează celula doar dacă există un anumit receptor pe membrana acesteia. Poate fi o glicoproteină sau o altă proteină.
Se poate da un exemplu - receptorul β2-adrenergic. Este situat pe membrana celulelor hepatice. Dacă apare stres, atunci molecula de adrenalină se leagă de aceasta, în urma căreia receptorul β2-adrenergic este activat. Ce se întâmplă în continuare? Receptorul deja activat activează proteina G, care se atașează în continuare GTP. După mulți pași intermediari, are loc fosforoliza glicogenului.
Care este concluzia? Receptorul a efectuat prima acțiune de semnalizare care a dus la descompunerea glicogenului. Se pare că fără el, reacțiile ulterioare care au loc în interiorul celulei nu ar fi avut loc.
Proteine reglatoare transcripționale
Încă unulsubiect care trebuie abordat. În biologie, există conceptul de factor de transcripție. Acesta este numele proteinelor care au și o funcție de reglare. Constă în controlul procesului de sinteză a ARNm pe un model de ADN. Aceasta se numește transcripție - transferul de informații genetice.
Ce se poate spune despre acest factor? Proteina îndeplinește o funcție de reglare fie independent, fie împreună cu alte elemente. Rezultatul este o scădere sau o creștere a constantei de legare a ARN polimerazei la secvențele de gene reglate.
Factorii de transcripție au o caracteristică definitorie - prezența unuia sau mai multor domenii ADN care interacționează cu anumite regiuni ADN. Acest lucru este important de știut. La urma urmei, alte proteine care sunt, de asemenea, implicate în reglarea expresiei genelor, nu au domenii ADN. Aceasta înseamnă că nu pot fi clasificați ca factori de transcripție.
Protein kinaze
Când vorbim despre ce elemente îndeplinesc o funcție de reglare în celule, este necesar să acordăm atenție acestor substanțe. Protein kinazele sunt enzime care modifică alte proteine prin fosforilarea resturilor de aminoacizi cu grupări hidroxil din compoziție (acestea sunt tirozină, treonină și serină).
Ce este acest proces? Fosforilarea de obicei schimbă sau modifică funcția substratului. Activitatea enzimei, de altfel, se poate modifica, de asemenea, precum și poziția proteinei în celulă însăși. Fapt interesant! Se estimează că aproximativ 30% din proteine potfi modificat de protein kinaze.
Și activitatea lor chimică poate fi urmărită în scindarea grupării fosfat de ATP și în continuarea atașării covalente la restul oricărui aminoacid. Astfel, protein kinazele au o influență puternică asupra activității vitale celulare. Dacă activitatea lor este întreruptă, se pot dezvolta diverse patologii, chiar și unele tipuri de cancer.
Protein fosfatază
Continuând să studiem caracteristicile și exemplele funcției de reglare, ar trebui să acordăm atenție acestor proteine. Acțiunea desfășurată de proteine fosfataze este eliminarea grupărilor fosfat.
Ce înseamnă asta? În termeni simpli, aceste elemente efectuează defosforilarea, un proces care este invers celui care are loc ca urmare a acțiunii protein kinazelor.
Reglementarea îmbinării
Nu o poți ignora nici pe ea. Splicing-ul este un proces în care anumite secvențe de nucleotide sunt îndepărtate din moleculele de ARN, iar apoi secvențele care sunt păstrate în molecula „matură” sunt unite.
Cum are legătură cu tema studiată? În genele eucariote, există regiuni care nu codifică aminoacizi. Se numesc introni. În primul rând, ele sunt transcrise în pre-ARNm în timpul transcripției, după care o enzimă specială le decupează.
Numai acele proteine care sunt active din punct de vedere enzimatic participă la splicing. Numai ei sunt capabili să dea conformația dorită prem-ARN-ului.
Apropo, există încă conceptul de îmbinare alternativă. E foarte interesantproces. Proteinele implicate în acesta împiedică excizia unor introni, dar în același timp contribuie la îndepărtarea altora.
Metabolismul carbohidraților
Funcția de reglare în organism este îndeplinită de multe organe, sisteme și țesuturi. Dar, din moment ce vorbim despre proteine, atunci merită să vorbim și despre rolul carbohidraților, care sunt și compuși organici importanți.
Acesta este un subiect foarte detaliat. Metabolismul carbohidraților în ansamblu este un număr mare de reacții enzimatice. Iar una dintre posibilitățile de reglare a acestuia este transformarea activității enzimatice. Se realizează datorită moleculelor funcționale ale unei anumite enzime. Sau ca rezultat al biosintezei altora noi.
Se poate spune că funcția de reglare a carbohidraților se bazează pe principiul feedback-ului. În primul rând, un exces de substrat care intră în celulă provoacă sinteza de noi molecule de enzime, iar apoi biosinteza acestora este inhibată (la urma urmei, tocmai la asta duce acumularea de produse metabolice).
Reglarea metabolismului grăsimilor
Un ultim cuvânt despre asta. Deoarece era vorba despre proteine și carbohidrați, atunci ar trebui menționate și grăsimile.
Procesul metabolismului lor este strâns legat de metabolismul carbohidraților. Dacă concentrația de glucoză din sânge crește, atunci descompunerea trigliceridelor (grăsimilor) scade, în urma căreia sinteza lor este activată. Reducerea cantității sale, dimpotrivă, are un efect inhibitor. Drept urmare, descompunerea grăsimilor este îmbunătățită și accelerată.
Din toate acestea rezultă o concluzie simplă și logică. Relația dintre carbohidrați șimetabolismul grăsimilor are ca scop un singur lucru - să satisfacă nevoile energetice experimentate de organism.
