Kontrolni proteini: funkcije, primjeri

Proteini (polipeptidi, proteini) su velike molekulske tvari koje sadrže alfa-aminokiseline povezane peptidnom vezom. Sastav proteina određen je u živim organizmima genetskim kodom. Tipično, sinteza koristi skup od 20 standardnih aminokiselina.

Razvrstavanje proteina

Odvajanje proteina provodi se na različitim osnovama:

• Oblik molekule.
• Sastav.
• Funkcije.

Prema zadnjem kriteriju, bjelančevine se klasificiraju:

• Na konstrukciji.
• Hranjiv i slobodan.
• Prijevoz.
• Kontraktilan.

Strukturni proteini

Oni uključuju elastin, kolagen, keratin, fibroin. Strukturni polipeptidi su uključeni u formiranje staničnih membrana. Oni mogu stvoriti kanale u njima ili obavljati druge funkcije.

Nutritivni, rezervni proteini

Hranjivi polipeptid je kazein. Zbog toga raste organizam s kalcijem, fosforom i aminokiselinama.

Sparni proteini su sjeme kultiviranih biljaka, bjelanjak. One se konzumiraju u fazi razvoja embrija. U ljudskom tijelu, kao kod životinja, bjelančevine se ne pohranjuju. Mora se redovito primati s hranom, inače je vjerojatno razvoj distrofije.

Prijevoz polipeptida

Klasičan primjer takvih proteina je hemoglobin. U krvi postoje i drugi polipeptidi uključeni u kretanje hormona, lipida i drugih tvari.

U staničnim membranama su proteini koji imaju sposobnost transporta iona, aminokiselina, glukoze i drugih spojeva kroz staničnu membranu.

Kontrolni proteini

funkcije ti polipeptidi su povezani s radom mišićnih vlakana. Osim toga, oni omogućuju kretanje čile i flagele u protozoama. Kontraktilni proteini funkcioniraju transport organela unutar ćelije. Zbog njihove prisutnosti, stanični oblici su modificirani.

Primjeri kontraktilnih proteina su miozin i aktin. Vrijedno je reći da se ti polipeptidi nalaze ne samo u stanicama mišićnih vlakana. Obavljaju se kontraktilni proteini u gotovo svim tkiva životinja.

Značajke

U stanicama se nalazi pojedinačni polipeptid, tropomozin. Proteklo protokol mišića miozin je njegov polimer. Ona tvori kompleks s aktinom.

Proteini ugovaranja mišića ne rastopite u vodi.

Brzina sinteze polipeptida

To regulira štitnjače i steroidni hormoni. Prolazeći u stanicu, vežu se na specifične receptore. Formirani kompleks prodire u stanicu i veže se na kromatin. Zbog toga se povećava brzina sinteze polipeptida na razini gena.

Aktivni geni pružaju poboljšanu sintezu specifične RNA. Ostavlja jezgru, usmjerava se na ribosome i aktivira sintezu novih strukturnih ili kontraktilnih proteina, enzima ili hormona. Ovo je anabolički učinak gena.

U međuvremenu, sinteza proteina u stanicama je prilično spor proces. To zahtijeva visoke troškove energije i plastični materijal. Prema tome, hormoni nisu u stanju brzo kontrolirati metabolizam. Njihov je ključni zadatak regulirati rast, diferencijaciju i razvoj stanica u tijelu.

Kontrakcija mišića

Svijetla je primjer kontraktilne funkcije proteina. Tijekom studija utvrđeno je da je osnovica kontrakcije mišića promjena fizičkih svojstava polipeptida.

Kontraktilna funkcija provodi se proteinima aktomizin, koji djeluje u interakciji s adenozin trifosforna kiselina. Ta veza prati i kontrakcija miofibela. Ova interakcija može se promatrati izvan tijela.

Na primjer, ako su mišići natopljeni vodom (macerirani), lišeni ekscitabilnosti, izloženi otopini adenozin trifosfata, njihova će oštra kontrakcija započeti, slično kao smanjenje žive mišiće. Ovo iskustvo ima veliku praktičnu važnost. On dokazuje činjenicu da je potrebna kemijska reakcija za kontrakciju mišića kontraktilnih proteina s tvarima bogatim energijom.

Učinak vitamina E

S jedne strane, to je glavni intracelularni antioksidans. Vitamin E osigurava zaštitu od masti i drugih lako oksidiranih spojeva od oksidacije. Istovremeno, djeluje kao nosač elektrona i sudjeluje u reakcijama smanjenja oksidacije, koje su povezane sa skladištenjem oslobođene energije.

Nedostatak vitamina E uzrokuje atrofiju mišićnog tkiva: sadržaj kontraktilni protein Myosin se naglo smanjuje, a zamijenjen je kolagenom - inertnim polipeptidom.

Specifičnost miozina

Smatra se jednim od ključa kontraktilnih proteina. Ona čini oko 55% ukupnog sadržaja polipeptida u mišićnom tkivu.

Myosin se sastoji od filamenta (debelih vlakana) myofibrila. U molekuli postoji dugi fibrilarni dio, koji ima dvostruko spiralnu strukturu i glave (globularne strukture). U sastavu miosina razlikuju se 6 podjedinica: 2 teška i 4 lagana lanca smještena u globularnom dijelu.

Glavni zadatak fibrilarnog područja je sposobnost stvaranja snopova miosinskih niti ili debelih protofibrila.

Na glavi su aktivno mjesto ATP-ase i aktin-vezujući centar. To osigurava hidrolizu ATP-a i povezanost s aktinskim filamentima.

vrsta

Aktin i miozin podtipovi su:

• Dinein flagella i čilija protozoa.
• Spektrin u membranama eritrocita.
• Neispravne membrane neurotenina.

Za vrste aktina i miosina, bakterijski polipeptidi odgovorni za kretanje raznih tvari u gradijent koncentracije. Ovaj se proces naziva i kemotaksija.

Uloga adenozin trifosfata

Ako stavite glatke aktomozin u otopinu kiseline, dodajte kalijeve i magnezijeve ione, vidjet ćete da su skraćeni. Ovo dijeli ATP. Ova pojava ukazuje na to da je kolaps adenozin trifosfata ima određenu vezu s promjenom fizikalnih i kemijskih svojstava kontrakcije proteina, te stoga s radom mišića. Prvi put ovaj fenomen otkrivao je Szent-Djyordy i Engelhardt.

Sinteza i razgradnja ATP od velike su važnosti u procesu pretvaranja kemijske energije u mehaničku energiju. U propadanju glikogena, uz proizvodnju mliječne kiseline, kao u defosforilaciji adenozin trifosfata i kreatin fosfornih kiselina, sudjelovanje kisika nije potrebno. To objašnjava sposobnost izoliranog mišića da djeluje pod anaerobnim uvjetima.

U mišićnim vlaknima, umorna pri radu u anaerobnom okruženju, akumuliraju se mliječna kiselina i proizvodi nastali tijekom raspada adenozin trifosfata i kreatin fosforne kiseline. Kao rezultat toga, zalihe tvari su iscrpljene, čije cijepanje oslobađa potrebnu energiju. Ako stavite umoran mišić u uvjete koji sadrže kisik, to će ga pojesti. Određena količina mliječne kiseline počinje oksidirati. Kao rezultat toga nastaju voda i ugljični dioksid. Otpuštena energija će se koristiti za resynthesis of creatinephosphoric, adenosine triphosphate kiseline i glikogen iz proizvoda propadanja. Zbog toga mišići će ponovno stjecati sposobnost za rad.

Skeletni mišić

Pojedinačna svojstva polipeptida mogu se objasniti samo primjenom njihovih funkcija, tj. Njihovim doprinosom složenim aktivnostima. Među nekoliko struktura za koje je uspostavljena korelacija između funkcija proteina i organa, skeletni mišić zaslužuje posebnu pažnju.

Njezina se stanica aktivira zbog živčanih impulsa (membranski usmjereni signali). Na molekularnoj razini, redukcija se temelji na cikličkoj formiranju poprečnih mostova zbog periodičnih interakcija između aktina, miosina i Mg-ATP. Proteini koji vežu kalcij i Ca ioni djeluju kao posrednici između efektora i živčanih signala.

Posredovanje ograničava brzinu odgovora na "on / off" impulse i sprečava spontane kontrakcije. Međutim, neke od oscilacija (oscilacije) flapping mišićnih vlakana ranio kontrolu insekata ne ione, ili slične spojeve niske molekulske mase, nego izravno kontraktilnih proteina. Zbog toga su moguća vrlo brza smanjenja, koja, nakon aktivacije, nastaju neovisno.

Tekuća kristalna svojstva polipeptida

Kada skratim mišićna vlakna razdoblje rešetke nastale protofibrilima mijenja. Kada rešetke tankih niti ulaze u strukturu debelih elemenata, tetragonalna simetrija zamjenjuje se heksagonalnim. Taj se fenomen može smatrati polimorfnim prijelazom u sustavu tekućeg kristala.

Značajke mehanokemijskih procesa

Oni su svedeni na transformaciju kemijske energije u mehaničku energiju. ATP-ase aktivnost mitohondrijskih staničnih membrana nalikuje činu skeletnog mišićnog sustava skeletne muskulature. Zajedničke značajke također su zabilježene u svojim mehenkokemijskim svojstvima: one su smanjene pod utjecajem ATP-a.

Posljedično, kontraktilni protein mora biti prisutan u mitohondrijskim membranama. I stvarno je ondje. Utvrđeno je da su kontraktilni polipeptidi uključeni u mitokondrijsku mehanokemija. Međutim, također je utvrđeno da fosfatidilinozitol (lipidne membrane) ima važnu ulogu u procesima.

dodatno

Molekinska molekula proteina ne samo da pridonosi smanjenju različitih mišića, već također može sudjelovati u drugim intracelularnim procesima. Konkretno, kretanje organela, vezanje aktinskih niti na membrane, formiranje i funkcioniranje citoskeleta itd. Gotovo uvijek molekula na neki način interakcionira s aktinom, što je drugi ključni kontraktni protein.

Dokazano je da molekule aktomizina mogu varirati duljinu pod utjecajem kemijske energije oslobođene kada se ostatak fosforne kiseline odcijepi od ATP. Drugim riječima, to je proces koji uzrokuje kontrakciju mišića.

ATP sustav tako djeluje kao vrsta baterije kemijske energije. Po potrebi postaje izravno mehanički, uz posredovanje aktomizina. U ovom slučaju ne postoji međuprostor, karakterističan za procese interakcije drugih elemenata, prijelaz na toplinsku energiju.