Funcția de reglementare a proteinelor: descriere, caracteristici și trăsături specifice

Proteina este o substanță organică cu greutate moleculară mare, alcătuită din alfa-aminoacizi care sunt legați printr-o legătură peptidică într-un singur fir. Principala lor funcție este una de reglementare. Ce și cum este exprimat ar trebui să fie descris în detaliu acum.

Descrierea procesului

Proteinele au capacitatea de a primi și transmite informații. Acest lucru este legat de execuția lor de reglementare a proceselor care au loc în celule și în întregul organism.

Această acțiune este reversibilă și, de obicei, necesită prezența unui ligand . Acesta, la rândul său, se referă la un compus chimic care formează un complex cu biomoleculele și produce ulterior anumite efecte (farmacologice, fiziologice sau biochimice).

Este interesant faptul că oamenii de știință descoperă în mod regulat noi proteine de reglementare. Se crede că doar o mică parte dintre ele sunt cunoscute în prezent.

Proteinele care au o funcție de reglare sunt împărțite în soiuri. Și fiecare dintre ele merită să fie discutată separat.

Clasificarea funcțională

Este mai degrabă arbitrar. La urma urmei, un hormon poate efectua sunt multe și diferite provocări. Dar, în general, funcția de reglementare asigură progresia ciclului celular, transcrierea ulterioară, traducerea, splicingul și activitatea altor proteine.

Aceasta are loc fie prin legarea la alte molecule, fie prin acțiune enzimatică. Apropo, aceste substanțe joacă un rol foarte important. Deoarece enzimele sunt molecule complexe care accelerează reacțiile chimice într-un organism viu. Iar unele dintre ele inhibă activitatea altor proteine.

Și acum.. se poate proceda după cum urmează Pentru a studia clasificarea speciilor.

Hormoni proteici

Acestea influențează diferite procese fiziologice și afectează în mod direct metabolismul. Hormonii-proteinele sunt produse în glandele de secreție internă, după care sunt transportate prin sânge pentru a transmite semnalul informațional.

Acestea se răspândesc haotic. Cu toate acestea, ele acționează numai asupra acelor celule care au proteine receptoare specifice. Acestea sunt singurele de care se pot lega hormonii.

De regulă, procesele lente sunt reglementate de hormoni. Acestea includ dezvoltarea organismului și creșterea țesuturilor individuale. Dar există și excepții.

este adrenalina, un derivat de aminoacid care este principalul hormon al medularului suprarenal. Eliberarea sa provoacă acțiunea unui impuls nervos. Inima bate, tensiunea arterială crește și apar alte reacții. Afectează, de asemenea, ficatul, provocând descompunerea glicogenului. acest lucru determină eliberarea glucozei în sânge, care este apoi utilizată de creier și de mușchi ca sursă de energie.

Proteine receptoare

De asemenea, acestea au o funcție de reglementare. Corpul uman este, de fapt, un sistem complex, care primește în mod constant semnale de la atât din exterior, cât și din interiorul corpului mediu. Acest principiu se observă și în activitatea celulelor care îl compun.

De exemplu, proteinele receptoare de membrană transmit un semnal de la suprafața unei unități structurale spre interior, transformându-l în paralel. Reglează funcțiile celulare prin legarea la un ligand situat la un receptor din exteriorul celulei. Ce se întâmplă ca urmare? O altă proteină din interiorul celulei este activată.

Există o nuanță importantă care trebuie remarcată. Marea majoritate a hormonilor afectează o celulă doar atunci când un receptor specific este localizat pe membrana acesteia. Aceasta poate fi o glicoproteină sau o altă proteină.

Receptorul β2-adrenoreceptor este un exemplu. Se află pe membrana celulelor hepatice. Dacă apare stresul, acesta se leagă de molecula de adrenalină, determinând activarea β2-adrenoreceptorului. Ce se întâmplă în continuare? Receptorul deja activat activează proteina G, care ulterior leagă GTP. După mai multe etape intermediare, are loc fosforoliza glicogenului.

Care este concluzia? Receptorul realizează prima acțiune de transducție a semnalului, care duce la scindarea glicogenului. Așadar, fără ea, reacțiile ulterioare care au loc în interiorul celulei nu ar avea loc.

Proteine regulatoare de transcripție

Un alt subiect care necesită atenție. În biologie, există conceptul de factor de transcripție. Acestea sunt proteine, care au și o funcție de reglementare. Constă în controlul procesului de sinteză a ARNm pe matricea ADN. Acest lucru se numește transcriere, adică transferul de informație genetică.

Ce putem spune despre acest factor?? Proteina îndeplinește o funcție de reglare, fie singură, fie în colaborare cu alte elemente. Rezultatul este o scădere sau o creștere a constantei de legare a ARN polimerazei cu secvențele genei reglementate.

Factorii de transcripție au o caracteristică definitorie - prezența de unul sau Mai multe domenii ADN care interacționează cu situsuri ADN specifice. Este important cunoașteți. Alte proteine implicate, de asemenea, în reglarea expresiei genice nu au domenii ADN. Acest lucru înseamnă că nu pot fi considerați factori de transcripție.

Protekinaze

Vorbind despre ce elemente îndeplinesc funcții de reglementare în celule, este necesar să subliniem aceste substanțe. Protekinkinazele sunt enzime care modifică alte proteine prin fosforilarea reziduurilor de aminoacizi cu grupe hidroxil (acestea sunt tirozina, treonina și serina).

Care este procesul? În timpul fosforilării, aceasta schimbă sau modifică, de obicei, funcția substratului. Activitatea enzimei, apropo, se poate schimba, de asemenea, precum și poziția proteinei în celula însăși. Fapt interesant! S-a propus că până la 30% din proteine pot fi modificate de proteinkinaze.

Iar activitatea lor chimică poate fi urmărită până la desprinderea unei grupări fosfat din ATP și atașarea covalentă ulterioară la un reziduu de aminoacid. Astfel, protein-kinazele au o influență puternică asupra activităților vieții celulare. În cazul în care funcția lor este afectată, se pot dezvolta diverse patologii, chiar și unele tipuri de cancer.

Proteine fosfataze

Continuarea explorării caracteristicilor și exemplelor de funcție de reglementare ia aminte și pe aceste proteine. Acțiunea desfășurată de proteinele fosfataze constă în scindarea grupărilor fosfat.

Ce înseamnă acest lucru? Pur și simplu, acestea se defosforilează, proces inversat de proteinkinaze.

Reglarea splicingului

De asemenea, nu poate fi ignorată. Splicingul este procesul prin care unele secvențe de nucleotide sunt îndepărtate din moleculele de ARN și apoi secvențele care sunt păstrate în molecula "matură" sunt unite.

În ce măsură este relevant pentru tema studiată?? În cadrul genelor eucariote, există regiuni care nu codifică aminoacizi. Acestea se numesc introni. Mai întâi, sunt rescrise în timpul transcrierii pe ARNm și apoi o enzimă specială le "taie".

Numai proteinele care sunt active din punct de vedere enzimatic participă la splicing. Numai acestea sunt capabile să dea conformația dorită pre-ARN-ului.

De altfel, există, de asemenea, conceptul de splicing alternativ. Acesta este un proces foarte interesant. Proteinele implicate împiedică tăierea unor nitroni, dar favorizează eliminarea altora.

Metabolismul carbohidraților

Reglementare funcție în organism sunt efectuate de mai multe organe, sisteme și țesuturi. Dar dacă tot vorbim despre proteine, merită să vorbim și despre rolul carbohidraților, care sunt, de asemenea, compuși organici importanți.

Este un subiect foarte detaliat. Metabolismul glucidic în general este un număr mare de reacții enzimatice. Și unul dintre modurile în care poate fi reglată este prin transformarea activității enzimelor. Aceasta se realizează datorită moleculelor funcționale ale unei anumite enzime. Fie prin biosinteza de 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 enzimatice, iar apoi există o inhibiție a biosintezei acestora (deoarece la aceasta duce acumularea de produse metabolice).

Reglarea metabolismului grăsimilor

Un ultim lucru. În timp ce vorbim despre proteine și carbohidrați, trebuie menționate și grăsimile.

Procesul de metabolizare a proteinelor este strâns legat de metabolismul glucidelor. În cazul în care concentrația de glucoză din sânge este crescută, se reduce descompunerea trigliceridelor (grăsimi) și se activează sinteza acestora. Dimpotrivă, o scădere a cantității sale are un efect inhibitor. Ca urmare, defalcarea grăsimilor este intensificată și accelerată.

Din toate acestea rezultă o concluzie simplă și logică. Interrelația dintre metabolismul carbohidraților și cel al grăsimilor este orientată spre un singur lucru: să asigure necesarul de energie al organismului.