Olb altumvielas ir augstas molekulārās organiskās vielas, kas sastāv no alfa-aminoskābēm, kuras ar peptīdu saiti ir savienotas vienā ķēdē. To galvenā funkcija ir regulēšana. Un par to, kas un kā tas izpaužas, tagad jāstāsta sīkāk.
Procesa apraksts
Proteīniem ir iespēja saņemt un pārraidīt informāciju. Ar to ir saistīta to procesu regulēšana, kas notiek šūnās un visā organismā kopumā.
Šī darbība ir atgriezeniska, un parasti tai ir nepieciešama liganda klātbūtne. Tas, savukārt, ir ķīmiska savienojuma nosaukums, kas veido kompleksu ar biomolekulām un pēc tam rada noteiktus efektus (farmakoloģisku, fizioloģisku vai bioķīmisku).
Interesanti, ka zinātnieki regulāri atklāj jaunus regulējošos proteīnus. Tiek pieņemts, ka mūsdienās ir zināma tikai neliela daļa no tiem.
Proteīni, kas veic regulējošu funkciju, tiek iedalīti šķirnēs. Un par katru no tiem ir vērts runāt atsevišķi.
Funkcionālsklasifikācija
Viņa ir diezgan ierasta. Galu galā viens hormons var veikt dažādus uzdevumus. Bet kopumā regulējošā funkcija nodrošina šūnas kustību tās ciklā, tālāku transkripciju, translāciju, splicēšanu un citu proteīna savienojumu darbību.
Tas viss notiek saistīšanās ar citām molekulām vai fermentatīvās darbības dēļ. Starp citu, šīm vielām ir ļoti svarīga loma. Galu galā fermenti, būdami sarežģītas molekulas, paātrina ķīmiskās reakcijas dzīvā organismā. Un daži no tiem kavē citu olb altumvielu darbību.
Tagad varat pāriet uz sugu klasifikācijas izpēti.
Proteīni-hormoni
Tie ietekmē dažādus fizioloģiskos procesus un tieši uz vielmaiņu. Olb altumvielu hormoni veidojas endokrīnajos dziedzeros, pēc tam tos pārnēsā ar asinīm, lai pārraidītu informācijas signālu.
Tie izplatās nejauši. Tomēr tie iedarbojas tikai uz tām šūnām, kurām ir specifiski receptoru proteīni. Tikai hormoni var sazināties ar viņiem.
Lēnos procesus parasti regulē hormoni. Tie ietver ķermeņa attīstību un atsevišķu audu augšanu. Bet pat šeit ir izņēmumi.
Tas ir adrenalīns – aminoskābju atvasinājums, galvenais virsnieru serdes hormons. Tās izdalīšanās provocē nervu impulsa darbību. Palielinās sirdsdarbība, paaugstinās asinsspiediens un rodas citas reakcijas. Tas ietekmē arī aknas – provocē glikogēna sadalīšanos. Tā rezultātā glikoze izdalās asinīs un smadzenēsar muskuļiem izmantojiet to kā enerģijas avotu.
Receptoru proteīni
Tām ir arī regulējoša funkcija. Cilvēka ķermenis patiesībā ir sarežģīta sistēma, kas pastāvīgi saņem signālus no ārējās un iekšējās vides. Šis princips tiek ievērots arī to veidojošo šūnu darbā.
Tātad, piemēram, membrānas receptoru proteīni pārraida signālu no strukturālās elementārās vienības virsmas uz iekšu, vienlaikus to pārveidojot. Tie regulē šūnu funkcijas, saistoties ar ligandu, kas atrodas uz receptora šūnas ārpusē. Kas notiek beigās? Šūnā tiek aktivizēts cits proteīns.
Ir vērts atzīmēt vienu svarīgu niansi. Lielākā daļa hormonu ietekmē šūnu tikai tad, ja uz tās membrānas ir noteikts receptors. Tas var būt glikoproteīns vai cits proteīns.
Var minēt piemēru - β2-adrenerģisko receptoru. Tas atrodas uz aknu šūnu membrānas. Ja rodas stress, tad ar to saistās adrenalīna molekula, kā rezultātā tiek aktivizēts β2-adrenerģiskais receptors. Kas notiek tālāk? Jau aktivizētais receptors aktivizē G-proteīnu, kas tālāk piesaista GTP. Pēc daudziem starpposmiem notiek glikogēna fosforolīze.
Kāds ir secinājums? Receptors veica pirmo signalizācijas darbību, kas izraisīja glikogēna sadalīšanos. Izrādās, ka bez tā turpmākās reakcijas, kas notiek šūnā, nebūtu notikušas.
Transkripcijas regulatora proteīni
Vēl vienstēma, kas jārisina. Bioloģijā pastāv transkripcijas faktora jēdziens. Tas ir proteīnu nosaukums, kam ir arī regulējoša funkcija. Tas sastāv no mRNS sintēzes procesa kontrolēšanas uz DNS veidnes. To sauc par transkripciju - ģenētiskās informācijas nodošanu.
Ko var teikt par šo faktoru? Proteīns veic regulēšanas funkciju neatkarīgi vai kopā ar citiem elementiem. Rezultātā samazinās vai palielinās RNS polimerāzes saistīšanās konstante ar regulētām gēnu sekvencēm.
Transkripcijas faktoriem ir noteikta iezīme – viena vai vairāku DNS domēnu klātbūtne, kas mijiedarbojas ar konkrētiem DNS reģioniem. Tas ir svarīgi zināt. Galu galā citiem proteīniem, kas arī ir iesaistīti gēnu ekspresijas regulēšanā, trūkst DNS domēnu. Tas nozīmē, ka tos nevar klasificēt kā transkripcijas faktorus.
Proteīnkināzes
Runājot par to, kādi elementi šūnās veic regulējošu funkciju, ir jāpievērš uzmanība šīm vielām. Proteīnkināzes ir fermenti, kas modificē citus proteīnus, fosforilējot aminoskābju atlikumus ar hidroksilgrupām sastāvā (tās ir tirozīns, treonīns un serīns).
Kas ir šis process? Fosforilēšana parasti maina vai modificē substrāta funkciju. Starp citu, var mainīties arī enzīma darbība, kā arī proteīna novietojums pašā šūnā. Interesants fakts! Tiek lēsts, ka aptuveni 30% olb altumvielu vartikt modificētam ar proteīnkināzēm.
To ķīmisko aktivitāti var izsekot fosfātu grupas atdalīšanai no ATP un tālākai kovalentai piesaistei pārējai jebkurai aminoskābei. Tādējādi proteīnkināzēm ir spēcīga ietekme uz šūnu dzīvībai svarīgo aktivitāti. Ja viņu darbs tiek traucēts, var attīstīties dažādas patoloģijas, pat daži vēža veidi.
Proteīna fosfatāze
Turpinot pētīt regulējošās funkcijas iezīmes un piemērus, mums vajadzētu pievērst uzmanību šiem proteīniem. Proteīnu fosfatāžu darbība ir fosfātu grupu likvidēšana.
Ko tas nozīmē? Vienkārši izsakoties, šie elementi veic defosforilāciju, kas ir pretējs process, kas notiek proteīnkināžu darbības rezultātā.
Savienojuma regulējums
Jūs arī nevarat viņu ignorēt. Savienošana ir process, kurā no RNS molekulām tiek noņemtas noteiktas nukleotīdu sekvences un pēc tam tiek savienotas secības, kas tiek saglabātas "nobriedušajā" molekulā.
Kā tas ir saistīts ar pētāmo tēmu? Eikariotu gēnos ir reģioni, kas nekodē aminoskābes. Tos sauc par introniem. Pirmkārt, tie transkripcijas laikā tiek pārrakstīti pre-mRNS, pēc tam īpašs enzīms tos izgriež.
Splaisingā piedalās tikai tie proteīni, kas ir fermentatīvi aktīvi. Tikai tie spēj nodrošināt prem-RNS vēlamo konformāciju.
Starp citu, joprojām pastāv alternatīvas savienošanas jēdziens. Tas ir ļoti interesantiprocess. Tajā iesaistītās olb altumvielas novērš dažu intronu izgriešanu, bet tajā pašā laikā veicina citu intronu izņemšanu.
Ogļhidrātu vielmaiņa
Regulējošo funkciju organismā veic daudzi orgāni, sistēmas un audi. Bet, tā kā mēs runājam par olb altumvielām, tad ir vērts runāt arī par ogļhidrātu lomu, kas arī ir svarīgi organiskie savienojumi.
Šī ir ļoti detalizēta tēma. Ogļhidrātu metabolisms kopumā ir milzīgs skaits fermentatīvu reakciju. Un viena no tās regulēšanas iespējām ir fermentu aktivitātes pārveidošana. Tas tiek panākts, pateicoties konkrēta fermenta funkcionējošām molekulām. Vai arī jaunu biosintēzes rezultātā.
Var teikt, ka ogļhidrātu regulējošā funkcija balstās uz atgriezeniskās saites principu. Pirmkārt, substrāta pārpalikums, kas nonāk šūnā, provocē jaunu enzīmu molekulu sintēzi, un pēc tam tiek kavēta to biosintēze (galu galā tieši pie tā noved vielmaiņas produktu uzkrāšanās).
Tauku vielmaiņas regulēšana
Pēdējais vārds par to. Tā kā runa bija par olb altumvielām un ogļhidrātiem, tad jāpiemin arī tauki.
Viņu vielmaiņas process ir cieši saistīts ar ogļhidrātu vielmaiņu. Ja glikozes koncentrācija asinīs paaugstinās, tad samazinās triglicerīdu (tauku) sadalīšanās, kā rezultātā aktivizējas to sintēze. Tā daudzuma samazināšanai, gluži pretēji, ir inhibējoša iedarbība. Rezultātā tiek pastiprināta un paātrināta tauku sadalīšanās.
No visa šī izriet vienkāršs un loģisks secinājums. Attiecības starp ogļhidrātu untauku vielmaiņa ir vērsta tikai uz vienu – lai apmierinātu organisma piedzīvotās enerģijas vajadzības.
