پروتئین ها مواد آلی با مولکولی بالا هستند که از اسیدهای آمینه آلفا تشکیل شده اند که توسط یک پیوند پپتیدی به یک زنجیره منفرد متصل می شوند. وظیفه اصلی آنها نظارتی است. و در مورد اینکه چه چیزی و چگونه خود را نشان می دهد، اکنون باید با جزئیات گفت.
شرح فرآیند
پروتئین ها توانایی دریافت و انتقال اطلاعات را دارند. با این کار، اجرای آنها در تنظیم فرآیندهای رخ داده در سلول ها و در کل بدن به طور کلی مرتبط است.
این عمل برگشت پذیر است و معمولاً به حضور لیگاند نیاز دارد. این به نوبه خود، نام یک ترکیب شیمیایی است که با بیومولکول‌ها کمپلکسی را تشکیل می‌دهد و متعاقباً اثرات خاصی (دارویی، فیزیولوژیکی یا بیوشیمیایی) ایجاد می‌کند.
جالب اینجاست که دانشمندان به طور منظم پروتئین های تنظیم کننده جدیدی را کشف می کنند. فرض بر این است که امروزه تنها بخش کوچکی از آنها شناخته شده است.
پروتئین هایی که عملکرد تنظیمی دارند به انواع مختلف تقسیم می شوند. و هر یک از آنها ارزش صحبت جداگانه را دارد.
کارکردیطبقه بندی
او بسیار معمولی است. به هر حال، یک هورمون می تواند وظایف مختلفی را انجام دهد. اما به طور کلی، عملکرد تنظیمی حرکت سلول را در چرخه آن، رونویسی بیشتر، ترجمه، اتصال و فعالیت سایر ترکیبات پروتئینی را تضمین می کند.
همه اینها به دلیل اتصال به مولکول های دیگر یا به دلیل عملکرد آنزیمی اتفاق می افتد. به هر حال، این مواد نقش بسیار مهمی دارند. از این گذشته، آنزیم ها، به عنوان مولکول های پیچیده، واکنش های شیمیایی را در یک موجود زنده تسریع می کنند. و برخی از آنها فعالیت سایر پروتئین ها را مهار می کنند.
اکنون می توانید به مطالعه طبقه بندی گونه ها بروید.
پروتئین-هورمون
فرآیندهای فیزیولوژیکی مختلف و مستقیماً بر متابولیسم تأثیر می گذارند. هورمون های پروتئینی در غدد درون ریز تشکیل می شوند و پس از آن توسط خون به منظور انتقال سیگنال اطلاعاتی حمل می شوند.
آنها به طور تصادفی پخش می شوند. با این حال، آنها به طور انحصاری بر روی آن دسته از سلول هایی که دارای پروتئین های گیرنده خاص هستند، عمل می کنند. فقط هورمون ها می توانند با آنها تماس بگیرند.
به عنوان یک قاعده، فرآیندهای آهسته توسط هورمون ها تنظیم می شوند. اینها شامل رشد بدن و رشد بافت های فردی است. اما حتی در اینجا استثناهایی وجود دارد.
این آدرنالین است - مشتقی از اسیدهای آمینه، هورمون اصلی مدولای آدرنال. انتشار آن باعث تحریک یک تکانه عصبی می شود. ضربان قلب افزایش می‌یابد، فشار خون بالا می‌رود و واکنش‌های دیگری رخ می‌دهد. این همچنین بر روی کبد تأثیر می گذارد - باعث تجزیه گلیکوژن می شود. در نتیجه، گلوکز در خون و مغز آزاد می شودبا عضلات از آن به عنوان منبع انرژی استفاده کنید.
پروتئین های گیرنده
آنها همچنین عملکرد تنظیمی دارند. بدن انسان در واقع یک سیستم پیچیده است که به طور مداوم سیگنال هایی را از محیط بیرونی و درونی دریافت می کند. این اصل در کار سلول های تشکیل دهنده آن نیز رعایت می شود.
بنابراین، برای مثال، پروتئین های گیرنده غشایی سیگنالی را از سطح یک واحد بنیادی ساختاری به داخل مخابره می کنند و همزمان آن را تبدیل می کنند. آنها عملکردهای سلولی را با اتصال به لیگاندی که روی گیرنده ای در خارج سلول قرار دارد، تنظیم می کنند. در نهایت چه اتفاقی می افتد؟ پروتئین دیگری در داخل سلول فعال می شود.
ارزش توجه به یک نکته مهم را دارد. اکثریت قریب به اتفاق هورمون ها تنها در صورتی روی سلول تأثیر می گذارند که گیرنده خاصی روی غشای آن وجود داشته باشد. ممکن است یک گلیکوپروتئین یا پروتئین دیگری باشد.
می توان مثالی زد - گیرنده β2-آدرنرژیک. روی غشای سلول های کبدی قرار دارد. اگر استرس رخ دهد، مولکول آدرنالین به آن متصل می شود، در نتیجه گیرنده β2-آدرنرژیک فعال می شود. بعد چه اتفاقی می افتد؟ گیرنده از قبل فعال شده، پروتئین G را فعال می کند، که GTP را بیشتر متصل می کند. پس از بسیاری از مراحل میانی، فسفرولیز گلیکوژن رخ می دهد.
نتیجه گیری چیست؟ گیرنده اولین عمل سیگنالینگ را انجام داد که منجر به تجزیه گلیکوژن شد. معلوم شد که بدون آن، واکنش‌های بعدی که در داخل سلول رخ می‌دهند، رخ نمی‌دادند.
پروتئین های تنظیم کننده رونویسی
یکی دیگرموضوعی که باید به آن پرداخته شود. در زیست شناسی، مفهوم فاکتور رونویسی وجود دارد. این نام پروتئین هایی است که عملکرد تنظیمی نیز دارند. این شامل کنترل فرآیند سنتز mRNA بر روی یک الگوی DNA است. به این رونویسی می گویند - انتقال اطلاعات ژنتیکی.
در مورد این عامل چه می توان گفت؟ پروتئین یک عملکرد تنظیمی را به طور مستقل یا در ارتباط با عناصر دیگر انجام می دهد. نتیجه کاهش یا افزایش ثابت اتصال RNA پلیمراز به توالی های ژنی تنظیم شده است.
عوامل رونویسی یک ویژگی تعیین کننده دارند - وجود یک یا چند دامنه DNA که با مناطق خاصی از DNA تعامل دارند. دانستن این مهم است. از این گذشته، پروتئین های دیگری که در تنظیم بیان ژن نیز نقش دارند، فاقد دامنه DNA هستند. این بدان معنی است که آنها را نمی توان به عنوان عوامل رونویسی طبقه بندی کرد.
پروتئین کیناز
هنگام صحبت در مورد اینکه چه عناصری عملکرد تنظیمی را در سلول ها انجام می دهند، باید به این مواد توجه کرد. پروتئین کینازها آنزیم هایی هستند که پروتئین های دیگر را با فسفوریلاسیون باقی مانده های اسید آمینه با گروه های هیدروکسیل موجود در ترکیب (اینها تیروزین، ترئونین و سرین) تغییر می دهند.
این فرآیند چیست؟ فسفوریلاسیون معمولاً باعث تغییر یا اصلاح عملکرد بستر می شود. به هر حال، فعالیت آنزیم و همچنین موقعیت پروتئین در خود سلول نیز می تواند تغییر کند. حقیقت جالب! تخمین زده می شود که حدود 30 درصد از پروتئین ها می توانندتوسط پروتئین کینازها اصلاح شود.
و فعالیت شیمیایی آنها را می توان در جداسازی گروه فسفات از ATP و اتصال کووالانسی بیشتر به بقیه هر اسید آمینه ردیابی کرد. بنابراین، پروتئین کینازها تأثیر زیادی بر فعالیت حیاتی سلولی دارند. اگر کار آنها مختل شود، ممکن است آسیب شناسی های مختلفی ایجاد شود، حتی برخی از انواع سرطان.
پروتئین فسفاتاز
در ادامه بررسی ویژگی ها و نمونه هایی از عملکرد تنظیمی، باید به این پروتئین ها توجه کنیم. عمل انجام شده توسط پروتئین فسفاتازها حذف گروه های فسفات است.
این به چه معناست؟ به زبان ساده، این عناصر دفسفوریلاسیون را انجام می دهند، فرآیندی که برعکس آن چیزی است که در نتیجه عمل پروتئین کینازها اتفاق می افتد.
تنظیم پیوند
شما هم نمی توانید او را نادیده بگیرید. پیرایش فرآیندی است که در آن توالی‌های نوکلئوتیدی خاصی از مولکول‌های RNA حذف می‌شوند و سپس توالی‌هایی که در مولکول "بالغ" حفظ می‌شوند به هم متصل می‌شوند.
چه ارتباطی با موضوع مورد مطالعه دارد؟ در ژن های یوکاریوتی، مناطقی وجود دارد که برای اسیدهای آمینه کد نمی کنند. به آنها اینترون می گویند. ابتدا، آنها در طول رونویسی به pre-mRNA رونویسی می شوند، پس از آن یک آنزیم ویژه آنها را قطع می کند.
فقط پروتئین هایی که از نظر آنزیمی فعال هستند در پیوند شرکت می کنند. فقط آنها می توانند ترکیب مورد نظر را به prem-RNA بدهند.
به هر حال، هنوز مفهوم اتصال جایگزین وجود دارد. خیلی جالبهروند. پروتئین های موجود در آن از بریدن برخی از اینترون ها جلوگیری می کند، اما در عین حال به حذف برخی دیگر کمک می کند.
متابولیسم کربوهیدرات
عملکرد تنظیمی در بدن توسط بسیاری از اندام ها، سیستم ها و بافت ها انجام می شود. اما، از آنجایی که ما در مورد پروتئین صحبت می کنیم، پس نقش کربوهیدرات ها، که ترکیبات آلی مهمی نیز هستند، نیز ارزش صحبت کردن را دارد.
این موضوع بسیار مفصل است. متابولیسم کربوهیدرات به طور کلی تعداد زیادی واکنش آنزیمی است. و یکی از احتمالات تنظیم آن تبدیل فعالیت آنزیم است. این به دلیل عملکرد مولکول های یک آنزیم خاص به دست می آید. یا در نتیجه بیوسنتز موارد جدید.
می توان گفت که عملکرد تنظیمی کربوهیدرات ها بر اساس اصل بازخورد است. ابتدا، سوبسترای اضافی که وارد سلول می‌شود، سنتز مولکول‌های آنزیمی جدید را تحریک می‌کند و سپس بیوسنتز آنها را مهار می‌کند (در نهایت، تجمع محصولات متابولیک دقیقاً منجر به این می‌شود).
تنظیم متابولیسم چربی
حرف آخر در مورد این. از آنجایی که در مورد پروتئین ها و کربوهیدرات ها بود، پس چربی ها نیز باید ذکر شود.
فرایند متابولیسم آنها ارتباط نزدیکی با متابولیسم کربوهیدرات دارد. اگر غلظت گلوکز در خون افزایش یابد، تجزیه تری گلیسیرید (چربی) کاهش می یابد و در نتیجه سنتز آنها فعال می شود. برعکس کاهش مقدار آن اثر بازدارندگی دارد. در نتیجه، تجزیه چربی ها افزایش یافته و تسریع می شود.
از همه اینها یک نتیجه ساده و منطقی به دست می آید. رابطه بین کربوهیدرات وهدف متابولیسم چربی تنها یک چیز است - تامین انرژی مورد نیاز بدن.
