Kateri so primeri delovanja proteinov?

Odgovor:

Obstajajo nešteto funkcij, ki jih proteini izpolnjujejo. Spodaj so navedene najpogostejše.

Pojasnilo:

Povzetek tabele:

1) Encimi. Vsak proces, ki se izvaja v telesu, v nekem trenutku ali v celoti vključuje kemično reakcijo. Kemijske reakcije potekajo po fizikalnem zakonu, znanem kot Gibbs Free Energy. Ta zakon narekuje, da je treba energijo vnesti v sistem, da bi lahko prišlo do kemijske reakcije. Količina energije, potrebna za začetek reakcije, se imenuje "aktivacijska energija". Ta aktivacijska energija ni vedno na voljo; ta vrsta reakcije ni spontana. To je razlog, zakaj encimi obstajajo. Encimi katalizirati reakcija, kar pomeni, da jo pospešijo in omogočijo hitrejši napredek kot spontano.

a. Enzim je specializiran protein znižuje aktivacijske energije. Sistem ne dodaja energije, zmanjšuje količino energije, potrebne za začetek reakcije. Poseben poudarek je treba nameniti dejstvu, da so zahteve znižane, saj se tu pogosto pojavljajo napačne predstave. (Encimi ne dodamo energijo reakciji).

Encimi znižajo aktivacijsko energijo:

Encimi znižajo aktivacijsko energijo, ki jo zahteva reakcija, tako da se vežejo na njihov "substrat" (molekula, ki jo encimi pomagajo pri reakciji). Substrati običajno ustrezajo specifičnim encimom, zaradi česar so encimi zelo natančna orodja.

Opomba: encim ima lahko več kot en substrat.

Pri kemijskih reakcijah se nič ne more zgoditi, preden so molekule v neposredni bližini. Zato encimi znižajo aktivacijsko energijo z vezavo na dve spojini, ki sta potrebni za kemično reakcijo - tako da ju združita. To močno poveča produktivnost celice, saj odpravlja potrebo po čakanju, da se molekule "zaletavajo" v druge.

Opomba: če bi bilo vsem reakcijam, potrebnim za življenje, dovoljeno, da se nadaljujejo brez encimov, niti najpreprostejša bakterija ne bi mogla preživeti! Encimi so nujno potrebni.

Obstajajo tudi drugi načini, na katere lahko encim pomaga pri reakciji. Eden od teh mehanizmov poteka tako, da se veže na substrat, nato pa se substrat odpre tako, da so njegove funkcionalne skupine izpostavljene. To omogoča reakcijo, ki se običajno ne bo nadaljevala (zaradi zaprtega mesta reakcije).

2) Strukturne beljakovine. Encimi obsegajo velik del proteinske funkcionalnosti, vendar so proteini koristni tudi v mnogih drugih aplikacijah. Na primer, celice in tkiva niso mogli ohraniti svoje strukture brez strukturne beljakovine. Kolagen je dobro znan strukturni protein. Ta beljakovina se pogosto nahaja v zunajceličnem matriksu (prostor zunaj celice), ki skupaj drži stvari, kot so kite in vezi.

Še en strukturni protein, ki ga najdemo v človeškem telesu, se imenuje aktin.To je pomemben del citoskeletov naših celic in je zato zelo pomemben za obliko in konformacijo, ki jo imajo.

3) Transportne beljakovine. Kisik, hormoni in mnoge druge snovi ne morejo potovati po telesu brez pomoči. Za to so transportne beljakovine zelo priročne. Pomislite na njih kot na taksi. Včasih se posameznik znajde v neznanem kraju in ne more priti do želene lokacije. Torej, kliče taksi. Transportne beljakovine so kabine. Kisik se iz različnih razlogov ne more prosto gibati v človeški krvi, zato se na njega veže protein, imenovan hemoglobin, in ga odnese na cilj.

4) Motorne beljakovine. Mišice so pomembne, ker delajo skupaj za izdelavo kompleksnih gibov. Ta gibanja bi bila nemogoča brez obstoja motornih beljakovin. Proteini, kot je miozin, so sposobni spremeniti svojo konformacijo kot odziv na kemično stimulacijo, tako da lahko celice, ki jih imajo, spremenijo svojo obliko. Tako pospešujejo svoj položaj v tridimenzionalnem prostoru.

5) Proteini za shranjevanje. Nekatere snovi, na katere se naše telo zanaša na preživetje, so nevarne za okoliška tkiva, če jih pustimo, da se gibljejo neovirano. Za to obstajajo shranjevanje beljakovin. Železo se na primer shranjuje v jetrih z beljakovino, ki je znana kot feritin.

6) Signalni proteini. Telesni hormonski sistem deluje kot zelo kompleksen poštni sistem. Signalni proteini, pogosto hormoni, so specializirane spojine, sintetizirane za pošiljanje sporočil na določeno ali široko lokacijo. Nekaj signalne beljakovine pošljite sporočilo vsaki celici v telesu, nekatere pa so tako specifične, da jih lahko prepozna samo ena vrsta celic. Ti proteini nosijo ukaze, kot so faktor rasti živcev (NGF), epidermalni rastni faktor (ESPG) in številne druge.

7) Beljakovine receptorjev. Če obstajajo signalne beljakovine, jih mora nekdo sprejeti. Znan primer je acetilholinskega receptorja v mišičnih celicah na živčno-mišičnih stičiščih. Ti imajo specifične konformacije, ki lahko prepoznajo specifične signalne beljakovine.

8) Genske regulativne beljakovine. Izražanje genov je zelo kompleksno; regulirajo ga proteini, urejajo, občasno poškodujejo, ponovno urejajo in včasih utišajo. Da bi bil gen pravilno transkribiran z RNA polimerazo, je neka smer v redu. Če bi bili vsi geni hkrati izraženi, bi biološki organizmi resnično združili mešanice beljakovin!

Da bi to popravili, celica uporablja proteine, imenovane regulatorne beljakovine. Te se vežejo na molekulo DNA in naredijo eno od dveh stvari: aktivirajo gensko ekspresijo ali jo zavirajo. Bakterije vsebujejo represor za laktozo, ki preprečuje izražanje encima, potrebnega za katabolizem laktoze, kadar tak sladkor ni na voljo. Podobno so beljakovine, ki se vežejo na verigo DNA, kadar je potrebno izraziti določen gen - to se običajno izvaja z beljakovino, vključeno v pot signalne transdukcije.

Regulativni protein, ki zavira ali izklaplja gen:

9) Razno. Kot je opisano zgoraj, imajo celice veliko več kot le osem kategorij proteinov. Toda poleg širših osmih kategorij so proteini, ki se ne prilegajo znotraj meja, običajno prilagojeni celici / organizmu, ki jih vsebuje. Nekatere meduze imajo na primer beljakovino zeleni fluorescentni protein (GFP), ki jim daje mistične, zelene, sijoče lastnosti.

Ta seznam se sklicuje na imenovani učbenik Bistvena celična biologija, četrta izdaja celotni sestavi. Večina gradiva je bila najdena na strani 122. Avtorji te knjige so: Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts in Peter Walter. Za nadaljnje branje lahko ta učbenik kupite v Google Knjigah tukaj

(http://play.google.com/store/books/details/Bruce_Alberts_Essential_Cell_Biology_Fourth_Editio?id=Cg4WAgAAQBAJ).