Protini ni vitu vya kikaboni vya molekuli ya juu ambavyo vinajumuisha asidi ya alpha-amino ambazo zimeunganishwa kwa bondi ya peptidi kwenye mnyororo mmoja. Kazi yao kuu ni udhibiti. Na kuhusu nini na jinsi inavyojidhihirisha, sasa ni muhimu kusema kwa undani.
Maelezo ya Mchakato
Protini zina uwezo wa kupokea na kusambaza taarifa. Kwa hili, utekelezaji wao wa udhibiti wa michakato inayotokea katika seli na katika mwili mzima kwa ujumla umeunganishwa.
Kitendo hiki kinaweza kutenduliwa na kwa kawaida huhitaji kuwepo kwa ligand. Hili, kwa upande wake, ni jina la kiwanja cha kemikali ambacho huunda changamano na molekuli za kibayolojia na baadaye kutoa athari fulani (kifamasia, kifiziolojia au kemikali ya kibayolojia).
Cha kufurahisha, wanasayansi hugundua mara kwa mara protini mpya za udhibiti. Inachukuliwa kuwa ni sehemu ndogo tu yao inayojulikana leo.
Protini zinazotekeleza jukumu la udhibiti zimegawanywa katika aina. Na kila mmoja wao anafaa kuzungumzia kivyake.
Inafanya kaziuainishaji
Yeye ni mtu wa kawaida kabisa. Baada ya yote, homoni moja inaweza kufanya kazi mbalimbali. Lakini kwa ujumla, utendakazi wa udhibiti huhakikisha utembeaji wa seli kupitia mzunguko wake, unukuzi zaidi, tafsiri, kuunganisha na shughuli za misombo mingine ya protini.
Yote hutokea kwa sababu ya kushikamana na molekuli nyingine au kutokana na hatua ya enzymatic. Kwa njia, vitu hivi vina jukumu muhimu sana. Baada ya yote, enzymes, kuwa molekuli tata, huharakisha athari za kemikali katika kiumbe hai. Na baadhi yao huzuia shughuli za protini nyingine.
Sasa unaweza kuendelea na utafiti wa uainishaji wa spishi.
Homoni-za-protini
Zinaathiri michakato mbalimbali ya kisaikolojia na moja kwa moja kwenye kimetaboliki. Homoni za protini huundwa katika tezi za endokrini, kisha hubebwa na damu ili kupitisha ishara ya habari.
Zinaenea bila mpangilio. Hata hivyo, hutenda kwa pekee kwenye seli hizo ambazo zina protini maalum za kipokezi. Ni homoni pekee zinazoweza kuwasiliana nao.
Kama sheria, michakato ya polepole inadhibitiwa na homoni. Hizi ni pamoja na maendeleo ya mwili na ukuaji wa tishu za kibinafsi. Lakini hata hapa kuna tofauti.
Hii ni adrenaline - inayotokana na amino asidi, homoni kuu ya medula ya adrenal. Kutolewa kwake husababisha hatua ya msukumo wa ujasiri. Kiwango cha moyo huongezeka, shinikizo la damu huongezeka, na majibu mengine hutokea. Pia huathiri ini - husababisha kuvunjika kwa glycogen. Matokeo yake, glucose hutolewa ndani ya damu, na ubongokwa misuli itumie kama chanzo cha nishati.
Protini za kipokezi
Pia zina kipengele cha udhibiti. Mwili wa mwanadamu ni, kwa kweli, mfumo mgumu ambao hupokea mara kwa mara ishara kutoka kwa mazingira ya nje na ya ndani. Kanuni hii pia inazingatiwa katika kazi ya seli zake kuu.
Kwa hivyo, kwa mfano, protini za vipokezi vya utando husambaza mawimbi kutoka kwenye uso wa kitengo cha msingi cha miundo kwenda ndani, na kuibadilisha kwa wakati mmoja. Hudhibiti utendakazi wa seli kwa kumfunga kamba iliyo kwenye kipokezi nje ya seli. Nini kinatokea mwishoni? Protini nyingine ndani ya seli imewashwa.
Inafaa kuzingatia nuance moja muhimu. Idadi kubwa ya homoni huathiri kiini tu ikiwa kuna kipokezi fulani kwenye utando wake. Inaweza kuwa glycoprotein au protini nyingine.
Mtu anaweza kutoa mfano - kipokezi β2-adrenergic. Iko kwenye utando wa seli za ini. Ikiwa dhiki hutokea, basi molekuli ya adrenaline hufunga kwake, kama matokeo ya ambayo receptor ya β2-adrenergic imeanzishwa. Nini kitatokea baadaye? Kipokezi ambacho tayari kimewashwa huwezesha G-protini, ambayo huambatanisha zaidi na GTP. Baada ya hatua nyingi za kati, phosphorolysis ya glycogen hutokea.
Hitimisho ni nini? Kipokezi kilifanya kitendo cha kwanza cha kuashiria ambacho kilisababisha kuvunjika kwa glycogen. Inabadilika kuwa bila hivyo, miitikio iliyofuata inayotokea ndani ya seli haingetokea.
Protini za kidhibiti cha unukuzi
Moja zaidimada inayohitaji kushughulikiwa. Katika biolojia, kuna dhana ya sababu ya unukuzi. Hili ni jina la protini ambazo pia zina kazi ya udhibiti. Inajumuisha kudhibiti mchakato wa usanisi wa mRNA kwenye kiolezo cha DNA. Hii inaitwa unukuzi - uhamisho wa taarifa za kijeni.
Je, tunaweza kusema nini kuhusu kipengele hiki? Protini hufanya kazi ya udhibiti ama kwa kujitegemea au kwa kushirikiana na vipengele vingine. Matokeo yake ni kupungua au kuongezeka kwa fungamanishi ya RNA polimasi kwa mifuatano ya jeni iliyodhibitiwa.
Vipengele vya unukuzi vina kipengele kinachobainisha - uwepo wa kikoa kimoja au zaidi za DNA zinazoingiliana na maeneo mahususi ya DNA. Hili ni muhimu kujua. Baada ya yote, protini zingine ambazo pia zinahusika katika udhibiti wa usemi wa jeni hazina vikoa vya DNA. Hii ina maana kwamba haziwezi kuainishwa kama vipengele vya unukuzi.
Protein kinases
Unapozungumza kuhusu vipengele vinavyofanya kazi ya udhibiti katika seli, ni muhimu kuzingatia dutu hizi. Protini kinase ni vimeng'enya ambavyo hurekebisha protini nyingine kwa fosfori ya mabaki ya asidi ya amino na vikundi vya haidroksili katika muundo (haya ni tyrosine, threonine na serine).
Mchakato huu ni upi? Phosphorylation kawaida hubadilisha au kurekebisha kazi ya substrate. Shughuli ya enzyme, kwa njia, inaweza pia kubadilika, pamoja na nafasi ya protini katika seli yenyewe. Ukweli wa kuvutia! Inakadiriwa kuwa karibu 30% ya protini zinawezairekebishwe na protini kinase.
Na shughuli zao za kemikali zinaweza kufuatiliwa katika mpasuko wa kikundi cha fosfati kutoka kwa ATP na viambatisho shirikishi kwa asidi yoyote ya amino. Kwa hivyo, kinasi ya protini ina ushawishi mkubwa juu ya shughuli muhimu za seli. Kazi yao ikitatizwa, magonjwa mbalimbali yanaweza kutokea, hata aina fulani za saratani.
protini phosphatase
Tukiendelea kusoma vipengele na mifano ya utendakazi wa udhibiti, tunapaswa kuzingatia protini hizi. Kitendo kinachofanywa na fosfati ya protini ni uondoaji wa vikundi vya fosfeti.
Hii inamaanisha nini? Kwa maneno rahisi, vipengele hivi hufanya dephosphorylation, mchakato ambao ni kinyume cha ule unaotokea kama matokeo ya utendaji wa protini kinase.
Udhibiti wa kuunganisha
Huwezi kumpuuza pia. Kuunganisha ni mchakato ambapo mifuatano fulani ya nyukleotidi huondolewa kutoka kwa molekuli za RNA, na kisha mifuatano ambayo imehifadhiwa katika molekuli "iliyokomaa" huunganishwa.
Inahusiana vipi na mada inayosomwa? Ndani ya jeni za yukariyoti, kuna maeneo ambayo hayana kanuni za asidi ya amino. Wanaitwa introns. Kwanza, hunakiliwa kuwa pre-mRNA wakati wa unukuzi, kisha kimeng'enya maalum huzikata.
Protini zile tu ambazo zinafanya kazi kwa uume hushiriki katika kuunganisha. Ni wao pekee wanaoweza kutoa upatanisho unaohitajika kwa prem-RNA.
Kwa njia, bado kuna dhana ya uunganishaji mbadala. Inapendeza sanamchakato. Protini zinazohusika ndani yake huzuia ukataji wa baadhi ya introni, lakini wakati huo huo huchangia kuondolewa kwa nyingine.
Umetaboli wa wanga
Kazi ya udhibiti katika mwili hufanywa na viungo, mifumo na tishu nyingi. Lakini, kwa kuwa tunazungumza juu ya protini, basi jukumu la wanga, ambazo pia ni misombo muhimu ya kikaboni, pia inafaa kuzungumzia.
Hii ni mada ya kina sana. Kimetaboliki ya wanga kwa ujumla ni idadi kubwa ya athari za enzymatic. Na moja ya uwezekano wa udhibiti wake ni mabadiliko ya shughuli za enzyme. Inapatikana kutokana na molekuli zinazofanya kazi za enzyme fulani. Au kutokana na usanisi wa mpya.
Inaweza kusemwa kuwa utendakazi wa udhibiti wa wanga unatokana na kanuni ya maoni. Kwanza, ziada ya substrate inayoingia kwenye seli huchochea awali ya molekuli mpya za enzyme, na kisha biosynthesis yao imezuiwa (baada ya yote, hii ndiyo hasa mkusanyiko wa bidhaa za kimetaboliki husababisha).
Udhibiti wa kimetaboliki ya mafuta
Neno la mwisho kuhusu hili. Kwa kuwa ilihusu protini na wanga, basi mafuta yanapaswa pia kutajwa.
Mchakato wa kimetaboliki yao unahusiana kwa karibu na kimetaboliki ya wanga. Ikiwa mkusanyiko wa sukari katika damu huinuka, basi uharibifu wa triglycerides (mafuta) hupungua, kama matokeo ya ambayo awali yao imeanzishwa. Kupunguza wingi wake, kinyume chake, ina athari ya kuzuia. Kwa hivyo, uvunjaji wa mafuta huimarishwa na kuharakishwa.
Kutoka kwa haya yote hufuata hitimisho rahisi na la kimantiki. Uhusiano kati ya kabohaidreti nakimetaboliki ya mafuta inalenga jambo moja tu - kukidhi mahitaji ya nishati mwilini.
