Ang pag-andar ng regulasyon sa cell ay ginaganap. Pag-andar ng regulasyon

function ng regulasyon ng protina, function ng regulasyon ng protina
— pagpapatupad ng mga protina ng regulasyon ng mga proseso sa isang cell o sa isang organismo, na nauugnay sa kanilang kakayahang tumanggap at magpadala ng impormasyon. Ang pagkilos ng mga regulatory protein ay nababaligtad at, bilang panuntunan, ay nangangailangan ng pagkakaroon ng isang ligand. Parami nang parami ang mga bagong regulatory protein na patuloy na natutuklasan, at malamang na isang maliit na bahagi lamang ng mga ito ang kasalukuyang kilala.

Mayroong ilang mga uri ng mga protina na gumaganap ng isang function ng regulasyon:

  • protina - mga receptor na nakikita ang signal
  • signal proteins - mga hormone at iba pang mga sangkap na nagsasagawa ng intercellular signaling (marami, bagaman hindi lahat, sa kanila ay mga protina o peptides)
  • mga regulatory protein na kumokontrol sa maraming proseso sa loob ng mga selula.
  • 1 Mga protina na kasangkot sa intercellular signaling
  • 2 Mga protina ng receptor
  • 3 Intracellular regulatory proteins
    • 3.1 Mga protina ng transcriptional regulator
    • 3.2 Mga salik na kumokontrol sa pagsasalin
    • 3.3 Mga salik na kumokontrol sa splicing
    • 3.4 Protein kinases at protina phosphatases
  • 4 Tingnan din
  • 5 Mga link
  • 6 Panitikan

Mga protina na kasangkot sa intercellular signaling

Pangunahing artikulo: Protein signaling function, Mga hormone, Mga cytokine

Ang mga protina ng hormone (at iba pang mga protina na kasangkot sa intercellular signaling) ay nakakaapekto sa metabolismo at iba pang mga prosesong pisyolohikal.

Hormones - mga sangkap na nabuo sa mga glandula ng endocrine, dinadala ng dugo at nagdadala ng signal ng impormasyon. Ang mga hormone ay kumakalat nang random at kumikilos lamang sa mga selulang iyon na may angkop na mga protina ng receptor. Ang mga hormone ay nagbubuklod sa mga tiyak na receptor. Karaniwang kinokontrol ng mga hormone ang mabagal na proseso, halimbawa, ang paglaki ng mga indibidwal na tisyu at pag-unlad ng katawan, ngunit may mga pagbubukod: halimbawa, ang adrenaline ay isang stress hormone, isang derivative ng mga amino acid. Ito ay inilabas kapag nakalantad salpok ng ugat sa adrenal medulla. Kasabay nito, ang puso ay nagsisimulang tumibok nang mas madalas, ang presyon ng dugo ay tumataas at ang iba pang mga tugon ay nangyayari. Ito rin ay kumikilos sa atay (nagsisira ng glycogen). Ang glucose ay inilalabas sa dugo at ginagamit ng utak at kalamnan bilang pinagmumulan ng enerhiya.

Mga protina ng receptor

Pangunahing artikulo: Cell receptor G-protein activation cycle sa ilalim ng pagkilos ng receptor.

Ang mga protina ng receptor ay maaari ding maiugnay sa mga protina na may function ng regulasyon. Mga protina ng lamad - ang mga receptor ay nagpapadala ng isang senyas mula sa ibabaw ng cell papasok, na binabago ito. Kinokontrol nila ang mga function ng cell sa pamamagitan ng pagbubuklod sa isang ligand na "umupo" sa receptor na ito sa labas ng cell; bilang isang resulta, isa pang protina sa loob ng cell ay isinaaktibo.

Karamihan sa mga hormone ay kumikilos lamang sa isang cell kung mayroong isang tiyak na receptor sa lamad nito - isa pang protina o glycoprotein. Halimbawa, ang β2-adrenergic receptor ay matatagpuan sa lamad ng mga selula ng atay. Sa ilalim ng stress, ang molekula ng adrenaline ay nagbubuklod sa β2-adrenergic receptor at pinapagana ito. Ang activated receptor pagkatapos ay nag-activate ng G protein, na nagbubuklod sa GTP. Pagkatapos ng maraming intermediate signal transduction na hakbang, nangyayari ang glycogen phosphorolysis. Ginawa ng receptor ang pinakaunang signal transduction operation na humahantong sa pagkasira ng glycogen. Kung wala ito, walang mga susunod na reaksyon sa loob ng cell.

Mga protina sa regulasyon ng intracellular

Kinokontrol ng mga protina ang mga prosesong nagaganap sa loob ng mga selula gamit ang ilang mga mekanismo:

  • pakikipag-ugnayan sa mga molekula ng DNA (transcription factor)
  • sa pamamagitan ng phosphorylation (protein kinase) o dephosphorylation (protein phosphatase) ng iba pang mga protina
  • sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa ribosome o RNA molecules (translation regulation factors)
  • mga epekto sa proseso ng pag-alis ng intron (splicing regulatory factor)
  • impluwensya sa rate ng pagkabulok ng iba pang mga protina (ubiquitins, atbp.)

Mga protina ng transcriptional regulator

Pangunahing artikulo: salik ng transkripsyon

Ang transcription factor ay isang protina na, pumapasok sa nucleus, kinokontrol ang transkripsyon ng DNA, iyon ay, ang pagbabasa ng impormasyon mula sa DNA hanggang mRNA (mRNA synthesis ayon sa template ng DNA). Binabago ng ilang salik ng transkripsyon ang istruktura ng chromatin, na ginagawa itong mas madaling ma-access sa RNA polymerases. Mayroong iba't ibang mga pantulong na salik sa transkripsyon na lumilikha ng ninanais na ayos ng DNA para sa kasunod na pagkilos ng iba pang mga salik sa transkripsyon. Ang isa pang pangkat ng mga salik ng transkripsyon ay ang mga salik na hindi direktang nagbubuklod sa mga molekula ng DNA, ngunit pinagsama sa mas kumplikadong mga complex gamit ang mga pakikipag-ugnayan ng protina-protina.

Mga salik sa regulasyon sa pagsasalin

Pangunahing artikulo: Broadcast (biology)

Ang pagsasalin ay ang synthesis ng polypeptide chain ng mga protina ayon sa template ng mRNA, na ginagawa ng mga ribosome. Maaaring i-regulate ang pagsasalin sa maraming paraan, kabilang ang sa tulong ng mga repressor protein na nagbubuklod sa mRNA. Mayroong maraming mga kaso kung saan ang repressor ay ang protina na naka-encode ng mRNA na ito. Sa kasong ito, ang regulasyon ay nangyayari ayon sa uri puna(isang halimbawa nito ay ang pagsupil sa synthesis ng enzyme threonyl-tRNA synthetase).

splicing regulatory factors

Pangunahing artikulo: Splicing

Sa loob ng eukaryotic genes, may mga rehiyon na hindi nagko-code para sa mga amino acid. Ang mga rehiyong ito ay tinatawag na mga intron. Una silang na-transcribe sa pre-mRNA sa panahon ng transkripsyon, ngunit pagkatapos ay pinutol ng isang espesyal na enzyme. Ang prosesong ito ng pag-alis ng mga intron, at pagkatapos ay ang kasunod na pagtahi ng mga dulo ng natitirang mga seksyon ay tinatawag na splicing (crosslinking, splicing). Isinasagawa ang splicing gamit ang maliliit na RNA, kadalasang nauugnay sa mga protina, na tinatawag na splicing regulatory factor. kasangkot ang splicing ng mga protina na may aktibidad na enzymatic. Binibigyan nila ang pre-mRNA ng nais na conformation. Para sa pagpupulong ng complex (spliceosome), kinakailangan na ubusin ang enerhiya sa anyo ng cleavable Mga molekula ng ATP, samakatuwid, ang kumplikadong ito ay naglalaman ng mga protina na may aktibidad na ATPase.

Mayroong isang alternatibong splicing. Natutukoy ang mga tampok ng splicing ng mga protina na may kakayahang magbigkis sa molekula ng RNA sa mga rehiyon ng mga intron o mga lugar sa hangganan ng exon-intron. Ang mga protina na ito ay maaaring maiwasan ang pag-alis ng ilang mga intron at kasabay nito ay nagtataguyod ng pagtanggal ng iba. Ang naka-target na regulasyon ng splicing ay maaaring magkaroon ng makabuluhan biyolohikal na kahihinatnan. Halimbawa, sa fruit fly na Drosophila, pinagbabatayan ng alternatibong splicing ang mekanismo ng pagtukoy ng kasarian.

Protein kinases at protina phosphatases

Pangunahing artikulo: Mga kinase ng protina

Ang pinakamahalagang papel sa regulasyon ng mga proseso ng intracellular ay nilalaro ng mga kinase ng protina - mga enzyme na nagpapagana o pumipigil sa aktibidad ng iba pang mga protina sa pamamagitan ng paglakip ng mga grupo ng pospeyt sa kanila.

Kinokontrol ng mga kinase ng protina ang aktibidad ng iba pang mga protina sa pamamagitan ng phosphorylation - ang pagdaragdag ng mga residue ng phosphoric acid sa mga residue ng amino acid na mayroong mga hydroxyl group. Karaniwang binabago ng phosphorylation ang paggana ng protina, tulad ng aktibidad ng enzymatic, pati na rin ang posisyon ng protina sa cell.

Mayroon ding mga protina na phosphatases - mga protina na humihiwalay sa mga grupo ng pospeyt. Kinokontrol ng mga protina kinase at protina phosphatases ang metabolismo pati na rin ang pagbibigay ng senyas sa loob ng cell. Ang phosphorylation at dephosphorylation ng mga protina ay isa sa mga pangunahing mekanismo ng regulasyon ng karamihan sa mga proseso ng intracellular.

Tingnan din

  • Itinatampok na artikulo sa mga protina at lalo na ang seksyon Mga function ng mga protina sa katawan
  • Mga salik ng transkripsyon
  • Splicing
  • Mga hormone
  • Mga cytokine
  • Mga receptor
  • Pagsenyas ng cell
  • Pagpapadala ng signal (biology)

Mga link

  • Kontrol ng transkripsyon
  • Proteins vs RNA - sino ang unang nag-imbento ng splicing?
  • Mga kinase ng protina
  • Pagsasalin at regulasyon nito

Panitikan

  • D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biology (sa 3 volume).

protein regulatory function, protein regulatory function, protein regulatory function, protein regulatory function

Regulatory function ng mga protina Impormasyon Tungkol sa

Pag-andar ng proteksyon

Ang dugo at iba pang likido ay naglalaman ng mga protina na maaaring pumatay o makatulong na gawing hindi nakakapinsala ang mga mikrobyo. Ang plasma ng dugo ay naglalaman ng mga antibodies - mga protina, na kinikilala ng bawat isa tiyak na uri microorganism o iba pang mga dayuhang ahente - pati na rin ang mga proteksiyon na protina ng sistema ng pandagdag. Mayroong ilang mga klase ng antibodies (ang mga protina na ito ay tinatawag ding immunoglobulins), ang pinakakaraniwan sa mga ito ay immunoglobulin G. Ang laway at luha ay naglalaman ng protina na lysozyme, isang enzyme na sumisira sa murein at sumisira sa mga pader ng selula ng bakterya. Kapag nahawahan ng isang virus, ang mga selula ng hayop ay naglalabas ng isang interferon na protina na pumipigil sa virus na dumami at ang pagbuo ng mga bagong partikulo ng virus.

Ang mga protina na hindi kasiya-siya para sa atin, tulad ng microbial toxins - cholera toxin, botulism toxin, diphtheria toxin, atbp., ay gumaganap din ng proteksiyon na function para sa mga microorganism. Sa pamamagitan ng pagkasira ng mga selula ng ating katawan, pinoprotektahan nila ang mga mikrobyo mula sa atin.

Pag-andar ng receptor

Ang mga protina ay nagsisilbi para sa pang-unawa at paghahatid ng mga signal. Sa pisyolohiya, mayroong konsepto ng isang receptor cell, i.e. isang cell na nakikita ang isang tiyak na signal (halimbawa, may mga visual receptor cell sa retina ng mata). Ngunit sa mga selula ng receptor, ang gawaing ito ay isinasagawa ng mga protina ng receptor. Kaya, ang protina na rhodopsin na nakapaloob sa retina ng mata ay nakakakuha ng liwanag na quanta, pagkatapos nito ang isang kaskad ng mga kaganapan ay nagsisimula sa mga selula ng retina, na humahantong sa paglitaw ng isang nerve impulse at signal transmission sa utak.

Ang mga protina ng receptor ay matatagpuan hindi lamang sa mga selula ng receptor, kundi pati na rin sa iba pang mga selula. Ang mga hormone ay gumaganap ng napakahalagang papel sa katawan - mga sangkap na itinago ng ilang mga selula at kinokontrol ang paggana ng ibang mga selula. Ang mga hormone ay nagbubuklod sa mga espesyal na protina - mga receptor ng hormone sa ibabaw o sa loob ng mga target na selula.

Pag-andar ng regulasyon

Marami (bagaman hindi lahat) mga hormone ay mga protina - halimbawa, lahat ng mga hormone ng pituitary at hypothalamus, insulin, atbp. Ang isa pang halimbawa ng mga protina na gumaganap ng function na ito ay maaaring mga intracellular na protina na kumokontrol sa gawain ng mga gene.

Maraming mga protina ang maaaring magsagawa ng maraming mga pag-andar.

Ang mga macromolecule ng protina ay binubuo ng mga b-amino acid. Kung ang komposisyon ng polysaccharides ay karaniwang kasama ang parehong "yunit" (minsan dalawa), paulit-ulit na maraming beses, pagkatapos ay ang mga protina ay synthesize mula sa 20 iba't ibang mga amino acid. Kapag ang isang molekula ng protina ay binuo, ang ilan sa mga residue ng amino acid sa protina ay maaaring sumailalim mga pagbabago sa kemikal, upang higit sa 30 iba't ibang mga residu ng amino acid ay matatagpuan sa mga "mature" na protina. Ang ganitong iba't ibang mga monomer ay nagbibigay din ng iba't ibang mga biological function na ginagawa ng mga protina.

Ang mga b-amino acid ay may mga sumusunod na istraktura:

dito R- iba't ibang grupo mga atomo (radical) ng iba't ibang amino acid. Ang carbon atom na pinakamalapit sa pangkat ng carboxyl ay tinutukoy ng letrang Griyego b, kasama ang atom na ito na ang pangkat ng amino sa mga molekula ng b-amino acid ay konektado.

AT neutral na kapaligiran ang amino group ay nagpapakita ng mahinang mga pangunahing katangian at nakakabit sa H + ion, at ang carboxyl group ay mahina acidic at dissociates sa paglabas ng ion na ito, upang kahit na ang kabuuang singil ng molekula ay hindi nagbabago, ito ay sabay na magdadala ng positibo at grupong may negatibong charge.

Depende sa likas na katangian ng radical R, hydrophobic (non-polar), hydrophilic (polar), acidic at alkaline amino acids ay nakikilala.

Ang mga acid na amino acid ay may pangalawang pangkat ng carboxyl. Ito ay bahagyang mas malakas kaysa sa pangkat ng carboxyl acetic acid: sa aspartic acid, kalahati ng carboxyls ay dissociated sa pH 3.86, sa glutamic acid - sa pH 4.25, at sa acetic acid - lamang sa 4.8. Sa mga alkaline na amino acid, ang arginine ang pinakamalakas: ang kalahati ng mga side radical nito ay nananatili positibong singil sa pH 11.5. Sa lysine, ang side radical ay isang tipikal na pangunahing amine at nananatiling kalahating ionized sa pH 9.4. Ang pinakamahina sa mga alkaline na amino acid ay histidine, ang imidazole ring nito ay kalahating protonated sa pH 6.

Kabilang sa mga hydrophilic (polar) amino acid, mayroon ding dalawang amino acid na maaaring ionized sa physiological pH - cysteine, kung saan ang SH group ay maaaring mag-donate ng H + ion tulad ng hydrogen sulfide, at tyrosine, na may mahinang acidic na phenolic group. . Gayunpaman, ang kakayahang ito ay napakahina na ipinahayag sa kanila: sa pH 7, ang cysteine ​​​​ay na-ionize ng 8%, at tyrosine - ng 0.01%.

Upang makita ang mga b-amino acid, ang reaksyon ng ninhydrin ay karaniwang ginagamit: kapag ang isang amino acid ay tumutugon sa ninhydrin, isang maliwanag na kulay na asul na produkto ang nabuo. Bilang karagdagan, ang mga indibidwal na amino acid ay nagbibigay ng kanilang tiyak husay na reaksyon. Kaya, ang mga aromatic amino acid ay nagbibigay ng dilaw na kulay na may nitric acid(sa panahon ng reaksyon, nangyayari ang nitration ng aromatic ring). Kapag ang medium ay alkalized, ang kulay ay nagbabago sa orange (isang katulad na pagbabago ng kulay ay nangyayari sa mga tagapagpahiwatig, halimbawa, methyl orange). Ang reaksyong ito, na tinatawag na xantoprotein, ay ginagamit din para sa pagtuklas ng protina, dahil karamihan sa mga protina ay naglalaman ng mga mabangong amino acid; Ang gelatin ay hindi nagbibigay ng ganitong reaksyon, dahil halos walang tyrosine, walang phenylalanine, walang tryptophan. Kapag pinainit ng sodium plumbite Na2PbO2, ang cysteine ​​​​ay bumubuo ng itim na precipitate ng lead sulfide PbS.

Ang mga halaman at maraming mikrobyo ay maaaring mag-synthesize ng mga amino acid mula sa mga simpleng inorganic na sangkap. Ang mga hayop ay maaaring mag-synthesize lamang ng ilang mga amino acid, habang ang iba ay dapat makuha mula sa pagkain. Ang ganitong mga amino acid ay tinatawag na mahalaga. Para sa mga tao, ang phenylalanine, tryptophan, threonine, methionine, lysine, leucine, isoleucine, histidine, valine at arginine ay kailangang-kailangan. Sa kasamaang palad, ang mga cereal ay naglalaman ng napakakaunting lysine at tryptophan, ngunit ang mga amino acid na ito ay matatagpuan sa mas malaking dami sa mga munggo. Hindi nagkataon lamang na ang mga tradisyunal na diyeta ng mga taong agrikultural ay karaniwang naglalaman ng parehong mga cereal at munggo: trigo (o rye) at mga gisantes, bigas at soybeans, mais at beans ay mga klasikong halimbawa tulad ng isang kumbinasyon sa pagitan ng mga tao ng iba't ibang mga kontinente.

Ang b-carbon atom ng lahat ng 20 amino acid ay nasa estado ng sp3-hybridization. Ang lahat ng 4 na mga bono nito ay matatagpuan sa isang anggulo na humigit-kumulang 109 °, upang ang formula ng amino acid ay maaaring mailagay sa isang tetrahedron.

Madaling makita na maaaring mayroong dalawang uri ng mga amino acid na mga salamin na larawan ng bawat isa. Hindi mahalaga kung paano natin ilipat at paikutin ang mga ito sa kalawakan, imposibleng pagsamahin ang mga ito - magkaiba sila tulad ng kanan at kaliwang kamay.

Ang ganitong uri ng isomerism ay tinatawag na optical isomerism. Posible lamang kung ang gitnang carbon atom (ito ay tinatawag na asymmetric center) ay nasa lahat ng 4 na panig iba't ibang grupo(kaya ang glycine ay walang optical isomers, habang ang iba pang 19 amino acid ay mayroon). Sa dalawang magkaibang isomeric na anyo ng mga amino acid, ang isa sa Fig. Ang 1 na matatagpuan sa kanan ay tinatawag na D-shape, at sa kaliwa - ang L-shape.

Ang mga pangunahing pisikal at kemikal na katangian ng D- at L-isomer ng mga amino acid ay pareho, ngunit magkaiba sila optical properties: ang kanilang mga solusyon ay umiikot sa eroplano ng polariseysyon ng liwanag sa magkasalungat na direksyon. Ang rate ng kanilang mga reaksyon sa iba pang mga optically active compound ay iba rin.

Kapansin-pansin, ang mga protina ng lahat ng nabubuhay na organismo, mula sa mga virus hanggang sa mga tao, ay naglalaman lamang ng mga L-amino acid. Ang mga D-form ay matatagpuan sa ilang mga antibiotic na na-synthesize ng fungi at bacteria. Ang mga protina ay maaaring bumuo ng isang ordered na istraktura lamang kung ang mga ito ay naglalaman lamang ng mga isomer ng mga amino acid ng parehong uri.

Mayroong ilang mga uri ng mga proteksiyon na function ng mga protina:

    Pisikal na proteksyon. Ang collagen ay nakikibahagi dito - isang protina na bumubuo sa batayan ng intercellular substance ng connective tissues (kabilang ang mga buto, kartilago, tendon at malalim na mga layer ng balat (dermis)); keratin, na bumubuo sa batayan ng malibog na mga kalasag, buhok, balahibo, sungay, at iba pang mga derivatives ng epidermis. Karaniwan ang mga naturang protina ay itinuturing na mga protina na may structural function. Ang mga halimbawa ng grupong ito ng mga protina ay fibrinogens at thrombins, na kasangkot sa pamumuo ng dugo.

    Proteksyon ng kemikal. Ang pagbubuklod ng mga lason sa mga molekula ng protina ay maaaring magbigay ng kanilang detoxification. Ang mga enzyme ng atay ay gumaganap ng isang partikular na mahalagang papel sa detoxification sa mga tao, pagbagsak ng mga lason o pag-convert sa kanila sa isang natutunaw na anyo, na nag-aambag sa kanilang mabilis na pag-aalis mula sa katawan.

    Proteksyon ng immune. Mga protina na matatagpuan sa dugo at iba pa mga biyolohikal na likido, ay kasangkot sa tugon ng depensa ng katawan sa parehong pinsala at pag-atake ng mga pathogen. Ang mga protina ng sistema ng pandagdag at mga antibodies (immunoglobulins) ay nabibilang sa mga protina ng pangalawang pangkat; nine-neutralize nila ang bacteria, virus o foreign proteins. Antibodies na bahagi ng adaptive immune system, ilakip sa mga sangkap, antigens, dayuhan sa isang naibigay na organismo, at sa gayon ay neutralisahin ang mga ito, na nagtuturo sa kanila sa mga lugar ng pagkawasak. Ang mga antibodies ay maaaring itago sa intercellular space o maging nakakabit sa mga lamad ng espesyal na B-lymphocytes na tinatawag na mga selula ng plasma. Habang ang mga enzyme ay may limitadong affinity para sa isang substrate, dahil ang masyadong maraming attachment sa isang substrate ay maaaring makagambala sa catalyzed reaksyon, walang limitasyon sa pagtitiyaga ng attachment ng mga antibodies sa isang antigen.

Pag-andar ng regulasyon

Maraming mga proseso sa loob ng mga selula ang kinokontrol ng mga molekula ng protina, na hindi nagsisilbing isang mapagkukunan ng enerhiya o bilang isang materyal na gusali para sa cell. Kinokontrol ng mga protina na ito ang transkripsyon, pagsasalin, splicing, pati na rin ang aktibidad ng iba pang mga protina, atbp. Ang pag-andar ng regulasyon ng mga protina ay isinasagawa alinman dahil sa aktibidad ng enzymatic (halimbawa, protina kinase), o dahil sa tiyak na pagbubuklod sa iba pang mga molekula, na kadalasang nakakaapekto sa pakikipag-ugnayan sa mga molekulang ito.mga enzyme.

Kaya, ang transkripsyon ng gene ay natutukoy sa pamamagitan ng pagkakabit ng mga salik ng transkripsyon - mga protina ng activator at mga protina ng repressor - sa mga pagkakasunud-sunod ng regulasyon ng mga gene. Sa antas ng pagsasalin, ang pagbabasa ng maraming mRNA ay kinokontrol din ng attachment ng mga kadahilanan ng protina, at ang pagkasira ng RNA at mga protina ay isinasagawa din ng mga dalubhasang protina complex. Ang pinakamahalagang papel sa regulasyon ng mga proseso ng intracellular ay nilalaro ng mga kinase ng protina - mga enzyme na nagpapagana o pumipigil sa aktibidad ng iba pang mga protina sa pamamagitan ng paglakip ng mga grupo ng pospeyt sa kanila.

Pag-andar ng signal

Ang pag-andar ng pagbibigay ng senyas ng mga protina ay ang kakayahan ng mga protina na magsilbi bilang mga sangkap na nagbibigay ng senyas, nagpapadala ng mga signal sa pagitan ng mga selula, tisyu, organo at iba't ibang organismo. Ang pagpapaandar ng pagbibigay ng senyas ay madalas na pinagsama sa pagpapaandar ng regulasyon, dahil maraming mga intracellular na regulatory protein ang nagsasagawa rin ng signal transduction.

Ang function ng signal ay ginagawa ng mga hormone protein, cytokine, growth factor, atbp.

Ang mga hormone ay dinadala sa dugo. Karamihan sa mga hormone ng hayop ay mga protina o peptides. Ang pagbubuklod ng hormone sa receptor ay isang senyas na nagpapalitaw ng tugon sa selula. Kinokontrol ng mga hormone ang konsentrasyon ng mga sangkap sa dugo at mga selula, paglaki, pagpaparami at iba pang mga proseso. Ang isang halimbawa ng naturang mga protina ay insulin, na kumokontrol sa konsentrasyon ng glucose sa dugo.

Ang mga cell ay nakikipag-usap sa isa't isa gamit ang signaling protein na ipinadala sa pamamagitan ng intercellular substance. Kasama sa mga naturang protina, halimbawa, ang mga cytokine at growth factor.

Ang mga cytokine ay maliliit na molekula ng impormasyon ng peptide. Kinokontrol nila ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga selula, tinutukoy ang kanilang kaligtasan, pinasisigla o pinipigilan ang paglaki, pagkita ng kaibhan, aktibidad ng pagganap at apoptosis, tinitiyak ang koordinasyon ng mga aksyon ng immune, endocrine at sistema ng nerbiyos. Ang isang halimbawa ng mga cytokine ay ang tumor necrosis factor, na nagpapadala ng mga signal ng pamamaga sa pagitan ng mga selula ng katawan.

sa paggana ng katawan ng tao ay naging malinaw sa maagang XIX siglo. Itinalaga ng mga siyentipiko ang mga sangkap na ito sa salitang Griyego na "protina", mula sa salitang protos - "pangunahin, una".

Ang pangunahing tampok ng mga ito mga kemikal na compound ay ang mga ito ang batayan na ginagamit ng katawan upang lumikha ng mga bagong selula. Ang iba pa nilang tungkulin ay magbigay ng regulasyon at metabolic proseso; sa pagganap ng mga function ng transportasyon (halimbawa, hemoglobin protein, na namamahagi ng oxygen sa buong katawan na may daloy ng dugo); sa pagbuo ng mga fibers ng kalamnan; sa pamamahala ng maraming mahahalagang tungkulin ng katawan ( isang pangunahing halimbawa nagsisilbing protina na insulin) sa pag-regulate ng proseso ng panunaw, metabolismo ng enerhiya; sa pagprotekta sa katawan.

Ang kemikal na istraktura ng mga sangkap na ito ay tinutukoy ng bilang ng mga amino acid na bumubuo mga molekula ng protina. Ang mga molekula ay medyo malaki sa laki. Ang mga sangkap na ito ay mataas ang molekular na timbang organikong bagay at ito ay isang kadena ng mga amino acid na pinag-uugnay ng isang peptide bond. Ang komposisyon ng amino acid ng mga protina ay tinutukoy ng genetic code. Maraming mga pagkakaiba-iba sa kumbinasyon ng mga amino acid ay nagbibigay ng iba't ibang mga katangian ng mga molekula ng protina. Bilang isang patakaran, sila ay magkakaugnay at bumubuo ng mga kumplikadong kumplikado.

Ang pag-uuri ng mga protina ay hindi pa pinal, dahil hindi lahat ng mga protina ay pinag-aralan ng mga siyentipiko. Ang papel ng marami sa kanila ay patuloy na isang misteryo sa mga tao. Sa ngayon, ang mga protina ay nahahati ayon sa biyolohikal na papel at kung anong mga amino acid ang kasama sa kanilang komposisyon. Para sa ating nutrisyon, hindi ang protina mismo ang mahalaga, ngunit ang mga amino acid ang bumubuo nito. Ang mga amino acid ay isa sa mga uri ng mga organikong acid. Mayroong higit sa 100 sa kanila. Kung wala ang mga ito, imposible ang mga proseso ng metabolic.

Ang katawan ay hindi ganap na sumisipsip ng mga protina na nagmumula sa pagkain. Karamihan sa kanila ay nawasak ng acidic digestive juices. Ang mga protina ay pinaghiwa-hiwalay sa mga amino acid. Ang katawan ay "kumuha" pagkatapos ng pagkasira ng mga amino acid na kailangan nito at bumuo ng mga kinakailangang protina mula sa kanila. Sa kasong ito, maaaring mangyari ang pagbabago ng isang amino acid sa isa pa. Bilang karagdagan sa pagbabagong-anyo, maaari rin silang independiyenteng synthesize sa katawan.

Gayunpaman, hindi lahat ng amino acid ay nagagawa ng ating katawan. Ang mga hindi na-synthesize ay tinatawag na hindi maaaring palitan, dahil kailangan sila ng katawan, at maaari lamang itong makuha mula sa labas. Ang mga mahahalagang amino acid ay hindi maaaring palitan ng iba. Kabilang dito ang methionine, lysine, isoleucine, leucine, phenylalanine, threonine, valine. Bilang karagdagan, mayroong iba pang mga amino acid na eksklusibong nabuo mula sa mahahalagang phenylalanine at methionine. Samakatuwid, ang kalidad ng nutrisyon ay natutukoy hindi sa dami ng mga papasok na protina, ngunit sa pamamagitan ng kanilang husay na komposisyon. Halimbawa, sa patatas puting repolyo, beets, repolyo, munggo, tinapay ay naglalaman ng isang malaking halaga ng tryptophan, lysine, methionine.

Ang kurso ng metabolismo ng protina sa ating katawan ay nakasalalay sa sapat na dami ng mga kinakailangang protina. Ang paghahati at pagbabago ng ilang mga sangkap sa iba ay nangyayari sa paglabas kailangan para sa katawan enerhiya.

Bilang resulta ng mahahalagang aktibidad ng katawan, mayroong patuloy na pagkawala ng bahagi ng mga protina. Humigit-kumulang 30 g bawat araw ang nawawala mula sa mga sangkap ng protina na nagmumula sa labas. Samakatuwid, isinasaalang-alang ang pagkawala, ang diyeta ay dapat maglaman ng sapat na halaga ng mga sangkap na ito upang matiyak ang kalusugan ng katawan.

Ang pagkonsumo ng mga sangkap ng protina ng katawan ay nakasalalay sa iba't ibang mga kadahilanan: ang pagganap ng isang mahirap pisikal na trabaho o pagiging pahinga; emosyonal na kalagayan. Bawat araw, ang rate ng paggamit ng protina ay kabuuang hindi bababa sa 50 gramo para sa mga matatanda (ito ay humigit-kumulang 0.8 gramo bawat kilo ng timbang ng katawan). Ang mga bata, dahil sa masinsinang paglaki at pag-unlad, ay nangangailangan ng mas maraming protina - hanggang sa 1.9 gramo bawat kilo ng timbang ng katawan.

Gayunpaman, kahit na ang isang malaking halaga ng mga sangkap ng protina na kinakain ay hindi ginagarantiyahan ang isang balanseng halaga ng mga amino acid sa kanila. Samakatuwid, ang diyeta ay dapat na iba-iba upang ang katawan ay masulit ito sa anyo ng iba't ibang mga amino acid. Hindi namin pinag-uusapan ang katotohanan na kung ngayon ay walang tryptophan sa pagkain na iyong kinain, bukas ay magkakasakit ka. Hindi, ang katawan ay "alam kung paano" mag-imbak ng mga kapaki-pakinabang na amino acid sa maliit na dami at gamitin ang mga ito kung kinakailangan. Gayunpaman, ang pinagsama-samang kapasidad ng katawan ay hindi masyadong mataas, kaya ang mga reserba ng mga kapaki-pakinabang na sangkap ay dapat na regular na mapunan.

Kung para sa mga personal na dahilan (vegetarianism) o para sa mga kadahilanang pangkalusugan (mga problema sa gastrointestinal tract at pandiyeta nutrisyon) mayroon kang isang paghihigpit sa diyeta, pagkatapos ay kailangan mong kumunsulta sa isang dietitian upang ayusin ang iyong diyeta at ibalik ang balanse ng mga protina sa katawan.
Sa panahon ng masinsinang aktibidad sa palakasan, ang katawan ay nangangailangan ng malaking halaga ng mga protina. Espesyal para sa gayong mga tao, ang nutrisyon sa palakasan ay ginawa. Gayunpaman, ang paggamit ng mga protina ay dapat na tumutugma sa pisikal na aktibidad na ginawa. Ang labis sa mga sangkap na ito, salungat sa popular na paniniwala, ay hindi hahantong sa isang matalim na pagtaas sa mass ng kalamnan.

Ang iba't ibang mga function ng mga protina ay sumasaklaw sa halos lahat ng mga proseso na nagaganap sa katawan. mga prosesong biochemical. Maaari silang tawaging biochemical catalysts.
Ang mga protina ay bumubuo sa cytoskeleton, na nagpapanatili ng hugis ng mga selula. Kung walang mga protina, imposible ang matagumpay na paggana ng immune system.

Magaling pinagmumulan ng pagkain Ang mga protina ay karne, gatas, isda, butil, munggo, mani. Ang mga prutas, berry at gulay ay hindi gaanong mayaman sa mga protina.

Ang unang protina na pinag-aralan upang matukoy ang pagkakasunud-sunod ng amino acid nito ay insulin. Para sa tagumpay na ito, natanggap ni F. Senger Nobel Prize noong 60s ng huling siglo. At ang mga siyentipiko na sina D. Kendrew at M. Perutz sa parehong oras ay nakagawa ng isang three-dimensional na istraktura ng myoglobin at hemoglobin gamit ang X-ray diffraction technique. Ginawaran din sila ng Nobel Prize para dito.

Kasaysayan ng pag-aaral


Ang nagtatag ng pag-aaral ng mga protina ay si Antoine Francois de Fourcroix. Ibinukod niya ang mga ito sa isang hiwalay na klase pagkatapos niyang mapansin ang kanilang pag-aari na mag-denature (o tupi) sa ilalim ng pagkilos ng mga acid o mataas na temperatura. Inimbestigahan niya ang fibrin (nahihiwalay sa dugo), gluten (nahihiwalay sa butil ng trigo) at albumin (puti ng itlog).


Ang Dutch scientist na si G. Mulder ay dinagdagan ang siyentipikong gawain ng kanyang kasamahang Pranses na si de Fourcroix at sinuri komposisyon ng protina. Batay sa pagsusuri na ito, ipinalagay niya na ang karamihan sa mga molekula ng protina ay may katulad na empirical formula. Siya rin ang unang nakapagpasiya ng molekular na timbang ng isang protina.
Ayon kay Mulder, ang anumang protina ay binubuo ng maliliit na bahagi ng istruktura - "mga protina". At noong 1838, iminungkahi ng Swedish scientist na si J. Berzelius ang terminong "proteins" bilang karaniwang pangalan lahat ng protina.

Sa susunod na 30-40 taon, ang mga pag-aaral ay isinagawa sa karamihan ng mga amino acid na bumubuo sa mga protina. Noong 1894, ipinalagay ni A. Kossel, isang German physiologist, na ang mga amino acid ang mismong istruktural na bahagi ng mga protina, at ang mga ito ay magkakaugnay ng mga peptide bond. Sinubukan niyang pag-aralan ang pagkakasunud-sunod ng amino acid ng protina.
Noong 1926, sa wakas ay nakilala ang nangingibabaw na papel ng mga protina sa katawan. Nangyari ito nang mapatunayan ng US chemist na si D. Sumner na ang urease (isang enzyme na kung wala ang maraming proseso ng kemikal ay imposible) ay isang protina.

Napakahirap noong panahong iyon na ihiwalay ang mga purong protina para sa mga pangangailangan ng agham. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga unang eksperimento ay isinagawa gamit ang mga polypeptide na maaaring minimal na gastos malinis sa isang makabuluhang halaga - ito ay mga protina ng dugo, mga protina ng manok, iba't ibang mga lason, mga enzyme ng digestive o metabolic na pinagmulan, na inilabas pagkatapos ng pagpatay ng mga baka. Noong huling bahagi ng 1950s, posible na linisin ang bovine pancreatic ribonuclease. Ang sangkap na ito ay naging isang pang-eksperimentong bagay para sa maraming mga siyentipiko.

AT modernong agham Ang pananaliksik sa protina ay nagpatuloy sa isang qualitatively bagong antas. Mayroong isang sangay ng biochemistry na tinatawag na proteomics. Ngayon, salamat sa proteomics, posible na pag-aralan hindi lamang ang mga nakahiwalay na purified na protina, kundi pati na rin ang isang parallel, sabay-sabay na pagbabago sa pagbabago ng maraming mga protina na kabilang sa iba't ibang mga cell at tisyu. Maaari na ngayong kalkulahin ng mga siyentipiko ang istruktura ng isang protina mula sa pagkakasunud-sunod ng amino acid nito. Ginagawang posible ng mga pamamaraan ng cryoelectron microscopy na pag-aralan ang malalaki at maliliit na protina complex.

Mga katangian ng protina

Ang laki ng mga protina ay maaaring masukat sa mga tuntunin ng bilang ng mga amino acid na kanilang binubuo, o sa mga dalton, na nagpapahiwatig ng kanilang molekular na timbang. Halimbawa, ang yeast proteins ay binubuo ng 450 amino acids at may molekular na timbang na 53 kilodaltons. Ang pinakamalaking protina na kilala sa modernong agham, na tinatawag na titin, ay binubuo ng higit sa 38 libong mga amino acid at may molekular na timbang humigit-kumulang 3700 kilodaltons.
Ang mga protina na nagbubuklod sa mga nucleic acid sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa kanilang mga residue ng pospeyt ay itinuturing na mga pangunahing protina. Kabilang dito ang mga protamine at histones.

Ang mga protina ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang antas ng solubility, karamihan sa kanila ay lubos na natutunaw sa tubig. Gayunpaman, mayroon ding mga pagbubukod. Ang Fibroin (ang batayan ng mga pakana at sutla) at keratin (ang batayan ng buhok ng tao, pati na rin ang lana sa mga hayop at mga balahibo sa mga ibon), ay hindi matutunaw.

Denaturasyon

Sa pangkalahatan, ang mga protina ay mga katangian ng physiochemical at ang istraktura ng buhay na organismo na kanilang tinutukoy. Samakatuwid, kung ang katawan ay inangkop sa isang tiyak na temperatura, kung gayon ang protina ay makatiis dito at hindi magbabago sa mga katangian nito.
Ang mga pagbabago sa mga kundisyon gaya ng ambient temperature, o pagkakalantad sa acid/alkaline na kapaligiran ay nagiging sanhi ng pagkawala ng protina sa pangalawang, tertiary, at quaternary na istruktura nito. Ang pagkawala ng katutubong istraktura na likas sa isang buhay na selula ay tinatawag na protina denaturation o folding. Ang denaturation ay maaaring bahagyang o kumpleto, hindi maibabalik o mababalik. Ang pinakasikat at pang-araw-araw na halimbawa ng hindi maibabalik na denaturation ay ang pagluluto itlog ng manok matigas na pinakuluang. Sa ilalim ng impluwensya ng mataas na temperatura, ang ovalbumin, isang transparent na protina, ay nagiging malabo at siksik.

Sa ilang mga kaso, ang denaturation ay nababaligtad; ang reverse state ng protina ay maaaring maibalik gamit ang ammonium salts. Ang nababaligtad na denaturation ay ginagamit bilang isang paraan ng paglilinis ng protina.

Simple at kumplikadong mga protina

Bilang karagdagan sa mga peptide chain, ang ilang mga protina ay naglalaman din ng non-amino acid mga yunit ng istruktura. Ayon sa criterion ng pagkakaroon o kawalan ng mga non-amino acid fragment, ang mga protina ay nahahati sa dalawang grupo: kumplikado at simpleng mga protina. Ang mga simpleng protina ay binubuo lamang ng mga chain ng amino acid. Ang mga kumplikadong protina ay naglalaman ng mga fragment na hindi protina sa kalikasan.

Sa pamamagitan ng kemikal na kalikasan Mayroong limang klase ng mga kumplikadong protina:

  • Glycoproteins.
  • Chromoproteins.
  • Phosphoproteins.
  • Metalloproteins.
  • Mga lipoprotein.
Ang mga glycoprotein ay naglalaman ng covalently linked carbohydrate residues at ang kanilang iba't-ibang - proteoglycans. Kasama sa mga glycoprotein, halimbawa, ang mga immunoglobulin.

Ang Chromoproteins ay ang pangkalahatang pangalan para sa mga kumplikadong protina, na kinabibilangan ng mga flavoprotein, chlorophyll, hemoglobin, at iba pa.

Ang mga protina na tinatawag na phosphoproteins ay naglalaman ng mga residues ng phosphoric acid. Kasama sa grupong ito ng mga protina, halimbawa, ang kasein ng gatas.

Ang mga metalloprotein ay mga protina na naglalaman ng mga covalently bound ions ng ilang mga metal. Kabilang sa mga ito ay may mga protina na nagsasagawa ng mga function ng transportasyon at imbakan (transferrin, ferritin).

Ang mga kumplikadong protina ng lipoprotein ay naglalaman ng mga residu ng lipid sa kanilang komposisyon. Ang kanilang pag-andar ay ang transportasyon ng mga lipid.

Biosynthesis ng mga protina

Lumilikha ang mga buhay na organismo ng mga protina mula sa mga amino acid batay sa genetic na impormasyon na naka-encode sa mga gene. Ang bawat isa sa mga synthesized na protina ay binubuo ng isang ganap na natatanging pagkakasunud-sunod ng mga konektadong amino acid. Ang isang natatanging sequence ay natutukoy sa pamamagitan ng isang kadahilanan tulad ng nucleotide sequence ng isang gene encoding na impormasyon tungkol sa isang ibinigay na protina.

Ang genetic code ay binubuo ng mga codon. Ang codon ay isang yunit ng genetic na impormasyon na binubuo ng mga residue ng nucleotide. Ang bawat codon ay responsable para sa paglakip ng isang amino acid sa isang protina. Ang kanilang kabuuang bilang ay 64. Ang ilang mga amino acid ay tinutukoy hindi ng isa, ngunit ng ilang mga codon.

Mga pag-andar ng mga protina sa katawan

Kasama ng iba pang biological macromolecules (polysaccharides at lipids), ang mga protina ay kailangan ng katawan upang maisagawa ang karamihan sa mga proseso ng buhay sa mga selula. Ang mga protina ay nagsasagawa ng mga proseso ng metabolic at pagbabago ng enerhiya. Bahagi sila ng mga organelles mga istruktura ng cell, lumahok sa synthesis ng intercellular substance.

Dapat pansinin na ang pag-uuri ng mga protina ayon sa kanilang mga pag-andar ay sa halip arbitrary, dahil sa ilang mga buhay na organismo ang parehong protina ay maaaring magsagawa ng maraming iba't ibang mga pag-andar. Ang mga protina ay gumaganap ng maraming mga pag-andar dahil sa katotohanan na mayroon silang mataas na aktibidad ng enzymatic. Sa partikular, ang mga enzyme na ito ay kinabibilangan ng motor protein myosin, pati na rin ang mga regulatory protein ng protein kinase.

catalytic function

Ang pinaka-pinag-aralan na papel ng mga protina sa katawan ay ang catalysis ng iba't ibang mga reaksiyong kemikal. Ang mga enzyme ay isang pangkat ng mga protina na may tiyak na mga katangian ng catalytic. Ang bawat isa sa mga enzyme na ito ay isang katalista para sa isa o higit pang katulad na mga reaksyon. Alam ng agham ang ilang libong mga sangkap na enzymatic. Halimbawa, ang sangkap na pepsin, na sumisira sa mga protina sa panahon ng panunaw, ay isang enzyme.

Higit sa 4,000 reaksyon sa ating katawan ang kailangang ma-catalyzed. Kung wala ang pagkilos ng mga enzyme, ang reaksyon ay nagpapatuloy ng sampu at daan-daang beses na mas mabagal.
Ang mga molekula na nakakabit sa isang enzyme sa panahon ng isang reaksyon at pagkatapos ay nagbabago ay tinatawag na mga substrate. Ang enzyme ay naglalaman ng maraming mga amino acid, ngunit hindi lahat ng mga ito ay nakikipag-ugnayan sa substrate, at higit pa, hindi lahat ng mga ito ay direktang kasangkot sa proseso ng catalytic. Ang bahagi ng enzyme kung saan nakakabit ang substrate ay itinuturing na aktibong site ng enzyme.

structural function

Ang mga istrukturang protina ng cytoskeleton ay isang uri ng matibay na balangkas na nagbibigay ng hugis sa mga selula. Salamat sa kanila, maaaring magbago ang hugis ng mga selula. Kabilang dito ang elastin, collagen, keratin. Ang mga pangunahing bahagi ng intercellular substance sa connective tissue ay collagen at elastin. Ang keratin ay ang batayan para sa pagbuo ng buhok at mga kuko, pati na rin ang mga balahibo sa mga ibon.

Pag-andar ng proteksyon

Mayroong ilang mga proteksiyon na function ng mga protina: pisikal, immune, kemikal.
Ang collagen ay kasangkot sa pagbuo ng pisikal na proteksyon. Binubuo nito ang batayan ng intercellular substance ng mga uri ng connective tissue tulad ng mga buto, cartilage, tendon at malalim na mga layer ng balat (dermis). Ang mga halimbawa ng pangkat na ito ng mga protina ay mga thrombin at fibrinogens, na kasangkot sa coagulation ng dugo.

Ang immune defense ay kinabibilangan ng partisipasyon ng mga protina na bumubuo sa dugo o iba pang biological fluid sa pagbuo ng proteksiyon na tugon ng katawan sa pag-atake ng mga pathogenic microorganism o pinsala. Halimbawa, ang mga immunoglobulin ay nagne-neutralize sa mga virus, bakterya, o mga dayuhang protina. Ang mga antibodies na ginawa ng immune system ay nakakabit sa mga sangkap na banyaga sa katawan, na tinatawag na antigens, at neutralisahin ang mga ito. Bilang isang patakaran, ang mga antibodies ay itinago sa intercellular space o naayos sa mga lamad ng mga dalubhasang selula ng plasma.

Ang mga enzyme at substrate ay hindi magkakaugnay nang masyadong malapit, kung hindi, ang kurso ng catalyzed na reaksyon ay maaaring maabala. Ngunit ang katatagan ng attachment ng antigen at antibodies ay hindi limitado sa anumang bagay.

Ang proteksyon ng kemikal ay binubuo sa pagbubuklod ng iba't ibang mga lason ng mga molekula ng protina, iyon ay, sa pagtiyak ng detoxification ng katawan. Ang pinakamahalagang papel sa detoxification ng ating katawan ay ginagampanan ng mga enzyme ng atay na sumisira sa mga lason o nagpapalit ng mga ito sa isang natutunaw na anyo. Ang mga natunaw na lason ay mabilis na umalis sa katawan.

Pag-andar ng regulasyon

Karamihan ng Ang mga proseso ng intracellular ay kinokontrol ng mga molekula ng protina. Ang mga molekula na ito ay gumaganap ng isang napaka-espesyal na pag-andar at hindi isang materyal na gusali para sa mga cell o isang mapagkukunan ng enerhiya. Ang regulasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng aktibidad ng mga enzyme o sa pamamagitan ng pagbubuklod sa iba pang mga molekula.
Mahalagang tungkulin Ang mga kinase ng protina ay may papel sa regulasyon ng mga proseso sa loob ng mga selula. Ang mga ito ay mga enzyme na nakakaapekto sa aktibidad ng iba pang mga protina sa pamamagitan ng paglakip ng mga particle ng pospeyt sa kanila. Pinapataas nila ang aktibidad o ganap na pinipigilan ito.

Pag-andar ng signal

Ang pag-andar ng pagbibigay ng senyas ng mga protina ay ipinahayag sa kanilang kakayahang magsilbi bilang mga sangkap na nagbibigay ng senyas. Nagpapadala sila ng mga signal sa pagitan ng mga tisyu, mga selula, mga organo. Minsan ang pag-andar ng pagbibigay ng senyas ay itinuturing na katulad ng isang regulasyon, dahil maraming mga regulasyong intracellular na protina ay nagsasagawa rin ng pagsenyas. Ang mga cell ay nakikipag-usap sa isa't isa gamit ang signal proteins na nagpapalaganap sa pamamagitan ng intercellular substance.

Ang mga cytokine, mga protina-hormone ay gumaganap ng isang function ng pagbibigay ng senyas.
Ang mga hormone ay dinadala sa dugo. Ang receptor, kapag nakatali sa isang hormone, ay nagpapalitaw ng tugon sa cell. Salamat sa mga hormone, ang konsentrasyon ng mga sangkap sa mga selula ng dugo ay kinokontrol, pati na rin ang regulasyon ng paglaki at pagpaparami ng cell. Ang isang halimbawa ng gayong mga protina ay ang kilalang insulin, na kumokontrol sa konsentrasyon ng glucose sa dugo.

Ang mga cytokine ay maliliit na peptide messenger molecule. Gumaganap sila bilang mga regulator ng pakikipag-ugnayan sa pagitan iba't ibang mga selula, at matukoy din ang kaligtasan ng mga cell na ito, sugpuin o pasiglahin ang kanilang paglaki at aktibidad sa paggana. Kung walang mga cytokine, imposible ang coordinated na gawain ng nervous, endocrine at immune system. Halimbawa, ang mga cytokine ay maaaring maging sanhi ng tumor necrosis - iyon ay, pagsugpo sa paglaki at mahahalagang aktibidad ng mga nagpapaalab na selula.

function ng transportasyon

Ang mga natutunaw na protina na nakikibahagi sa transportasyon ng maliliit na molekula ay dapat na madaling magbigkis sa substrate kung ito ay naroroon sa mataas na konsentrasyon, at dapat ding ilabas ito nang madali kung saan ito ay nasa mababang konsentrasyon. Ang isang halimbawa ng mga transport protein ay hemoglobin. Nagdadala ito ng oxygen mula sa mga baga at dinadala ito sa natitirang mga tisyu, at inililipat din ito pabalik mula sa mga tisyu patungo sa mga baga. carbon dioxide. Ang mga protina na katulad ng hemoglobin ay natagpuan sa lahat ng kaharian ng mga buhay na organismo.

Ekstrang (o back-up) na function

Kasama sa mga protina na ito ang casein, ovalbumin at iba pa. Ang mga reserbang protina na ito ay nakaimbak sa mga itlog ng hayop at mga buto ng halaman bilang pinagkukunan ng enerhiya. Nagsasagawa sila ng mga nutritional function. Maraming protina ang ginagamit sa ating katawan bilang pinagmumulan ng mga amino acid.

Pag-andar ng receptor ng mga protina

Ang mga receptor ng protina ay maaaring matatagpuan sa parehong lamad ng cell at sa cytoplasm. Ang isang bahagi ng molekula ng protina ay tumatanggap ng isang senyas (ng anumang kalikasan: kemikal, ilaw, thermal, mekanikal). Ang protina ng receptor ay sumasailalim sa mga pagbabago sa conformational sa ilalim ng impluwensya ng isang signal. Ang mga pagbabagong ito ay nakakaapekto sa isa pang bahagi ng molekula, na responsable para sa paghahatid ng signal sa iba pang mga bahagi ng cellular. Ang mga mekanismo ng pagsenyas ay naiiba sa bawat isa.

Pag-andar ng motor (o motor).

Ang mga protina ng motor ay responsable para sa pagtiyak ng paggalaw at pag-urong ng mga kalamnan (sa antas ng katawan) at para sa paggalaw ng flagella at cilia, intracellular transport ng mga sangkap, amoeboid na paggalaw ng mga leukocytes (sa antas ng cellular).

Mga protina sa metabolismo

Karamihan sa mga halaman at mikroorganismo ay nakakapag-synthesize ng 20 mahahalagang amino acid, pati na rin ang ilang karagdagang amino acid. Ngunit kung sila ay nasa kapaligiran, mas gugustuhin ng katawan na i-save ang enerhiya at dalhin ang mga ito sa loob, kaysa i-synthesize ang mga ito.

Ang mga amino acid na iyon na hindi na-synthesize ng katawan ay tinatawag na essential, samakatuwid, ang mga ito ay maaari lamang dumating sa atin mula sa labas.

Ang isang tao ay tumatanggap ng mga amino acid mula sa mga protina na nakapaloob sa pagkain. Ang mga protina ay sumasailalim sa denaturation sa panahon ng panunaw sa ilalim ng pagkilos ng acidic gastric juice at enzymes. Ang ilan sa mga amino acid na nakuha bilang resulta ng proseso ng pagtunaw ay ginagamit upang i-synthesize ang mga kinakailangang protina, at ang iba pa sa kanila ay na-convert sa glucose sa panahon ng gluconeogenesis o ginagamit sa Krebs cycle (ito ay isang metabolic breakdown na proseso).

Ang paggamit ng mga protina bilang pinagmumulan ng enerhiya ay lalong mahalaga sa hindi kanais-nais na mga kondisyon, kapag ang katawan ay gumagamit ng panloob na "hindi mahipo na reserba" - ang sarili nitong mga protina. Ang mga amino acid ay isa ring mahalagang pinagmumulan ng nitrogen para sa katawan.

karaniwang mga pamantayan pang-araw-araw na pangangailangan wala sa protina. Ang microflora na naninirahan sa malaking bituka ay nag-synthesize din ng mga amino acid, at hindi sila maaaring isaalang-alang kapag nag-iipon ng mga pamantayan ng protina.

Ang mga reserba ng mga protina sa katawan ng tao ay kaunti, at ang mga bagong protina ay maaari lamang ma-synthesize mula sa mga nabubulok na protina na nagmumula sa mga tisyu ng katawan at mula sa mga amino acid na kasama ng pagkain. Sa mga sangkap na bahagi ng taba at carbohydrates, ang mga protina ay hindi synthesize.

Kakulangan sa protina
Ang kakulangan ng mga sangkap ng protina sa diyeta ay nagiging sanhi ng isang malakas na pagbagal sa paglaki at pag-unlad sa mga bata. Para sa mga matatanda, ang kakulangan sa protina ay mapanganib sa hitsura malalim na pagbabago sa atay, mga pagbabago sa mga antas ng hormonal, may kapansanan sa paggana ng mga glandula ng endocrine, may kapansanan sa pagkatunaw. sustansya, pagkasira ng memorya at kapasidad sa pagtatrabaho, mga problema sa puso. Ang lahat ng mga negatibong phenomena na ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga protina ay kasangkot sa halos lahat ng mga proseso ng katawan ng tao.

Noong 70s ng huling siglo, ang mga nakamamatay na kaso ay naitala sa mga tao sa mahabang panahon pagsunod sa isang diyeta na mababa ang calorie na may malinaw na kakulangan sa protina. Karaniwan, direktang dahilan kamatayan sa kasong ito ay hindi maibabalik na mga pagbabago sa kalamnan ng puso.

Ang kakulangan sa protina ay binabawasan ang paglaban ng immune system sa mga impeksyon, habang bumababa ang antas ng pagbuo ng antibody. Ang paglabag sa synthesis ng interferon at lysozyme (proteksiyon na mga kadahilanan) ay nagiging sanhi ng paglala nagpapasiklab na proseso. Bilang karagdagan, ang kakulangan sa protina ay madalas na sinamahan ng kakulangan ng mga bitamina, na humahantong din sa masamang mga kahihinatnan.

Ang kakulangan ay nakakaapekto sa paggawa ng mga enzyme at ang pagsipsip ng mahahalagang sustansya. Hindi dapat kalimutan na ang mga hormone ay mga pormasyon ng protina, samakatuwid, ang kakulangan ng mga protina ay maaaring humantong sa malubhang hormonal disorder.

Anumang aktibidad pisikal na kalikasan nakakapinsala sa mga selula ng kalamnan, at kung mas malaki ang pagkarga, mas lalong nagdurusa ang mga kalamnan. Upang ayusin ang mga nasirang selula ng kalamnan, kailangan mo ng malaking halaga ng mataas na kalidad na protina. Taliwas sa popular na paniniwala, ang pisikal na aktibidad ay kapaki-pakinabang lamang kapag sapat na protina ang ibinibigay sa katawan na may pagkain. Sa matinding pisikal na Aktibidad ang paggamit ng protina ay dapat umabot sa 1.5 - 2 gramo bawat kilo ng timbang.

Labis na protina

Upang mapanatili ang balanse ng nitrogen sa katawan, kinakailangan ang isang tiyak na halaga ng protina. Kung mayroong kaunting protina sa diyeta, hindi ito makakasama sa kalusugan. Ang labis na halaga ng mga amino acid sa kasong ito ay ginagamit lamang bilang isang karagdagang mapagkukunan ng enerhiya.

Ngunit kung ang isang tao ay hindi naglalaro ng sports, at sa parehong oras ay kumonsumo ng higit sa 1.75 gramo ng protina bawat kilo ng timbang, kung gayon ang labis na protina ay naipon sa atay, na na-convert sa mga nitrogenous compound at glucose. Ang nitrogenous compound (urea) ay dapat na ilabas ng mga bato mula sa katawan nang walang pagkabigo.

Bilang karagdagan, na may labis na protina, ang isang acidic na reaksyon ng katawan ay nangyayari, na humahantong sa pagkawala ng calcium dahil sa pagbabago sa regimen ng pag-inom. Bilang karagdagan, ang mga pagkaing karne na mayaman sa protina ay kadalasang naglalaman ng mga purine, na ang ilan ay idineposito sa mga joints sa panahon ng metabolismo at nagiging sanhi ng pagbuo ng gota. Dapat tandaan na ang mga karamdaman na nauugnay sa labis na protina ay mas karaniwan kaysa sa mga karamdaman na nauugnay sa kakulangan sa protina.

Ang isang pagtatasa ng isang sapat na halaga ng protina sa diyeta ay isinasagawa ayon sa estado ng balanse ng nitrogen. Sa katawan, ang synthesis ng mga bagong protina at ang paglabas ng mga produkto ng pagtatapos ng metabolismo ng protina ay patuloy na nagaganap. Ang komposisyon ng mga protina ay kinabibilangan ng nitrogen, na hindi nakapaloob sa alinman sa taba o carbohydrates. At kung ang nitrogen ay idineposito sa katawan bilang reserba, ito ay eksklusibo sa komposisyon ng mga protina. Sa pagkasira ng protina, dapat itong tumayo kasama ng ihi. Upang maisagawa ang paggana ng katawan sa tamang antas, kinakailangan na lagyang muli ang inalis na nitrogen. Nangangahulugan ang balanse ng nitrogen na ang dami ng nitrogen na nakonsumo ay tumutugma sa dami na inilabas mula sa katawan.

Nutrisyon ng protina


Ang mga benepisyo ng mga protina sa pandiyeta ay sinusuri ng koepisyent ng pagkatunaw ng protina. Isinasaalang-alang ng koepisyent na ito ang halaga ng kemikal (komposisyon ng mga amino acid), at ang biological na halaga (porsiyento ng panunaw ng protina). Ang mga kumpletong mapagkukunan ng protina ay ang mga pagkaing may digestibility factor na 1.00.

Ang digestibility factor ay 1.00 sa mga sumusunod na pagkain: itlog, soy protein, gatas. Ang karne ng baka ay nagpapakita ng koepisyent na 0.92.

Ang mga produktong ito ay isang mataas na kalidad na mapagkukunan ng protina, ngunit kailangan mong tandaan na naglalaman sila ng maraming taba, kaya hindi kanais-nais na abusuhin ang kanilang dalas sa diyeta. Bukod sa isang malaking bilang protina, ang sobrang dami ng taba ay papasok din sa katawan.

Mas gustong pagkaing may mataas na protina: soy cheese, low-fat cheese, lean veal, puti ng itlog, low-fat cottage cheese, sariwang isda at pagkaing-dagat, tupa, manok, puting karne.
Ang mga hindi gaanong ginustong pagkain ay kinabibilangan ng: gatas at yogurt na may idinagdag na asukal, pulang karne (tenderloin), maitim na manok at karne ng pabo, mababang taba na cut, homemade cottage cheese, naprosesong karne sa anyo ng bacon, salami, ham.

Ang puti ng itlog ay isang purong protina na walang taba. Ang lean meat ay naglalaman ng humigit-kumulang 50% ng mga kilocalories na nagmumula sa protina; sa mga produktong naglalaman ng almirol - 15%; sa skim milk - 40%; sa mga gulay - 30%.

Ang pangunahing panuntunan kapag pumipili ng pagkaing protina ay ang mga sumusunod: malaking dami protina sa bawat calorie unit at isang mataas na ratio ng pagkatunaw ng protina. Pinakamabuting kumain ng mga pagkaing mababa ang taba at mataas na nilalaman mga protina. Ang data ng calorie ay matatagpuan sa packaging ng anumang produkto. Ang pangkalahatang data sa nilalaman ng mga protina at taba sa mga produktong iyon na ang nilalaman ng calorie ay mahirap kalkulahin ay matatagpuan sa mga espesyal na talahanayan.

Ang mga protina na ginagamot sa init ay mas madaling matunaw, dahil madaling makuha ang mga ito para sa pagkilos ng mga enzyme ng digestive tract. Gayunpaman, ang paggamot sa init ay maaaring mabawasan ang biological na halaga ng protina dahil sa katotohanan na ang ilang mga amino acid ay nawasak.

Ang protina at taba na nilalaman ng ilan produktong pagkain

Mga produkto Mga protina, gramo Taba, gramo
manok 20,8 8,9
Puso 15 3
Lean na baboy 16,3 27,8
karne ng baka 18,9 12,3
Veal 19,7 1,2
Ang pinakuluang sausage ng doktor 13,7 22,9
Diet pinakuluang sausage 12,2 13,5
Pollock 15,8 0,7
Herring 17,7 19,6
Sturgeon caviar butil-butil 28,6 9,8
Wheat bread mula sa harina I grade 7,6 2,3
Rye bread 4,5 0,8
Mga matamis na pastry 7,2 4,3
Ito ay lubhang kapaki-pakinabang na ubusin ang mga produktong toyo: tofu cheese, gatas, karne. Ang soy ay naglalaman ng ganap na lahat ng kinakailangang mga amino acid sa ratio na kinakailangan upang matugunan ang mga pangangailangan ng katawan. Bilang karagdagan, ito ay mahusay na hinihigop.
Ang casein na matatagpuan sa gatas ay isang kumpletong protina din. Ang digestibility coefficient nito ay 1.00. Ang kumbinasyon ng casein na nakahiwalay sa gatas at toyo ay ginagawang posible na lumikha malusog na pagkain mataas na protina na nutrisyon, habang wala silang lactose, na nagpapahintulot sa kanila na kainin ng mga taong nagdurusa sa lactose intolerance. Ang isa pang plus ng naturang mga produkto ay hindi sila naglalaman ng whey, na isang potensyal na mapagkukunan ng mga allergens.

Metabolismo ng protina


Upang sumipsip ng protina, ang katawan ay nangangailangan ng maraming enerhiya. Una sa lahat, dapat hatiin ng katawan ang chain ng amino acid ng protina sa ilang maikling chain, o sa mga amino acid mismo. Ang prosesong ito ay medyo mahaba at nangangailangan ng iba't ibang mga enzyme na dapat gawin at dalhin ng katawan sa digestive tract. Ang mga natitirang produkto ng metabolismo ng protina - mga nitrogenous compound - ay dapat alisin sa katawan.


Ang lahat ng mga pagkilos na ito sa kabuuan ay kumonsumo ng malaking halaga ng enerhiya para sa pagsipsip ng mga pagkaing protina. Samakatuwid, ang protina na pagkain ay nagpapasigla sa pagpabilis ng metabolismo at pagtaas ng mga gastos sa enerhiya para sa mga panloob na proseso.

Ang katawan ay maaaring gumastos ng halos 15% ng kabuuang caloric na nilalaman ng diyeta sa asimilasyon ng pagkain.
Ang pagkain na may mataas na nilalaman ng protina, sa proseso ng metabolismo, ay nag-aambag sa pagtaas ng produksyon ng init. Ang temperatura ng katawan ay bahagyang tumataas, na humahantong sa karagdagang pagkonsumo ng enerhiya para sa proseso ng thermogenesis.

Ang mga protina ay hindi palaging ginagamit bilang isang sangkap ng enerhiya. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang kanilang paggamit bilang isang mapagkukunan ng enerhiya para sa katawan ay maaaring hindi kumikita, dahil mula sa isang tiyak na halaga ng taba at carbohydrates maaari kang makakuha ng higit pang mga calorie at mas mahusay kaysa sa isang katulad na halaga ng protina. Bilang karagdagan, bihira ang labis na mga protina sa katawan, at kung mayroon, kung gayon ang karamihan sa mga labis na protina ay napupunta upang isagawa ang mga plastic function.

Sa kaganapan na ang diyeta ay kulang sa mga mapagkukunan ng enerhiya sa anyo ng mga taba at carbohydrates, ang katawan ay kinuha upang gamitin ang mga naipon na taba.

Ang isang sapat na halaga ng protina sa diyeta ay nakakatulong upang maisaaktibo at gawing normal ang isang mabagal na metabolismo sa mga taong napakataba, at pinapayagan ka ring mapanatili ang mass ng kalamnan.

Kung walang sapat na protina, ang katawan ay lumipat sa paggamit ng mga protina ng kalamnan. Ito ay dahil ang mga kalamnan ay hindi gaanong mahalaga para sa pagpapanatili ng katawan. Karamihan sa mga calorie ay sinusunog sa mga fibers ng kalamnan, at ang pagbaba sa mass ng kalamnan ay binabawasan ang mga gastos sa enerhiya ng katawan.

Kadalasan, ang mga taong sumusunod sa iba't ibang mga diyeta para sa pagbaba ng timbang ay pumipili ng isang diyeta kung saan napakakaunting protina ang pumapasok sa katawan na may pagkain. Bilang isang patakaran, ang mga ito ay mga diyeta ng gulay o prutas. Bilang karagdagan sa pinsala, ang gayong diyeta ay hindi magdadala ng anuman. Ang paggana ng mga organo at sistema na may kakulangan ng mga protina ay pinipigilan, na nagiging sanhi ng iba't ibang mga karamdaman at sakit. Ang bawat diyeta ay dapat isaalang-alang sa mga tuntunin ng pangangailangan ng katawan para sa protina.

Ang mga proseso tulad ng asimilasyon ng mga protina at ang kanilang paggamit sa mga pangangailangan ng enerhiya, pati na rin ang paglabas ng mga produkto ng metabolismo ng protina, ay nangangailangan mas likido. Upang hindi ma-dehydrate, kailangan mong uminom ng humigit-kumulang 2 litro ng tubig bawat araw.

Pati na rin ang iba pang biological macromolecules (polysaccharides, lipids at mga nucleic acid), ang mga protina ay mga kinakailangang sangkap lahat ng nabubuhay na organismo at gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa buhay ng cell. Ang mga protina ay nagsasagawa ng mga proseso ng metabolic. Ang mga ito ay bahagi ng mga intracellular na istruktura - mga organelles at cytoskeleton, na itinago sa extracellular space, kung saan maaari silang kumilos bilang isang signal na ipinadala sa pagitan ng mga cell, lumahok sa hydrolysis ng pagkain at pagbuo ng intercellular substance.

Ang pag-uuri ng mga protina ayon sa kanilang mga pag-andar ay sa halip arbitrary, dahil ang parehong protina ay maaaring magsagawa ng ilang mga pag-andar. Ang isang mahusay na pinag-aralan na halimbawa ng naturang multifunctionality ay ang lysyl-tRNA synthetase, isang enzyme mula sa klase ng aminoacyl-tRNA synthetases, na hindi lamang nakakabit ng isang lysine residue sa tRNA, ngunit kinokontrol din ang transkripsyon ng ilang mga gene. Ang mga protina ay gumaganap ng maraming mga pag-andar dahil sa kanilang aktibidad na enzymatic. Kaya, ang mga enzyme ay ang motor protein myosin, ang regulatory proteins ng protein kinase, ang transport protein sodium-potassium adenosine triphosphatase, atbp.

Molecular model ng urease enzyme ng isang bacterium Helicobacter pylori

catalytic function

Ang pinakakilalang pag-andar ng mga protina sa katawan ay ang pag-catalyze ng iba't ibang mga reaksiyong kemikal. Ang mga enzyme ay mga protina na may mga tiyak na catalytic na katangian, iyon ay, ang bawat enzyme ay nag-catalyze ng isa o higit pang katulad na mga reaksyon. Ang mga enzyme ay nagpapagana ng mga reaksyon na nagsisisira ng mga kumplikadong molekula (catabolism) at nagsi-synthesize ng mga ito (anabolismo), kabilang ang pagtitiklop at pagkumpuni ng DNA, at synthesis ng matrix RNA. Sa pamamagitan ng 2013, higit sa 5,000 enzymes ay inilarawan. Pagpapabilis ng reaksyon bilang isang resulta enzymatic catalysis maaaring maging malaki: halimbawa, ang reaksyon na na-catalyze ng enzyme orotidine-5 "-phosphate decarboxylase ay nagpapatuloy ng 10 17 beses na mas mabilis kaysa sa di-catalyzed (ang kalahating panahon ng reaksyon para sa decarboxylation ng orotic acid ay 78 milyong taon nang walang enzyme at 18 millisecond na may partisipasyon ng enzyme).Ang mga molekula na nakakabit sa enzyme at nagbabago bilang resulta ng reaksyon ay tinatawag na mga substrate.

Bagaman ang mga enzyme ay karaniwang binubuo ng daan-daang mga residue ng amino acid, isang maliit na bahagi lamang ng mga ito ang nakikipag-ugnayan sa substrate, at kahit na mas kaunti - sa average na 3-4 na mga residu ng amino acid, na madalas na matatagpuan sa malayo sa pangunahing istraktura - ay direktang kasangkot sa catalysis. . Ang bahagi ng enzyme molecule na nagbibigay ng substrate binding at catalysis ay tinatawag na active site.

International Union of Biochemistry at molecular biology noong 1992 ay iminungkahi ang panghuling bersyon ng hierarchical nomenclature ng mga enzymes batay sa uri ng mga reaksyon na kanilang pinagkakatali. Ayon sa nomenclature na ito, ang mga pangalan ng mga enzyme ay dapat palaging may wakas - aza at mabuo mula sa mga pangalan ng mga catalyzed na reaksyon at ang kanilang mga substrate. Ang bawat enzyme ay itinalaga ng isang indibidwal na code, kung saan madaling matukoy ang posisyon nito sa hierarchy ng mga enzyme. Ayon sa uri ng mga catalyzed na reaksyon, ang lahat ng mga enzyme ay nahahati sa 6 na klase:

  • EC 1: Oxidoreductases catalyzing redox reactions;
  • EC 2: Mga transferase na nagpapagana ng paglipat mga grupo ng kemikal mula sa isang molekula ng substrate patungo sa isa pa;
  • EC 3: Mga hydrolases na nagpapa-catalyze ng hydrolysis mga bono ng kemikal;
  • EC 4: Mga Lyases na nag-catalyze sa pagkasira ng mga bono ng kemikal nang hindi nabubuo ang hydrolysis dobleng bono sa isa sa mga produkto;
  • EC 5: Isomerases catalyzing structural o mga pagbabagong geometriko sa molekula ng substrate;
  • EC 6: Ligase na nag-catalyze sa pagbuo ng mga kemikal na bono sa pagitan ng mga substrate sa pamamagitan ng hydrolysis ng diphosphate bond ng ATP o isang katulad na triphosphate.

structural function

Higit pa: Structural function ng mga protina, mga protina ng fibrillar

Ang mga istrukturang protina ng cytoskeleton, tulad ng isang uri ng armature, ay nagbibigay ng hugis sa mga cell at maraming organelles at kasangkot sa pagbabago ng hugis ng mga cell. Karamihan sa mga istrukturang protina ay filamentous: ang mga monomer ng actin at tubulin, halimbawa, ay mga globular, natutunaw na mga protina, ngunit pagkatapos ng polymerization ay bumubuo sila ng mahahabang filament na bumubuo sa cytoskeleton, na nagpapagana sa cell na mapanatili ang hugis nito. Ang collagen at elastin ay ang mga pangunahing bahagi ng intercellular substance ng connective tissue (halimbawa, cartilage), at buhok, kuko, balahibo ng ibon, at ilang shell ay binubuo ng isa pang istrukturang protina, keratin.

Pag-andar ng proteksyon

Higit pa: Proteksiyon na pag-andar ng mga protina

Mayroong ilang mga uri ng mga proteksiyon na function ng mga protina:

  1. Pisikal na proteksyon. Ang pisikal na proteksyon ng katawan ay ibinibigay ng Collagen - isang protina na bumubuo sa batayan ng intercellular substance ng connective tissues (kabilang ang mga buto, cartilage, tendon at malalim na mga layer balat (dermis)); keratin, na bumubuo sa batayan ng malibog na mga kalasag, buhok, balahibo, sungay, at iba pang mga derivatives ng epidermis. Karaniwan ang mga naturang protina ay itinuturing na mga protina na may structural function. Ang mga halimbawa ng mga protina ng pangkat na ito ay fibrinogens at thrombins na kasangkot sa coagulation ng dugo.
  2. Proteksyon ng kemikal. Ang pagbubuklod ng mga lason sa mga molekula ng protina ay maaaring magbigay ng kanilang detoxification. Ang isang partikular na mapagpasyang papel sa detoxification sa mga tao ay ginagampanan ng mga enzyme ng atay na sumisira sa mga lason o nagko-convert sa kanila sa isang natutunaw na anyo, na nag-aambag sa kanilang mabilis na pag-alis mula sa katawan.
  3. Proteksyon ng immune. Ang mga protina na bumubuo sa dugo at iba pang mga biyolohikal na likido ay kasangkot sa pagtugon ng depensa ng katawan sa parehong pinsala at pag-atake ng mga pathogen. Ang mga protina ng sistema ng pandagdag at mga antibodies (immunoglobulins) ay nabibilang sa mga protina ng pangalawang pangkat; nine-neutralize nila ang bacteria, virus o foreign proteins. Ang mga antibodies na bahagi ng adaptive immune system ay nakakabit sa mga banyaga para sa ibinigay na organismo mga sangkap, antigen, at sa gayon ay neutralisahin ang mga ito, na nagtuturo sa kanila sa mga lugar ng pagkawasak. Ang mga antibodies ay maaaring itago sa intercellular space o maging nakakabit sa mga lamad ng espesyal na B-lymphocytes na tinatawag na mga selula ng plasma.

Pag-andar ng regulasyon

Higit pa: Activator (mga protina), Proteasome, Regulatory function ng mga protina

Maraming mga proseso sa loob ng mga selula ay kinokontrol ng mga molekula ng protina, na hindi nagsisilbing mapagkukunan ng enerhiya o hindi rin materyales sa gusali para sa cell. Kinokontrol ng mga protina na ito ang pag-unlad ng cell sa pamamagitan ng cell cycle, transkripsyon, pagsasalin, splicing, aktibidad ng iba pang mga protina, at marami pang ibang proseso. Ang pag-andar ng regulasyon ng mga protina ay isinasagawa alinman dahil sa aktibidad ng enzymatic (halimbawa, mga kinase ng protina), o dahil sa tiyak na pagbubuklod sa iba pang mga molekula. Kaya, ang mga kadahilanan ng transkripsyon, mga protina ng activator at mga protina ng repressor, ay maaaring mag-regulate ng intensity ng transkripsyon ng gene sa pamamagitan ng pagbubuklod sa kanilang mga pagkakasunud-sunod ng regulasyon. Sa antas ng pagsasalin, ang pagbabasa ng maraming mRNA ay kinokontrol din ng pagdaragdag ng mga kadahilanan ng protina.

Ang pinakamahalagang papel sa regulasyon ng mga proseso ng intracellular ay nilalaro ng mga kinase ng protina at mga phosphatases ng protina - mga enzyme na nagpapagana o pinipigilan ang aktibidad ng iba pang mga protina sa pamamagitan ng paglakip sa kanila o pag-alis ng mga grupo ng pospeyt.

Pag-andar ng signal

Higit pa: Protein signaling function, Mga hormone, Mga cytokine

Ang pag-andar ng pagbibigay ng senyas ng mga protina ay ang kakayahan ng mga protina na magsilbi bilang mga sangkap ng senyas, na nagpapadala ng mga signal sa pagitan ng mga selula, tisyu, organo at mga organismo. Ang pagpapaandar ng pagbibigay ng senyas ay madalas na pinagsama sa pagpapaandar ng regulasyon, dahil maraming mga intracellular na regulatory protein ang nagsasagawa rin ng signal transduction.

Ang pag-andar ng signal ay ginagawa ng mga protina-hormone, cytokine, growth factor, atbp.

Ang mga hormone ay dinadala sa dugo. Karamihan sa mga hormone ng hayop ay mga protina o peptides. Ang pagbubuklod ng isang hormone sa receptor nito ay isang senyas na nagpapalitaw ng tugon ng cell. Kinokontrol ng mga hormone ang konsentrasyon ng mga sangkap sa dugo at mga selula, paglaki, pagpaparami at iba pang mga proseso. Ang isang halimbawa ng naturang mga protina ay insulin, na kumokontrol sa konsentrasyon ng glucose sa dugo.

Ang mga cell ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa gamit ang mga signal protein na ipinadala sa pamamagitan ng intercellular substance. Kasama sa mga naturang protina, halimbawa, ang mga cytokine at growth factor.

Ang mga cytokine ay peptide signaling molecules. Kinokontrol nila ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga selula, tinutukoy ang kanilang kaligtasan, pinasisigla o pinipigilan ang paglaki, pagkita ng kaibhan, aktibidad sa pagganap at apoptosis, at tinitiyak ang koordinasyon ng mga aksyon ng immune, endocrine at nervous system. Ang isang halimbawa ng mga cytokine ay ang tumor necrosis factor, na nagpapadala ng mga nagpapaalab na signal sa pagitan ng mga selula ng katawan.

function ng transportasyon

Higit pa: Pag-andar ng transportasyon ng mga protina

Ang mga natutunaw na protina na kasangkot sa transportasyon ng maliliit na molekula ay dapat magkaroon ng mataas na affinity (affinity) para sa substrate kapag ito ay naroroon sa mataas na konsentrasyon, at madaling ilabas ito sa mga lugar na mababa ang konsentrasyon ng substrate. Ang isang halimbawa ng mga transport protein ay hemoglobin, na nagdadala ng oxygen mula sa mga baga patungo sa natitirang mga tisyu at carbon dioxide mula sa mga tisyu patungo sa mga baga, at bilang karagdagan, ang mga homologous na protina na matatagpuan sa lahat ng kaharian ng mga buhay na organismo.

Ang ilang mga protina ng lamad ay kasangkot sa transportasyon ng maliliit na molekula sa pamamagitan ng lamad ng cell, binabago ang pagkamatagusin nito. Ang lipid component ng lamad ay hindi tinatagusan ng tubig (hydrophobic), na pumipigil sa pagsasabog ng mga polar o sisingilin (ions) na mga molekula. Ang mga protina sa transportasyon ng lamad ay karaniwang inuri sa mga protina ng channel at mga protina ng carrier. Ang mga channel protein ay naglalaman ng mga panloob na pores na puno ng tubig na nagpapahintulot sa mga ion (sa pamamagitan ng mga channel ng ion) o mga molekula ng tubig (sa pamamagitan ng aquaporin) na lumipat sa lamad. Maraming mga channel ng ion ang dalubhasa para sa transportasyon ng isang ion lamang; kaya, ang mga channel ng potassium at sodium ay madalas na nakikilala sa pagitan ng mga katulad na ion at pinapayagan lamang ang isa sa mga ito na dumaan. Ang mga carrier protein ay nagbubuklod, tulad ng mga enzyme, ang bawat molekula o ion na dala nila at, hindi katulad ng mga channel, ay maaaring aktibong magtransport gamit ang enerhiya ng ATP. Ang "powerhouse ng cell" - ATP synthase, na nagsasagawa ng synthesis ng ATP dahil sa gradient ng proton, ay maaari ding maiugnay sa mga protina ng transport ng lamad.

Ekstrang (backup) function

Kasama sa mga protinang ito ang tinatawag na mga reserbang protina, na nakaimbak bilang pinagmumulan ng enerhiya at materya sa mga buto ng halaman (halimbawa, 7S at 11S globulin) at mga itlog ng hayop. Ang isang bilang ng iba pang mga protina ay ginagamit sa katawan bilang isang mapagkukunan ng mga amino acid, na kung saan ay biological precursors. aktibong sangkap na kumokontrol sa mga proseso ng metabolic.

Pag-andar ng receptor

Higit pa: Cell receptor

Ang mga receptor ng protina ay maaaring matatagpuan pareho sa cytoplasm at isinama sa lamad ng cell. Ang isang bahagi ng molekula ng receptor ay tumatanggap ng signal, na kadalasang isang kemikal, at sa ilang mga kaso ay magaan, mekanikal na epekto(hal. stretching) at iba pang stimuli. Kapag ang isang signal ay inilapat sa tiyak na lugar mga molekula - receptor ng protina - nangyayari ang mga pagbabago sa conformational nito. Bilang isang resulta, ang conformation ng isa pang bahagi ng molekula, na nagpapadala ng signal sa iba pang mga bahagi ng cellular, ay nagbabago. Mayroong ilang mga mekanismo ng pagbibigay ng senyas. Ang ilang mga receptor ay nag-catalyze ng ilang kemikal na reaksyon; ang iba ay naglilingkod mga channel ng ion, na nagbubukas o nagsasara kapag may inilapat na signal; ang iba pa ay partikular na nagbubuklod sa mga intracellular messenger molecule. Sa mga receptor ng lamad, ang bahagi ng molekula na nagbubuklod sa molekula ng signal ay matatagpuan sa ibabaw ng cell, habang ang domain na nagpapadala ng signal ay nasa loob.

Pag-andar ng motor (motor).

Ang isang buong klase ng mga protina ng motor ay nagbibigay ng mga paggalaw ng katawan, halimbawa, pag-urong ng kalamnan, kabilang ang locomotion (myosin), paggalaw ng cell sa loob ng katawan (halimbawa, paggalaw ng amoeboid ng mga leukocytes), paggalaw ng cilia at flagella, at bilang karagdagan, aktibo at nakadirekta intracellular transport (kinesin, dynein ). Ang mga dynein at kinesin ay nagdadala ng mga molekula kasama ang mga microtubule gamit ang ATP hydrolysis bilang isang mapagkukunan ng enerhiya. Ang mga dynein ay nagdadala ng mga molekula at organel mula sa mga peripheral na bahagi ng cell patungo sa centrosome, kinesins - hanggang kabaligtaran ng direksyon. Ang mga dynein ay responsable din para sa paggalaw ng cilia at flagella sa mga eukaryotes. Ang mga cytoplasmic na variant ng myosin ay maaaring makilahok sa transportasyon ng mga molecule at organelles sa pamamagitan ng microfilament.

MGA KAUGNAY NA ARTIKULO