Сигнальные функции в клетке выполняют. Функции белков в организме человека
Белковые молекулы могут быть очень разнообразны. А разнообразие молекул, в свою очередь, определяет многообразие их функций.
Наиболее хорошо известная функция белков в организме -катализ различных химических реакций. Ферменты - это белки, обладающие специфическими каталитическими свойствами, то есть каждый фермент катализирует одну или несколько сходных реакций. Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), в том числе репликацию и репарацию ДНК и матричный синтез РНК. К 2013 году было описано более 5000 тысяч ферментов. Ускорение реакции в результате ферментативного катализа может быть огромным: например, реакция, катализируемая ферментом оротидин-5"-фосфатдекарбоксилазой, протекает в 1017 раз быстрее некатализируемой (период полуреакции декарбоксилирования оротовой кислоты составляет 78 миллионов лет без фермента и 18 миллисекунд с участием фермента). Молекулы, которые присоединяются к ферменту и изменяются в результате реакции, называются субстратами.
Клетка содержит миллионы белков, и все они сделаны в цитоплазме. После образования многих белков остается на протяжении всей жизни в цитоплазме, а другие переносятся в другие отделения и даже другие оставляют клетку для развития своей функции. Таким образом, поскольку каждый белок может выполнять свою функцию в другом месте в клетке, важно, чтобы каждый белок находился в правильном месте работы. Если происходит неправильное расположение белка, его функция больше не выполняется, клетка, которая ее содержит, затронута, и в результате может произойти патологический процесс.
Хотя ферменты обычно состоят из сотен аминокислотных остатков, только небольшая часть из них взаимодействует с субстратом, и ещё меньшее количество - в среднем 3-4 аминокислотных остатка, часто расположенные далеко друг от друга в первичной структуре - напрямую участвуют в катализе. Часть молекулы фермента, которая обеспечивает связывание субстрата и катализ, называется активным центром.
Поэтому движение белков в разные места, так что они выполняют свою работу в нужном месте, поэтому важно для нормального функционирования клетки, и то, что описал Блобель, было некоторыми из разных ключей, которые используют белки для их транспорт и местонахождение. Блобель предположил существование некоторых из этих сигналов в структуре белка.
Белок состоит из ряда остатков, аминокислот, и некоторые последовательности этих аминокислот могут вызывать эти сигналы. Существуют разные репертуары сигналов, и разные белки могут иметь аналогичные сигналы, если они находятся в одном и том же месте. Таким образом, Блобель описал, как определенные белки могут проходить через мембраны и какие сигналы белков, которые поступают в ядро, состоят из.
Структурные белки цитоскелета, как своего рода арматура, придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Большинство структурных белков являются филаментозными: например, мономеры актина и тубулина - это глобулярные, растворимые белки, но после полимеризации они формируют длинные нити, из которых состоит цитоскелет, позволяющий клетке поддерживать форму. Коллаген и эластин - основные компоненты межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из другого структурного белка кератина состоят волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины.
Прохождение белка через мембрану не является простым процессом, учитывая физические характеристики мембран, которые действуют как настоящие барьеры. Однако наличие определенного сигнала в определенном белке действует как безопасное поведение, позволяющее его транслокацию. Трафик между ядром и цитоплазмой является еще одним сложным процессом и также был описан простым способом Блобэлем и некоторыми его учениками, указывая на то, что большинство белков, поступающих в ядро, несут свой сигнал, хотя механизм То, что требуется для транспорта, может потребовать другие транспортерные белки.
Существует несколько видов защитных функций белков:
1. Физическая защита. Физическую защиту организма обеспечивают коллаген - белок, образующий основу межклеточного вещества соединительных тканей (в том числе костей, хряща, сухожилий и глубоких слоёв кожи (дермы)); кератин, составляющий основу роговых щитков, волос, перьев, рогов и др. производных эпидермиса. Обычно такие белки рассматривают как белки со структурной функцией. Примерами белков этой группы служат фибриногены и тромбины, участвующие в свёртывании крови.
Из вышесказанного следует подчеркнуть важность основного процесса, описанного Блобэлем, поскольку, если каждый белок должен быть на своем месте для выполнения своей работы, скоординированной с работой других белков, ошибка в транспорте и локализации некоторые из этих белков могут иметь хаотические последствия.
Всякий раз, когда присуждаются призы, а Нобель не является исключением, есть дискуссии и комментарии об обстоятельствах и достоинствах получателя. С другой стороны, у Блобеля были прекрасные ученики и соратников. Этот факт говорит о том, что он был хорошим учителем, а не лидером. Но, прежде всего, Блобэл - основной ученый, который стремится понять некоторые из основных процессов, происходящих в клетке.
2. Химическая защита. Связывание токсинов белковыми молекулами может обеспечивать их детоксикацию. Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферментыпечени, расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их быстрому выведению из организма.
3. Иммунная защита. Белки, входящие в состав кров и других биологических жидкостей, участвуют в защитном ответе организма как на повреждение, так и на атаку патогенов. Белкисистемы комплемента и антитела (иммуноглобулины) относятся к белкам второй группы; они нейтрализуют бактерии, вирусы или чужеродные белки. Антитела, входящие в составадаптативной иммунной системы, присоединяются к чужеродным для данного организма веществам, антигенам, и тем самым нейтрализуют их, направляя к местам уничтожения. Антитела могут секретироваться в межклеточное пространство или закрепляться в мембранах специализированных В-лимфоцитов, которые называются плазмоцитами.
Хесус Авила является научным сотрудником Центра молекулярной биологии в Северо-Очоа. Из большого структурного разнообразия, которое дает им возможность вмешиваться во многие и очень разнообразные функции, один и тот же белок может выполнять более одной функции.
Каковы функции белков?
Функция переноса белка
Липопротеины плазмы крови, которые переносят липиды. Электронные транспортные белки, расположенные в клеточной мембране клеток и во внутренней мембране клеток. Они вмешиваются внутрь и внутри, принимают и освобождают электроны попеременно в цепи конвейера, целью которой является высвобождение энергии.Растворимые белки, участвующие в транспорте малых молекул, должны иметь высокое сродство (аффинность) к субстрату, когда он присутствует в высокой концентрации, и легко его высвобождать в местах низкой концентрации субстрата. Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин, который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов.
Пигмент окрашивает красный цвет в цвет и транспортирует кислород из дыхательной системы в клетки. Пигмент синего цвета, присутствующий у некоторых беспозвоночных, который выполняет ту же функцию, что и гемоглобин. Он транспортирует жировую ткань и другие органы.
Защитная или защитная функция
В клетках находятся гликопротеины гистонов, которые ведут себя как структурные элементы микротрубочек тубулина, которые являются частью цитоскелета и выполняют функции, столь же важные, как образование митотического веретена, внутриклеточный перенос или движения клетки.
Некоторые мембранные белки участвуют в транспорте малых молекул через мембрану клетки, изменяя её проницаемость. Липидный компонент мембраны водонепроницаем (гидрофобен), что предотвращает диффузию полярных или заряженных (ионы) молекул. Мембранные транспортные белки принято подразделять на белки-каналы и белки-переносчики. Белки-каналы содержат внутренние заполненные водой поры, которые позволяют ионам (через ионные каналы) или молекулам воды (через белки-аквапорины) перемещаться через мембрану. Многие ионные каналы специализируются на транспорте только одного иона; так, калиевые и натриевые каналы часто различают эти сходные ионы и пропускают только один из них. Белки-переносчики связывают, подобно ферментам, каждую переносимую молекулу или ион и, в отличие от каналов, могут осуществлять активный транспорт с использованием энергии АТФ. «Электростанция клетки» - АТФ-синтаза, которая осуществляет синтез АТФ за счёт протонного градиента, также может быть отнесена к мембранным транспортным белка.
Будучи частью тканей, мы имеем коллагеновые волокна соединительных тканей, которые отвечают за механическую устойчивость: кератин, хрящ и эластин и т.д. в некоторых случаях они также формируют свои внешние покрытия; например, склеротина экзоскелета насекомых.
Функция распознавания химических сигналов
Вы когда-нибудь задумывались, что это заставляет некоторых женщин рожать своих детей на 38-й неделе, а другие - на 41-й неделе? Вы когда-нибудь задумывались, что такое сигнал, указывающий на то, что ребенок должен родиться? Потому что есть те, кто думает, что это тело матери говорит, что это момент, и есть те, кто думает, что это вещь ребенка, и, в нормальных условиях, другие правы.
Сигнальная функция белков - способность белков служить сигнальными веществами, передавая сигналы между клетками, тканями, о́рганами и организмами. Часто сигнальную функцию объединяют с регуляторной, так как многие внутриклеточные регуляторные белки тоже осуществляют передачу сигналов.
Сигнальную функцию выполняют белки-гормоны, цитокины, факторы роста и др.
Яблоки не падают, пока они не созреют
То же самое происходит с младенцами: они не рождаются до тех пор, пока они не будут готовы, и поэтому все больше и больше нежелание вызывать рождение в ту или иную неделю. А когда ребенок готов родиться? Потому что, когда он готов жить за границей, когда его органы достаточно зрелы и, прежде всего, когда он способен дышать. То есть, это легкие говорят, когда они смогут выполнять свою функцию отлично, и это те, которые говорят, когда ребенок может или не может родиться.
Ну, на данный момент у них достаточно поверхностно-активного вещества. Легочное поверхностно-активное вещество представляет собой вещество, которое все мы имеем в наших альвеолах легких, задача которого - дать дышать. Чтобы углубиться в предмет, альвеолы подобны мешкам, которые опустошаются выдохом, и поскольку в этот момент они практически без воздуха, они могут разрушиться и помешать следующему вдохновению. Ну, поверхностно-активное вещество предотвращает это.
Гормоны переносятся кровью. Большинство гормонов животных - это белки или пептиды. Связывание гормона с его рецептором является сигналом, запускающим ответную реакцию клетки. Гормоны регулируют концентрации веществ в крови и клетках, рост, размножение и другие процессы. Примером таких белков служит инсулин, который регулирует концентрацию глюкозы в крови.
Для открытия они провели несколько экспериментов с мышами. До момента рождения они не активируются, таким образом готовя легкие к внешней жизни и способствуя началу труда. Другим фактором, влияющим на момент доставки, является активатор тромбоцитов. Этот фактор увеличивает концентрацию тромбоцитов у плода, а также для его подготовки к жизни вашего ребенка. Однако кажется, что во время подачи сигнала это не влияет, потому что, когда некоторые мыши уменьшили этот коэффициент, доставка произошла примерно через 12 часов.
Теперь, что произошло, когда они ингибировали функцию двух протеинов, и, следовательно, легкие не имели достаточного количества поверхностно-активного вещества? Поставки были отсрочены в среднем на 38 часов, что эквивалентно примерно 3-4 неделям беременности у женщины.
Клетки взаимодействуют друг с другом с помощью сигнальных белков, передаваемых через межклеточное вещество. К таким белкам относятся, например, цитокины и факторы роста.
Цитокины - пептидные сигнальные молекулы. Они регулируют взаимодействия между клетками, определяют их выживаемость, стимулируют или подавляют рост, дифференцировку, функциональную активность иапоптоз, обеспечивают согласованность действий иммунной, эндокринной и нервной систем. Примером цитокинов может служить фактор некроза опухоли, который передаёт сигналы воспаления между клетками организма.
Это увеличение отражается в амниотической жидкости, где концентрация этих веществ возрастает. Матка должна быть чувствительной к ней, потому что следствие заключается в том, что возникает воспалительный ответ, и рождение начинается таким образом. В любом случае, чтобы лучше понять этот процесс, исследователи уже объяснили, что они будут изучать все, что происходит потом. То есть они знают, что вызывает рождение, но они хотят хорошо понимать, как сообщение плода переходит к матери.
Может ли это помочь предотвратить преждевременные роды?
Это намерение. Большинство смертей новорожденных приходится на недоношенных детей. Кроме того, рождение прежде подразумевает иногда наличие проблем созревания, нуждающихся в некоторых вмешательствах и рождении, короче говоря, с более или менее явным недостатком в отношении младенцев, рожденных на срок.
