Milyen példák vannak a fehérjék működésére?

Válasz:

Számos funkciója van a fehérjéknek. Az alábbiakban felsoroltak a leggyakoribbak.

Magyarázat:

A táblázat összefoglalása:

1) Enzimeket. A testben végrehajtott minden folyamat egy bizonyos ponton vagy teljesen kémiai reakciót tartalmaz. A kémiai reakciók a Gibbs Free Energy néven ismert fizikai törvény szerint folytatódnak. Ez a törvény előírja, hogy az energiát egy rendszerbe kell helyezni, hogy a kémiai reakció bekövetkezzen. A reakció elindításához szükséges energiamennyiséget "aktivációs energiának" nevezzük. Ez az aktiválási energia nem mindig áll rendelkezésre; ez a fajta reakció nem spontán. Ez az oka enzimek létezik. enzimek katalizál reakció, ami azt jelenti, hogy felgyorsítják és gyorsabban haladnak, mint spontán módon.

a. Az enzim egy speciális fehérje lesüllyed aktiválási energia. Nem ad energiát a rendszerhez, ez csökkenti a reakció megkezdéséhez szükséges energiamennyiséget. Különös hangsúlyt kell fektetni arra a tényre, hogy a követelményeket csökkentették, mivel itt gyakran a tévhitek tapasztalhatók. (enzimek ne energia hozzáadása a reakcióhoz).

Az enzimek csökkentik az aktiválási energiát:

Az enzimek csökkentik a reakcióhoz szükséges aktiválási energiát a "szubsztrátjukhoz" való kötődésükkel (az a molekula, amelyet az enzimek segítenek a reakcióban). A szubsztrátok tipikusan specifikus enzimekhez illeszkednek, így az enzimek nagyon pontos eszközök.

Megjegyzés: az enzimnek több mint egy szubsztrátja lehet.

Kémiai reakciókban semmi sem fordulhat elő, mielőtt a molekulák egymáshoz közel lennének. Ennélfogva az enzimek csökkentik az aktiválási energiát a kémiai reakcióhoz szükséges két vegyülethez való kötődéssel - együtt hozva őket. Ez nagymértékben növeli a sejt termelékenységét, mivel megszünteti annak szükségességét, hogy a molekulák egymásba ütköznek.

Megjegyzés: ha az élethez szükséges összes reakció enzim nélkül folytatódik, akkor még a legegyszerűbb baktériumok sem tudnák túlélni! Az enzimek elengedhetetlenek.

Vannak más módszerek is, amelyek segítségével az enzim elősegítheti a reakciót. Az egyik ilyen mechanizmus a szubsztrátumhoz való kötődéssel folytatódik, majd a szubsztrátot kinyitja, hogy funkcionális csoportjai ki vannak téve. Ez lehetővé teszi a reakciót, amely általában nem megy végbe (egy elzárt reakcióhely miatt).

2) Strukturális fehérjék. Az enzimek a fehérjefunkciók nagy részét tartalmazzák, de a fehérjék sok más alkalmazásban is hasznosak. Például a sejtek és a szövetek nem tudták fenntartani szerkezetüket szerkezeti fehérjék. A kollagén jól ismert szerkezeti fehérje. Ez a fehérje gyakran megtalálható az extracelluláris mátrixban (a sejten kívüli térben), amely együtt tartja az íneket és a szalagokat.

Az emberi testben található másik szerkezeti fehérjét aktinnak nevezzük.Ez a sejtek citoszkeletonjainak létfontosságú része, és ezért nagyon fontos az általa tartott alak és konformáció szempontjából.

3) Közlekedési fehérjék. Az oxigén, a hormonok és sok más anyag nem tud segítséget nyújtani a szervezetben. Ehhez a közlekedési fehérjék nagyon hasznosak. Gondolj rájuk, mint egy taxi. Néha az egyén ismeretlen helyen találja magát, és nem juthat el a kívánt helyre. Szóval, egy taxit hív. Szállítási fehérjék a kabinok. Az oxigén különféle okok miatt nem szabad szabadon úszni az emberi vérben, így a hemoglobin nevű fehérje ehhez kötődik és eljut a rendeltetési helyre.

4) Motorproteinek. Az izmok azért fontosak, mert együtt dolgoznak, hogy összetett mozgásokat hozzanak létre. Ezek a mozgások lehetetlenek lennének motoros fehérjék. A fehérjék, mint például a miozin, képesek kémiai ingerre adott válaszként megváltoztatni konformációjukat, lehetővé téve az őket hordozó sejtek alakjának megváltoztatását. Így gyorsítják fel helyzetüket háromdimenziós térben.

5) Tárolási fehérjék. Bizonyos anyagok, amelyeket testünk a túlélésre támaszkodik, veszélyesek a környező szövetekre, ha akadálytalanul hagyják őket. Ehhez van tároló fehérjék. Például a vasat a májban egy ferritinnek nevezett fehérje tárolja.

6) Jelproteinek. A szervezet hormonrendszere nagyon összetett postai rendszerként működik. Jelfehérjék gyakran hormonok, amelyek egy speciális vegyületet szintetizálnak, hogy üzenetet küldjenek egy adott vagy széles helyre. Néhány jelfehérjék küldjön üzenetet a test minden cellájára, és néhány olyan specifikus, hogy csak egy cellatípus ismeri fel őket. Ezek a fehérjék olyan parancsokat tartalmaznak, mint a idegnövekedési faktor (NGF), epidermális növekedési faktor (EGF) és számos más.

7) Receptor fehérjék. Ha vannak fehérjék, akkor van valaki, aki fogadja őket. Egy jól ismert példa a acetil-kolin receptor, az izomsejtekben neuromuszkuláris csomópontokban található. Ezek specifikus konformációkat tartalmaznak, amelyek képesek specifikus jelproteinek felismerésére.

8) Génszabályozó fehérjék. A gén expresszió nagyon összetett; a fehérjék szabályozzák, időnként szerkesztik, megsérülnek, újra szerkesztik és néha elhallgatják. Annak érdekében, hogy egy gén megfelelően átíródjon az RNS polimeráz segítségével, bizonyos irányban van. Ha az összes gént egyidejűleg fejezzük ki, a biológiai szervezetek valóban fehérjék lesznek a fehérjék!

Ennek kiküszöbölésére a cellában a fehérjéket használjuk szabályozó fehérjék. Ezek a DNS-molekulához kötődnek, és két dolog közül választhatnak: aktiválja a génexpressziót, vagy gátolja. A baktériumok olyan laktóz represszort tartalmaznak, amely megakadályozza a laktóz katabolizmusához szükséges enzim kifejeződését, ha ilyen cukor nem áll rendelkezésre. Hasonlóképpen vannak olyan fehérjék is, amelyek a DNS-szálhoz kötődnek, amikor egy bizonyos gént expresszálni kell - ezt általában egy jelátviteli útvonalban részt vevő fehérje hajtja végre.

Szabályozó fehérje, amely gént gátol vagy kapcsol ki:

9) Vegyes. Amint azt a fentiekben vázoltuk, a sejtek sokkal több, mint nyolc kategóriájú fehérje. A tizenkét széles kategórián kívül azonban a határokon belül nem illeszkedő fehérjék jellemzően az őket tartalmazó sejt / szervezet számára készültek. Néhány medúza például egy fehérjét hívott zöld fluoreszcens fehérje (GFP), amely misztikus, zöld, ragyogó-sötét-sötét tulajdonságokkal rendelkezik.

Ez a lista egy hivatkozott tankönyvre hivatkozott Essential Cell Biology, negyedik kiadás egész összetétele során. Az anyag nagy része a 122. oldalon található. E könyv szerzői: Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts és Peter Walter. További olvasmányok esetén a tankönyv megvásárolható a Google Könyvekben itt

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