Lipidele. Ce sunt lipidele? Clasificarea lipidelor. Metabolizarea lipidelor în organism și rolul lor biologic. Funcția de reglementare a proteinelor

10.10.2019

Amigdalele

funcție de reglare a proteinelor, funcție de reglare a proteinelor
- implementarea de către proteine \u200b\u200ba reglării proceselor din celulă sau din organism, care este asociată cu capacitatea lor de a primi și transmite informații. Acțiunea proteinelor reglatoare este reversibilă și, de regulă, necesită prezența unui ligand. Din ce în ce mai multe noi proteine \u200b\u200breglatoare sunt descoperite în mod constant; în prezent, probabil doar o mică parte din ele este cunoscută.

Există mai multe tipuri de proteine \u200b\u200bcare îndeplinesc o funcție de reglare:

proteine \u200b\u200b- receptori de semnal
proteine \u200b\u200bde semnalizare - hormoni și alte substanțe care efectuează semnalizare intercelulară (multe, deși nu toate, sunt proteine \u200b\u200bsau peptide)
proteine \u200b\u200breglatoare care reglează multe procese din interiorul celulelor.

1 Proteine \u200b\u200bimplicate în semnalizarea intercelulară
2 Receptoare de proteine
3 Proteine \u200b\u200breglatoare intracelulare
- 3.1 Proteine-regulatoare ale transcrierii
- 3.2 Factorii de reglementare a traducerii
- 3.3 Factori de reglementare pentru îmbinare
- 3.4 Protein kinaze și proteine \u200b\u200bfosfataze
4 A se vedea, de asemenea
5 Referințe
6 Literatură

Proteine \u200b\u200bimplicate în semnalizarea intercelulară

Articole principale: Funcția de semnalizare a proteinelor, Hormoni, Citokine

Proteinele hormonale (și alte proteine \u200b\u200bimplicate în semnalizarea intercelulară) afectează metabolismul și alte procese fiziologice.

Hormonii sunt substanțe care se formează în glandele endocrine, sunt transportate de sânge și poartă un semnal informațional. Hormonii sunt distribuiți fără țintă și acționează numai asupra acelor celule care au proteine \u200b\u200breceptor adecvate. Hormonii se leagă de receptori specifici. De obicei, hormonii reglează procesele lente, de exemplu, creșterea țesuturilor individuale și dezvoltarea corpului, dar există excepții: de exemplu, adrenalina este un hormon al stresului derivat din aminoacizi. Este eliberat atunci când un impuls nervos este aplicat la nivelul medulei suprarenale, ceea ce face ca inima să bată mai repede, crește tensiunea arterială și apar alte răspunsuri. De asemenea, acționează asupra ficatului (descompune glicogenul). Glucoza este eliberată în sânge și este utilizată de creier și mușchi ca sursă de energie.

Proteine \u200b\u200breceptoare

Articolul principal: Receptor celular Ciclul de activare a proteinei G mediat de receptor.

Proteinele cu funcție de reglare pot include, de asemenea, proteine \u200b\u200breceptoare. Proteine \u200b\u200bde membrană - receptorii transmit un semnal de la suprafața celulei către interior, transformându-l. Acestea reglează funcțiile celulelor prin legarea la un ligand care „s-a așezat” pe acest receptor în afara celulei; ca urmare, o altă proteină din celulă este activată.

Majoritatea hormonilor acționează asupra unei celule doar dacă există un anumit receptor pe membrana sa - o altă proteină sau glicoproteină. De exemplu, receptorul β2-adrenergic este situat pe membrana celulelor hepatice. Sub stres, molecula de adrenalină se leagă de receptorul β2-adrenergic și îl activează. Apoi, receptorul activat activează proteina G, care leagă GTP. După multe etape intermediare de semnalizare, apare glicogen fosforoliza. Receptorul a efectuat prima operație pentru a transmite un semnal care duce la descompunerea glicogenului. Fără aceasta, nu ar mai exista reacții ulterioare în interiorul celulei.

Proteine \u200b\u200breglatoare intracelulare

Proteinele reglează procesele care apar în interiorul celulelor folosind mai multe mecanisme:

interacțiuni cu molecule de ADN (factori de transcripție)
prin fosforilare (protein kinază) sau defosforilare (protein fosfatază) a altor proteine
prin interacțiunea cu moleculele de ribozom sau ARN (factori de reglare a traducerii)
influență asupra procesului de eliminare a intronului (factori de reglare a îmbinării)
influență asupra ratei de descompunere a altor proteine \u200b\u200b(ubiquitine etc.)

Proteine \u200b\u200bregulatoare transcripționale

Articolul principal: Factorul de transcriere

Un factor de transcripție este o proteină care, intrând în nucleu, reglează transcrierea ADN-ului, adică citirea informațiilor de la ADN la ARNm (sinteza ARNm dintr-un șablon de ADN). Mai mulți factori de transcripție modifică structura cromatinei, făcând-o mai accesibilă ARN polimerazelor. Există diferiți factori auxiliari de transcripție care creează conformația ADN corectă pentru acțiunea ulterioară a altor factori de transcripție. Un alt grup de factori de transcripție sunt acei factori care nu se leagă direct de moleculele ADN, ci sunt combinați în complexe mai complexe utilizând interacțiuni proteină-proteină.

Factori de reglare a traducerii

Articolul principal: Difuzare (biologie)

Traducerea este sinteza lanțurilor polipeptidice ale proteinelor din șablonul de ARNm, realizată de ribozomi. Reglarea traducerii poate fi efectuată în mai multe moduri, inclusiv cu ajutorul proteinelor represoare care se leagă de ARNm. Există multe cazuri în care represorul este o proteină codificată de acest ARNm. În acest caz, are loc reglarea feedback-ului (un exemplu în acest sens este reprimarea sintezei enzimei treonil-ARNt sintetaza).

Factorii de reglare a îmbinării

Articolul principal: Împletirea

În cadrul genelor eucariotelor există regiuni care nu codifică aminoacizii. Aceste site-uri sunt numite introni. Acestea sunt mai întâi rescrise în pre-ARNm în timpul transcrierii, dar apoi sunt tăiate cu o enzimă specială. Acest proces de îndepărtare a intronilor și apoi cusut împreună capetele secțiunilor rămase se numește îmbinare. Splicarea se efectuează folosind ARN-uri mici asociate de obicei cu proteinele numite factori de reglare a splicingului. proteinele cu activitate enzimatică sunt implicate în splicing. Ele dau pre-ARNm conformația dorită. Asamblarea complexului (spliceozom) necesită consum de energie sub formă de molecule de ATP clivabile; prin urmare, acest complex conține proteine \u200b\u200bcu activitate de ATPază.

Există o îmbinare alternativă. Caracteristicile de îmbinare sunt determinate de proteinele care se pot lega de o moleculă de ARN în regiunile intron sau regiunile de la frontiera exon-intron. Aceste proteine \u200b\u200bpot preveni îndepărtarea unor introni și, în același timp, pot facilita excizia altora. Reglarea dirijată a îmbinării poate avea consecințe biologice semnificative. De exemplu, în musca fructului Drosophila, îmbinarea alternativă stă la baza mecanismului de determinare a sexului.

Protein kinaze și fosfataze proteice

Articolul principal: Protein kinaze

Cel mai important rol în reglarea proceselor intracelulare îl joacă protein kinaze - enzime care activează sau suprimă activitatea altor proteine \u200b\u200bprin atașarea de grupe fosfat la acestea.

Protein kinazele reglează activitatea altor proteine \u200b\u200bprin fosfolare - adăugarea reziduurilor de acid fosforic la reziduurile de aminoacizi cu grupări hidroxil. Fosforilarea schimbă de obicei funcția unei proteine \u200b\u200bdate, de exemplu, activitatea enzimatică, precum și poziția proteinei în celulă.

Există, de asemenea, proteine \u200b\u200bfosfataze, proteine \u200b\u200bcare scindează grupările fosfat. Protein kinazele și proteinele fosfataze reglează metabolismul, precum și semnalizarea în interiorul celulei. Fosforilarea și defosforilarea proteinelor este unul dintre principalele mecanisme de reglare a majorității proceselor intracelulare.

Vezi si

Un articol prezentat despre proteine \u200b\u200bși în special secțiunea despre Funcțiile proteinelor în organism
Factori de transcriere
Împletirea
Hormoni
Citokine
Receptorii
Transmiterea semnalului într-o cușcă
Transmiterea semnalului (biologie)

Link-uri

Controlul transcrierii
Proteine \u200b\u200bversus ARN - cine a fost primul care a inventat splicing-ul?
Protein kinaze
Radiodifuziunea și reglementarea acesteia

Literatură

D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologie (în 3 volume).

funcția de reglare a proteinelor, funcția de reglare a proteinelor, funcția de reglare a proteinelor, funcția de reglare a proteinelor

Funcția de reglementare a proteinelor Informații despre

Funcția de reglementare a proteinelor

Vezi si

Un articol prezentat despre proteine \u200b\u200bși în special secțiunea despre Funcțiile proteinelor în organism

Link-uri

Controlul transcrierii
Proteine \u200b\u200bversus ARN - cine a fost primul care a inventat splicing-ul?
Protein kinaze
Radiodifuziunea și reglementarea acesteia

Literatură

D. Taylor, N. Green, W. Stout. Biologie (în 3 volume).

Fundația Wikimedia. 2010.

Vedeți care este „Funcția de reglementare a proteinelor” în alte dicționare:

Acest termen are alte semnificații, a se vedea Proteine \u200b\u200b(dezambiguizare). Proteinele (proteine, polipeptide) sunt substanțe organice cu greutate moleculară mare constând din aminoacizi alfa legați într-un lanț printr-o legătură peptidică. În organismele vii ... ... Wikipedia

Cristale de diverse proteine \u200b\u200bcrescute pe stația spațială Mir și în timpul zborurilor navetelor NASA. Proteinele foarte purificate la temperaturi scăzute formează cristale, care sunt utilizate pentru a obține un model al acestei proteine. Proteine \u200b\u200b(proteine, ... ... Wikipedia

- (factori de transcripție) proteine \u200b\u200bcare controlează procesul de sinteză a ARNm pe șablonul ADN (transcripție) prin legarea la regiuni specifice ale ADN-ului. Factorii de transcriere își îndeplinesc funcția fie independent, fie în combinație ... ... Wikipedia

Factorii de transcripție (factori de transcripție) sunt proteine \u200b\u200bcare controlează transferul de informații dintr-o moleculă de ADN în structura ARNm (transcripție) prin legarea la regiuni specifice ale ADN-ului. Factorii de transcriere își îndeplinesc funcția ... ... Wikipedia

Semnalizarea celulară Semnalizarea celulară face parte dintr-un sistem complex de comunicații care controlează procesele celulare de bază și coordonează acțiunile celulare. Oportunitate ... ... Wikipedia

I (sanguis) este un țesut lichid care efectuează transportul de substanțe chimice (inclusiv oxigen) în organism, datorită căruia are loc integrarea proceselor biochimice care au loc în diferite celule și spații intercelulare într-un singur sistem ... Enciclopedie medicală

Un grup de gene interconectate funcțional care determină sinteza proteinelor de către enzime care se referă la etapele secvențiale ale unui proces biochimic. Conceptul lui O. ca parte a teoriei organizării și reglării genetice ... ... Marea Enciclopedie Sovietică

- (lat. piele membrană, membrană, membrană), structuri care limitează celulele (celulare sau plasmatice, membrane) și organite intracelulare (membrane ale mitocondriilor, cloroplastilor, lizozomilor, reticulului endoplasmatic etc.) Conțin în ... ... Dicționar enciclopedic biologic

Genele homeotice determină procesele de creștere și diferențiere. Genele homeotice codifică factori de transcripție care controlează programele de formare a organelor și țesuturilor. Mutațiile genelor homeotice pot provoca transformarea unei părți ... ... Wikipedia

Există mai multe tipuri de funcții de protecție ale proteinelor:

Protecția fizică. Colagenul ia parte la el - o proteină care stă la baza substanței intercelulare a țesuturilor conjunctive (inclusiv oasele, cartilajul, tendoanele și straturile profunde ale pielii) ale dermei); keratina, care stă la baza scuturilor excitate, a părului, a penelor, a coarnelor și a altor derivați ai epidermei. De obicei, aceste proteine \u200b\u200bsunt considerate proteine \u200b\u200bcu funcție structurală. Exemple ale acestui grup de proteine \u200b\u200bsunt fibrinogenii și trombinele, care sunt implicate în coagularea sângelui.

Protecție chimică. Legarea toxinelor de moleculele proteice le poate detoxifica. Un rol deosebit de important în detoxifierea umană îl au enzimele hepatice, care descompun otrăvurile sau le transformă într-o formă solubilă, ceea ce contribuie la eliminarea rapidă a acestora din organism.

Protecție imună. Proteinele din sânge și alte fluide biologice sunt implicate în răspunsul de apărare al organismului atât la daune, cât și la atacul agenților patogeni. Proteinele sistemului complementului și anticorpii (imunoglobuline) aparțin proteinelor din al doilea grup; neutralizează bacteriile, virusurile sau proteinele străine. Anticorpii, care fac parte din sistemul imunitar adaptiv, se atașează de substanțe străine corpului, antigeni și, prin urmare, îi neutralizează, dirijându-i către locurile de distrugere. Anticorpii pot fi secreti în spațiul extracelular sau pot fi ancorați în membranele limfocitelor B specializate numite celule plasmatice. În timp ce enzimele au o afinitate limitată pentru substrat, deoarece atașarea prea puternică la substrat poate interfera cu reacția catalizată, persistența atașării anticorpilor la antigen nu este limitată.

Funcția de reglementare

Multe procese din interiorul celulelor sunt reglementate de molecule de proteine, care nu servesc nici ca sursă de energie, nici ca material de construcție pentru celulă. Aceste proteine \u200b\u200breglează transcrierea, traducerea, îmbinarea, precum și activitatea altor proteine \u200b\u200betc. Funcția de reglare a proteinelor se realizează fie datorită activității enzimatice (de exemplu, protein kinază), fie datorită legării specifice cu alte molecule, afectând de obicei interacțiunea cu aceste molecule enzime.

Astfel, transcrierea genelor este determinată de atașarea factorilor de transcripție - proteine \u200b\u200bactivatoare și proteine \u200b\u200brepresoare - la secvențele genetice reglatoare. La nivelul traducerii, citirea multor ARNm este, de asemenea, reglementată de atașarea factorilor proteici; degradarea ARN-ului și proteinelor este realizată și de complexe proteice specializate. Cel mai important rol în reglarea proceselor intracelulare îl joacă protein kinaze, enzime care activează sau suprimă activitatea altor proteine \u200b\u200bprin atașarea de grupe fosfat la acestea.

Funcția semnalului

Funcția de semnalizare a proteinelor este capacitatea proteinelor de a servi ca substanțe de semnalizare, transmiterea de semnale între țesuturi, celule sau organisme. Funcția de semnalizare este adesea combinată cu cea de reglare, deoarece multe proteine \u200b\u200breglatoare intracelulare efectuează, de asemenea, semnalizarea.

Funcția de semnalizare este realizată de proteinele hormonale, citokine, factori de creștere etc.

Hormonii sunt transportați de sânge. Majoritatea hormonilor animale sunt proteine \u200b\u200bsau peptide. Legarea hormonului de receptor este un semnal care declanșează un răspuns în celulă. Hormonii reglează concentrația substanțelor din sânge și celule, creșterea, reproducerea și alte procese. Un exemplu de astfel de proteine \u200b\u200beste insulina, care reglează concentrația de glucoză din sânge.

Celulele pot interacționa între ele la distanță mică folosind proteine \u200b\u200bde semnalizare transmise prin substanța extracelulară. Aceste proteine \u200b\u200binclud, de exemplu, factori de creștere a citokinelor.

Citokinele sunt molecule mici de informații peptidice. Reglează interacțiunile dintre celule, determină supraviețuirea acestora, stimulează sau suprimă creșterea, diferențierea, activitatea funcțională și apoptoza, asigură coordonarea acțiunilor sistemului imunitar, endocrin și nervos. Un exemplu de citokină este factorul de necroză tumorală, care transmite semnale inflamatorii între celulele din corp.

Hormonii au o natură chimică diferită - sunt proteine, peptide, steroizi și derivați de aminoacizi. Aceste substanțe sunt mediatori care transmit semnale către ținte în țesuturile periferice.

Celulele răspund diferit la efectele diferiților hormoni. De exemplu, acestea sunt tiroide și sunt capabile să pătrundă în membrana celulară, formând complexe de receptori, care, la rândul lor, interacționează cu gene implicate în sinteza proteinelor. Restul hormonilor se leagă în reacții complexe, contactând receptorii membranelor celulare. Acest lucru creează un lanț complex care formează un mesager secundar în interiorul celulei. Și acest lucru duce la activitatea enzimelor.

După ce și-au îndeplinit funcția, hormonii sunt descompuși în celulele țintă, sânge sau sunt supuși unei degradări în ficat și sunt excretați din corp, cel mai adesea în urină. Sistemul nervos central controlează acțiunea hormonilor, influențează producția și efectele acestora asupra proceselor metabolice, accelerează sinteza proteinelor.

Hormoni proteici

Proteinele includ hormonii produși în hipotalamus și glanda pituitară a creierului, pancreasului, glandei tiroide și intestinelor:

un hormon de creștere;
corticotropină (ACGG);
liberine;
statine;

vasopresină;
somatotropină;

Care este rolul proteinelor hormonale în corpul uman? Proteinele-hormoni îndeplinesc funcții reglatoare ale activității celulare și fiziologice. De exemplu, controlează nivelul de glucoză din sânge și asigură intrarea sa în celule. este responsabil pentru conținutul de calciu și starea oaselor scheletului.

Funcțiile proteinelor din organism

Proteinele sunt implicate în metabolism, fac parte din structura organelor și citoscheletului, sunt secretate în spațiul intercelular și participă la hidroliza alimentelor.

Clasificarea funcțională a proteinelor este destul de arbitrară, deoarece un hormon poate îndeplini sarcini diferite.

Funcția de reglare asigură progresia celulei de-a lungul ciclului celular, transcrierea, îmbinarea, translația și activitatea altor compuși proteici. Această funcție apare prin legarea la alte molecule sau acțiune enzimatică. Un rol important îl au enzimele care suprimă activitatea altor proteine, acestea sunt protein kinaza și proteina fosfatază.
Funcția de transport este transferul de molecule mici. De exemplu, hemoglobina transportă oxigenul din plămâni către țesuturile periferice și furnizează dioxid de carbon înapoi. Anumiți hormoni proteici transportă molecule peste membrana celulară, crescând permeabilitatea acesteia. Acest lucru se realizează prin formarea de canale ionice sau ATP sintază.

Acțiunea receptorului. Atunci când un receptor proteic este stimulat, aranjamentul atomilor în moleculă se schimbă, ceea ce permite transmiterea semnalului de la suprafața membranei către alți receptori din interiorul celulei. Acest lucru creează canale ionice, legături intermediare sau reacții chimice, în funcție de hormonul respectiv.
Funcția catalitică a enzimelor este divizarea moleculelor complexe și sinteza acestora, formarea de substraturi. Toate enzimele sunt clasificate în funcție de tipul reacțiilor catalizate.

Activitatea de protecție a proteinelor hormonale este de mai multe tipuri: fizică, chimică și imună. Colagenul, cheratina, trombina, fibrinogenul sunt responsabile pentru fizic. Protecția chimică este asigurată de enzimele hepatice care descompun toxinele și le elimină din corp. Protecția imună este asigurată de imunoglobuline care rezistă la viruși, bacterii și proteine \u200b\u200bstrăine. Celulele adaptive se atașează de moleculele patologice și formează antigeni care distrug corpurile străine.
Proteinele citoscheletului sunt responsabile pentru funcția structurală; ele dau formă celulelor. De exemplu, elastina și colagenul sunt principalele componente ale țesutului conjunctiv al pielii, iar cheratina este inclusă în structura părului și a unghiilor.

Funcția motorie este responsabilă pentru munca contracțională a mușchilor, mișcarea leucocitelor, cilii membranelor mucoase și transportul intracelular.
Funcția de rezervă este proteina care se acumulează ca sursă de rezervă de energie, aminoacizi și afectează metabolismul.
Funcția de semnalizare a proteinelor este transmiterea impulsurilor între celule. Această sarcină este realizată de citokine, factori de creștere. Hormonii sunt responsabili pentru procesele metabolice, reproducerea, creșterea, chimia sângelui. Citokinele asigură activitatea coordonată a sistemului imunitar, endocrin și nervos.

Efectul proteinelor asupra metabolismului

Proteinele constau din aminoacizi legați într-un lanț printr-o legătură peptidică. Reziduurile substanțelor constitutive sunt în mod constant descompuse odată cu eliminarea ulterioară a produselor neutilizate. În același timp, sunt sintetizate noi proteine. Se observă un proces de reînnoire accelerată în ficat, intestine, plasmă. Proteinele mai lente sunt reînnoite în celulele creierului, inima, gonadele. Și cel mai lent proces se observă la mușchi, piele, oase și tendoane.

Proteinele hormonale sunt formate din 20 de aminoacizi, dintre care 18 sunt sintetizați în organism și sunt neesențiali, iar restul de 8 sunt substanțe esențiale care vin doar cu alimente (triptofan, lizină, valină, metionină, izoleucină, treonină, leucină, fenilalanină ) ... Deficitul de aminoacizi esențiali duce la creșterea scăzută, la scăderea în greutate.

Proteinele dietetice, care intră în organism, sunt descompuse în mediul acid al stomacului și sunt hidrolizate de enzime (proteaze). Unii aminoacizi obținuți ca urmare a digestiei alimentelor sunt implicați în sinteza proteinelor-hormoni, restul sunt transformați în glucoză și folosiți ca sursă de energie.

Prin valoarea lor biologică, proteinele se disting:

cu drepturi depline;
defect.

Primul grup este proteine \u200b\u200bcare conțin compoziția necesară de aminoacizi, iar al doilea este hormonii cu o compoziție insuficientă. Prin urmare, oamenii ar trebui să mănânce zilnic alimente proteice cu valoare biologică ridicată: carne, pește, ouă, lapte.

Reglarea metabolismului proteinelor

Hormonul de creștere este un hormon proteic uman produs de glanda pituitară a creierului. Funcția sa este de a crește dimensiunea organelor și țesuturilor interne în timpul creșterii la copii. La adulți, este responsabilă pentru creșterea permeabilității membranelor celulare pentru aportul de aminoacizi și suprimarea enzimelor proteolitice.

Influențează metabolismul hormonal al proteinelor și al hormonilor tiroidieni (tiroxină, triiodotironină), care au un efect stimulator. Glucocorticoizii cresc descompunerea proteinelor în țesuturile musculare, iar în ficat, dimpotrivă, sintetizează proteinele.

Lista de referinte

Makarov V.M. Kylbanova E.S., Khorunov A.N., Argunova A.N., Palshina A.M., Farmacoterapia bolilor pulmonare nespecifice. Set de instrumente. Yakutsk, Editura YSU, 2008.
Un ghid pentru medicii de urgență. Ajutor. Editat de V.A. Mihailovici, A.G. Miroshnichenko. Ediția a 3-a. SPb, 2005.
Bessonov P.P., Bessonova N.G. Diagnosticul sindromic al bolilor hepatice cronice.

Din ce în ce mai multe noi proteine \u200b\u200breglatoare sunt descoperite în mod constant; în prezent, probabil doar o mică parte din ele este cunoscută.

Există mai multe tipuri de proteine \u200b\u200bcare îndeplinesc o funcție de reglare:

proteine \u200b\u200b- receptori de semnal
proteine \u200b\u200bde semnalizare - hormoni și alte substanțe care efectuează semnalizare intercelulară (multe, deși nu toate, sunt proteine \u200b\u200bsau peptide)
proteine \u200b\u200breglatoare care reglează multe procese din interiorul celulelor.

Proteine \u200b\u200bimplicate în semnalizarea intercelulară

Există, de asemenea, proteine \u200b\u200bfosfataze - proteine \u200b\u200bcare scindează grupările fosfat. Protein kinazele și proteinele fosfataze reglează metabolismul, precum și semnalizarea în interiorul celulei. Fosforilarea și defosforilarea proteinelor este unul dintre principalele mecanisme de reglare a majorității proceselor intracelulare.