Le proteine sono sostanze organiche ad alto peso molecolare costituite da alfa-amminoacidi collegati da un legame peptidico in un'unica catena. La loro funzione principale è quella di regolamentazione. E di cosa e come si manifesta, ora è necessario raccontarlo nel dettaglio.
Descrizione del processo
Le proteine hanno la capacità di ricevere e trasmettere informazioni. Con ciò è connessa la loro attuazione della regolazione dei processi che si verificano nelle cellule e in tutto il corpo nel suo insieme.
Questa azione è reversibile e di solito richiede la presenza di un ligando. Questo, a sua volta, è il nome di un composto chimico che forma un complesso con le biomolecole e successivamente produce determinati effetti (farmacologici, fisiologici o biochimici).
È interessante notare che gli scienziati scoprono regolarmente nuove proteine regolatrici. Si presume che solo una piccola parte di loro sia conosciuta oggi.
Le proteine che svolgono una funzione regolatrice sono suddivise in varietà. E vale la pena parlarne separatamente.
Funzionaleclassificazione
Lei è piuttosto convenzionale. Dopotutto, un ormone può svolgere una varietà di compiti. Ma in generale, la funzione di regolazione assicura il movimento della cellula attraverso il suo ciclo, ulteriore trascrizione, traduzione, splicing e l'attività di altri composti proteici.
Succede tutto per legame con altre molecole o per azione enzimatica. A proposito, queste sostanze svolgono un ruolo molto importante. Dopotutto, gli enzimi, essendo molecole complesse, accelerano le reazioni chimiche in un organismo vivente. E alcuni di essi inibiscono l'attività di altre proteine.
Ora puoi passare allo studio della classificazione delle specie.
Proteine-ormoni
Influiscono su vari processi fisiologici e direttamente sul metabolismo. Gli ormoni proteici si formano nelle ghiandole endocrine, dopodiché vengono trasportati dal sangue per trasmettere un segnale informativo.
Si diffondono in modo casuale. Tuttavia, agiscono esclusivamente su quelle cellule che hanno proteine recettoriali specifiche. Solo gli ormoni possono contattarli.
Di norma, i processi lenti sono regolati dagli ormoni. Questi includono lo sviluppo del corpo e la crescita dei singoli tessuti. Ma anche qui ci sono delle eccezioni.
Questa è adrenalina, un derivato degli aminoacidi, l'ormone principale del midollo surrenale. Il suo rilascio provoca l'azione di un impulso nervoso. La frequenza cardiaca aumenta, la pressione sanguigna aumenta e si verificano altre risposte. Colpisce anche il fegato: provoca la rottura del glicogeno. Di conseguenza, il glucosio viene rilasciato nel sangue e nel cervellocon i muscoli usalo come fonte di energia.
Proteine recettoriali
Hanno anche una funzione di regolamentazione. Il corpo umano è, infatti, un sistema complesso che riceve costantemente segnali dall'ambiente esterno e interno. Questo principio si osserva anche nel lavoro delle sue cellule costituenti.
Quindi, ad esempio, le proteine recettoriali di membrana trasmettono un segnale dalla superficie di un'unità elementare strutturale verso l'interno, trasformandola simultaneamente. Regolano le funzioni cellulari legandosi a un ligando situato su un recettore all'esterno della cellula. Cosa succede alla fine? Viene attivata un' altra proteina all'interno della cellula.
Vale la pena notare una sfumatura importante. La stragrande maggioranza degli ormoni colpisce la cellula solo se è presente un determinato recettore sulla sua membrana. Può essere una glicoproteina o un' altra proteina.
Si può fare un esempio: il recettore β2-adrenergico. Si trova sulla membrana delle cellule del fegato. Se si verifica lo stress, la molecola di adrenalina si lega ad esso, a seguito della quale viene attivato il recettore β2-adrenergico. Cosa succede dopo? Il recettore già attivato attiva la proteina G, che si lega ulteriormente al GTP. Dopo molti passaggi intermedi, si verifica la fosforolisi del glicogeno.
Qual è la conclusione? Il recettore ha svolto la prima azione di segnalazione che ha portato alla rottura del glicogeno. Si scopre che senza di essa, le successive reazioni che si verificano all'interno della cellula non si sarebbero verificate.
Proteine regolatrici della trascrizione
Uno in piùargomento che deve essere affrontato. In biologia esiste il concetto di fattore di trascrizione. Questo è il nome delle proteine che hanno anche una funzione regolatrice. Consiste nel controllare il processo di sintesi dell'mRNA su un modello di DNA. Questo si chiama trascrizione - il trasferimento di informazioni genetiche.
Cosa si può dire di questo fattore? La proteina svolge una funzione di regolazione indipendentemente o in combinazione con altri elementi. Il risultato è una diminuzione o un aumento della costante di legame della RNA polimerasi alle sequenze geniche regolate.
I fattori di trascrizione hanno una caratteristica distintiva: la presenza di uno o più domini del DNA che interagiscono con specifiche regioni del DNA. Questo è importante da sapere. Dopotutto, altre proteine che sono anche coinvolte nella regolazione dell'espressione genica mancano di domini del DNA. Ciò significa che non possono essere classificati come fattori di trascrizione.
Protein chinasi
Quando si parla di quali elementi svolgono una funzione regolatrice nelle cellule, è necessario prestare attenzione a queste sostanze. Le protein chinasi sono enzimi che modificano altre proteine mediante fosforilazione di residui di amminoacidi con gruppi idrossilici nella composizione (questi sono tirosina, treonina e serina).
Cos'è questo processo? La fosforilazione di solito cambia o modifica la funzione del substrato. L'attività dell'enzima, tra l' altro, può anche cambiare, così come la posizione della proteina nella cellula stessa. Fatto interessante! Si stima che circa il 30% delle proteine possaessere modificato dalle protein chinasi.
E la loro attività chimica può essere rintracciata nella scissione del gruppo fosfato dall'ATP e nell'ulteriore attaccamento covalente al resto di qualsiasi amminoacido. Pertanto, le protein chinasi hanno una forte influenza sull'attività vitale cellulare. Se il loro lavoro viene interrotto, possono svilupparsi varie patologie, anche alcuni tipi di cancro.
Fosfatasi proteica
Continuando a studiare le caratteristiche e gli esempi della funzione regolatoria, dovremmo prestare attenzione a queste proteine. L'azione svolta dalle fosfatasi proteiche è l'eliminazione dei gruppi fosfato.
Cosa significa? In parole povere, questi elementi compiono la defosforilazione, un processo che è l'inverso di quello che si verifica a seguito dell'azione delle protein chinasi.
Regolamento dello splicing
Non puoi nemmeno ignorarla. Lo splicing è un processo in cui alcune sequenze nucleotidiche vengono rimosse dalle molecole di RNA, quindi le sequenze conservate nella molecola "matura" vengono unite.
Come si collega all'argomento studiato? All'interno dei geni eucariotici, ci sono regioni che non codificano per gli amminoacidi. Sono chiamati introni. In primo luogo, vengono trascritti nel pre-mRNA durante la trascrizione, dopodiché uno speciale enzima li elimina.
Solo le proteine enzimaticamente attive partecipano allo splicing. Solo loro sono in grado di dare la conformazione desiderata al prem-RNA.
A proposito, c'è ancora il concetto di splicing alternativo. È molto interessanteprocessi. Le proteine coinvolte impediscono l'escissione di alcuni introni, ma allo stesso tempo contribuiscono alla rimozione di altri.
Metabolismo dei carboidrati
La funzione di regolazione nel corpo è svolta da molti organi, sistemi e tessuti. Ma, trattandosi di proteine, vale la pena parlare anche del ruolo dei carboidrati, che sono anche importanti composti organici.
Questo è un argomento molto dettagliato. Il metabolismo dei carboidrati nel suo insieme è un numero enorme di reazioni enzimatiche. E una delle possibilità della sua regolazione è la trasformazione dell'attività enzimatica. Si ottiene grazie al funzionamento delle molecole di un particolare enzima. O come risultato della biosintesi di nuovi.
Si può dire che la funzione regolatoria dei carboidrati si basa sul principio del feedback. In primo luogo, un eccesso di substrato che entra nella cellula provoca la sintesi di nuove molecole enzimatiche, quindi la loro biosintesi viene inibita (in fondo è proprio a questo che porta l'accumulo di prodotti metabolici).
Regolazione del metabolismo dei grassi
Un'ultima parola su questo. Poiché si trattava di proteine e carboidrati, vanno menzionati anche i grassi.
Il processo del loro metabolismo è strettamente correlato al metabolismo dei carboidrati. Se la concentrazione di glucosio nel sangue aumenta, la scomposizione dei trigliceridi (grassi) diminuisce, a seguito della quale viene attivata la loro sintesi. Ridurre la sua quantità, al contrario, ha un effetto inibitorio. Di conseguenza, la scomposizione dei grassi è migliorata e accelerata.
Da tutto questo segue una conclusione semplice e logica. La relazione tra carboidrati eil metabolismo dei grassi mira a una sola cosa: soddisfare il fabbisogno energetico sperimentato dal corpo.
