Protein adalah zat organik bermolekul tinggi yang terdiri dari asam alfa-amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida menjadi rantai tunggal. Fungsi utama mereka adalah regulasi. Dan tentang apa dan bagaimana itu memanifestasikan dirinya, sekarang perlu diceritakan secara rinci.
Deskripsi Proses
Protein memiliki kemampuan untuk menerima dan mengirimkan informasi. Dengan ini, implementasi mereka dari pengaturan proses yang terjadi di sel dan di seluruh tubuh secara keseluruhan terhubung.
Tindakan ini reversibel dan biasanya membutuhkan keberadaan ligan. Ini, pada gilirannya, adalah nama senyawa kimia yang membentuk kompleks dengan biomolekul dan selanjutnya menghasilkan efek tertentu (farmakologis, fisiologis atau biokimia).
Menariknya, para ilmuwan secara teratur menemukan protein pengatur baru. Diasumsikan bahwa hanya sebagian kecil dari mereka yang diketahui saat ini.
Protein yang melakukan fungsi pengaturan dibagi menjadi beberapa varietas. Dan masing-masing layak dibicarakan secara terpisah.
Fungsionalklasifikasi
Dia cukup konvensional. Bagaimanapun, satu hormon dapat melakukan berbagai tugas. Namun secara umum, fungsi regulasi memastikan pergerakan sel melalui siklusnya, transkripsi lebih lanjut, translasi, penyambungan dan aktivitas senyawa protein lainnya.
Itu semua terjadi karena ikatan dengan molekul lain atau karena aksi enzimatik. Omong-omong, zat ini memainkan peran yang sangat penting. Bagaimanapun, enzim, sebagai molekul kompleks, mempercepat reaksi kimia dalam organisme hidup. Dan beberapa di antaranya menghambat aktivitas protein lain.
Sekarang Anda dapat melanjutkan ke studi klasifikasi spesies.
Protein-hormon
Mereka mempengaruhi berbagai proses fisiologis dan langsung pada metabolisme. Hormon protein dibentuk di kelenjar endokrin, setelah itu dibawa oleh darah untuk mengirimkan sinyal informasi.
Mereka menyebar secara acak. Namun, mereka bertindak secara eksklusif pada sel-sel yang memiliki protein reseptor spesifik. Hanya hormon yang dapat menghubungi mereka.
Sebagai aturan, proses yang lambat diatur oleh hormon. Ini termasuk perkembangan tubuh dan pertumbuhan jaringan individu. Tetapi bahkan di sini ada pengecualian.
Ini adalah adrenalin - turunan dari asam amino, hormon utama medula adrenal. Pelepasannya memicu aksi impuls saraf. Denyut jantung meningkat, tekanan darah meningkat, dan respons lain terjadi. Ini juga mempengaruhi hati - itu memicu pemecahan glikogen. Akibatnya, glukosa dilepaskan ke dalam darah, dan otakdengan otot menggunakannya sebagai sumber energi.
Protein reseptor
Mereka juga memiliki fungsi pengaturan. Tubuh manusia, pada kenyataannya, adalah sistem kompleks yang terus-menerus menerima sinyal dari lingkungan eksternal dan internal. Prinsip ini juga diamati dalam kerja sel penyusunnya.
Jadi, misalnya, protein reseptor membran mengirimkan sinyal dari permukaan unit dasar struktural ke dalam, secara bersamaan mengubahnya. Mereka mengatur fungsi seluler dengan mengikat ligan yang terletak pada reseptor di luar sel. Apa yang terjadi pada akhirnya? Protein lain di dalam sel diaktifkan.
Perlu diperhatikan satu nuansa penting. Sebagian besar hormon mempengaruhi sel hanya jika ada reseptor tertentu pada membrannya. Ini mungkin glikoprotein atau protein lain.
Seseorang dapat memberikan contoh - reseptor 2-adrenergik. Itu terletak di membran sel hati. Jika stres terjadi, maka molekul adrenalin mengikatnya, akibatnya reseptor 2-adrenergik diaktifkan. Apa yang terjadi selanjutnya? Reseptor yang sudah teraktivasi mengaktifkan G-protein, yang selanjutnya melekatkan GTP. Setelah banyak langkah menengah, fosforolisis glikogen terjadi.
Apa kesimpulannya? Reseptor melakukan tindakan pensinyalan pertama yang menyebabkan pemecahan glikogen. Ternyata tanpa itu, reaksi selanjutnya yang terjadi di dalam sel tidak akan terjadi.
Protein pengatur transkripsi
Satu lagitopik yang perlu ditangani. Dalam biologi, ada konsep faktor transkripsi. Ini adalah nama protein yang juga memiliki fungsi pengaturan. Ini terdiri dalam mengendalikan proses sintesis mRNA pada template DNA. Ini disebut transkripsi - transfer informasi genetik.
Apa yang bisa dikatakan tentang faktor ini? Protein melakukan fungsi pengaturan baik secara independen atau bersama dengan elemen lain. Hasilnya adalah penurunan atau peningkatan konstanta pengikatan RNA polimerase ke urutan gen yang diatur.
Faktor transkripsi memiliki fitur yang menentukan - keberadaan satu atau lebih domain DNA yang berinteraksi dengan wilayah DNA tertentu. Ini penting untuk diketahui. Bagaimanapun, protein lain yang juga terlibat dalam regulasi ekspresi gen kekurangan domain DNA. Ini berarti bahwa mereka tidak dapat diklasifikasikan sebagai faktor transkripsi.
Protein kinase
Ketika berbicara tentang elemen apa yang melakukan fungsi pengaturan dalam sel, perlu memperhatikan zat-zat ini. Protein kinase adalah enzim yang memodifikasi protein lain dengan fosforilasi residu asam amino dengan gugus hidroksil dalam komposisi (ini adalah tirosin, treonin dan serin).
Apa proses ini? Fosforilasi biasanya mengubah atau memodifikasi fungsi substrat. Omong-omong, aktivitas enzim juga bisa berubah, begitu juga dengan posisi protein di dalam sel itu sendiri. Fakta yang menarik! Diperkirakan sekitar 30% protein dapatdimodifikasi oleh protein kinase.
Dan aktivitas kimianya dapat dilacak dalam pembelahan gugus fosfat dari ATP dan ikatan kovalen lebih lanjut dengan sisa asam amino apa pun. Dengan demikian, protein kinase memiliki pengaruh kuat pada aktivitas vital seluler. Jika pekerjaannya terganggu, berbagai patologi dapat berkembang, bahkan beberapa jenis kanker.
Protein fosfatase
Melanjutkan mempelajari fitur dan contoh fungsi regulasi, kita harus memperhatikan protein ini. Tindakan yang dilakukan oleh protein fosfatase adalah eliminasi gugus fosfat.
Apa artinya ini? Secara sederhana, elemen-elemen ini melakukan defosforilasi, suatu proses yang kebalikan dari yang terjadi sebagai akibat dari aksi protein kinase.
Peraturan penyambungan
Kamu juga tidak bisa mengabaikannya. Penyambungan adalah proses di mana urutan nukleotida tertentu dikeluarkan dari molekul RNA, dan kemudian urutan yang diawetkan dalam molekul "matang" bergabung.
Bagaimana kaitannya dengan topik yang sedang dipelajari? Dalam gen eukariotik, ada daerah yang tidak mengkode asam amino. Mereka disebut intron. Pertama, mereka ditranskripsi menjadi pra-mRNA selama transkripsi, setelah itu enzim khusus memotongnya.
Hanya protein yang aktif secara enzimatik yang berpartisipasi dalam penyambungan. Hanya mereka yang mampu memberikan konformasi yang diinginkan pada prem-RNA.
Omong-omong, masih ada konsep splicing alternatif. Itu sangat menarikproses. Protein yang terlibat di dalamnya mencegah eksisi beberapa intron, tetapi pada saat yang sama berkontribusi pada penghapusan yang lain.
Metabolisme karbohidrat
Fungsi regulasi dalam tubuh dilakukan oleh banyak organ, sistem, dan jaringan. Namun, karena kita berbicara tentang protein, maka peran karbohidrat, yang juga merupakan senyawa organik penting, juga patut dibicarakan.
Ini adalah topik yang sangat detail. Metabolisme karbohidrat secara keseluruhan adalah sejumlah besar reaksi enzimatik. Dan salah satu kemungkinan pengaturannya adalah transformasi aktivitas enzim. Ini dicapai karena molekul-molekul yang berfungsi dari enzim tertentu. Atau sebagai hasil biosintesis yang baru.
Dapat dikatakan bahwa fungsi pengaturan karbohidrat didasarkan pada prinsip umpan balik. Pertama, kelebihan substrat yang masuk ke dalam sel memicu sintesis molekul enzim baru, dan kemudian biosintesisnya terhambat (bagaimanapun juga, inilah yang menyebabkan akumulasi produk metabolisme).
Pengaturan metabolisme lemak
Kata terakhir tentang ini. Karena ini tentang protein dan karbohidrat, maka lemak juga harus disebutkan.
Proses metabolismenya erat kaitannya dengan metabolisme karbohidrat. Jika konsentrasi glukosa dalam darah meningkat, maka pemecahan trigliserida (lemak) berkurang, akibatnya sintesisnya diaktifkan. Mengurangi kuantitasnya, sebaliknya, memiliki efek penghambatan. Akibatnya, pemecahan lemak ditingkatkan dan dipercepat.
Dari semua ini mengikuti kesimpulan yang sederhana dan logis. Hubungan antara karbohidrat danmetabolisme lemak ditujukan hanya pada satu hal - untuk memenuhi kebutuhan energi yang dialami oleh tubuh.
