Eiwitten zijn hoogmoleculaire organische stoffen die bestaan uit alfa-aminozuren die door een peptidebinding tot een enkele keten zijn verbonden. Hun belangrijkste functie is regulerend. En over wat en hoe het zich manifesteert, nu is het nodig om in detail te vertellen.
Procesbeschrijving
Eiwitten hebben het vermogen om informatie te ontvangen en te verzenden. Hiermee is hun implementatie van de regulatie van de processen die plaatsvinden in de cellen en door het hele lichaam als geheel verbonden.
Deze actie is omkeerbaar en vereist meestal de aanwezigheid van een ligand. Dit is op zijn beurt de naam van een chemische verbinding die een complex vormt met biomoleculen en vervolgens bepaalde effecten teweegbrengt (farmacologisch, fysiologisch of biochemisch).
Interessant is dat wetenschappers regelmatig nieuwe regulerende eiwitten ontdekken. Er wordt aangenomen dat er vandaag de dag nog maar een klein deel van bekend is.
Eiwitten die een regulerende functie vervullen, worden onderverdeeld in variëteiten. En elk van hen is het waard om afzonderlijk over te praten.
Functioneelclassificatie
Ze is nogal conventioneel. Eén hormoon kan immers verschillende taken uitvoeren. Maar in het algemeen zorgt de regulerende functie voor de beweging van de cel door zijn cyclus, verdere transcriptie, translatie, splitsing en de activiteit van andere eiwitverbindingen.
Het gebeurt allemaal door binding aan andere moleculen of door enzymatische werking. Deze stoffen spelen trouwens een heel belangrijke rol. Enzymen, als complexe moleculen, versnellen immers chemische reacties in een levend organisme. En sommige remmen de activiteit van andere eiwitten.
Nu kun je verder gaan met de studie van de classificatie van soorten.
Eiwitten-hormonen
Ze beïnvloeden verschillende fysiologische processen en direct op de stofwisseling. In de endocriene klieren worden eiwithormonen gevormd, waarna ze door het bloed worden vervoerd om een informatiesignaal door te geven.
Ze verspreiden zich willekeurig. Ze werken echter uitsluitend op die cellen die specifieke receptoreiwitten hebben. Alleen hormonen kunnen contact met ze maken.
In de regel worden langzame processen gereguleerd door hormonen. Deze omvatten de ontwikkeling van het lichaam en de groei van individuele weefsels. Maar zelfs hier zijn er uitzonderingen.
Dit is adrenaline - een derivaat van aminozuren, het belangrijkste hormoon van het bijniermerg. De afgifte ervan veroorzaakt de werking van een zenuwimpuls. De hartslag neemt toe, de bloeddruk stijgt en er treden andere reacties op. Het beïnvloedt ook de lever - het veroorzaakt de afbraak van glycogeen. Als gevolg hiervan komt glucose vrij in het bloed en de hersenenmet spieren gebruiken als energiebron.
Receptor eiwitten
Ze hebben ook een regulerende functie. Het menselijk lichaam is in feite een complex systeem dat voortdurend signalen ontvangt van de externe en interne omgeving. Dit principe wordt ook waargenomen in het werk van de samenstellende cellen.
Dus, bijvoorbeeld, membraanreceptoreiwitten zenden een signaal van het oppervlak van een structurele elementaire eenheid naar binnen, en transformeren het tegelijkertijd. Ze reguleren cellulaire functies door te binden aan een ligand dat zich op een receptor aan de buitenkant van de cel bevindt. Wat gebeurt er uiteindelijk? Een ander eiwit in de cel wordt geactiveerd.
Het is vermeldenswaard een belangrijke nuance. De overgrote meerderheid van hormonen heeft alleen invloed op de cel als er een bepaalde receptor op het membraan zit. Het kan een glycoproteïne of een ander eiwit zijn.
Men kan een voorbeeld geven - β2-adrenerge receptor. Het bevindt zich op het membraan van levercellen. Als er stress optreedt, dan bindt het adrenalinemolecuul zich eraan, waardoor de β2-adrenerge receptor wordt geactiveerd. Wat gebeurt er nu? De reeds geactiveerde receptor activeert het G-eiwit, dat GTP verder hecht. Na vele tussenstappen vindt glycogeenfosforolyse plaats.
Wat is de conclusie? De receptor voerde de eerste signaalactie uit die leidde tot de afbraak van glycogeen. Het blijkt dat zonder dit de daaropvolgende reacties in de cel niet zouden hebben plaatsgevonden.
Transcriptionele regulator eiwitten
Nog eenonderwerp dat moet worden aangepakt. In de biologie is er het concept van een transcriptiefactor. Dit is de naam van eiwitten die ook een regulerende functie hebben. Het bestaat uit het regelen van het proces van mRNA-synthese op een DNA-sjabloon. Dit wordt transcriptie genoemd - de overdracht van genetische informatie.
Wat kan er over deze factor worden gezegd? Het eiwit vervult een regulerende functie, hetzij onafhankelijk, hetzij in combinatie met andere elementen. Het resultaat is een afname of toename van de bindingsconstante van RNA-polymerase aan gereguleerde gensequenties.
Transcriptiefactoren hebben een bepalend kenmerk: de aanwezigheid van een of meer DNA-domeinen die interageren met specifieke DNA-regio's. Dit is belangrijk om te weten. Immers, andere eiwitten die ook betrokken zijn bij de regulatie van genexpressie missen DNA-domeinen. Dit betekent dat ze niet kunnen worden geclassificeerd als transcriptiefactoren.
Eiwitkinasen
Als we het hebben over welke elementen een regulerende functie hebben in cellen, is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan deze stoffen. Eiwitkinasen zijn enzymen die andere eiwitten modificeren door fosforylering van aminozuurresiduen met hydroxylgroepen in de samenstelling (dit zijn tyrosine, threonine en serine).
Wat is dit proces? Fosforylering verandert of wijzigt meestal de functie van het substraat. Overigens kan ook de activiteit van het enzym veranderen, evenals de positie van het eiwit in de cel zelf. Interessant feit! Geschat wordt dat ongeveer 30% van de eiwitten kanworden gemodificeerd door eiwitkinasen.
En hun chemische activiteit kan worden opgespoord in de splitsing van de fosfaatgroep van ATP en verdere covalente hechting aan de rest van elk aminozuur. Zo hebben eiwitkinasen een sterke invloed op de cellulaire vitale activiteit. Als hun werk wordt verstoord, kunnen zich verschillende pathologieën ontwikkelen, zelfs sommige soorten kanker.
Eiwitfosfatase
Als we doorgaan met het bestuderen van de kenmerken en voorbeelden van de regulerende functie, moeten we aandacht besteden aan deze eiwitten. De werking van eiwitfosfatasen is de eliminatie van fosfaatgroepen.
Wat betekent dit? In eenvoudige bewoordingen voeren deze elementen defosforylering uit, een proces dat het omgekeerde is van dat wat optreedt als gevolg van de werking van eiwitkinasen.
Regulering van splicing
Je kunt haar ook niet negeren. Splicing is een proces waarbij bepaalde nucleotidesequenties worden verwijderd uit RNA-moleculen en vervolgens worden de sequenties die in het "volwassen" molecuul zijn bewaard, samengevoegd.
Hoe verhoudt het zich tot het onderwerp dat wordt bestudeerd? Binnen eukaryote genen zijn er regio's die niet coderen voor aminozuren. Ze worden intronen genoemd. Eerst worden ze tijdens transcriptie in pre-mRNA getranscribeerd, waarna een speciaal enzym ze uitschakelt.
Alleen die eiwitten die enzymatisch actief zijn, nemen deel aan splitsing. Alleen zij zijn in staat om prem-RNA de gewenste conformatie te geven.
Trouwens, er is nog steeds het concept van alternatieve splicing. Het is zeer interessantVerwerken. De eiwitten die erbij betrokken zijn, voorkomen de excisie van sommige introns, maar dragen tegelijkertijd bij aan de verwijdering van andere.
Koolhydraatmetabolisme
Regulerende functie in het lichaam wordt uitgevoerd door vele organen, systemen en weefsels. Maar aangezien we het over eiwitten hebben, is de rol van koolhydraten, die ook belangrijke organische verbindingen zijn, ook de moeite waard om over te praten.
Dit is een zeer gedetailleerd onderwerp. Koolhydraatmetabolisme als geheel is een groot aantal enzymatische reacties. En een van de mogelijkheden van de regulering ervan is de transformatie van enzymactiviteit. Het wordt bereikt door de functionerende moleculen van een bepaald enzym. Of als resultaat van de biosynthese van nieuwe.
Er kan worden gezegd dat de regulerende functie van koolhydraten gebaseerd is op het feedbackprincipe. Ten eerste veroorzaakt een overmaat van het substraat dat de cel binnenkomt de synthese van nieuwe enzymmoleculen, en vervolgens wordt hun biosynthese geremd (dit is tenslotte precies waar de accumulatie van metabolische producten toe leidt).
Regulering van de vetstofwisseling
Een laatste woord hierover. Aangezien het om eiwitten en koolhydraten ging, moeten ook vetten worden genoemd.
Het proces van hun metabolisme is nauw verwant aan het metabolisme van koolhydraten. Als de glucoseconcentratie in het bloed stijgt, neemt de afbraak van triglyceriden (vetten) af, waardoor hun synthese wordt geactiveerd. Het verminderen van de hoeveelheid daarentegen heeft een remmend effect. Hierdoor wordt de afbraak van vetten verbeterd en versneld.
Uit dit alles volgt een eenvoudige en logische conclusie. De relatie tussen koolhydraten envetmetabolisme is maar op één ding gericht: voldoen aan de energiebehoeften van het lichaam.
