Սպիտակուցները բարձր մոլեկուլային օրգանական նյութեր են, որոնք բաղկացած են ալֆա-ամինաթթուներից, որոնք միացված են պեպտիդային կապով մեկ շղթայի մեջ: Նրանց հիմնական գործառույթը կարգավորիչ է: Իսկ թե ինչ և ինչպես է դա դրսևորվում, այժմ պետք է մանրամասն պատմել։
Գործընթացի նկարագրություն
Սպիտակուցներն ունեն տեղեկատվություն ստանալու և փոխանցելու հատկություն: Դրանով է կապված բջիջներում և ամբողջ մարմնում տեղի ունեցող գործընթացների կարգավորման նրանց իրականացումը։
Այս գործողությունը շրջելի է և սովորաբար պահանջում է լիգանդի առկայությունը: Սա, իր հերթին, քիմիական միացության անվանումն է, որը բիոմոլեկուլների հետ բարդություն է կազմում և հետագայում առաջացնում է որոշակի ազդեցություններ (դեղաբանական, ֆիզիոլոգիական կամ կենսաքիմիական):
Հետաքրքիր է, որ գիտնականները պարբերաբար հայտնաբերում են նոր կարգավորող սպիտակուցներ: Ենթադրվում է, որ դրանց միայն մի փոքր մասն է այսօր հայտնի։
Սպիտակուցները, որոնք կատարում են կարգավորիչ գործառույթ, բաժանվում են սորտերի: Եվ դրանցից յուրաքանչյուրի մասին արժե առանձին խոսել։
Ֆունկցիոնալդասակարգում
Նա բավականին սովորական է: Ի վերջո, մեկ հորմոն կարող է կատարել տարբեր առաջադրանքներ: Բայց ընդհանուր առմամբ, կարգավորիչ ֆունկցիան ապահովում է բջջի շարժումը նրա ցիկլով, հետագա տառադարձումը, թարգմանությունը, զուգավորումը և այլ սպիտակուցային միացությունների ակտիվությունը։
Այս ամենը տեղի է ունենում այլ մոլեկուլների հետ կապվելու կամ ֆերմենտային գործողության պատճառով: Ի դեպ, այդ նյութերը շատ կարեւոր դեր են խաղում։ Ի վերջո, ֆերմենտները, լինելով բարդ մոլեկուլներ, արագացնում են քիմիական ռեակցիաները կենդանի օրգանիզմում։ Եվ դրանցից ոմանք արգելակում են այլ սպիտակուցների ակտիվությունը:
Այժմ կարող եք անցնել տեսակների դասակարգման ուսումնասիրությանը:
Սպիտակուցներ-հորմոններ
Ազդում են տարբեր ֆիզիոլոգիական գործընթացների և անմիջականորեն նյութափոխանակության վրա: Էնդոկրին գեղձերում ձևավորվում են սպիտակուցային հորմոններ, որից հետո դրանք արյան միջոցով տեղափոխվում են տեղեկատվական ազդանշան փոխանցելու համար։
Տարածվել են պատահականության սկզբունքով։ Այնուամենայնիվ, նրանք գործում են բացառապես այն բջիջների վրա, որոնք ունեն հատուկ ընկալիչ սպիտակուցներ: Նրանց հետ կարող են կապվել միայն հորմոնները։
Որպես կանոն դանդաղ գործընթացները կարգավորվում են հորմոններով։ Դրանք ներառում են մարմնի զարգացումը և առանձին հյուսվածքների աճը: Բայց նույնիսկ այստեղ կան բացառություններ։
Սա ադրենալին է՝ ամինաթթուների ածանցյալ, վերերիկամային մեդուլլայի հիմնական հորմոնը: Դրա արձակումը հրահրում է նյարդային ազդակի գործողություն։ Սրտի հաճախականությունը մեծանում է, արյան ճնշումը բարձրանում է և առաջանում են այլ արձագանքներ։ Այն նաև ազդում է լյարդի վրա՝ հրահրում է գլիկոգենի քայքայումը։ Արդյունքում գլյուկոզան արտազատվում է արյան մեջ, իսկ ուղեղըմկաններով օգտագործեք այն որպես էներգիայի աղբյուր։
Ռեցեպտորային սպիտակուցներ
Նրանք ունեն նաև կարգավորող գործառույթ։ Մարդու մարմինը, ըստ էության, բարդ համակարգ է, որն անընդհատ ազդանշաններ է ստանում արտաքին և ներքին միջավայրից: Այս սկզբունքը նկատվում է նաև դրա բաղկացուցիչ բջիջների աշխատանքում։
Այսպիսով, օրինակ, թաղանթային ընկալիչի սպիտակուցները կառուցվածքային տարրական միավորի մակերեսից ազդանշան են փոխանցում դեպի ներս՝ միաժամանակ փոխակերպելով այն։ Նրանք կարգավորում են բջջային ֆունկցիաները՝ կապվելով բջջի արտաքին մասում գտնվող ընկալիչի վրա գտնվող լիգանդի հետ: Ի՞նչ է լինում վերջում։ Բջջի ներսում մեկ այլ սպիտակուց է ակտիվանում։
Հարկ է նշել մեկ կարևոր նրբերանգ. Հորմոնների ճնշող մեծամասնությունը ազդում է բջջի վրա միայն այն դեպքում, եթե նրա թաղանթում կա որոշակի ընկալիչ: Դա կարող է լինել գլիկոպրոտեին կամ այլ սպիտակուց:
Կարելի է օրինակ բերել՝ β2-ադրեներգիկ ընկալիչ։ Այն գտնվում է լյարդի բջիջների թաղանթի վրա։ Եթե սթրես է առաջանում, ապա ադրենալինի մոլեկուլը կապվում է դրան, ինչի արդյունքում ակտիվանում է β2-ադրեներգիկ ընկալիչը։ Ի՞նչ կլինի հետո։ Արդեն ակտիվացված ընկալիչը ակտիվացնում է G-սպիտակուցը, որն էլ ավելի է կապում GTP-ին: Շատ միջանկյալ քայլերից հետո տեղի է ունենում գլիկոգենի ֆոսֆորոլիզ:
Ո՞րն է եզրակացությունը: Ռեցեպտորն իրականացրել է առաջին ազդանշանային գործողությունը, որը հանգեցրել է գլիկոգենի քայքայմանը: Պարզվում է, որ առանց դրա, բջջի ներսում տեղի ունեցող հետագա ռեակցիաները չէին լինի։
Տրանսկրիպցիոն կարգավորիչ սպիտակուցներ
Եվս մեկթեմա, որին պետք է անդրադառնալ. Կենսաբանության մեջ գոյություն ունի տրանսկրիպցիոն գործոնի հասկացությունը: Սա սպիտակուցների անունն է, որոնք ունեն նաև կարգավորիչ գործառույթ։ Այն բաղկացած է ԴՆԹ կաղապարի վրա mRNA սինթեզի գործընթացի վերահսկումից: Սա կոչվում է տրանսկրիպցիա՝ գենետիկ տեղեկատվության փոխանցում։
Ի՞նչ կարելի է ասել այս գործոնի մասին: Սպիտակուցը կարգավորիչ ֆունկցիա է կատարում կամ ինքնուրույն կամ այլ տարրերի հետ համատեղ: Արդյունքը կարգավորվող գենային հաջորդականությունների հետ ՌՆԹ պոլիմերազի կապակցման հաստատունի նվազումն է կամ ավելացումը։
Տրանսկրիպցիոն գործոններն ունեն որոշիչ հատկություն՝ ԴՆԹ-ի մեկ կամ մի քանի տիրույթների առկայություն, որոնք փոխազդում են ԴՆԹ-ի որոշակի շրջանների հետ: Սա կարևոր է իմանալ: Ի վերջո, այլ սպիտակուցներ, որոնք նույնպես մասնակցում են գեների արտահայտման կարգավորմանը, չունեն ԴՆԹ տիրույթներ: Սա նշանակում է, որ դրանք չեն կարող դասակարգվել որպես տառադարձման գործոններ։
Սպիտակուցային կինազներ
Խոսելով այն մասին, թե ինչ տարրեր են կատարում կարգավորիչ ֆունկցիա բջիջներում, պետք է ուշադրություն դարձնել այդ նյութերին։ Սպիտակուցային կինազները ֆերմենտներ են, որոնք փոփոխում են այլ սպիտակուցներ ամինաթթուների մնացորդների ֆոսֆորիլացման միջոցով բաղադրության մեջ պարունակվող հիդրօքսիլ խմբերով (դրանք են թիրոզին, թրեոնին և սերին):
Ի՞նչ է այս գործընթացը: Ֆոսֆորիլացումը սովորաբար փոխում կամ փոփոխում է սուբստրատի ֆունկցիան: Ֆերմենտի ակտիվությունը, ի դեպ, նույնպես կարող է փոխվել, ինչպես նաև բջջի մեջ սպիտակուցի դիրքը։ Հետաքրքիր փաստ! Ենթադրվում է, որ սպիտակուցների մոտ 30%-ը կարող էփոփոխվել սպիտակուցային կինազներով։
Եվ դրանց քիմիական ակտիվությունը կարելի է հետևել ֆոսֆատային խմբի ATP-ից անջատման և ցանկացած ամինաթթվի մնացյալ թթվի հետ կովալենտային կցման մեջ: Այսպիսով, սպիտակուցային կինազները ուժեղ ազդեցություն ունեն բջջային կենսագործունեության վրա: Եթե նրանց աշխատանքը խաթարվի, կարող են զարգանալ տարբեր պաթոլոգիաներ, նույնիսկ քաղցկեղի որոշ տեսակներ։
Սպիտակուցային ֆոսֆատազ
Շարունակելով ուսումնասիրել կարգավորիչ ֆունկցիայի առանձնահատկություններն ու օրինակները՝ մենք պետք է ուշադրություն դարձնենք այս սպիտակուցներին։ Սպիտակուցային ֆոսֆատազների կողմից իրականացվող գործողությունը ֆոսֆատային խմբերի վերացումն է։
Ի՞նչ է սա նշանակում: Պարզ ասած, այս տարրերը կատարում են դեֆոսֆորիլացում, պրոցես, որը հակառակն է այն գործընթացին, որը տեղի է ունենում պրոտեին կինազների գործողության արդյունքում:
Սպլացման կանոնակարգ
Դուք նույնպես չեք կարող անտեսել նրան: Splicing-ը մի գործընթաց է, որի ընթացքում որոշակի նուկլեոտիդային հաջորդականություններ հեռացվում են ՌՆԹ-ի մոլեկուլներից, այնուհետև այն հաջորդականությունները, որոնք պահպանվել են «հասուն» մոլեկուլում, միանում են::
Ինչպե՞ս է դա կապված ուսումնասիրվող թեմայի հետ: Էուկարիոտ գեների ներսում կան շրջաններ, որոնք չեն ծածկագրում ամինաթթուները: Դրանք կոչվում են ինտրոններ։ Նախ, դրանք տրանսկրիպցիայի ժամանակ տառադարձվում են նախնական mRNA-ի, որից հետո հատուկ ֆերմենտը կտրում է դրանք։
Սփլայզինգին մասնակցում են միայն այն սպիտակուցները, որոնք ֆերմենտային ակտիվ են: Միայն նրանք են կարողանում տալ ցանկալի կոնֆորմացիա պրեմ-ՌՆԹ-ին։
Ի դեպ, դեռ գոյություն ունի այլընտրանքային զուգավորում հասկացությունը։ Շատ հետաքրքիր էգործընթաց։ Դրանում ներգրավված սպիտակուցները կանխում են որոշ ինտրոնների հեռացումը, բայց միևնույն ժամանակ նպաստում են մյուսների հեռացմանը։
Ածխաջրերի նյութափոխանակություն
Մարմնի կարգավորիչ գործառույթն իրականացվում է բազմաթիվ օրգանների, համակարգերի և հյուսվածքների կողմից: Բայց քանի որ խոսքը սպիտակուցների մասին է, ուրեմն արժե խոսել նաև ածխաջրերի դերի մասին, որոնք նույնպես կարևոր օրգանական միացություններ են։
Սա շատ մանրամասն թեմա է: Ածխաջրերի նյութափոխանակությունը, որպես ամբողջություն, ֆերմենտային ռեակցիաների հսկայական քանակություն է: Իսկ դրա կարգավորման հնարավորություններից է ֆերմենտային ակտիվության փոխակերպումը։ Այն ձեռք է բերվում որոշակի ֆերմենտի գործող մոլեկուլների շնորհիվ: Կամ նորերի կենսասինթեզի արդյունքում։
Կարելի է ասել, որ ածխաջրերի կարգավորիչ ֆունկցիան հիմնված է հետադարձ կապի սկզբունքի վրա։ Նախ, բջիջ մտնող սուբստրատի ավելցուկը հրահրում է նոր ֆերմենտային մոլեկուլների սինթեզ, իսկ հետո արգելակվում է դրանց կենսասինթեզը (ի վերջո, հենց դրան է հանգեցնում նյութափոխանակության արտադրանքի կուտակումը):
ճարպային նյութափոխանակության կարգավորում
Վերջին խոսք այս մասին. Քանի որ խոսքը գնում էր սպիտակուցների և ածխաջրերի մասին, ուրեմն պետք է նշել նաև ճարպերը։
Նրանց նյութափոխանակության գործընթացը սերտորեն կապված է ածխաջրերի նյութափոխանակության հետ։ Եթե արյան մեջ գլյուկոզայի կոնցենտրացիան բարձրանում է, ապա նվազում է տրիգլիցերիդների (ճարպերի) քայքայումը, ինչի արդյունքում ակտիվանում է դրանց սինթեզը։ Դրա քանակի կրճատումն, ընդհակառակը, արգելակող ազդեցություն ունի։ Արդյունքում ճարպերի քայքայումն ուժեղանում և արագանում է։
Այս ամենից բխում է պարզ և տրամաբանական եզրակացություն. Ածխաջրերի ևճարպային նյութափոխանակությունը միտված է միայն մեկ բանի` բավարարելու օրգանիզմի էներգիայի կարիքները։
