Was sind einige Beispiele für die Funktion von Proteinen?

Was sind einige Beispiele für die Funktion von Proteinen?
Anonim

Antworten:

Es gibt unzählige Funktionen, die Proteine erfüllen. Nachfolgend sind die häufigsten aufgelistet.

Erläuterung:

Tabelle Zusammenfassung:

1) Enzyme. Jeder im Körper ausgeführte Prozess beinhaltet an einem bestimmten Punkt oder vollständig eine chemische Reaktion. Chemische Reaktionen laufen nach einem physikalischen Gesetz ab, das als Gibbs Free Energy bekannt ist. Dieses Gesetz schreibt vor, dass Energie in ein System eingebracht werden muss, damit eine chemische Reaktion stattfinden kann. Die zum Starten einer Reaktion benötigte Energiemenge wird als "Aktivierungsenergie" bezeichnet. Diese Aktivierungsenergie ist nicht immer leicht verfügbar; Diese Art der Reaktion ist nicht spontan. Deshalb Enzyme existieren. Enzyme katalysieren eine Reaktion, das heißt, sie beschleunigen sie und lassen sie schneller vorgehen, als dies spontan der Fall wäre.

ein. Ein Enzym ist ein spezialisiertes Protein senkt Aktivierungsenergie. Es fügt dem System keine Energie hinzu, es verringert die zum Starten der Reaktion erforderliche Energiemenge. Besonderes Augenmerk sollte darauf gelegt werden, dass die Anforderungen herabgesetzt werden, da Studenten häufig falsche Vorstellungen haben. (Enzyme unterlassen Sie füge Energie zu einer Reaktion hinzu).

Enzyme senken die Aktivierungsenergie:

Enzyme senken die Aktivierungsenergie, die für eine Reaktion erforderlich ist, indem sie an ihr "Substrat" (das Molekül, das Enzyme bei einer Reaktion unterstützen) gebunden werden. Substrate passen typischerweise zu bestimmten Enzymen, wodurch Enzyme sehr präzise Werkzeuge werden.

Hinweis: Ein Enzym kann mehr als ein Substrat haben.

Bei chemischen Reaktionen kann nichts passieren, bevor sich die Moleküle nahe beieinander befinden. Daher senken Enzyme die Aktivierungsenergie, indem sie an die zwei Verbindungen binden, die für die chemische Reaktion benötigt werden - und bringen sie zusammen. Dies erhöht die Produktivität der Zelle erheblich, da sie nicht mehr warten muss, bis die Moleküle ineinander "stoßen".

Hinweis: Wenn alle für das Leben notwendigen Reaktionen ohne Enzyme ablaufen könnten, wären nicht einmal die einfachsten Bakterien überlebensfähig! Enzyme sind absolut notwendig.

Es gibt andere Möglichkeiten, wie ein Enzym eine Reaktion unterstützen kann. Ein solcher Mechanismus verläuft durch Binden an ein Substrat und anschließendes Aufbrechen des Substrats, so dass seine funktionellen Gruppen freigelegt werden. Dadurch kann die Reaktion stattfinden, die normalerweise (aufgrund einer verschlossenen Reaktionsstelle) überhaupt nicht abläuft.

2) Strukturproteine. Enzyme machen einen großen Teil der Proteinfunktionalität aus, aber Proteine sind auch in vielen anderen Anwendungen nützlich. Zum Beispiel könnten Zellen und Gewebe ihre Struktur nicht ohne beibehalten Strukturproteine. Kollagen ist ein bekanntes Strukturprotein. Dieses Protein wird häufig in der extrazellulären Matrix (dem Raum außerhalb der Zelle) gefunden, um Dinge wie Sehnen und Bänder zusammenzuhalten.

Ein anderes im menschlichen Körper gefundenes Strukturprotein wird als Actin bezeichnet.Dies ist ein wesentlicher Bestandteil der Zytoskelette unserer Zellen und daher sehr wichtig für die Form und Konformation, die sie haben.

3) Transportproteine. Sauerstoff, Hormone und viele andere Substanzen können nicht ohne Hilfe durch den Körper gelangen. Dafür sind Transportproteine sehr praktisch. Denken Sie an sie wie ein Taxi. Manchmal findet sich eine Person an einem unbekannten Ort und kann nicht an ihren gewünschten Ort gelangen. Also ruft er ein Taxi an. Transportproteine sind die Fahrerhäuser. Sauerstoff kann aus verschiedenen Gründen nicht frei im menschlichen Blut herumschwimmen. Daher bindet ein Protein, das als Hämoglobin bezeichnet wird, daran und bringt es an seinen Bestimmungsort.

4) Motorproteine. Muskeln sind wichtig, weil sie zusammenarbeiten, um komplexe Bewegungen zu erzeugen. Diese Bewegungen wären ohne die Existenz von nicht möglich Motorproteine. Proteine wie Myosin sind in der Lage, ihre Konformation als Reaktion auf einen chemischen Stimulus zu ändern, wodurch die Zellen, die sie besitzen, ihre Form verändern können. So beschleunigen sie ihre Position im dreidimensionalen Raum.

5) Speicherproteine. Bestimmte Substanzen, auf die unser Körper zum Überleben angewiesen ist, sind gefährlich für das umgebende Gewebe, wenn er ungehindert herumtreiben kann. Dafür gibt es Speicherproteine. Zum Beispiel wird Eisen in der Leber durch ein als Ferritin bekanntes Protein gespeichert.

6) Signalproteine. Das Hormonsystem des Körpers funktioniert als sehr komplexes Postsystem. Signalproteine, oft Hormone, sind spezielle Verbindungen, die synthetisiert werden, um eine Nachricht an einen bestimmten Ort oder an einen breiten Ort zu senden. Etwas Signalproteine Senden Sie eine Nachricht an jede Zelle im Körper, und einige sind so spezifisch, dass nur eine Art von Zelle sie erkennen kann. Diese Proteine tragen Befehle wie Nervenwachstumsfaktor (NGF), epidermaler Wachstumsfaktor (EGF) und zahlreiche andere.

7) Rezeptorproteine. Wenn es Signalproteine gibt, muss es jemanden geben, der sie empfängt. Ein bekanntes Beispiel ist das Acetylcholin-Rezeptor, gefunden in Muskelzellen an neuromuskulären Verbindungen. Diese enthalten spezifische Konformationen, die spezifische Signalproteine erkennen können.

8) Gene regulatorische Proteine. Die Genexpression ist sehr komplex. Es wird von Proteinen reguliert, bearbeitet, gelegentlich beschädigt, erneut bearbeitet und manchmal zum Schweigen gebracht. Damit ein Gen durch RNA-Polymerase richtig transkribiert wird, ist eine Richtung in Ordnung. Wenn alle Gene auf einmal exprimiert würden, wären biologische Organismen tatsächlich ein Chaos von Proteinen!

Um dies zu korrigieren, verwendet die Zelle die so genannten Proteine regulatorische Proteine. Diese binden an das DNA-Molekül und haben zwei Möglichkeiten: Aktivieren Sie die Genexpression oder hemmen Sie sie. Bakterien enthalten einen Laktose-Repressor, der die Expression eines für den Katabolismus von Laktose notwendigen Enzyms verhindert, wenn kein solcher Zucker verfügbar ist. Ebenso gibt es Proteine, die an den DNA-Strang binden, wenn ein bestimmtes Gen exprimiert werden muss - dies wird normalerweise von einem Protein durchgeführt, das an einem Signaltransduktionsweg beteiligt ist.

Regulatorisches Protein, das ein Gen hemmt oder abschaltet:

9) Verschiedenes. Wie oben bereits erwähnt, besitzen Zellen weit mehr als nur acht Proteinkategorien. Über die breiten acht Kategorien hinaus sind die Proteine, die nicht in die Grenzen passen, typischerweise für die Zelle / den Organismus maßgeschneidert, in dem sie enthalten sind. Einige Quallen haben zum Beispiel ein Protein grün fluoreszierendes Protein (GFP) das gibt ihnen mystische, grüne, im Dunkeln leuchtende Eigenschaften.

Diese Liste verwies auf ein Lehrbuch, das aufgerufen wurde Essential Cell Biology, vierte Ausgabe während seiner Zusammensetzung. Der Großteil des Materials wurde auf Seite 122 gefunden. Autoren dieses Buches sind: Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts und Peter Walter. Zur weiteren Lektüre kann dieses Lehrbuch bei Google Bücher gekauft werden hier

(http://play.google.com/store/books/details/Bruce_Alberts_Essential_Cell_Biology_Fourth_Editio?id=Cg4WAgAAQBAJ).