Специфіка функціонування транспортного білка

Транспортні білки - збірна назва великої групи білків

виконують функцію перенесення різних лігандів як через клітинну мембрану або всередині клітини (у одноклітинних організмів), так і між різними клітинами багатоклітинного організму. Транспортні білки можуть бути як інтегрованими в мембрану, так і водорозчинні білками, секретується з клітини, що знаходяться в пери або цитоплазматичної просторі, в ядрі або органелах еукаріот.

Основні групи транспортних білків:

хелатирующие білки;
іонні канали;
білки-транспортери.

Більшість речовин, необхідних клітинам, полярно і переноситься через мембрану за допомогою занурених в неї транспортних білків (білків переносників). Всі транспортні білки. вбудовані в мембрану, ймовірно, утворюють безперервний білковий прохід через неї, тому що транспортуються речовини не контактують з гідрофобною внутрішньою частиною ліпідного шару.

Транспортний білок не зазнає змін в процесі транспорту і в цьому схожий з ферментами. Однак на відміну від ферментів транспортні білки зазвичай не викликають хімічних змін речовин, з якими вони тимчасово зв'язуються в процесі транспортування.

Існує дві основні форми транспорту за допомогою переносників

полегшена дифузія і активний транспорт. Полегшена дифузія обумовлена, як і проста дифузія, градієнтом концентрації і здійснюється тільки відповідно до цього градієнту. Перенесення розчинених речовин проти градієнта концентрації або електрохімічного градієнта вимагає витрати енергії і отримав назву активного транспорту.

У клітинах тварин найбільш важливим механізмом активного транспорту є так званий натрієво-калієвий насос. пов'язаний з різницею в градієнті концентрації іонів К + і Na + поза і всередині клітини. Що ж стосується рослин і грибів, то у них функціонує протонний насос, який визначається градієнтом концентрацій Н +. При цьому використовується енергія АТФ. яка розщеплюється ферментом Н + -АТФази, локалізованим в мембрані.

Білки - високомолекулярні природні полімери

побудовані із залишків амінокислот, з'єднаних амідній (пептидного) зв'язком - СО-NH-. Кожен білок характеризується специфічною амінокислотною послідовністю та індивідуальної просторової структурою (конформацией). На частку білка припадає не менше 50% сухої маси органічних сполук тваринної клітини.

Функціонування білка лежить в основі найважливіших процесів життєдіяльності організму.

Обмін речовин (травлення, дихання та ін.), М'язове скорочення, нервова провідність і життя клітини в цілому нерозривно пов'язані з активністю ферментів - високоспецифічних каталізаторів біохімічних реакцій, є білками. Основу кісткової і сполучної тканин, вовни, рогових утворень складають структурні білки. Вони ж формують кістяк клітинних органел (мітохондрій, мембран та ін.). Розбіжність хромосом при поділі клітини, рух джгутиків, робота м'язів тварин і людини здійснюються за єдиним механізмом при посередництві білків скоротливої системи. Важливу групу складають регуляторні білки, контролюючі біосинтез білка, і нуклеїнових кислот.

До регуляторних білків відносяться також пептидно-білкові гормони

які секретуються ендокринними залозами. Інформація про стан зовнішнього середовища, різні регуляторні сигнали (в т.ч. гормональні) сприймаються клітиною з допомогою спеціальних рецепторних білків, розміщених на зовнішньої поверхні плазматичної мембрани.

Ці білки відіграють важливу роль у передачі нервового збудження і в орієнтованому русі клітини (хемотаксисі). В активному транспорті іонів, ліпідів, цукрів і амінокислот через біологічні мембрани беруть участь транспортні білки, або білки-переносники. До останніх відносяться також гемоглобін та міоглобін, які здійснюють перенесення кисню. Перетворення і утилізація енергії, що надходить в організм з харчуванням, а також енергії сонячного випромінювання відбуваються за участю білків біоенергетичної системи (наприклад, родоксін, цитохроми).

Велике значення мають харчові і запасні білки

які відіграють важливу роль у розвитку і функціонуванні організмів. Захисні системи вищих організмів формуються захисними білками, до яких відносяться імуноглобуліни (відповідальні за імунітет), білки комплементу (відповідальні за лізис чужорідних клітин і активацію імунологічної функції), білки системи згортання крові і противірусний білок інтерферон.

За складом білки діляться на прості, що складаються тільки з амінокислотних залишків, і складні. Складні можуть включати іони металу (Металопротеїни) або пігмент (хромопротеїди), утворювати міцні комплекси з ліпідами (ліпопротеїни), нуклеїновими кислотами (нуклеопротеїни), а також ковалентно пов'язувати залишок фосфорної кислоти (фосфопротеіди), вуглеводу (глікопротеїни) або нуклеїнової кислоти (геноми деяких вірусів). Відповідно до форми молекул білки поділяють на глобулярні і фібрилярні.

Молекули перших згорнуті в компактні глобули сферичної або еліпсоїдної форми, молекули друге утворюють довгі волокна (фібрили) і високоасімметрічни.

Більшість глобулярних білків, на відміну від фібрилярних, розчинні у воді.

Особливу групу складають мембранні (амфіпатіческіе) білки, що характеризуються нерівномірним розподілом гідрофільних і гідрофобних (ліпофільних) ділянок в молекулі: занурена в біологічну мембрану частина глобули складається переважно з ліпофільних амінокислотних залишків, а виступає з мембрани - з гідрофільних.

Основні функції гліальних клітин
Натрієво-калієвий насос і його сутність
Послідовність зміни фаз потенціалу дії
Синаптичні медіатори і їх призначення
Роль і значення гематоенцефалічного бар'єру
Функції плазматичноїмембрани
Головні іонні елементи внутрішньоклітинного і позаклітинного простору
Основні властивості нейрона
Методи дослідження функцій ЦНС
Сутність мембранного потенціалу
Особливості регулювання роботи специфічних іонних каналів
Предмет і завдання фізіології ЦНС
Особливості функціонування аксонного транспортного механізму
Основні концепції психологічного консультування