proteiny jsou jednou z nejhojnějších organických molekul v živých systémech a mají neuvěřitelně rozmanitou škálu funkcí. Proteiny se používají k:
- Vytvořit struktury uvnitř buňky (např. cytoskelet)
- Regulovat produkci jiných proteinů ovládajících syntézu bílkovin
- Posuňte podél cytoskeletu způsobit svalové kontrakce
- Transport molekuly přes buněčnou membránu
- Rychlost chemických reakcí (enzymy)
- Působit jako toxiny
Každá buňka v živém systému může obsahovat tisíce různých proteinů, každý s unikátní funkcí. Jejich struktury, stejně jako jejich funkce, se velmi liší. Všechny jsou však polymery aminokyselin, uspořádané v lineární sekvenci (Obrázek 1).
funkce proteinů jsou velmi rozmanité, protože jsou tvořeny z 20 různých chemicky odlišných aminokyselin, které tvoří dlouhé řetězce a aminokyseliny mohou být v libovolném pořadí. Funkce proteinu závisí na tvaru proteinu. Tvar proteinu je určen pořadím aminokyselin. Proteiny jsou často stovky aminokyselin dlouhé a mohou mít velmi složité tvary, protože existuje tolik různých možných objednávek pro 20 aminokyselin!
na Rozdíl od toho, co si může věřit, proteiny nejsou obvykle používány jako zdroj energie v buňkách. Protein z vaší stravy je rozdělen na jednotlivé aminokyseliny, které jsou znovu sestaveny vašimi ribozomy na proteiny, které vaše buňky potřebují. Ribozomy neprodukují energii.
informace k výrobě proteinu je zakódována v buněčné DNA. Když je protein produkován, vytvoří se kopie DNA (nazývaná mRNA) a tato kopie je transportována do ribozomu. Ribozomy čtou informace v mRNA a používají tyto informace k sestavení aminokyselin do proteinu. Pokud má být protein použit v cytoplazmě buňky, ribozom vytvářející protein bude volně plovoucí v cytoplazmě. V případě, že protein je bude zaměřena na lysosome, stát se součástí plazmatické membrány, nebo být vylučován mimo buňku, protein bude syntetizován ribozomu, který se nachází na drsné endoplazmatické retikulum (RER). Po syntetizaci bude protein nesen ve vezikulu z RER na cis tvář Golgi (strana směřující dovnitř buňky). Jak se protein pohybuje přes Golgi, může být modifikován. Jakmile je finální modifikovaný protein dokončen, opouští Golgi ve vezikulu, který pupeny z trans obličeje. Odtud může být vezikula zaměřena na lysozom nebo zaměřena na plazmatickou membránu. Pokud se vezikula spojí s plazmatickou membránou, protein se stane součástí membrány nebo se vysune z buňky.
Inzulin
Inzulín je protein hormon, který je vyroben specifické buňky uvnitř slinivky břišní, tzv. beta buněk. Když beta buňky cítí, že hladiny glukózy (cukru) v krevním řečišti jsou vysoké, produkují inzulínový protein a vylučují ho mimo buňky do krevního řečiště. Inzulín signalizuje buňkám absorbovat cukr z krevního řečiště. Buňky nemohou absorbovat cukr bez inzulínu. Inzulinový protein se nejprve vyrábí jako nezralý, neaktivní řetězec aminokyselin (preproinzulin-viz obrázek 4). Obsahuje signální sekvenci, která cílí nezralý protein na hrubé endoplazmatické retikulum, kde se složí do správného tvaru. Cílená sekvence se pak odřízne od aminokyselinového řetězce za vzniku proinzulinu. Tento oříznutý, složený protein je pak odeslán do Golgi uvnitř vezikuly. V Golgi je z proteinu odříznuto více aminokyselin (řetězec C) za vzniku konečného zralého inzulínu. Zralý inzulín je uložen uvnitř speciálních vezikul, dokud není přijat signál, aby se uvolnil do krevního řečiště.
Pokud není uvedeno jinak, jsou obrázky na této stránce licencovány pod CC-BY 4.0 od OpenStax.
Text adapted from: OpenStax, Concepts of Biology. OpenStax CNX. May 18, 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]