principper for biologi

proteiner er et af de mest rigelige organiske molekyler i levende systemer og har en utrolig bred vifte af funktioner. Proteiner bruges til:

  • Bygge strukturer i cellen (såsom cytoskelet)
  • Regulere produktionen af andre proteiner ved at styre proteinsyntesen
  • Glide langs cytoskeleton at forårsage muskel sammentrækning
  • Transport-molekyler gennem cellemembranen
  • Fremskynde kemiske reaktioner (enzymer)
  • Fungere som toksiner

Hver celle i et levende system kan indeholde tusinder af forskellige proteiner, hver med en unik funktion. Deres strukturer, ligesom deres funktioner, varierer meget. De er dog alle polymerer af aminosyrer, arrangeret i en lineær sekvens (Figur 1).

proteins funktioner er meget forskellige, fordi de består af 20 forskellige kemisk forskellige aminosyrer, der danner lange kæder, og aminosyrerne kan være i enhver rækkefølge. Proteinets funktion afhænger af proteinets form. Formen af et protein bestemmes af rækkefølgen af aminosyrerne. Proteiner er ofte hundreder af aminosyrer lange, og de kan have meget komplekse former, fordi der er så mange forskellige mulige ordrer for de 20 aminosyrer!

Figur 1 proteinstruktur. De farvede kugler øverst i dette diagram repræsenterer forskellige aminosyrer. Aminosyrer er de underenheder, der er sammenføjet af ribosomet for at danne et protein. Denne kæde af aminosyrer foldes derefter for at danne en kompleks 3D-struktur.

i modsætning til hvad du måske tror, bruges proteiner ikke typisk som energikilde af celler. Protein fra din kost er opdelt i individuelle aminosyrer, som samles igen af dine ribosomer til proteiner, som dine celler har brug for. Ribosomer producerer ikke energi.

fødevarer indeholdende proteiner
figur 2 Eksempler på fødevarer, der indeholder høje niveauer af protein. (“Protein”af National Cancer Institute er i det offentlige domæne)

informationen til fremstilling af et protein er kodet i cellens DNA. Når et protein produceres, laves en kopi af DNA ‘ et (kaldet mRNA), og denne kopi transporteres til et ribosom. Ribosomer læser oplysningerne i mRNA ‘ et og bruger disse oplysninger til at samle aminosyrer i et protein. Hvis proteinet skal bruges i cytoplasmaet i cellen, vil ribosomet, der skaber proteinet, være fritflydende i cytoplasmaet. Hvis proteinet skal målrettes mod lysosomet, blive en komponent i plasmamembranen eller udskilles uden for cellen, syntetiseres proteinet af et ribosomet placeret på det ru endoplasmatiske retikulum (RER). Efter at være syntetiseret, vil proteinet blive båret i en vesikel fra RER til cis-ansigtet af Golgi (den side, der vender mod indersiden af cellen). Når proteinet bevæger sig gennem Golgi, kan det ændres. Når det endelige modificerede protein er afsluttet, forlader det Golgi i en vesikel, der knopper fra transfladen. Derfra kan vesiklen målrettes mod et lysosom eller målrettes mod plasmamembranen. Hvis vesiklen smelter sammen med plasmamembranen, bliver proteinet en del af membranen eller udstødes fra cellen.

diagram af eukaryot celle med organeller mærket
figur 3 Diagram af en eukaryot celle. (Fotokredit: Mediran. 14 Aug 2002)

Insulin

Insulin er et proteinhormon, der fremstilles af specifikke celler inde i bugspytkirtlen kaldet betaceller. Når betacellerne fornemmer, at glukose (sukker) niveauer i blodbanen er høje, producerer de insulinprotein og udskiller det uden for cellerne i blodbanen. Insulin signalerer celler til at absorbere sukker fra blodbanen. Celler kan ikke absorbere sukker uden insulin. Insulinprotein produceres først som en umoden, inaktiv kæde af aminosyrer (preproinsulin – se figur 4). Den indeholder en signalsekvens, der retter sig mod det umodne protein til det ru endoplasmatiske retikulum, hvor det foldes i den rigtige form. Målretningssekvensen afskæres derefter af aminosyrekæden for at danne proinsulin. Dette trimmede, foldede protein sendes derefter til Golgi inde i en vesikel. I Golgi trimmes flere aminosyrer (kæde C) af proteinet for at producere det endelige modne insulin. Ældre insulin opbevares inde i specielle vesikler, indtil der modtages et signal for, at det frigives i blodbanen.

diagram, der viser modning af insulin
figur 4 Insulin modning. (Foto: Betacellebiologikonsortiet). 2004. Dette billede er i det offentlige rum.

medmindre andet er angivet, er billeder på denne side licenseret under CC-BY 4.0 af OPENSTAKS.

Text adapted from: OpenStax, Concepts of Biology. OpenStax CNX. May 18, 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.