proteiner är en av de vanligaste organiska molekylerna i levande system och har ett otroligt varierat utbud av funktioner. Proteiner används för att:
- Bygg strukturer i cellen (såsom cytoskelettet)
- reglera produktionen av andra proteiner genom att kontrollera proteinsyntesen
- glida längs cytoskelettet för att orsaka muskelkontraktion
- transportmolekyler över cellmembranet
- påskynda kemiska reaktioner (enzymer)
- fungera som toxiner
varje cell i ett levande system kan innehålla tusentals olika proteiner, var och en med en unik funktion. Deras strukturer, som deras funktioner, varierar mycket. De är emellertid alla polymerer av aminosyror, ordnade i en linjär sekvens (Figur 1).
funktionerna hos proteiner är mycket olika eftersom de består av 20 olika kemiskt distinkta aminosyror som bildar långa kedjor, och aminosyrorna kan vara i vilken ordning som helst. Proteinets funktion är beroende av proteinets form. Formen av ett protein bestäms av aminosyrornas ordning. Proteiner är ofta hundratals aminosyror långa och de kan ha mycket komplexa former eftersom det finns så många olika möjliga order för de 20 aminosyrorna!
i motsats till vad du kanske tror, används proteiner vanligtvis inte som energikälla av celler. Protein från din kost är uppdelad i enskilda aminosyror som återmonteras av dina ribosomer i proteiner som dina celler behöver. Ribosomer producerar inte energi.
informationen för att producera ett protein kodas i cellens DNA. När ett protein produceras görs en kopia av DNA (kallad mRNA) och denna kopia transporteras till en ribosom. Ribosomer läser informationen i mRNA och använder den informationen för att montera aminosyror i ett protein. Om proteinet kommer att användas i cellens cytoplasma kommer ribosomen som skapar proteinet att vara fritt flytande i cytoplasman. Om proteinet kommer att riktas mot lysosomen, bli en komponent i plasmamembranet eller utsöndras utanför cellen, kommer proteinet att syntetiseras av en ribosom belägen på det grova endoplasmatiska retikulumet (RER). Efter att ha syntetiserats kommer proteinet att transporteras i en vesikel från rer till cis-ansiktet på Golgi (sidan mot insidan av cellen). När proteinet rör sig genom Golgi kan det modifieras. När det slutliga modifierade proteinet har slutförts, lämnar det Golgi i en vesikel som knoppar från trans-ansiktet. Därifrån kan vesikeln riktas mot en lysosom eller riktas mot plasmamembranet. Om vesikeln smälter samman med plasmamembranet kommer proteinet att bli en del av membranet eller matas ut från cellen.
Insulin
Insulin är ett proteinhormon som tillverkas av specifika celler i bukspottkörteln som kallas betaceller. När betacellerna känner att glukosnivåerna (socker) i blodomloppet är höga, producerar de insulinprotein och utsöndrar det utanför cellerna i blodomloppet. Insulin signalerar celler att absorbera socker från blodomloppet. Celler kan inte absorbera socker utan insulin. Insulinprotein produceras först som en omogen, inaktiv kedja av aminosyror (preproinsulin – se Figur 4). Den innehåller en signalsekvens som riktar det omogna proteinet mot det grova endoplasmatiska retikulumet, där det viks i rätt form. Inriktningssekvensen skärs sedan av aminosyrakedjan för att bilda proinsulin. Detta trimmade, vikta protein skickas sedan till Golgi inuti en vesikel. I Golgi trimmas fler aminosyror (kedja C) av proteinet för att producera det slutliga mogna insulinet. Äldre insulin lagras i speciella vesiklar tills en signal tas emot för att den ska släppas ut i blodomloppet.
om inget annat anges är bilderna på denna sida licensierade under CC-BY 4.0 Av OpenStax.
Text adapted from: OpenStax, Concepts of Biology. OpenStax CNX. May 18, 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]