Транспортні білки

лікар акушер-гінеколог вищої категорії, спеціаліст з репродуктології, клінічної гемостазіології, інтегративної та антивікової медицини.

Транспортні білки

лікар акушер-гінеколог вищої категорії, спеціаліст з репродуктології, клінічної гемостазіології, інтегративної та антивікової медицини.

Транспортний білок - це білок, що бере участь у переміщенні хімічних речовин через біологічну мембрану.

Що це таке

Мембранні білки-переносники - це білки, розташовані в клітинній мембрані, що складають складну мережу каналів, насосів і трансмембранних систем, що транспортують поживні речовини, продукти метаболізму, токсичні речовини, макромолекули, сигнальні молекули, електрони і багато інших клітинних компонентів, визначаючи при цьому їх , молекулярний склад та енергетичний стан клітин.

Як правило, вони поділяються на канали, активні первинні транспортери та активні вторинні транспортери. Канали функціонують як селективні пори, які відкриваються у відповідь на хімічні або електрофізіологічні стимули, дозволяючи розчиненим речовинам проходити електрохімічним градієнтом. Активні первинні транспортери, також звані насосами, використовують енерговитратні процеси для переміщення речовини проти концентрації градієнта; цей процес називається активним транспортом. Нарешті, активні вторинні переносники переміщують розчинену речовину вниз градієнтом або самі по собі, або в супроводі руху іншої молекули через мембрану; це називається котранспортом, який може бути з градієнтом чи проти нього.

Транспорт через клітинну мембрану

Синтез мембрани був останньою еволюційною подією, що дозволила зародитися клітинам.

Абсолютно всі клітинні мембрани є бар'єрами, що перешкоджають вільному проходженню іонів і молекул всередину і назовні клітин. Тим не менш, вони повинні дозволяти вхід тому, що життєво важливо для їхньої роботи, а також забезпечувати вихід відходів.

Тому трафік молекул в обох напрямках здійснюється вибірково. Тобто клітина сама вирішує, що вона впустить чи випустить і коли.

Для цього використовуються спеціалізовані трансмембранні білки, які функціонують як канали або ворота, які називають мембранними переносниками.

Близько 20% генів у клітині кодують ці мембранні транспортні білки. Це дає нам уявлення про важливість транспорту для функціонування клітин.

У цьому сенсі вивчення цих білків має велике значення як для ідентифікації хіміотерапевтичних мішеней, так і можливих шляхів транспортування ліків усередину клітин-мішеней.

Функції

Мембранні транспортні білки є інтегральними мембранними білками, що спеціалізуються на здійсненні специфічного транспорту іонів і невеликих водорозчинних молекул до обох сторін клітинних мембран.

Оскільки ці молекули не можуть самостійно перетинати гідрофобне ядро ​​ліпідного бислоя, ці білки дозволяють клітині підтримувати диференційовано певні умови, поглинати поживні речовини, виділяти продукти метаболізму та регулювати концентрацію іонів та молекул.

Таким чином, клітинні транспортери відповідають за перенесення органічних та неорганічних розчинених речовин через клітинні мембрани.

Цей перенесення здійснюється спеціально тільки в ті моменти, коли він потрібен клітині для того, щоб:

• Підтримувати електрохімічні клітинні градієнти, необхідні для виконання життєво важливих функцій, таких як виробництво енергії, необхідної клітиною, і реакція на подразники в збудливих мембранах.
• Приймати макро- та мікроелементи, необхідні для забезпечення клітин мономерами, які утворюють скелети складових її макромолекул (нуклеїнові кислоти, білки, вуглеводи та ліпіди).
• Реагувати на подразники і, отже, брати участь у процесах клітинної сигналізації.

Типи транспортних білків

Так, вони діляться на дві великі категорії: канали (канальні білки) і транспортери.

• Канальні білки Опосередковують пасивний транспорт молекул води, а також різних специфічних типів іонів.

Назва каналів пов'язана з тим, що структура, яку набувають ці білки, нагадує тунель, через який відбувається одночасне проходження безлічі молекул, відібраних виходячи з їхнього молекулярного радіусу. Саме з цієї причини ці переносники можна розглядати як молекулярне сито.

Функції, пов'язані з цими переносниками, включають створення, підтримання та порушення електрохімічних градієнтів через клітинні мембрани.

• Білки-транспортери також називають переносниками або пермеазами. Вони використовують електрохімічні градієнти для здійснення транспорту на ту чи іншу сторону мембрани.

Цей тип білків-транспортерів може забезпечувати два види транспорту.

У свою чергу котранспорт в одному напрямку здійснюють сімпортери, а в протилежних — антипортери.

З іншого боку, на відміну від каналів, які забезпечують одночасне проходження через них багатьох молекул, транспортери допускають лише обмежене та специфічне проходження певної кількості молекул.

Білки-транспортери можна поділити на пасивні та активні транспортери.

Вони не вимагають енергопостачання і здійснюють транспорт молекул з високої концентрації в область низької концентрації.

А активним переносникам потрібна витрата енергії для переміщення речовин проти градієнта їх концентрації.

Короткі висновки

• Транспортні білки – це спеціальні структури, які виконують важливу функцію переміщення різних речовин через клітинні мембрани.
• Клітини нашого організму потребують постійного надходження різних речовин - кисню, глюкози, амінокислот та інших молекул, необхідних для життєдіяльності. Саме транспортні білки забезпечують їх доставку в потрібні місця. .
• Крім того, транспортні білки допомагають позбавитися відходів, забезпечуючи їх виведення з клітини.

Таблиця "Функції білків"

Білки – складні органічні сполуки, необхідні нормального функціонування і побудови організму. Залежно від функцій виділяють кілька видів білків.

Що таке білок?

Білки – полімери, які з амінокислот – численних мономерів.
Кожна амінокислота включає:

• амінну групу (-NH2);
• карбоксильну групу (-СООН);
• радикал.

Розрізняються амінокислоти радикалами. Не всі амінокислоти утворюються всередині організму.

Виділяють чотири рівні в організації білкової молекули в залежності від складності:

• первинна структура - Послідовність з амінокислот;
• вторинна структура - Ланцюг, закручений у спіраль, або складчастий шар;
• третинна структура – щільно упаковані глобули (глобулярні білки) та ниткоподібні структури (фібрилярні білки);
• четвертинна структура - Декілька глобул, що утворюють надмолекулярний комплекс.

Під дією температури, опромінення, хімічних речовин структура білка може порушуватись.

Роль білків

Більшість біологічно активних речовин (гормони, ферменти) є білками.

Білки, в залежності від функції, що виконується, можуть бути вбудованими, поверхневими, вільними. Наприклад, глобулярні білки, інтегровані в клітинну мембрану, виконують транспортну або рецепторну функцію.

Що ми дізналися?

З уроку біології 10 класу коротко дізналися про будову та основні функції білка. Білки складаються з амінокислот. Залежно від призначення виділяють рецепторні, структурні, регуляторні, ферментативні, рухові та інші білки.