Транспортная функция белков

В чем заключается транспортная функция белков вы узнаете в этой статье.

Транспортная функция белков

Одна из основных функций белков - транспортная. Гемоглобин - дыхательный пигмент крови человека, позвоночных и многих беспозвоночных животных - переносит кислород и некоторую долю (до 10%) углекислого газа (рис.14). Этим обеспечивается газообмен в клетках и тканях.

Растворимые белки, участвующие в транспорте малых молекул, связывают подходящий субстрат в одной части клетки или организма, например в местах высокой концентрации или в присутствии дополнительных регуляторных факторов, и легко высвобождают его в местах низкой концентрации субстрата или там, где отсутствуют упомянутые регуляторные молекулы. Примером таких транспортных белков можно назвать гемоглобин, который переносит кислород из легких к остальным тканям и углекислый газ от тканей в легкие, а также гомологичные ему белки, найденные у представителей других доменов живых организмов.

Некоторые мембранные белки участвуют в транспорте малых молекул через биологические мембраны, изменяя их проницаемость для этих молекул. Липидный компонент мембраны водонепроницаемый (гидрофобный), что предотвращает диффузию полярных или заряженных (ионы) молекул. Эти мембранные белки содержат внутренние каналы, которые позволяют таким молекулам перемещаться внутрь или наружу, и имеют возможность открывать или закрывать их по определенным условиям. Многие ионных каналов специализируется на транспорте только одного иона, так Калев и натриевые каналы различают эти похожи ионы и пропускают только один из них.

Многие другие мембранных белков переносят макромолекулы в отдельных отделов клетки. Например, при сортировке белков определенные сигналы новосинтезированной белков распознаются мембранными транспортерами, селективно пропускают их через мембраны. Особым примером систем переноса макромолекул через мембраны механизм ядерного транспортуеукариотив, центральной частью которого является большой белковый комплекс ядерной поры, который пропускает небольшие незаряженные молекулы (до 30 кДа), тогда как большие по размеру белки требуют вспомогательных белков (кариоферинив). Например експортины помогают транспорта крупных молекул, таких как зрелые мРНК, связываясь с ними в ядре, проходят в связанном состоянии через ядерные поры, и освобождают их в цитоплазме. Другие белки, импортины, участвуют в обратном процессе, помогая транспорта таких белков как факторы транскрипции и компоненты рибосом к ядру клетки.

Еще одной жизненно важной белковой транспортной система и является дыхательная цепь переноса электронов, необходимый в процессах фотосинтеза и клеточного дыхания. В результате работы этой системы, электроны переносятся через мембрану против электрического поля за счет энергии света или катаболической энергии, получаемой в цикл Кребса и при окислении белков и липидов. Энергия, запасенная в форме разницы электрохимических потенциалов, используется другим белковым комплексом, АТФ-синтаза, для преобразования этой энергии на АТФ, форму, удобную для использования другими белками клетки.