Transportproteiner er den fælles betegnelse for en stor gruppe af proteiner , der udfører funktionen at transportere forskellige ligander både over cellemembranen eller inde i cellen (i encellede organismer), og mellem forskellige celler i en flercellet organisme. Transportproteiner kan være både membranintegrerede og vandopløselige proteiner udskilt fra cellen, placeret i det peri- eller cytoplasmatiske rum, i eukaryoternes kerne eller organeller.
De vigtigste grupper af transportproteiner:
Proteiners transportfunktion er proteiners deltagelse i overførslen af stoffer ind i og ud af celler , i deres bevægelser inde i celler, samt i deres transport med blod og andre væsker gennem kroppen.
Der er forskellige former for transport, der udføres ved hjælp af proteiner.
Alle celler har en membran sammensat af et dobbelt lag af lipider. Mange stoffer, der er nødvendige for livet ( sukker , aminosyrer , alkalimetalioner) skal ind i cellen , men lipid-dobbeltlaget er praktisk talt uigennemtrængeligt for dem. Derfor omfatter membranen transportproteiner , som udfører overførslen af polære eller ladede forbindelser. Transporten af disse forbindelser ind i cellen er opdelt i aktiv og passiv. Passiv transport - transport af stoffer fra et område med høj koncentration til et område med blæsekoncentration uden energiomkostninger, det vil sige diffusion . Den er opdelt i 2 muligheder: enkel og let.
Faciliteret diffusion involverer bærerproteiner. Denne variant kan være ledsaget af konformationelle ændringer i proteinet. Der er flere måder at overføre stoffer på i dette tilfælde: når et protein er involveret, og når flere er involveret. Hvis et protein (translokase) er involveret, så binder det stoffet, nærmer sig derefter den anden side af membranen, frigiver det bundne stof og vender tilbage til dets oprindelige tilstand. Hvis flere proteiner er involveret, binder den ene til et stof, overfører den derefter til en anden, og så videre, indtil stoffet når den modsatte side af membranen langs kæden .
Passiv transport tilvejebringes også af kanalproteiner. Kanaldannende proteiner danner vandporer i membranen, som (når de er åbne) stoffer kan passere. særlige familier af kanaldannende proteiner ( connexiner og pannexiner ) danner gap junctions, hvorigennem lavmolekylære stoffer kan transporteres fra en celle til en anden (gennem pannexiner og ind i celler fra det ydre miljø).
Aktiv transport finder sted mod en koncentrationsgradient og fortsætter med forbruget af energi. Bærerproteiner er involveret i aktiv transport. Den energi, der kræves for at udføre aktiv transport, opnås sædvanligvis af transportproteiner fra nedbrydning af ATP . Et af de mest undersøgte aktive transportproteiner er Na + /K + -adenosintriphosphatase . For en fuld driftscyklus af denne pumpe kommer 2 K + ioner ind i cellen fra det ydre miljø, og 3 Na + ioner bliver smidt ud .
En anden måde, hvorpå stoffer kan trænge ind i cellen, er deres absorption ved endocytose . Særlige transportproteiner kan også være involveret i denne proces. For eksempel sikrer gastromucoprotein ( intrinsic factor of Castle ), som syntetiseres i cellerne i maveslimhinden, absorption ved endocytose af vitamin B12 af celler i ileum.
Denne overførsel udføres mellem kernen og andre organeller og cellens cytoplasma. For eksempel sker overførslen af proteiner mellem kernen og cytoplasmaet (nuklear-cytoplasmatisk transport) på grund af nukleare porer, der trænger ind i kernens tolagsskal. De består af omkring tredive proteiner - nukleoporiner. Stoffer overføres fra cytoplasmaet til cellens kerne sammen med proteiner - transportiner. Disse proteiner genkender og binder sig til stoffer, der er bestemt til transport til kernen . Så forankrer dette kompleks af proteiner på proteinerne i kerneporen og går ind i dens kanal og derefter ind i kernen. Der binder det sig til et andet protein og nedbrydes, og transportiner sendes tilbage til cytoplasmaet.
Overførslen af proteiner fra cytoplasmaet til andre celleorganeller sker ved hjælp af bærerproteiner. Chaperones er også involveret i denne proces .
Mikrotubuli bruges også til at transportere stoffer inde i celler - strukturer bestående af tubulinproteiner . Mitokondrier og membranvesikler med last ( vesikler ) kan bevæge sig langs deres overflade . Denne transport udføres af motorproteiner. De er opdelt i to typer: cytoplasmatiske dyneiner og kinesiner. Disse to grupper af proteiner adskiller sig i hvilken ende af mikrotubuli de flytter lasten fra: dyneiner fra +-enden til --enden og kinesiner i den modsatte retning.
Transporten af stoffer gennem hele kroppen udføres hovedsageligt af blod . Blod transporterer hormoner , peptider , ioner fra de endokrine kirtler til andre organer, transporterer metaboliske slutprodukter til udskillelsesorganer, transporterer næringsstoffer og enzymer , oxygen og kuldioxid.
Det mest kendte transportprotein, der transporterer stoffer gennem hele kroppen, er hæmoglobin . Det transporterer ilt og kuldioxid gennem kredsløbssystemet fra lungerne til organer og væv. Hos mennesker transporteres omkring 15 % af kuldioxiden til lungerne ved hjælp af hæmoglobin. I skelet- og hjertemuskler udføres ilttransport af et protein kaldet myoglobin .
I blodplasmaet er der altid transportproteiner - serumalbuminer . Fedtsyrer transporteres for eksempel af serumalbumin. Derudover transporterer proteiner fra albumingruppen, såsom transthyretin, skjoldbruskkirtelhormoner . Albumins vigtigste transportfunktion er også overførsel af bilirubin, galdesyrer, steroidhormoner, lægemidler ( aspirin , penicilliner) og uorganiske ioner.
Andre blodproteiner - globuliner bærer forskellige hormoner, lipider og vitaminer . Transporten af kobberioner i kroppen udføres af globulin- ceruloplasmin , transporten af jernioner-proteintransferrin , transporten af vitamin B12- transcobalamin .
Cellulær transport | |
---|---|