Transportproteiner är samlingsnamnet för en stor grupp proteiner som utför funktionen att transportera olika ligander både över cellmembranet eller inuti cellen (i encelliga organismer), och mellan olika celler i en flercellig organism. Transportproteiner kan vara både membranintegrerade och vattenlösliga proteiner som utsöndras från cellen, belägna i det peri- eller cytoplasmatiska utrymmet, i eukaryoternas kärna eller organeller.
Huvudgrupperna av transportproteiner:
Proteiners transportfunktion är proteiners deltagande i överföringen av ämnen in i och ut ur celler , i deras rörelser inuti celler, såväl som i deras transport med blod och andra vätskor genom hela kroppen.
Det finns olika typer av transporter som utförs med hjälp av proteiner.
Alla celler har ett membran som består av ett dubbelt lager av lipider. Många ämnen som är nödvändiga för livet ( socker , aminosyror , alkalimetalljoner) måste komma in i cellen , men lipiddubbelskiktet är praktiskt taget ogenomträngligt för dem. Därför inkluderar membranet transportproteiner , som utför överföringen av polära eller laddade föreningar. Transporten av dessa föreningar in i cellen är uppdelad i aktiv och passiv. Passiv transport - transport av ämnen från ett område med hög koncentration till ett område med blåskoncentration utan energikostnader, det vill säga diffusion . Den är uppdelad i 2 alternativ: enkel och lätt.
Underlättad diffusion involverar bärarproteiner. Denna variant kan åtföljas av konformationsförändringar i proteinet. Det finns flera sätt att överföra ämnen i detta fall: när ett protein är inblandat och när flera är inblandade. Om ett protein (translokas) är inblandat, då binder det ämnet, närmar sig sedan andra sidan av membranet, släpper det bundna ämnet och återgår till sitt ursprungliga tillstånd. Om flera proteiner är inblandade, då binder ett till ett ämne, överför det sedan till ett annat, och så vidare, tills ämnet når den motsatta sidan av membranet längs kedjan .
Passiv transport tillhandahålls också av kanalproteiner. Kanalbildande proteiner bildar vattenporer i membranet som (när de är öppna) ämnen kan passera. speciella familjer av kanalbildande proteiner ( connexiner och pannexiner ) bildar gap junctions genom vilka ämnen med låg molekylvikt kan transporteras från en cell till en annan (genom pannexiner och in i celler från den yttre miljön).
Aktiv transport sker mot en koncentrationsgradient och fortsätter med energiförbrukningen. Bärarproteiner är involverade i aktiv transport. Den energi som krävs för att utföra aktiv transport erhålls vanligtvis av transportproteiner från nedbrytningen av ATP . Ett av de mest studerade aktiva transportproteinerna är Na + /K + -adenosintrifosfatas . För en fullständig driftcykel av denna pump kommer 2 K + -joner in i cellen från den yttre miljön och 3 Na + -joner kastas ut .
Ett annat sätt för ämnen att komma in i cellen är deras absorption genom endocytos . Särskilda transportproteiner kan också vara involverade i denna process. Till exempel säkerställer gastromukoprotein ( intrinsic factor of Castle ), som syntetiseras i cellerna i magslemhinnan, absorption genom endocytos av vitamin B12 av celler i ileum.
Denna överföring utförs mellan kärnan och andra organeller och cellens cytoplasma. Till exempel sker överföringen av proteiner mellan kärnan och cytoplasman (nukleär-cytoplasmatisk transport) på grund av kärnporer som penetrerar kärnans tvåskiktsskal. De består av ett trettiotal proteiner - nukleoporiner. Ämnen överförs från cytoplasman till cellens kärna tillsammans med proteiner - transportiner. Dessa proteiner känner igen och binder till ämnen som är avsedda för transport till kärnan . Sedan ankrar detta komplex av proteiner på proteinerna i kärnporen och går in i dess kanal och sedan in i kärnan. Där binder det till ett annat protein och bryts ner, och transportiner skickas tillbaka till cytoplasman.
Överföringen av proteiner från cytoplasman till andra cellorganeller sker med hjälp av bärarproteiner. Chaperones är också involverade i denna process .
Mikrotubuli används också för att transportera ämnen inuti celler - strukturer som består av tubulinproteiner . Mitokondrier och membranvesiklar med last ( vesiklar ) kan röra sig längs deras yta . Denna transport utförs av motorproteiner. De är indelade i två typer: cytoplasmatiska dyneiner och kinesiner. Dessa två grupper av proteiner skiljer sig åt i vilken ände av mikrotubuli de flyttar lasten från: dyneiner från +-änden till -änden och kinesiner i motsatt riktning.
Transporten av ämnen genom hela kroppen sker huvudsakligen med blod . Blod transporterar hormoner , peptider , joner från de endokrina körtlarna till andra organ, transporterar metaboliska slutprodukter till utsöndringsorganen, transporterar näringsämnen och enzymer , syre och koldioxid.
Det mest kända transportproteinet som transporterar ämnen genom hela kroppen är hemoglobin . Det transporterar syre och koldioxid genom cirkulationssystemet från lungorna till organ och vävnader. Hos människor transporteras cirka 15 % av koldioxiden till lungorna med hjälp av hemoglobin. I skelett- och hjärtmuskeln utförs syretransport av ett protein som kallas myoglobin .
I blodplasman finns alltid transportproteiner - serumalbuminer . Fettsyror transporteras till exempel av serumalbumin. Dessutom transporterar proteiner från albumingruppen, såsom transtyretin, sköldkörtelhormoner . Albumins viktigaste transportfunktion är också överföringen av bilirubin, gallsyror, steroidhormoner, läkemedel ( aspirin , penicilliner) och oorganiska joner.
Andra blodproteiner - globuliner bär olika hormoner, lipider och vitaminer . Transporten av kopparjoner i kroppen utförs av globulin -ceruloplasmin , transporten av järnjoner-proteintransferrin , transporten av vitamin B12 -transkobalamin .
| Mobiltransport | |
|---|---|