В биологии особенное значение придается веществам, являющимся важными компонентами всех клеток. Просто состоящие из соединенных в цепочки аминокислот, они носят название протеинов. Усложненные молекулы, в формуле которых присутствуют другие компоненты, например, углеводы, именуются протеидами. И то, и другое — белки, высокомолекулярные органические соединения. Достаточно обширной является их транспортная группа, выполняющая роль переноса веществ в клетки, а также по организму. Популярным примером подобного переносчика выступает гемоглобин. С его помощью кислород доставляется из легких к тканям.
.jpg)
Фото: Белковые молекулы, Neuro-holst
В организме постоянно происходит перемещение жизненно важных веществ. Например, по кровяному руслу движутся жирные кислоты, распространяются стероидные гормоны. Процессу способствует присутствующий в плазме альбумин. Это специфический блок, выполняющий транспортную функцию. Благодаря другим типам переносчиков нужные компоненты проходят через мембраны. В клетку поступает глюкоза, аминокислоты, иные важные молекулы. Так поддерживается процесс жизнеобеспечения.
Понятием «транспортные белки» (ТБ) описывается группа, выполняющая перенос тех или иных лигандов (частей соединений) сквозь клеточные оболочки наружу и внутрь, по крови и другим жидкостям. Недостаток в организме некоторых их видов может повлечь заболевания, нарушение работы органов. Содержание одних переносчиков в 100 мл кровяной плазмы и иных биологических составов не превышает 1 или 2 мг, концентрация других достигает 4500 мг на 100 мл.
Все белковые молекулы представляют собой различные по длине гетерополимеры. При этом аминокислоты, из которых они состоят, являются мономерами. Посредством белков организм обеспечивается энергией, идет построение тканей. Они же выступают ускоряющими химические реакции катализаторами, являются ферментами. Транспортная разновидность представлена различными формами.
Принято разделение ТБ на основные группы:
Каждая разновидность имеет особенности относительно выполнения функции переноса, связанные с направлением движения, скоростью и другими факторами. Считается, что белковые молекулы способны принимать различную форму и конфигурацию, что предопределяется температурой среды, химическим составом, кислотностью. Структура предопределяется конкретной последовательностью аминокислот. Белки-переносчики (БП) могут представлять собой самый разный транспорт с тем или иным принципом действия.
К примеру, это прохождение веществ через клеточную мембрану. Процесс состоит из нескольких этапов. Причем те или иные атомы, молекулы характеризуются определенной способностью проникать через слой. Клетка нуждается в:
Ее оболочка, именуемая мембраной, состоит из двойного слоя непроницаемых для многих веществ липидов или жиров. ТБ, находящиеся внутри оболочки, переносят полярные заряженные компоненты. Они могут быть активными или пассивными по типу воздействия.
Разновидностями ТБ являются следующие примеры.
Кинетику характеризует явление насыщения. Не все переносчики образуют комплексы, зато некоторые выполняют несколько функций посредством центров связывания компонентов.
По определению подобная роль подразумевает участие в переносе веществ. В организме человека и ряда животных жизнеобеспечение поддерживается движением крови, иных жидкостей. В составе присутствуют белковые молекулы. Рассматривая процессы внутри клетки, отмечают наличие перемещения веществ между ядром и другими частями через цитоплазму. При этом центральный объект обладает порами, проходящими через два слоя белковой оболочки. Вещества попадают сюда из жидкости вместе с транспортинами, способными распознавать нужные компоненты и связываться с ними. Соединившись с белками ядерной поры, они распадаются. ТБ идут назад в цитоплазму.
Фото: Транспортная функция белков - перенос веществ, Neural Writer
Переносчики доставляют определенные вещества и в другие органоиды клеток, а также по организму. Помимо транспортирующего кислород гемоглобина в кровяной плазме присутствует сывороточный альбумин. Последние переносят жирные кислоты, билирубин, ионы, лекарства. Такая разновидность, как транстиретин перемещает гормоны щитовидной железы. Другим примером выступает белок скелетных мышц — миоглобин, помогающий доставлять кислород. Глобулин транспортирует витамины и гормоны.
Фото: Транспортный белок гемоглобин переносит кислород, Neural Writer
Переносчики характеризуются выполняемыми функциями. Группы имеют определенное предназначение. Мембранные ТБ играют свою роль, будучи погруженными в клеточную оболочку. Такие встроенные соединения обеспечивают непрерывность прохода веществ по типу каналов. Поэтому контакта с гидрофобной внутренней частью липидного слоя не происходит. ТБ не изменяются при выполнении функции, имея сходство с ферментами. Но отличием является отсутствие способности вызывать химические превращения веществ, с которыми они временно связываются.
Фото: Белки транспортируют вещества по организму и через барьеры, Neural Writer
Различным переносчикам приводятся в соответствие определенные свойства. Например, нахождение в тех или иных субстанциях, структурах. К примеру, в биологических жидкостях транскортин переносит кортизол, церулоплазмин — медь. Первый имеет концентрацию в 3 раза меньшую, чем второй. Трансферрин доставляет железо, липиды перемещаются благодаря липопротеинам. К мембранному типу относятся белки, связывающие глутаминовую кислоту, кальций.
Имеет место следующее разделение ТБ:
Первый способ чаще называют пассивным, проходящим без энергетических затрат. Процесс идет в виде простой или облегченной диффузии. Благодаря ТБ клетка поддерживает те или иные условия, поглощает питательные вещества, выделяет продукты обмена, регулирует концентрацию молекул.
Первый вид процесса обеспечивается одним белком или комплексом. Например, в отсутствии других ТБ действует транслоказа. Облегченная диффузия в клетку протекает при связывании переносимого вещества и сближении со второй стороной мембраны. БП расстается с нужной компонентой и возвращается в первоначальное положение. При участии комплекса белков один из них соединяется с транспортируемым элементом, затем отдает его другому. После достижения внутренней части мембраны связь расторгается.
Белки-каналы осуществляют пассивный перенос. Это открывающиеся в конкретный момент водные поры. Производится межклеточная транспортировка. Специализированные ТБ могут переместить вещества посредством процесса — эндоцитоза. Клетка захватывает и поглощает объекты, хотя сами они попасть внутрь не могут.
Посредством простой диффузии внутрь попадают гидрофобные кислород, азот, полярные молекулы воды, углекислого газа. Хотя моносахариды и аминокислоты подобным способом не проникают. Процесс, называемый осмосом, тоже соответствует диффузии или самопроизвольному переносу. Вода односторонним образом переходит в область большей концентрации через частично проницаемую оболочку.
Транспортные белки представляют собой особенные структуры, выполняющие важную функцию. Ведь клеткам любого организма необходимо постоянное поступление глюкозы, кислорода, аминокислот и многого другого. ТБ обеспечивают их доставку, как и сам процесс жизнедеятельности. Действуя по принципу перевозчиков, они позволяют преодолеть барьеры в виде клеточных мембран. А также белки-переносчики содействуют выводу отходов.
