प्रोटीन उच्च-आणविक कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनमें अल्फा-एमिनो एसिड होते हैं जो एक पेप्टाइड बॉन्ड द्वारा एक श्रृंखला में जुड़े होते हैं। उनका मुख्य कार्य नियामक है। और यह क्या और कैसे प्रकट होता है, इसके बारे में अब विस्तार से बताना आवश्यक है।
प्रक्रिया विवरण
प्रोटीन में सूचना प्राप्त करने और संचारित करने की क्षमता होती है। इसके साथ, कोशिकाओं में और पूरे शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं के नियमन का उनका कार्यान्वयन जुड़ा हुआ है।
यह क्रिया प्रतिवर्ती है और आमतौर पर एक लिगैंड की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। यह, बदले में, एक रासायनिक यौगिक का नाम है जो जैव-अणुओं के साथ एक परिसर बनाता है और बाद में कुछ प्रभाव (औषधीय, शारीरिक या जैव रासायनिक) पैदा करता है।
दिलचस्प बात यह है कि वैज्ञानिक नियमित रूप से नए नियामक प्रोटीन की खोज करते हैं। ऐसा माना जाता है कि आज उनमें से एक छोटा सा हिस्सा ही जाना जाता है।
एक नियामक कार्य करने वाले प्रोटीन को किस्मों में विभाजित किया जाता है। और उनमें से प्रत्येक अलग से बात करने लायक है।
कार्यात्मकवर्गीकरण
वह काफी पारंपरिक है। आखिरकार, एक हार्मोन कई तरह के कार्य कर सकता है। लेकिन सामान्य तौर पर, नियामक कार्य अपने चक्र, आगे प्रतिलेखन, अनुवाद, स्प्लिसिंग और अन्य प्रोटीन यौगिकों की गतिविधि के माध्यम से कोशिका की गति को सुनिश्चित करता है।
यह सब अन्य अणुओं के बंधन के कारण या एंजाइमी क्रिया के कारण होता है। वैसे, ये पदार्थ बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। आखिरकार, एंजाइम, जटिल अणु होने के कारण, एक जीवित जीव में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। और उनमें से कुछ अन्य प्रोटीन की गतिविधि को रोकते हैं।
अब आप प्रजातियों के वर्गीकरण के अध्ययन की ओर बढ़ सकते हैं।
प्रोटीन-हार्मोन
वे विभिन्न शारीरिक प्रक्रियाओं और सीधे चयापचय पर प्रभाव डालते हैं। प्रोटीन हार्मोन अंतःस्रावी ग्रंथियों में बनते हैं, जिसके बाद उन्हें एक सूचना संकेत संचारित करने के लिए रक्त द्वारा ले जाया जाता है।
वे बेतरतीब ढंग से फैलते हैं। हालांकि, वे विशेष रूप से उन कोशिकाओं पर कार्य करते हैं जिनमें विशिष्ट रिसेप्टर प्रोटीन होते हैं। केवल हार्मोन ही उनसे संपर्क कर सकते हैं।
एक नियम के रूप में, धीमी प्रक्रियाओं को हार्मोन द्वारा नियंत्रित किया जाता है। इनमें शरीर का विकास और व्यक्तिगत ऊतकों की वृद्धि शामिल है। लेकिन यहाँ भी अपवाद हैं।
यह एड्रेनालाईन है - अमीनो एसिड का व्युत्पन्न, अधिवृक्क मज्जा का मुख्य हार्मोन। इसकी रिहाई एक तंत्रिका आवेग की क्रिया को भड़काती है। हृदय गति बढ़ जाती है, रक्तचाप बढ़ जाता है, और अन्य प्रतिक्रियाएं होती हैं। यह यकृत को भी प्रभावित करता है - यह ग्लाइकोजन के टूटने को भड़काता है। नतीजतन, ग्लूकोज रक्त और मस्तिष्क में छोड़ा जाता हैमांसपेशियों के साथ इसे ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग करें।
रिसेप्टर प्रोटीन
उनके पास एक नियामक कार्य भी है। मानव शरीर, वास्तव में, एक जटिल प्रणाली है जो बाहरी और आंतरिक वातावरण से लगातार संकेत प्राप्त करती है। यह सिद्धांत इसके संघटक कोशिकाओं के कार्य में भी देखा जाता है।
इसलिए, उदाहरण के लिए, झिल्ली रिसेप्टर प्रोटीन एक संरचनात्मक प्राथमिक इकाई की सतह से अंदर की ओर एक संकेत संचारित करते हैं, साथ ही इसे रूपांतरित करते हैं। वे कोशिका के बाहर एक रिसेप्टर पर स्थित एक लिगैंड से जुड़कर सेलुलर कार्यों को नियंत्रित करते हैं। अंत में क्या होता है? कोशिका के अंदर एक और प्रोटीन सक्रिय होता है।
यह एक महत्वपूर्ण बारीकियों पर ध्यान देने योग्य है। अधिकांश हार्मोन कोशिका को तभी प्रभावित करते हैं जब उसकी झिल्ली पर एक निश्चित रिसेप्टर होता है। यह ग्लाइकोप्रोटीन या अन्य प्रोटीन हो सकता है।
कोई उदाहरण दे सकता है - β2-adrenergic ग्राही। यह यकृत कोशिकाओं की झिल्ली पर स्थित होता है। यदि तनाव होता है, तो एड्रेनालाईन अणु उससे जुड़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप β2-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर सक्रिय हो जाता है। आगे क्या होता है? पहले से सक्रिय रिसेप्टर जी-प्रोटीन को सक्रिय करता है, जो आगे जीटीपी को जोड़ता है। कई मध्यवर्ती चरणों के बाद, ग्लाइकोजन फॉस्फोरोलिसिस होता है।
निष्कर्ष क्या है? रिसेप्टर ने पहली सिग्नलिंग क्रिया की जिसके कारण ग्लाइकोजन का टूटना हुआ। यह पता चला है कि इसके बिना, कोशिका के अंदर होने वाली बाद की प्रतिक्रियाएं नहीं होतीं।
ट्रांसक्रिप्शनल रेगुलेटर प्रोटीन
एक औरविषय जिसे संबोधित करने की आवश्यकता है। जीव विज्ञान में, प्रतिलेखन कारक की अवधारणा है। यह प्रोटीन का नाम है जिसका एक नियामक कार्य भी होता है। इसमें डीएनए टेम्प्लेट पर एमआरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया को नियंत्रित करना शामिल है। इसे प्रतिलेखन कहा जाता है - आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण।
इस कारक के बारे में क्या कहा जा सकता है? प्रोटीन स्वतंत्र रूप से या अन्य तत्वों के साथ मिलकर एक नियामक कार्य करता है। परिणाम विनियमित जीन अनुक्रमों के लिए आरएनए पोलीमरेज़ के बाध्यकारी स्थिरांक में कमी या वृद्धि है।
प्रतिलेखन कारकों की एक परिभाषित विशेषता है - एक या अधिक डीएनए डोमेन की उपस्थिति जो विशिष्ट डीएनए क्षेत्रों के साथ बातचीत करते हैं। यह जानना जरूरी है। आखिरकार, जीन अभिव्यक्ति के नियमन में शामिल अन्य प्रोटीनों में डीएनए डोमेन की कमी होती है। इसका मतलब है कि उन्हें ट्रांसक्रिप्शन कारकों के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है।
प्रोटीन किनेसेस
कोशिकाओं में कौन से तत्व नियामक कार्य करते हैं, इस बारे में बात करते समय, इन पदार्थों पर ध्यान देना आवश्यक है। प्रोटीन किनेसेस एंजाइम होते हैं जो संरचना में हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ अमीनो एसिड अवशेषों के फॉस्फोराइलेशन द्वारा अन्य प्रोटीन को संशोधित करते हैं (ये टायरोसिन, थ्रेओनीन और सेरीन हैं)।
यह प्रक्रिया क्या है? फॉस्फोराइलेशन आमतौर पर सब्सट्रेट के कार्य को बदलता या संशोधित करता है। वैसे, एंजाइम की गतिविधि भी बदल सकती है, साथ ही कोशिका में प्रोटीन की स्थिति भी बदल सकती है। रोचक तथ्य! यह अनुमान है कि लगभग 30% प्रोटीन कर सकते हैंप्रोटीन किनेसेस द्वारा संशोधित किया जा सकता है।
और उनकी रासायनिक गतिविधि एटीपी से फॉस्फेट समूह की दरार में और किसी भी अमीनो एसिड के बाकी सहसंयोजक लगाव में पता लगाया जा सकता है। इस प्रकार, प्रोटीन केनेसेस का सेलुलर महत्वपूर्ण गतिविधि पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। यदि उनका काम बाधित हो जाता है, तो विभिन्न विकृतियाँ विकसित हो सकती हैं, यहाँ तक कि कुछ प्रकार के कैंसर भी।
प्रोटीन फॉस्फेट
नियामक कार्य की विशेषताओं और उदाहरणों का अध्ययन जारी रखते हुए, हमें इन प्रोटीनों पर ध्यान देना चाहिए। प्रोटीन फॉस्फेटेस द्वारा की जाने वाली क्रिया फॉस्फेट समूहों का उन्मूलन है।
इसका क्या मतलब है? सरल शब्दों में, ये तत्व डीफॉस्फोराइलेशन करते हैं, एक प्रक्रिया जो प्रोटीन केनेसेस की क्रिया के परिणामस्वरूप होने वाली प्रक्रिया के विपरीत होती है।
स्प्लिसिंग का नियमन
आप उसे इग्नोर भी नहीं कर सकते। स्प्लिसिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें आरएनए अणुओं से कुछ न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम हटा दिए जाते हैं, और फिर "परिपक्व" अणु में संरक्षित अनुक्रम जुड़ जाते हैं।
यह अध्ययन किए जा रहे विषय से कैसे संबंधित है? यूकेरियोटिक जीन के भीतर, ऐसे क्षेत्र हैं जो अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं। उन्हें इंट्रोन्स कहा जाता है। सबसे पहले, उन्हें प्रतिलेखन के दौरान प्री-एमआरएनए में स्थानांतरित किया जाता है, जिसके बाद एक विशेष एंजाइम उन्हें काट देता है।
केवल वे प्रोटीन जो एंजाइमिक रूप से सक्रिय होते हैं, स्प्लिसिंग में भाग लेते हैं। केवल वे ही प्रेम-आरएनए को वांछित रचना देने में सक्षम हैं।
वैसे, वैकल्पिक स्प्लिसिंग की अवधारणा अभी भी है। यह बहुत दिलचस्प हैप्रक्रिया। इसमें शामिल प्रोटीन कुछ इंट्रोन्स को निकालने से रोकते हैं, लेकिन साथ ही दूसरों को हटाने में योगदान करते हैं।
कार्बोहाइड्रेट चयापचय
शरीर में नियामक कार्य कई अंगों, प्रणालियों और ऊतकों द्वारा किया जाता है। लेकिन, चूंकि हम प्रोटीन के बारे में बात कर रहे हैं, तो कार्बोहाइड्रेट की भूमिका, जो महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिक भी हैं, के बारे में भी बात करने लायक है।
यह बहुत विस्तृत विषय है। समग्र रूप से कार्बोहाइड्रेट चयापचय एंजाइमेटिक प्रतिक्रियाओं की एक बड़ी संख्या है। और इसके नियमन की संभावनाओं में से एक एंजाइम गतिविधि का परिवर्तन है। यह एक विशेष एंजाइम के कार्यशील अणुओं के कारण प्राप्त होता है। या नए जीवों के जैवसंश्लेषण के परिणामस्वरूप।
यह कहा जा सकता है कि कार्बोहाइड्रेट का नियामक कार्य प्रतिक्रिया सिद्धांत पर आधारित है। सबसे पहले, कोशिका में प्रवेश करने वाले सब्सट्रेट की अधिकता नए एंजाइम अणुओं के संश्लेषण को उत्तेजित करती है, और फिर उनका जैवसंश्लेषण बाधित होता है (आखिरकार, चयापचय उत्पादों के संचय से यही होता है)।
वसा चयापचय का विनियमन
इसके बारे में एक अंतिम शब्द। चूंकि यह प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के बारे में था, तो वसा का भी उल्लेख किया जाना चाहिए।
उनके चयापचय की प्रक्रिया का कार्बोहाइड्रेट चयापचय से गहरा संबंध है। यदि रक्त में ग्लूकोज की सांद्रता बढ़ जाती है, तो ट्राइग्लिसराइड्स (वसा) का टूटना कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उनका संश्लेषण सक्रिय हो जाता है। इसके विपरीत, इसकी मात्रा कम करने से निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है। नतीजतन, वसा के टूटने को बढ़ाया और तेज किया जाता है।
इस सब से एक सरल और तार्किक निष्कर्ष निकलता है। कार्बोहाइड्रेट और के बीच संबंधवसा चयापचय का उद्देश्य केवल एक चीज है - शरीर द्वारा अनुभव की जाने वाली ऊर्जा की जरूरतों को पूरा करना।
