Molekuly kinesínu sú hnacie proteíny, ktoré sú vlastné nielen ľuďom, ale aj iným živým organizmom. Práca s týmto proteínom sa dá porovnať s prácou malého koňa, ktorý si na seba vyžiada životné prostredie na cestách nazývaných mikrotubuly. Práca kinesínu, aj keď je neviditeľná voľným okom, je veľmi dôležitá pre ľudský (ako aj pre akýkoľvek iný) organizmus. A keďže potrebujete osobne poznať svojich hrdinov, predstaví vás tohto malého tvrdého pracovníka a jeho pracovných dní..
Zoznámte sa s: proteín kinesín - poštár a biologický robot
Štandardná molekula kinesínu vo veľkosti je 70 miliárd metrov dlhej a je takmer neuveriteľne podobná malému malému mužovi. Kinesin má tiež dve "kľučky", s ktorými drží svoju záťaž, a dve "nohy", s ktorými "prechádza" pozdĺž mikrotubuly a ťahaním zaťaženia do cieľa..
Obr. 1. molekula kinesínu
Vo všetkých eukaryotoch, t.j. životné formy, ktorých bunky obsahujú jadro, musia byť v určitej dobe a mieste dodané na dodávku bielkovín a iných látok. Pokiaľ ide o proteíny, "výrobný závod" (ribozóm) dostáva "poriadok" pre proteín z jadra (kde je informácia uložená v DNA, ale "objednávka" je odoslaná vo forme kópie RNA určitého segmentu DNA).
Vyššie uvedený proces je komplexná a dobre koordinovaná činnosť. Predstavte si, že informácie sa musia najprv dostať do DNA živého organizmu, umiestniť do presného miesta uloženia konkrétnych informácií, skopírovať a dostať sa do "závodu". Pozrite si video nižšie..
Potom ďalšia bunková organela (Golgiho aparát) balia nevyhnutnú časť do vezikuly (druh vaku) a umiestni "dodaciu adresu" časti na vonkajšiu škrupinu vezikuly..
Potom práca začína kinesínom. Zoberie "balík" a presunie sa na cestu mikrotubulov v bunke a dodá tovar na zadanú adresu. Mimochodom existuje mnoho typov kinesínu a príbuzných proteínov, ktorých funkcie a črty sa menia v závislosti od živého organizmu..
Ďalšie povinnosti kinesínového proteínu v ľudskom tele
Pri jednom rozteči 8 nanometrov používa kinesín 1 molekulu ATP (adenozín trifosfát), ktorá zohráva úlohu palív. Okrem vyššie uvedenej funkcie však kinesíny vykonávajú ďalšie úlohy:
- Udržiavať mitózu (bunkové delenie).
- Podporujte meiózu (bunkové delenie, v ktorom je jadro rozdelené na štyri dcérne jadrá na produkciu reprodukčných buniek).
- Kinesíny sú zapojené do transportu neurotransmiterov (serotonín, dopamín atď.), Ktoré pomáhajú neurónom udržiavať komunikáciu.
- Niektoré kinesíny môžu rozobrať mikrotubuly po prejdení cesty. Kontrola dĺžky mikrotubulov je veľmi dôležitá, napríklad pri delení bunky, kedy nastáva inak nestabilita chromozómu (vedie k rakovine).
Charakteristika super účinného motora kinesínového proteínu
Inteligentný kinesín vykonáva nielen celý rad úloh, ale aj s neuveriteľnou účinnosťou. Hlavné charakteristiky kinesínu sú uvedené nižšie..
- Vysoká účinnosť - účinnosť "motora s kinezínom" je asi 50%, čo je takmer dvojnásobok účinnosti benzínového motora. Z hľadiska hmotnosti produkuje kinesín asi 15-krát väčší výkon ako ľudský motor..
- Rýchlosť - Kinesin je veľmi inteligentný - môže robiť 100 krokov za sekundu. Ak preložíte toto číslo rýchlosťou osoby, bolo by to 600 m / s alebo až 2000 km / h!
- Úspora energie - Kinesiny pracujú z univerzálneho zdroja energie - ATP (vyrábaný syntézou ATP). Ako bolo uvedené vyššie, jedna molekula ATP je potrebná pre jediný 8-nanometrový kinezínový krok, ktorý prechádza do režimu hibernácie, ak nenesie zaťaženie. Takže malý proteín nezbavuje ATP.
- Tímová práca - Kinesinové molekuly sa môžu kombinovať na prepravu obzvlášť ťažkých bremien - zdá sa, že prejdú obuškom jeden k druhému, porušia určitú časť cesty.
- Flexibilné plánovanie - Kinesíni sú tiež schopní "obísť" prekážky, s ktorými sa stretávajú na ceste. V prípade potreby môžu kinesíny automaticky zmeniť trasu, akoby mali vstavaný systém GPS.
- spracovanie - kinesíny buď podliehajú skupinovej preprave späť do centra buniek, alebo sú "demontované" a ich časti sa spracúvajú počas vykonávania úloh.
Je úžasné, ako presne sa premyslí mechanizmus práce bunky, ako môže iba jedna molekula vykonávať všetky tieto funkcie! Toto opäť dokazuje, že človek má niečo naučiť od Matky prírody..