پروتئین های انتقال غشایی (1)

نفوذ پذیری انتخابی غشا برای حفظ محتوای متفاوت اندامک های مختلف سلول ضروری می باشد.

در مطالب قبل با پروتئین ها آشنا شده اید و دانستید که در غشای سلولی انواع پروتئین برای انتقال مواد وجود دارد که این پروتئین ها حدود 50 درصد وزنی اغلب غشاها را تشکیل می دهند. در اینجا توضیحات بیشتری درباره پروتئین های انتقال غشایی داده می شود.

تقسیم بندی پروتئین ها از نظر عمل

نقش آنزیمی یا کاتالیزوری

آنزیم ها پروتئین هایی هستند که یک یا چند محل ویژه به نام جایگاه های فعال دارند. ماده زمینه‌ای یا همان سوبسترا، به این جایگاه ها متصل می‌شوند در نتیجه، سوبسترا از نظر شیمیایی تغییر پیدا کرده و به یک یا چند محصول تبدیل می‌شود. آنزیم ها واکنش را تا رسیدن به حالت تعادل، تسریع می‌کنند. آنزیم ها آنقدر موثراند که ممکن است یک واکنش را 108 تا 1011 بار سریع‌تر، از حالت غیر کاتالیزوری به انجام برسانند. آنزیم ها تا حد زیادی برای سوبسترای خود اختصاصی هستند و اغلب مولکول هایی که نزدیک بهم هستند یا تفاوت کمی دارند نمی‌پذیرند.

ساختمانی 

پروتئین ها در قسمت های مختلفی از سلول مثل غشای سیتوپلاسمی، دیواره سلولی، غشای اندامک ها، در ساختمان تاژک و مژک، و در ساختمان پروتئین های مربوط به اسکلت سلولی مثل میوزین، اکتین، کلاژن، ریزرشته‌ها و ... شرکت دارند. بطوری که اگر ساختمان یک پروتئین خاص دگرگون شود مثلا کلاژن، باعث دگرگونی شکل سلول های ماهیچه‌ای می‌گردد و همین مقدمه‌ای برای بیماری های ماهیچه‌ای خواهد بود.

پروتئین های ناقل یا حامل

هر پروتئین ناقل، طوری ساخته شده است که حمل و نقل گروه بخصوصی از مولکول ها مثل یون ها، قندها و اسیدهای آمینه را بر عهده دارد. برای مثال، در برخی باکتری ها در برخی پروتئین های غشایی آنها، جهش ژنی بوجود آمده است و در نتیجه، انتقال گلوکز صورت نمی‌گیرد. در انسان نیز بیماری های خاص در این رابطه دیده شده است مثلا بیماری های ارثی که حمل و نقل موارد بخصوصی را در کلیه و یا روده‌ها یا هر دو مختل می‌سازند. این پروتئین های ناقل، مانند آنزیم های متصل شده به غشا و همانند پدیده اتصال آنزیم به سوبسترا عمل می‌کنند بطوری که هر پروتئین ناقل دارای یک یا چند نقطه اتصال اختصاصی است

هورمونی 

هورمون های مترشحه از هیپوفیز، پانکرا، پاراتیروئید از نوع پروتئین می‌باشند. این هورمون ها از نظر فعالیت فیزیولوژیک و ساختمان شیمیایی باهم فرق دارند. هورمون های پروتئینی در مقایسه با غیر پروتئین ها، وزن زیادتری دارند. ساختمان این نوع هورمون ها، از نانوپپتید گرفته تا کمپلکس گلیکوپروتئینی فرق می‌کند. از آنجمله می‌توان به هورمون های پانکراس مثل انسولین ، گلوکاگون، سوماتواستاتین و یا هورمون های هیپوفیزی مثل هورمون رشد و پرولاکتین اشاره کرد.

درون دو لایه فسفولیپیدی غشاهای زیستی به دلیل آب گریز بوذن، نسبت به یون ها و مولکول های زیستی بزرگ نفوذ ناپذیر می باشند. میزان آب گریزی و پس از آن اندازه یک مولکول بر سرعت انتشار آن در یک دو لایه خاص فسفولیپیدی موثرند، هر چه مولکول آب گریزتر و کوچک تر باشد، سرعت نفوذ آن از این دو لایه بیشتر است. از این رو گازهای تنفسی محلول مستقیما و به سرعت از غشا عبور می کنند، در حالی که عمده مولکول های زیستی این توانایی را ندارند. انتقال این مولکول ها از عرض غشا چگونه صورت می گیرد؟

پروتئین های تراغشایی ویژه ای موسوم به پروتئین های انتقال غشایی مسئول انتقال انتخابی مولکول های زیستی هستند. غشای پلاسمایی و غشای هر اندامک مجموعه ای از این پروتئین ها دارد که محتوی درونی آن را کنترل می کنند.

نتیجه عمل پروتئین های انتقال غشایی، تفاوت در محیط درونی بخش های مختلف سلول است. این تفاوت ممکن است در غلظت انواع مواد از جمله ترکیبات متابولیک و پروتئین ها، در pH، قدرت یونی، پتانسیل الکتریکی یا غیره باشد که برای فعالیت این بخش ها ضروری می باشد. بنابراین کارکرد درست سلول که نیازمند فعالیت هماهنگ بخش های مختلف آن است، وابسته به عمل پروتئین های انتقال غشایی می باشد. در انسان ها بخش قابل توجهی از انرژی دریافتی بدن صرف تولید و فعالیت این پروتئین ها می شود و بیماری های متعددی نیز در نتیجه نقص در عمل این پروتئین ها ایجاد می شوند.

ادامه دارد...

منبع: http://daneshnameh.roshd.ir

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان